DE2029237A1

DE2029237A1 - Beleuchtungseinrichtung fur ein Operationsmikroskop

Info

Publication number: DE2029237A1
Application number: DE19702029237
Authority: DE
Inventors: Harry Tillson Germantown Tenn Treace (V St A ) P
Original assignee: Richards Manufacturing Co LP
Current assignee: Richards Manufacturing Co LP
Priority date: 1969-10-02
Filing date: 1970-06-13
Publication date: 1971-04-15
Also published as: US3790249A

Description

RiGIiAIlDS 14AOTi¹ACi¹URING CO.

1450 Brooks Road, Memphis, Tennesee, V.St,A.

Beleuchtungseinrichtung für ein Operationsmikroskop

Die Erfindung bezieht sich auf eine Beleuchtungseinrichtung für ein Operationsmikroskop.

Die Beleuchtungseinrichtung eines bisher üblichen Qperationsaikroskops enthielt zur Ausleuchtung des Operationsfeldes eine Glühlampe. Diese bisher bekannten Einrichtungen hatten zahlreiche Nachteile, so auch die folgenden: (1) die von der Glühlampe ausgehende Wärme verursachte ein Austrocknen der Gewebe, so dass folglieh oft eine Verkürzung des Operationszeitraums erforderlich war. Die Glühlampe strahlte auch Wärme in das Gesicht des Chirurgen. (2) Die Glühlampen brannten oft durch; sie verursachten so eine Unterbrechung der Operation und erforderten ein Eindringen in den sterilen "Bereich.'(3) Es bestand eine Explosionsgefahr, weil die Glühlampen am Mikroskopkopf und in einer Höhe , in der die Konzentration von Gasen gefährlich ist, angebracht war. Das heisst in anderen. Worten, dass die Glühlampe unterhalb der Höhe von 1,5 m angebracht war, also unterhalb der Höhe, unterhalb der sie von den Underwriters' Laboratories oder den Bureau of Mine Safety als gefährlich und über der sie 3ls sicher angesehen wird,

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BADORIQINAL

Geniäss der USA-Patentschrift 3 278 739 sind ausserhalb eines aufrechten, herkömmlichen Mikroskops mehrere Stränge von aus Glasfasern bestehenden Lichtleitern vorgesehen, die das Licht von einer Lichtquelle aus übertragen. Nach dieser Patentschrift sind Vorkehrungen getroffen, durch die versucht wird, eine Explosion infolge von antiseptischen Mitteln oder anderen explosiven Gasen in einem Krankenhaus auszusohliessen. Dies wird jedoch dadurch erreicht, dass dao Licht in einer in Pig,2 der USA-Patentschrift 3 278 dargestellten hermetisch abgedichteten Einheit angeordnet ist, wobei drei Stränge. 25 von der hermetisch abgedichteten Einheit zu der Stelle führen,-wo die Beleuchtung erforderlich ist.

Durch die Erfindung sollen die oben erwähnten und andere Nachteile von Beleuchtungseinrichtungen für Operationsmikroskope beseitigt werden. Die erfindungsgemässe Beleuchtungseinrichtung besitzt eine vom Kopf eines Operationstnikroskops entfernt angebrachte Lichtquellenanordnung, eine längliche, aus Glasfasern bestehende Lichtleitereinrichtung, von der ein Ende bei der Lichtquelle und ein Ende im K_opf des Operationsmikroskops angebracht ist, so dass Licht von der Lichtquelle zur Ausleuchtung einesOperationsfeldes zum Kopf übertragen wird. Gemäss einem Merkmal der.Erfindung ist die Lichtquelle in einem Gehäuse angeordnet, das am Oberende des Stativs des Operationsmikroskops über der Höhe von 1,5 m befestigt ist, wodurch die Explosionsgefahr beseitigt ist. Das Gehäuse ist ausserdera vorzugsweise zylindrisch geformt und mit abgerundeten Ecken ausgestattet, damit eine Yerletzungsgefahr in einem schwach erleuchteten Operationsraum beseitigt wird.

Die erfindungsgemässe Einrichtung kann in vorhandene Lichtleitsysteme der vorliegenden Art von Beleuchtungseinrichtungen eingesetzt werden, bei denen im Kopf des Operationsaikroskops

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BAD ORIGfNAt.

eine Glühlampe verwendet wird. Mit der Beleuchtungseinrichtung nach der .Erfindung kann auf diese V/eise ein bereits vorhandenes Öperationsaikroskoxa schnell und leicht dadurch in ein Mikroskop umgewandelt werden, bei dem die Erfindung verwendet ist, dass die GlühLaαpe aus dem Behälter an Kopf des vorhandenen operations mikros kops entfernt und durch die bei der Erfindung verwendete Kappe ersetzt wird, in der das Ende des flexiblen Lichtleiters befestigt ist, und dass dann das oben erwähnte Gehäuse am Oberende des Stativs des vorhandenen OperationstDikroskops befestigt wird.Natürlich kann die Erfindung auch bei der ursprünglichen Herstellung von Operationsmikroskopeη bereits eingefügt werden.

