DE2023625A1

DE2023625A1 -

Info

Publication number: DE2023625A1
Application number: DE19702023625
Authority: DE
Priority date: 1969-06-16
Filing date: 1970-05-14
Publication date: 1970-12-23
Also published as: GB1250590A; US3588488A; FR2052676A5

Description

Anmelder: Sybron Corporation, 1100 Midtown Tower, Rochester, New York 14604, USA*

Chirurgischer Beleuchtungskörper

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf chirurgische Beleuchtungskörper und insbesondere auf einen neuen und neuartigen chirurgischen Beleuchtungskörper hoher Farbtemperatur (HIGH KELVIN SURGICAL LIGHTING FIXTURE), wobei die auf die Farbe bezogene Temperatur sich derjenigen des mittleren Tageslichtes von 650O⁰K (Kelvin) nähert.

Die angemessene Beleuchtung von chirurgischen Operationsplätzen erfordert, abgesehen von der Notwendigkeit bestimmter Beleuchtungsgrade, außerdem, daß die Lichtquelle so dicht wie möglich an die Farbe des mittleren Tageslichtes heranreicht, damit der Chirurg in der Lage ist, Gewebe, Organe und Blut des Patienten klarer und leichter zu unterscheiden. Die optimalen Beleuchtungsbedingungen für eine Operationsstelle fordern, daß keine dichten Schatten existieren, welche den Chirurgen daran hindern, an seinen eigenen Händen und chirurgischen Instrumenten vorbeizusehen und Gewebe, Organe und Blut des Patienten, wie sie tatsächlich vorliegen, angemessen zu sehen, denn die Prüfung, Diagnose und Behandlung dieser Organe kann von der Färbung bzw. von der Farbänderung des betreffenden Organes abhängig sein.

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Der Ausdruck "Farbtemperatur" bezieht sich auf die Farbe eines vollständig strahlenden schwarzen Körpers und auf darauf bezogene Lichtquellen, deren spektrale Abgabe einer solchen Quelle entspricht. Meistens nähern sich Lampen mit Wolframfäden der Energieverteilung eines schwarzen Körpers ganz dicht, wobei die Farbtemperatur mit dem durchfließenden Strom variiert. Um den richtigen Beleuchtungsgrad für chirurgische Operationslampen zu erreichen, wurde bei bisherigen Einrichtungen die an eine solche Lampe angelegte Spannung verändert und/oder es wurden Filtermittel hinzugefügt, um eine Farbtemperatur bis zu etwa 400O⁰K zu erzielen, was natürlich 2500° unterhalb der idealen Farbklarheit von 6500 K liegt. Das Anlegen einer angemessenen überspannung an die Lampe bei bisheriger Praxis, führt zur Steigerung der Beleuchtung und der Farbtemperatur auf größere Höhen, hat aber auch die Wirkung, daß die Lebensdauer der Lampe verkürzt wird, denn es ist in der Beleuchtungspraxis bekannt, daß das Anlegen einer Überspannung an eine weißglühende Lampe zu einer bemerkenswerten Herabsetzung der Lebensdauer der Lampe führt.

Eine zweite Betrachtung bei der Konstruktion einer chirurgischen Operationsbeleuchtung bezieht sich auf das physische Unbehagen unter dem Licht. Ein richtig konstuierter Beleuchtungskörper erfordert, daß ein Mindestmaß an Wärmeenergie die offene Wunde und auch die Rückseite von Kopf und Hals des Chirurgen erreicht. Der Chirurg muß in der Lage sein, notfalls Stunden zu arbeiten, ohne ein durch Hitze verursachtes Unbehagen. Außerdem darf das Gewebe des Patienten durch die Lampenhitze nicht übermäßig getrocknet bzw. geschädigt werden.

Dementsprechend soll erfindungsgemäß eine neue bzw. neuartige chirurgische Lampe geschaffen werden, welche Farbtemperaturen aufweist, die derjenigen des mittleren Tageslichtes nahekommen, wodurch es dem Chirurgen gestattet ist, seine Arbeit mit

