DE2249347B2 - Beleuchtungseinrichtung für Operationssäle - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieh! sich auf eine Beleuchtungseinrichtung für Operationssäle mit mehicrcn unabhängig voneinander aufgehängten und in zwei zueinander senkrechten Richtungen motorisch schwenkbaren Einzclscheinwcrfern.

Es ist bereits eine Operationsleuchte bekannt (DT-AS 97 382), bei der mehrere Ein/.elscheinwerfcr in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind, das um zwei Achsen drehbar aufgehängt ist. Die Lichtkegel der Einzelscheinwerfer treffen sicli ungefähr in der Symmetrieachse der Leuchte. Die Operationsleuchte ist mit einer lichtelektrischen Nachlaufsteuerung verschen, die die Symmetrieachse der Leuchte auf das Licht einer Handlampe ausrichtet, mit der ein zu beleuchtendes Operationsfeld ausgewählt ist. Eine je Drehachse vorhandene Nachlaufsteuerung besteht aus zwei Photozellen, denen Verstärker und Relais nachgeschaltet sind, mit denen Drehrichtung und Drehzahl eines jeder Achse zugeordneten Motors eingestellt wird, die die Drehung des Operationsleuchtcngehäuses bewirkt.

Eine weitere bekannte, ortsfest an der Decke angebrachte Beleuchtungseinrichtung für Operationssäle (DT-PS 1137 703) besteht aus mehreren verteilt angeordneten Einzelscheinwerfern, die gemeinsam auf ein Operationsfeld eingestellt werden können. Die Einzelscheinwerfer sind über Steuergestänge miteinander verbunden. Bei der Einstellung der Scheinwerfer auf ein Operationsfeld drehen sich die einzelnen Scheinwerter in zwei aufeinander senkrecht stehenden Richtungen um unterschiedliche Winkel, so daß sich ihre Lichtkegel auf dem Operationsfeld treffen.

ίο Bei der bekannten Beleuchtungseinrichtung der eingangs genannten Gattung (DT-AS 12 01 786) ist für jede Koordinate ein Hebel zum Schwenken des zugehörigen Scheinwerfers um eine kardanische Aufhängung vorgesehen. Dies bedeutet, daß jeder einzelne Scheinwerfer für sich gesteuert und auf das zu beleuchtende Operationsfeld gerichtet werden muß.

Gegenüber diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Beleuchtungseinrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, mit der zur Erzielung einer möglichst schattenfreien Beleuchtung von Operalionsfeldern eine möglichst schnelle und einfache, durch den Operateur vorzunehmende Einstellung aller Scheinwerfer auf das zu beleuchtende Operationsfeld möglich ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein auf ein gewünschtes Beleuchtungsfeld manuell einstellbarer Suchscheinwerfer vorgesehen ist und daß die iibngen Scheinwerfer von lichtelektrischen Nachführeinrichtungen einstellbar sind, denen die vom Suchscheinwerfer beleuchtete Fläche als Einstellwert vorgebbar ist.

Ein wesentlicher Vorteil der Anordnung besteht in der Schaffung einer optimalen Beleuchtung für Operationssäle, in denen von der Decke ein keimfreier, laminarer Luftstrom zum Operationstisch geleitet wird, um eine weitgehend keimfreie Operation zu gewährleisten. Die bisher bekannten Opcrationslcuchten eignen sich nicht für die Verwendung in diesen sogenannten »weißen Räumen«, da sie entweder den für die Lufieinlaßöffnung benötigten Raum an der Decke beanspruchen oder die eingeleitete Luft umlenken und somi' die beabsichtigte Wirkung beeinträchtigen. Die erfindungsgemäße Anordnung erlaubt ferner eine gute Tiefenbclcuchlung schräg in den Körper verlaufender

4S Öffnungen.

Zugleich besteht der wesentliche Vorteil, daß der Operateur auf einfachste Weise durch Betätigung des Schaltknüppels für den Suchscheinwerfer die optimal angeordneten Scheinwerfer auf die Stelle richten kann, die auf dem Operationstisch beleuchtet werden soli. Ein wesentlicher Vorteil liegt auch darin, daß die Einstellung der Scheinwerfer vom Operateur selbst genauestcns vorgenommen werden kann.