Geraäss einer Weiterbildung der Erfindung besitzt die erfindungsgeraässe Einrichtung als Lichtquelle erste und zweite Lampen, wobei normalerweise die erste Lampe eingeschaltet ist, damit sie Lichtstrahlen aussendet, die normalerweise auf das Ende des Lichtleiters treffen, eine Einrichtung zum Einschalten der sweiten Lampe zur Erzeugung von Lichtstrahlen, wenn die erste Lampe durchbrennt, und eine Einrichtung zur automatischen Lenkung der Lichtstrahlen der zweiten Lampe in das Ende des Lichtleiters, wenn die erste Lampe durchgebrannt ist. Es ist daher nicht notwendig, in den äerilen Bereich einzudringen, wenn eine der Lampen durchbrennt; es findet lediglich ein automatischer Wechsel- | zur zweiten Lampe ohne Unterbrechung der Operation stat

t.

Durch die Verwendung der erfindungsgecässen Einrichtung in einem Operationssaal werden die oben erwähnten Nachteile bisher bekannter Operationsmikroskcx>3_$ bei denen Y/ärme vorhanden war, beseitigt, und es erfolgt, wenn überhaupt, nur eine sehr geringe Wärmeübertragung auf das Operationsfeld. Es besteht Sxplosionssicherheit und die sterilen Bedingungen werden sogar beim Durchbrennen einer Lampe aufrebhterhalten,

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BAO OFtfGlNAl.

ohne dass eine Unterbrechung der Operation verursacht wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigen:

Fig.1 ein Operationsmikroskop, in das die erfindungsgeraässe Beleuchtungseinrichtung eingebaut ist,

Pig.2 eine etwas schematische Ansicht eines Teils der Darstellung von Eig.1,

Fig.3 eine schematische Darstellung der Schaltung der erfindungsgemäss-en Beleuchtungseinrichtung,

Fig.4 eine vergrösserte .schematische Schnittansicht längs der linie IT-IV von Fig.1,

Fig.5 eine der Ansicht von Fig.4 ähnliche Ansicht einer abgeänderten Einrichtung zur relativen Verschiebung der Lichtstrahlen und des Endes des aus Glasfasern bestehenden Lichtleiters,

Fig.6 eine. Schnittansicht längs der L^nie YI-VI von Fig.5, Fig.7 eine Schnittansicht des Lichtleiters und φ Fig.8 eine Ansicht eines Endes des Lichtleiters.

Ein typisches Operationsmikroskop 11 , in das" die erfindungsgemässe Beleuchtungseinrichtung 13 eingebaut werden kann, ist in Fig.1 und 2 dargestellt. Das Operationsmikroskop 11 besitzt den üblichen Ständer 15» der auf der Stützfläche S

steht. Der übliche Mikroskopkopf 17 wird mit Hilfe eines Gelenkarms 21 und eines Jochs 22 von der Vertikalsäule 19

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des Ständers 15 gehalten. Der Mikroskopkopf 17 enthält die üblichen zwei Okulare 23 und ein auf das Operationsfeld A gerichtetes, mit Linsen versehenes Prismensystem. Das Prismensyst.em enthält beispielsweise das Prisma 25, den Spiegel 27, die Linse 29 , die Wechsellinsenanordnung 31 zum Verändern der Vergrößerung und dieObjektivlinse Es können natürlich auch andere Linsenanordnungen verwendet werden, ohne dass von der Idee und vom Rahmen der hier beschriebenen Erfindung abgewichen wird. Ausserdem besitzt der Mikroskopkopf .I7 ein Zueatzgehäuse 35, das am Hauptfehäuse 37 befestigt ist. Das Zusatzgehäuse ist mit einem, in bisher bekannten Mikroskopanordnungen die Glühlampe enthaltenden oben offenen zylindrischen Behälter 39 versehen. Im Zusatzgehäuse 35 befindet sich die übliche Linsen-Prismenanordnung 41, mit deren Hilfe das Licht durch die Objektivlinse 33 auf das Operationsfeld gelenkt wird. Die Linsen-Prisraen-Anordnung 41 enthält typischerweise die Linse 43, das Prisma 45, die Wechselfiltereinrichtung· 47 und das Prisma 49. Im Rahmen der hier beschriebenen Erfindung können natürlich auch andere Lichtlenkanordnungen verwendet werden.