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größerer Genauigkeit beim Unterscheiden der leibenden Körperorgane zu verrichten. Außerdem soll erfindungsgemäß eine neue bzw. neuartige chirurgische Lampe geschaffen werden, welche Mittel zum Kühlen der Lichtquelle und der Lampenfassung aufweist. Ferner soll die erfindungsgemäß zu schaffende Lampe in der Lage sein, innerhalb gewisser, vorbestimmter Abstände vom operierenden Chirurgen aufgestellt zu werden, ohne unerwünschte Wärme abzugeben, welche zu einem Unbehagen des operierenden Chirurgen und zur Schädigung des Patienten führen würde. Auch soll die erfindungsgemäß zu schaffende neuartige chirurgische Lampe einen schwenkbar gelagerten, zweifarbigen Reflektor besitzen, welcher auf dem Lampengehäuse angebracht ist, um einen schnellen Zugang zum Inneren der chirurgischen Lampe für das Ersetzen der Lichtquelle zu gestatten. Diese und andere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den anliegenden Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten AusfUhrungsform der Erfindung.

Die Erfindung beinhaltet einen chirurgischen Beleuchtungskörper mit einer hohen Kelvinbewertung, wobei dieser Beleuchtungskörper Licht mit einer Farbtemperatur von etwa 6OOO°K liefert. Die so erreichte Färbtemperatür liegt innerhalb einer annehmbaren Toleranz des vollkommenen, mittleren Tageslichtes und dies wird erreicht, indem man die Beleuchtungsquelle von 3OOO°K mittels eines inneren zylindrischen Filters und eines zweifarbigen Reflektors, welcher den inneren Filter umgibt, steigert. Die Gehäuseanordnung der Lampe enthält Mittel zum Kühlen des Lampenabschlusses währe'nd des Arbeitens der Lampen, sowie Abdeckmittel zum Abschließen des Gehäuseinneren gegen Staub und um zu verhindern, daß unerwünschte Hitze bis zur chirurgischen Einrichtung, zum Patienten und zu den Xrzten unterhalb des Beleuchtungskörpers vordringt.

Die obigen Ziele und Vorteile werden durch die vorliegende Erfindung erreicht, durch welche eine einzelne Beleuchtungskörperanordnung geschaffen wird, die ein Gehäuse mit einer vorderen, lichtübertragenden Stirnseite, eine zentral angebrachte, nach

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rückwärts sich erstreckende Lampe und einen zweifarbigen Reflektor aufweist, welcher durch die Rückseite des Gehäuses getragen , wird. Die Lampe ist von einem Filterelement umgeben. Das Filterelement und der zweifarbige Reflektor arbeiten in der nachstehend eingehender beschriebenen Weise zusammen, um die Farbtemperatur von 3OOO°K bis auf etwa 6OOO°K zu steigern, während unerwünschte Wellenlängen des Lichtes vom Operationsbereich fortgerichtet werden.

Der erfindungsgemäße Lampenkörper erzeugt ein hochintensives Licht einer Farbtemperatur hoher Kelvingrade, wobei ein Mindestmaß an Hitze zum Beleuchtungefeld übertragen wird. Der erfindungsgemäße Beleuchtungskörper kann einzeln oder in Gruppen verwendet werden, beispielsweise in Gruppen von 6 Stück, wobei hochintensives Licht von etwa 5000 Fuß Kerzen (5000 foot candles) mit an das Tageslicht heranreichenden Farbtemperaturen für chirurgische Zwecke geschaffen werden kann, während die Temperatur für Patient und Chirurg innerhalb sicherer Grade der Behaglichkeit gehalten wird. Durch Anwenden des erfindungsgemäßen Beleuchtungskörpers, sowohl einzeln als auch in Gruppen, kann Licht geeigneter Farbtemperatur und Intensität erhalten werden, ohne daß es notwendig ist, die festgesetzte Lampenepahnung zu überschreiten und in vielen Fällen kann unterhalb der festgesetzten Lampenspannung gearbeitet werden, wodurch die Lebensdauer der Lampe verlängert wird.

Fig. 1 der anliegenden Zeichnungen ist eine Aufsicht, teilweise im Schnitt, auf den chirurgischen Beleuchtungskörper; und

Fig. 2 ist ein Querschnitt durch den Beleuchtungskörper auf Linie 2-2 von Fig. 1.

Der erfindungsgemäße Beleuchtungskörper, welcher allgemein mit 10 bezeichnet ist, weist ein ringförmiges Gehäuse 12 mit einer Vorderkante 11 und einer rückwärtigen Kante 13 auf, wobei im Zentralteil des Beleuchtungekörperβ eine nach rückwärts eich

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erstreckende Lichtquelle 14 angebracht ist, vorzugsweise eine Quarz-Halogenlampe mit einer Färbtemperatür von etwa 3OOO°K und einer Beleuchtungsstärke angemessener Intensität.