Durch die Ausschaltung der übrigen Scheinwerfer

ss während der Einstellung auf das vom Suchscheinwerfer beleuchtete Feld wird bei dieser Anordnung in vorteilhafter Weise vermieden, daß von den übrigen Scheinwerfern verursachte reflektierte Strahlen die genaue Einstellung beeinträchtigen.

Bei einer günstigen Ausführungsform ist das vom Suchscheinwerfer ausgestrahlte Licht moduliert, während die Nachführeinrichtungen auf die Modulation des ausgesandten Lichtes abgestimmte Schaltungen enthalten. Ein Vorteil dieser Anordnung ist in der Unempfindlichkeit gegenüber Tageslicht oder anderen mit unterschiedlichen Frequenzen modulierten Lichtquellen zu sehen. Durch die Modulation des Lichtes des Suchscheinwerfers mit einer höheren Frequenz als

100 Hz werden Beeinflussungen der Nachführungsschaltungen durch Glühlampen oder Leuchtröhren vermieden.

Eine zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, daß der Suchscheinwerfer in etwa senkrecht über einem Operationstisch und die übrigen Scheinwerfer in unterschiedlichen Abständen vo u Operationstisch angeordnet sind.

Die Erfindung wird an Hand der nachfolgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Beleuchtungseinrichtung für Operationssäle schematisch in Seitenansicht,

F i g. 2 die in F i g. 1 gezeigte Anordnung von oben,

Fig. 3 einen Einzelscheinwerfer mit zugehörigen Aufhängeteilen.

Fig.4 ein Blockschaltbild einer lichtelektrischen Nachführung.

In der Decke 10 eines Operationssaals 12 befinden sich kastenförmige Ausnehmungen 14, in denen ein Suchscheinwerler 16 und Einzelscheinwerfer 18, 20, 22 und 24 angeordnet sind. Der Suchscheinwerfer 16 ist um zwei aufeinander senkrecht stehende Achsen 26, 28 drehbar aufgehängt. Eine Drehbewegung wird dem Suchscheinwerfer 16 mittels zweier nicht näher 2s dargestellter Elektromotor erteilt, die von einem Steuerknüppel 30 ein- und ausgeschaltet werden können, der auf einem Pult 32 im Operationssaal 12 ungeordnet ist.

Die Einzclscheinwerfer 18, 20, 22, 24 sind um zueinander senkrechte Achsen 34, 36 drehbar aufgehängt. Für jede Achse der Einzelscheinwcrfer 18, 20, 22, 24 ist eine lichtelektrische Nachführung vorgesehen, der als Einstellwcrt eine vom Suchscheinwerfer 16 auf einem Operationsfeld erzeugte beleuchtete !"lache 38 vorgegeber wird.

Während der Suchscheinwerfer 16 in etwa senkrecht über einem Operationstisch 40 angeordnet ist, weisen die Einzelscheinwerfer 18 bis 24 unterschiedliche Abstände zum Operationstisch 40 auf. Auf Grund dieser Abstände ergeben sich unterschiedliche Einfallswinkel der von den Einzelscheinwerfern 18, 20, 22 und 24 auf das beleuchtete Feld 38 gerichteten Lichtbündel. Die unterschiedlichen Einfallswinkel verhindern eine Sehatlenbildung auf einem Operationsfeld und ermöglichen ferner eine Tiefenbeleuchtung von schräg in einen Patienten verlaufenden Einschnitten bzw.Öffnungen.

Die Abmessungen der Scheinwerfer 16 bis 24 sind klein. Daher können auch die Ausnehmungen 14 klein ausgebildet sein. Da die Scheinwerfer 16 bis 24 nicht durch Hebel und Gestänge miteinander verbunden und ferner unabhängig voneinander an der Decke 10 aufgehängt sind, ergeben sich keine störenden Auswirkungen auf andere für den Operationssaal 12 benötigte Einrichtungen, wie Luftschächte 42, in denen entkeimte Luft in laminarer Strömung dem Operationssaal 12 zugeführt wird, um ein nahezu keimfreies Arbeiten zu ermöglichen.

Die Einbauorte der Scheinwerfer 18 bis 24 richten sich daher vorwiegend nach den gewünschten Einfallswinkeln der Lichtbündcl, die das Bclcuchtungsfelcl 38 schattenfrei beleuchten sollen, das durch entsprechende Steuerung des Suchscheinwerfers 16 beliebig im Bereich des Operationstisches 40 verschoben werden kann. Die einfache und raumsparende Anordnung und Montage (15 der Scheinwerfer 18 bis 24 ermöglicht die Verwendung einer großen Zahl von Scheinwerfern, mit denen das Belcuchtungsproblem optimal gelöst werden kann.