Die Beleuchtungseinrichtung 13 nach der Erfindung soll dazu \erwendet werden können, ein vorhandenes Operationsmikroskop 11 dadurch zu verändern, dass die nichtdargestellte Glühlampe einfach aus dem Behälter 39 entfernt und schnell und in einfacher Weise durch die erfindungsgemässe Beleuchtungseinrichtung 13 ersetzt wird, wie in der nachfolgenden Beschreibung noch genauer zu erkennen sein wird. Wenn es erwünscht ist, kann die Beleuchtungseinrichtung 13 andrerseits aber auch bei der ursprünglichen Herstellung des Operationsmikroskops eingebaut werden.

Die Beleuchtungseinrichtung 13 besitzt allgemein eine vom Mikroskopkopf 17 entfernt am Oberende des Ständers 15

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angebrachte lichtquelle 51 und einen langen, aus Glasfasern bestehenden Lichtleiter 53«, Ein Ende dieses Lichtleiters befindet sich dabei bei der Lichtquelle 51, während das andere Ende 57 am Mikroskopkopf 17 befestigt ist, damit Licht von der Lichtquelle 51 zur Ausleuchtung des Operationsfeldes ZU.D Mikroskopkopf gelenkt wird.

Die Lichtquelle 51 besitzt ein· Gehäuse 59 mit vorzugsweise einer zylindrischen Seitenwand 61, einecr kreisförmigen ,einem einstückig an die Seitenwand 61 angeformten Boden und einea kreisförmigen abnehmbaren Deckel 65, durch den das Innere des Gehäuses zugänglich i3t. Der Deckel 65 ist mit abgerundeten Ecken 65^l ausgestattet, und auch der Verbindungsbereich zwischen dem Boden 63 und der Seitenwand 61 besitzt abgerundete Ecken 63'. Bei dem zylindrischen und abgerundeten Gehäuse 59 ist es somit unwahrscheinlich, dass sich Personen in einem schwacherleuchteten Operationssaal verletzen. Mit Hilfe eines starr an der Unterfläche des Bodens 63 befestigten Bundes 67 ist das Gehäuse 59 abnehmbar am Oberende der Säule 19 des Ständers 15 über der Höhe von 1,5 m über der Stützfläche S angebracht. Der Bund 67 sitzt über dem Oberende der Säule 19, an der er mit einem Gewindestift 69 befestigt ist.

Das Ende 55 ä®³ Lichtleiters 53 befindet sich im Gehäuse 59, und es ragt durch eine Öffnung 71 in äs· Seitenwand 61 des Gehäuses 59 nach aussen. Zum Pesthalten des Lichtleiters 53 ist in der Öffnung 71 eine Flanschverbindung 73 vorgesehen, die einen Masseanschluss für das abgeschirmte Kabel 75 bildet, das vorzugsweise denZwischenabschnitt des Lichtleiters 53 umhüllt. -

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ORIGINM.

Die K ο η s t r uktion des Lichtleiters 53 iot bekannt; er ist beispielsweise so aufgebaut, wie es in eier bereits erwähnten USA-Patentschrift 3 278 739 beschrieben ist. I) &v lichtleiter ist demnach flexibel, und er enthält mehrere Kunststoff- oder Glasfasern 77 , die ohne gegenseitige. Verbindung in einer flexile n* Kunststoffhülse 79 angeordnet sind. Sie liegen vorzugsweise in aera abgeschirmten Kabel 75t Me Enden der !fasern 77 sind vorzugsweise poliert« Am JSnde 55 ist vorzugsweise eine Linse 81 angebracht. Me Linse 81 kann aus Kunststoff oder Glas hergestellt und mit Hilfe von Epoxidharz mit den Enden de^r polierten Pasern 77 verklebt sein". Man erkennt, dass aas Licht durch den Lichtleiter 53 vom Ende 55 zuia Sode 57 wandert, wo es. auf die Linse 43 und durch die Linsen-Prismen-Anordnung 4-1 auf das Operationsfeld A gelenkt wird. Me Halterung für das Ende 57 besteht vorzugsweise aus einem kreisförmigen kappenähnlichen Teil 83, in dem es beispielsweise durch Reibung oder durch sonstige Mass nahmen gehalter: wird. Vorzugsweise besteht das kappenähnliche Teil 83 aus Metall, und es besitzt einen Abschnitt 85 mit verringertem Querschnitt, an den das abgeschirmte Kabel 75 des Lichtleiters 53 angeschlossen ist, wodurch die Teile an Masse gelegt werden.