Die Lampe 14 ist in solcher Weise in einer Lampenfassung 16 angebracht, daß ein überwiegender Teil ihrer Beleuchtung nach rückwärts gegen den Reflektor 44 gerichtet ist. Die Lichtquelle 14 ist mittels der elektrischen Anschlüsse 18 mit einer elektrischen Stromquelle verbunden. Die Lampe 14 und die Lampenfassung 16 umgibt ein becherförmiger Schutz 20, welcher im Zentralteil des Beleuchtungskörpers 10 mittels der freitragenden Arme 22 und 22' gehalten wird, wobei die freitragenden Arme am Ge- I häuse 12 durch geeignete Mittel, beispielsweise durch Bolzen 24, befestigt sind. Die Fassung 16 wird mittels eines Beines 21 in richtiger Stellung innerhalb des becherförmigen Schutzes 20 gehalten, sodaß zumindest ein Teil des erleuchtenden Teiles der Lampe 14 sich über den becherförmigen Schutz 20 hinaus erstreckt.

Die Vorderkante 11 des ringförmigen Gehäuses 12 trägt eine Deckplatte 26, welche durch geeignete Mittel, beispielsweise zwischen einem gebogenen Teil der Kante 11 und Klammern 28, angebracht ist. Die Deckplatte 26 dient zum Abschluß des Inneren der chirurgischen Lampe gegen die äußere Umgebung. Die Deckplatte 26 kann vorzugsweise aus Gefügematerial, beispielsweise aus einem geeigneten Kunststoff, bestehen, welcher es gestattet, daß die nach vorne reflektierte Beleuchtung durch die Deckplatte hindurchgeht.

Das offene Ende des becherförmigen Schutzes 20, endet mit radial nach auswärts sich erstreckendem Flansch 30, auf welchem eine entfernbare Leitplatte mit einer Anzahl Ausschnitte 34 gelagert ist. Die Leitplatte 32 enthält eine zentrale Öffnung 36, welche so über der Lampenfassung 16 liegt, daß die Lampe 14 sich durch die öffnung hindurch erstreckt, wenn die Lampe in die Pas-. sung 16 gesetzt ist. In Nachbarschaft des geschlossenen Bodens des bweherförmigen Schutzes 20 befindet sich eine Anzahl Öffnungen 38,

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welche als Mittel zum Eintritt von Luft in den becherförmigen Schutz zum Zirkulieren rings um Lampe 14 und Lampenfassung 16 dienen, wodurch ein überhitzen der Lampe und des Lampenabschlusses während des Arbeitens verhindert wird. Die zirkulierende Luft geht nach aufwärts zur Leitplatte 32 und durch die Ausschnitte sowie durch zentrale Öffnung 36, und tritt nach aufwärts aus und von der Lichtquelle 14 fort. Die Leitplatte 32 mit den Ausschnitten 34 dient dazu, um der zirkulierenden Luft den Austritt nach aufwärts zu gestatten, wodurch Wärmeenergie von der Lichtquelle 14 daran gehindert wird, nach abwärts zvm Bereich des Lampenabschlusses zu gehen. Der becherförmige Schutz 20 und die beschriebene Leitplatte 32 dienen als Mittel zum Kühlen des Lampenabschlusses, indem sie ein Zirkulieren der Luft rings um Lampe und Lampenfassung gestatten»

Auf der Leitplatte 32 ruhend und vom Flansch 30 des becherförmigen Schutzes 20 gehaltert* befindet sich ein rohrförmiges Filterelement 42, welches durch eine Anzahl Zugfederngehalten wird. Das Filterelement 42 besteht aus Glas und besitzt die hinreichenden Eigenschaften, um die FarbtempeTatur dar Strahlen, welche von der Lichtquelle mit einer Farbtemperatur von 3QOO⁰K durch das Filterelement 42 hindurehgeheB, auf eine annähernde Farbtemperatur von 35OO°K zu steigern. Die anfängliche Farbkorrektur vermehrt die weitere Farbkorrekturfunktion, welche vom dichroitischen bzw. zweifarbigen Reflektor 44 verrichtet wird. Auf der rückwärtigen Kante 13 des Gehäuses 12 befestigt, befindet sich der Reflektor 44, welcher aus geeignetem, durchscheinendem Material gebildet ist. Die innere CSserflache 45 des Reflektors 44 ist mit einem mehrschichtigen, dichroitischen Überzug versehe», welcher den überwiegenden Teil des Spektrums reflektiert, es jedoch den Infrarotstrahle» g©statt©t, durch den Überssug und anschließend efareh ä@n Reflektor 44 hindurchzugehen. Dichroitisclie bzw«, zweifarbig® tJb©Esilg© roä deren Arbeitsprinzipien sind efeiE Fachmann bskamfc vmä Müora »idfot einen Teil der

Erfindung.