Der Steuerknüppel 30 kann mit einem kugeligen Abschnitt 44 versehen sein, der in ein entsprechend geformtes Lager eingefügt ist. um eine Schwenkung nach verschiedenen Richtungen zu ermöglichen. Bei Schwenkung des Steuerknüppels 30 sind Kontakte betätigbar, von denen die nicht dargestellten Motore für die Achsen 26, 28 des Suchscheinwerfers 16 gespeist werden. Über die Polarität der den Motoren an den Achsen 26, 28 zugeluhrten Spannung läßt sich deren Drehrichtung festlegen.

Vom Steuerknüppel 30 werden weiterhin nicht dargestellte Schalter betätigt. Ein Schalter, der in der Ruhelage des Steuerknüppels 30 geschlossen und bei Schwenkung geöffnet ist, dient zur Spannungsversorgung der Lampen in den Scheinwerfern 18 bis 24. Ein weiterer Schalter, der in der Ruhelage des Steuerknüppels 30 geöffnet und bei Schwenkung geschlossen ist, liegt in der Spannungszuleitung zu den Nachführungssteuerungen der Lampen 18 bis 24. Die Spannungsversorgung der Lampe im Scheinwerfer 16 wird vom Steuerknüppel 30 nicht beeinflußt.

Die Lampe des Suchscheinwerfers 16 wird von einem nicht dargestellten Oszillator gespeist, der eine Spannung abgibt, deren Frequenz über 100 Hz liegt. Die Spannung kann eine Frequenz von etwa 400 Hz haben. Es sind jedoch auch Frequenzen von einigen Kilohertz möglich.

Die Scheinwerfer 18 bis 24 enthalten ein Gehäuse 46. an dem eine horizontale Achse 34 befestigt ist, die in einer Gabel 48 drehbar gelagert ist. Mit der Gabel 48 ist die vertikale Achse 36 starr verbunden. Die Achse 34 ist mit einem Zahnrad 50 verschen, in das ein Zahnrad 52 eingreift, das auf der Welle eines Stellmotors 54 sit/.i, der im Innern des Gehäuses 46 angeordnet ist.

Die Achse 36 enthält ein Zahnrad 56. in das ein Zahnrad 58 eingreift, das mit dem Läufer eines Stellmotors 50 in Verbindung steht, der an der Decke 10 angeordnet ist. Die Achse 36 ist in einem nicht näher dargestellten Lager drehbar gelagert, das an der Decke 10 angeordnet ist.

Im Innern des Gehäuses 46 befindet sich eine nicht näher dargestellte Lampe, deren Lichtstrahlen über einen Reflektor und ein Scheinwerferglas 62 in den Operationssaal 12 geworfen werden. An einem Rand 64 neben dem Scheinwerferglas 62 sind lichtempfindliche Elemente, z. B. Photo/eilen 66,68, 70, 72 angeordnet.

Die Photozcllen 66, 68 speisen eine Nachlaufschaltung, die den Motor 60 steuert. Die Photozcllen 70, 72 sind mit einer Nachlaufschaltung verbunden, die den Motor 54 antreibt.

In Fig.4 ist ein Blockschaltbild einer lichtelektrischen Nachführungseinrichtung dargestellt, die jeweils für die Achsen 34,36 vorgesehen ist.

Um eine übersichtliche Darstellung zu erhalten, wurden in F i g. 4 nur Bezeichnungen eingetragen, die sich auf die Achse 34 beziehen.

Die Photozcllen 70, 72 sind mit selektiven Schaltungen 74, 76 verbunden, die auf die modulierte Strahlung des vom Scheinwerfer 16 ausgestrahlten Lichtes abgestimmt sind. Die Schaltungen 74, 76 können als Filter, z. B. Resonanzfilter, ausgebildet sein. Durch die Schaltungen 74, 76 werden Einflüsse des Tageslichts oder anderer Lichtquellen, auf die die Schaltungen 74, 76 nicht abgestimmt sind, auf die Nachführungseiiirichtungen ausgeschaltet.