Nach Fig.3 und 4 enthält die Lichtquelle 51 vorzugsweise eine erste Lampe 87 und eine zweite Lampe 89, die beispielsweise von einerHalterung SO im Gehäuse₅59 gehalten werden. Die LampenS? und 89 sind vorzugsweise vertikal aufeinander ausgerichtet and in die gleiche Richtung weisend angeordnet, wobei die (im eingeschalteten Zustand der Lampen ) von ihnen ausgehenden Lichtstrahlen im wesentlichen parallel, zueinander verlaufen, normalerweise ist die erste Lampe 87 eingeschaltet und gegen das Ende 55 des Lichtleiters 53 gerichtet, so dass die Lichtstrahlen der ersten Lampe 87 vom Lichtleiter empfangen werden, die von diesem Lichtleiter gemäss der obigen Beschreibung

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gelenkt werden sollen. Wenn die erste Lampe 87 durchbrennt, v.ird die zweite Lampe 89 automatisch, eingeschaltet,- und das Ende 55 wird automatisch in die in Pig.4 rait unterbrochenen Linien dargestellte Lage vor die zweite Lampe 89 geschoben, so dass die von der zweiten Lampe ausgehenden Lichtstrahlen in das Ende 55 des Lichtleiters 53 gelenkt werden, ohne dass die Operation unterbrochen wird. Lie Schaltung und die Bauteile zur Erzielung dieser automatischen Verschiebung sind in Pig.3 schematisch dargestellt. Die Bauteile dieser Schaltung bestehen aus einer Sicherung 91» einem Aus-Ein-Schalter ' 93> einem Stellwiderstand -95»-einem Messgerät 97, einem Elektromagnet 99 und einem Relais 101 mit einem Relaisschalter 103. Die Leiter 105 und 107 sind an eine nicht dargestellte Stromquelle angeschlossen.Man erkennt, dass die Lampe 87 bei geschlossenem Schalter 93 eingeschaltet ist und dass das Relais 103 die in ausgezogenen Linien dargestellte normale erste Stellung beibehält, solange die erste Lampe 87 brennt. Wenn die erste Lampe 87 durchbrennt, schaltet der Relaisschalter 103 unter dem Einfluss einer Einrichtung, beispielsweise einer nicht dargestellten Feder, in die mit unterbrochenen Linien dargestellte zweite Stellung um, damit die zweite Lampe 89 eingeschaltet und der Stromfluss durch den Elektromagneten 99 bewirkt wird. Dadurch wird der Anker 109 des Elektromagneten 99 nach unten zurückgezogen, so dass er das an ihm befestigte -^nde 55 des Lichtleiters 53 nach unten in die in Pig«k axt unterbrochenen Linien dargestellte Lage vor die zweite Lampe 89 bewegt«. Aul¹ diese Weise werden das Ende 55 und die Lampen 87 und 89 durch Verschieben des Endes 55 relativ zueinander verschoben. Man kann erkennen, dass der Stellwiderstand 95, an dem ein zur Aussenseite des Gehäuses 59 ragender Knopf

96 befestigt ist, sur Einstellung der Helligkeit der Lampen

97 und 98 gedreht werden kann. Eine weitere Einrichtung,, y.t de·" die oben erwähnte Relativverschiebung herbeigeführt vvi.rj.il·. ü kann_f ist in Pig.5 und 6 dargestellt«, Man kann orh^nriiui, eis ρ s hier anstelle eine Verschiebung des Endes 55 α ic-· vor:

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' 3 ^: .■■■■■'

den Lampen 87 und 89 ausgehenden Lichtstrahlen durch Erregen des Elektromagneten 99 verschoben werden. In der in Pig.5 und 6 dargestellten Ausführungsform ist der Anker 109 des Elektromagneten bei 109' zu der dargestellten Form verlängert, damit ein nach unten ra- ' gender Abschnitt 109" entsteht, an dem zwei Spiegel und 113 befestigt sind. Die Spiegel 111 und 113 sind vorzugsweise dreieckig ausgebildet, wobei jeweils eine ihrer Oberflächen mit einem spiegelnden Belag 111', 113¹ ausgestattet ist. Die spiegelnden Flächen 111V, 113* der Spiegel 111,' 113, sind rechtwinklig zueinander übereinander angeordnet, wie in Fig.6 am besten zu erkennen ist. Die Lampen 87 und 89 werden '