Das Zusammenwirken des Filterelementes 42 mit dem dichroitische η Reflektor 44 dient dazu, um die Farbtemperatur des von der Lampe 14 ausgehenden Lichtes von etwa 3000⁰K bis auf etwa 60O0°K für die Beleuchtung zu steigern, welche vom erfindungsgemäßen Beleuchtungskörper ausgeht. Außerdem werden die wärmeerzeugenden Infrarotstrahlen nach rückwärts durch den Reflektor 44 hindurch übertragen und werden so vom Beleuchtungsbereich fortgerichtet.

Für den raschen Zugang zum Inneren der chirurgischen Lampe 10 ist der dichroitische Reflektor 44 schwenkbar angebracht, und zwar mittels eines Scharnierpaares 46, welches sich auf dem Inneren des Gehäuses 12 befindet. Die Scharniere 46 sind schwenkbar mit dem Ring 48 verbunden, welcher an einem Teil des Randes 50 des dichroitischen Reflektors 44 starr befestigt ist. Der Ring 48 ist an dem Gehäuse 12 mittels einer Verriegelungsklammer 52 verriegelt, welch letztere innen im Gehäuse 12 angebracht ist. Bei dieser Montageweise kann der dichroitische Reflektor 44 schnell und leicht um das Scharnier 46 herum geschwenkt werden, um die inneren Teile der Lampe im allgemeinen und die Lichtquelle 14 im besonderen für Zwecke des Ersetzens freizulegen.

Wie oben erwähnt, kann der erfindungsgemäße Beleuchtungskörper einzeln verwendet werden, oder auch in Gruppen, wenn stärkere Beleuchtung gewünscht ist. Beim Verwenden einer Gruppe von Be-r leuchtungskörpe-rn ist es nicht erforderlich, die gruppierten Beleuchtungskörper in ein zusätzliches Gehäuse einzuschließen. Beispielsweise ist es für überwiegende chirurgische Beleuchtung höchst bevorzugt, eine Gruppe von 6 Beleuchtungskörpern zu verwenden, welche bei der Konstruktion in Kombination mit der Spannung eine Gesamtbeleuchtung von etwa 5000 Fuß Kerzen mit einer Farbtemperatur von etwa 6000⁰K erzeugt. In einer solchen Kombination ist es erwünscht, die einzelnen Beleuchtungskörper so im Abstand von-

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einander zu halten, daß eine freie Luftzirkulation zwischen den Beleuchtungskörpern gestattet ist. Da, wie oben erwähnt, kein zusätzliches Gehäuse erforderlich ist, ist die Anordnung der einzelnen Beleuchtungskörper der Gruppe höchst flexibel und frei wählbar, je nach dem Zweck, wofür die Beleuchtung gewünscht ist, und je nach der Anzahl der Beleuchtungskörper in der Gruppe. So ist ein Chirurg, welcher unter der durch die erfindungsgemäßen Beleuchtungskörper geschaffenen Beleuchtung operiert, in der Lage, eine maximale Zeitdauer ohne physisches Unbehagen, verursacht durch die Hitze von den chirurgischen Operationslampen, zu operieren, weil eine Maximalmenge an Wärmeenergie, welche durch die Lampe erzeugt wird, nach rückwärts vom Chirurgen weg übertragen wird, während gleichzeitig die geschaffene Beleuchtung von hoher Färb temperatür ist und dicht derjenigen des durchschnittlichen Tageslichtes ist, was dem Chirurgen gestattet, die Färbung von Gewebe und dergleichen besser zu unterscheiden.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