Die Ausgänge der Schaltungen 74, 76 sind an eine Brückenschaltung oder an einen Differenzverstärker 78 mit nachgeschaltetem Leistungsverstärker 80 ange-

ichlosscn, der einen Motor 54 speist.

Wenn die Linzelscheinwerfcr 18 bis 24 genau au! das vom Suchscheinwerfer 16 beleuchtete l-'eld 38 eilige stellt sind, stimmen die Spannungen an den Ausgangen der Photozellen 66, 68 bzw. 70, 72 überein. Der Differenzverstärker 78 gibt dann keine Steuerspannuiig an den Verstarker 80 ab, so daß der Motor 54 nicht mil Spannung beaufschlagt wird und stillsteht.

Wird das beleuchtete Feld 38 mittels des Suchscheinwerfers 16 bewegt, dann weichen die Spannungen an den Ausgängen der Photoz.ellen 70, 72 voneinander ab. Der Differenzverstärker 78 gibt eine Spannung an den Verstärker 80 ab, die verstärkt wird. Der Motor 54 wird daher an Spannung gelegt und in Drehung versetzt. Der Motor 54 dreht sich so lange, bis die Photozellen 70, 72 gleichmäßig vom Feld 38 beleuchtet werden und daher gleiche Ausgangsspannungen abgeben. In diesem Falle führt der Differenzverstärker 78 dem Verstärker 80 keine Spannung zu. Diese Stellung entspricht der gewünschten Ausrichtung der lünz.clscheinwerfer auf das vom Suchscheinwerfer 16 beleuchtete Feld 38.

Während des Nachlaufs der Scheinwerfer 18 bis 24 ist deren Lichtquelle ausgeschaltet. Damit werden störende Lichteinwirkungen auf die Photozellen 66 bis 72 vermieden. 1st ein bestimmtes Feld 38 ausgewählt, dann wird der Steuerknüppel 30 in seine Ruhestellung gebracht. Dies bedeutet die Umschaltung der Lichtquellen der Scheinwerfer 18 bis 24 und die Abschaltung der Nachführungen. Die Motore 54,60 können somit nicht mehr mit Spannung beaufschlagt werden. Hei voller Beleuchtung werden daher unerwünschte Verste'lungci der Linzelscheinwcrfer 18 bis 24 vermieden. Mit dem ir F ig. 4 gezeigten Nachlaufregclkreis ist weiterhin eine sehr genaue Umstellung der Scheinwerfer 18 bis 24 au das beleuchtete leid 38 erreichbar.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Beleuchtungseinrichtung für Operationssäle mit mehreren unabhängig voneinander aufgehängten und in zwei zueinander senkrechten Richtungen motorisch schwenkbaren Einzelscheinwerfern, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf ein gewünschtes Beleuchtur.gsfeld manuell einstellbarer Suchscheinwerfer (16) vorgesehen ist und daß die übrigen Scheinwerfer (18,20,22, 24) von lichtelekirischen Nachführeinrichtungen einstellbar sind, denen die vom Suchscheinwerfer (16) beleuchtete Fläche (38) als Einstellwert vorgebbar ist.

2. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der in zwei zueinander senk· echt stehenden Richtungen schwenkbare Suchscheinwerfer (16) über einen Steuerknüppel (30) einstellbar ist, durch den bei Verschwenkung aus seiner Ruhelage die Beleuchtung der übrigen Scheinwerfer (18, 20, 22, 24) abschaltbar und die Nachführeinrichtungen einschaltbar sind.

3. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß vom Suchscheinwerfer (16) ausgestrahltes Licht moduliert ist. während die Nachführeinrichtungen auf die Modulation des ausgesandten Lichtes abgestimmte Schaltungen (74, 76) enthalten.

4. Beleuchtungseinrichtung nach mindestens einem der Ansprüche I bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Suchscheinwerfer (16) in etwa senkrecht über einem Operationstisch (40) und die übrigen Scheinwerfer (18, 20, 22, 24) in unterschiedlichen Abständen vom Operationstisch (40) aufgehängt sind.

5. Beleuchtungseinrichtung nach mindestens einem der Ansprüche I bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß je Drehachse (34, 36) eines Scheinwerfers (18,20,22,24) zwei photoelcktrischc Empfänger (66, 68, 70, 72) am Scheinwerfer angeordnet sind, die an einen mit einem Motor (54) verbundenen Differenzverstärker (78) angeschlossen sind.