beispielsweise von einerHalterung 87', 89' getragen, und sie sind so angeordnet, dass sie gegeneinander gerichtet sind. Normalerweise ist die Lampe 87'wie in der ersten Ausführungsform durch die gleiche, in Fig.3 dargestellte Schaltung eingeschaltet. Wenn die erste Lampe 87 eingeschaltet ist, befindet sich der Arm 109 in einer oberen Stellung, so dass die reflektierende Fläche 113 auf die erste Lampe 87 ausgerichtet ist und die davon ausgehenden Lichtstrahlen in das Ende 55 lenkt. Wenn die Lampe 87 dann durchbrennt, zieht sich der Anker 109 des Elektromagneten 99 ebenso wie in der ersten Ausführungsform zurück, so dass er die reflektierende ä -Flachs 111' auf die zweite L^mpe 89 ausrichtet, damit die Lichtstrahlen von ihr aus in das Ende 55 reflektiert werden.

Patentansprüche

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Claims

■ Patentansprüche

(V) Operationsmikroskop mit einem auf einer Fläche stehenden Bodenständer, einem Kopf, einer optischen Anordnung und einem den Kopf tragenden Arm, gekennzeichnet durch eine Beleuchtungseinriohtung aus einer von dem Kopf entfernt angebrachten Lichtquelle und aus einer aus Fasern bestehenden LichtIe!teileinrichtung die mit einem E_nde an der Lichtquelle und mit dem anderen Ende an dem Kopf •angebracht ist, so dass zur Ausleuchtung eines Operationsfeldes Licht von der. Lichtquelle zum Kopf übertragen w ird.
2. Operationsmikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle eine erste Lampe und eine zweite Lampe besitzt, dass eine Vorrichtung vorgesehen ist, die normalerweise die erste Lampe zur Abstrahlung von Lichtstrahlen einschaltet, dass die Lichtstrahlen normalerweioa auf das eine Ende der Licht leiteinrichtung treffen, dass eine Einrichtung vorgesehen ist, die die zweite Lampe zur Erzeugung von Lichtstrahlen einschaltet, wenn die erste Lampe ausbrennt, und dass eine Vorrichtung zur Lenkung

der Lichtstrahlen der zweiten Lampe in das eine Ende der Lichtleite r<eiarichtung vorgesehen ist.
3. Operationsmikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle am einen Ende der Lichtleitereinrichtung am Oberende des Bodenständers in einer Höhe von wenigstens 1,5 m über der Auflagefläche des Bodenständer3 angebracht ist.
4. Operationsmikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein zylindrisches Gehäuse mit abgerundeten Ecken vorgesehen ist, in dem die Lichtquelle und das Ende der Licht .." .'einrichtung angebracht sind.

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5«Operationsmikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, gekennzeichnet durch eine zum Festhalten eines Endes der liohtlei-tereinri-chtung bestimmte Kappenvorrichtung, die lösbar in einem Behälter zum Festhalten des anderen Endes angebracht ist, eine "Einrichtung zum Einschalten der aweiten Lampe, data it-diese Lichtstrahlen erzeugt, wenn die erste Lampe durchbrennt, und eine Verschiebeeinrichtung zur relativen "Verschiebung des einen. Eudes der Lichtldtereiniichtung bezüglich der Lichtstrahlen der zweiten Lampe in eine solche Stellung, dass die von der zweiten Lampe ausgehenden Lichtstrahlen von dem einen Ende der LichtIeiteileinrichtung empfangen werden, wenn die (

erste Lampe durchbrennt.

S. BiLeuchtungseinrichtung für ein Operationsmikroskop ait einem Ständer, einem Kopf einschliesslich eines optischen Systems und mit einem deu Kopf tragenden Arm, dadurch gekennzeichnet, dass eine vom dem Kopf entfernt anbringbare Lichtquelle vorgesehen ist, dass die Beleuchtungseinrichtung ein Gehäuse und eine Vorrichtung zur !Befestigung dieses Gehäuses an den Ständer vorgesehen sind, öasn die Lichtquelle indem Gehäuse angebracht ist, dass eine Kappe tivorricM-u ng zur Befestigung an dem Kopf vorgesehen :bi₅ dass eine aus langen flexiblen Pasern bestehende Licht! ei .tere-iinichi ung mit aitinia Ende dicht bei der Lichtquelle in deia Gehäuse und yit dem "

anderen Ende in der IDappenvorrichtung btsfe.'stigt ia'1., no dass zur Ausleuchtung.des Operaticnsfelik β Licht von der Lichtquelle zu dem Kopf über.trag^ti-wirn«

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