iu. Chirurgischer Beleuchtungskörper zum Erzeugen einer Beleuchtung hoher Farbtemperatur mit geringer Wärmeübertragung, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: ein ringförmiges Gehäuse(12)mit einer Vorderkante(11)und einer rückwärtigen Kante (13); Montagemittel, welche von diesem Gehäuse getragen werden, für das Montieren einer Lampenfassung (16), im wesentlichen an der Drehachse des Gehäuses, wobei die Fassung (16) so gelagert ist, daß eine darin angebrachte Lampe (14) einen überwiegenden Teil seiner Beleuchtung radial nach rückwärts des Gehäuses richtet; elektrische Einrichtungen zum Verbinden der Fassung mit einer Stromquelle; ein Filterelement (42), welches durch die Montagemittel der Fassung getragen wird und den beleuchtenden Teil einer Lampe radial umgibt, welche in die Fassung eingesetzt ist, damit zumindest ein Teil der Beleuchtung von dieser Lampe einer anfänglichen Farbtemperaturkorrektur unterliegt; eine lichtdurchlässige Deckplatte (26), welche auf der Vorderkante des Gehäuses angebracht ist, wobei diese Platte die lichtübertragende Stirnseite des Beleuchtungskörpers bildet; und einen dichroitischen Reflektor (44), welcher auf der rückwärtigen Kante des Gehäuses angebracht ist und die Lampe, die Fassung und das Filterelement umgibt und die Rückwand des Beleuchtungskörpers bildet, wobei der dichroitisch^ Reflektor Licht unerwünschter Wellenlängen im Infrarotgebiet nach rückwärts vom Beleuchtungskörper überträgt und das verbleibende Licht mit Wellenlängen höherer Farbtemperatur nach vorwärts durch die lichtübertragende Stirnseite des Beleuchtungskörpers reflektiert.

2. Beleuchtungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rückwärtige Kante des Gehäuses dazu ausgebildet ist, um den dichroitischen Reflektor schwenkbar daran anzubringen, wodurch ein schneller Zugang zum Inneren des Beleuch-

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tungskörpers gegeben ist.

.3. Beleuchtungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das die Montagemittel die folgenden Merkmale aufweisen: Mindestens ein Arm, welcher mit seinem äußeren Ende an dem Gehäuse befestigt ist und sich von diesem radial nach einwärts erstreckt; eine ringförmige Klammer, welche am inneren Ende dieses Armes befestigt: ist; einen zylindrisch geformten, becherartigen Schutz (20) mit einem geschlossenen Ende und einem offenen Ende, welcher durch die ringförmige Klammer gehalten wird und mit der Achse des Gehäuses koaxial ausgerichtet ist, wobei das geschlossene Ende des becherförmigen Schutzes gegen den Vorderteil des Beleuchtungskörpers gerichtet ist und zum Anbringen der Passung so ausgebildet ist, daß der beleuchtende Teil einer in die Fassung eingesetzten Lampe sich nach rückwärts durch das offene Ende in diesem becherförmigen Schutz erstreckt.

4- Beleuchtungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das offene Ende des becherförmigen Schutzes (20) mit einem radial nach auswärts sich erstreckenden Flansch (30) ausgestattet ist und mit einer entfernbaren, mit Ausschnitten (34) versehenen Platts versehen ist, welche von diesem Flansch (30) getragen wird, wobei die mit Ausschnitten versehene Platte eine zentrale Öffnung (36) besitzt, durch welche sich eine in die Fassung eingesetzte Lampe erstreckt, wobei der Vorderteil'des-becherförmigen Schutzes (20) in der Nähe seines geschlossenen Bodens mit einer Anzahl Öffnungen versehen ist, wo hindurch während des Arbeitens kühlende Luft rings um den Sockel und die Lampe zirkuliert und die Luft durch die Ausschnitte (34) der Platte geht, um ein überhitzen des Lampenabschlusses zu verhindern.

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5- Beleuchtungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement ein rohrförmig gestaltetes Glied aufweist, welches von der mit Ausschnitten (34) '· versehenen Platte und dem Flansch des becherförmigen Schutzes (20) getragen wird, und welches den beleuchtenden Teil einer Lampe in der Fassung radial umgibt, wobei dieses Filterelement (42) aus transparentem Material besteht, welches in der Lage ist, bestimmte Lichtstrahlen auszufiltern, wodurch die Farbtemperatur mindestens eines Teils des Lichtes, welches während des Arbeitens von der Lampe ausgeht, von etwa 3OOO°K auf etwa 35OO°K korrigiert wird.

6. Beleuchtungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichne t , d a ß das Licht, welches vom Reflektor reflektiert wird, auf eine Farbtemperatur von etwa 6000°K korrigiert, wird.

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