DE4137983C2 - Applikationsvorrichtung für die Behandlung biologischer Gewebe mit Laserstrahlung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Applikationsvorrichtung für die Behandlung biologi­ scher Gewebe mit Laserstrahlung im spektralen Bereich zwischen 400 und 3000 nm, zur Erzeugung radial-symmetrischer Koagulationsnekrosen im Gewebe.

Es ist bekannt, daß mit der aus einem optischen Lichtwellenleiter austretenden Laserstrahlung, beispielsweise der Strahlung eines Nd : YAG-Lasers bei 1.064 nm, unter Verwendung einer optischen Faser aus Quarzglas (PCS-, HCS- oder ALL-SILICA-TYP) als Strahlführungssystem, im biologischen Gewebe radial- symmetrische Koagulationsnekrosen gesetzt werden können. Dazu wird die lichtführende Faser entweder auf das Gewebe aufgesetzt oder in das Gewebe eingestochen. Die Lichtverteilung im Gewebe erfolgt unter Ausnutzung der Ei­ genstreuung des jeweiligen Gewebes. Dabei nimmt man jedoch den Nachteil in Kauf, daß an der Kontaktstelle zwischen Faserendfläche und Gewebe eine hohe Leistungsdichte auftritt, die - abhängig vom Faserdurchmesser - oberhalb von ei­ nigen 100 mW Lichtleistung bereits zur Karbonisierung der Gewebeoberfläche führt und damit eine weitere Ausbreitung der Strahlung im Gewebe durch die ho­ he Absorption des Kohlenstoffes verhindert. Notwendig ist deshalb, eine Rundum- Abstrahlcharakteristik der Laserstrahlung am distalen Lichtleiterende zu realisie­ ren. Dazu muß die mit begrenztem Aperturwinkel aus der Faser austretende La­ serstrahlung in ihrer Austritts- bzw. Abstrahlcharakteristik beeinflußt werden. Hierzu ist es bekannt, Multimode-Lichtwellenleiter zur Übertragung von optischen Moden hoher Ordnung (Ringmoden), z. B. durch Schrägeinkopplung, zu verwen­ den. Bei Verwendung einer PCS-Faser wird nach Entfernung des optischen Claddings am distalen Ende somit eine radial-symmetrische, konische Abstrah­ lung der Laserenergie erreicht. Gleichzeitig wird die freie optische Fläche mittels eines Glasröhrchens geschützt, das mit dem Coating auf dem nichtentcoateten Teil der optischen Faser verklebt wird. Bei einer derartigen Anordnung handelt es sich um ein handelsübliches Produkt der Firma MBB-Medizintechnik, das unter dem Namen "ITT-PROBE" geläufig ist. Ein solcher Applikator nach dem Stand der Technik weist jedoch einige Nachteile auf. So besteht zum einen das Risiko, daß sich das lediglich angeklebte Glasschutzröhrchen am distalen Ende löst und damit Nachteile für den Patienten resultieren können. Zum anderen erfordert eine definierte Anregung des Ringmodes einen erhöhten optischen Aufwand auf der Einkoppelseite.

Aus der EP 0 391 558 A1 ist ein Lichtwellenleiter bekannt, der am distalen Ende kugelförmig verdickt ist bzw. an den ein kugelförmiger Glastropfen angeschmol­ zen ist. Innerhalb dieser kugelförmigen Verdickung soll durch Einbringung von Streupartikeln eine im wesentlichen isotrope Lichtstreuung erfolgen.

Bekanntermaßen haben diese kugelförmigen Anschmelzungen am Ende einer dünnen optischen Faser den Nachteil, daß sie sehr leicht abbrechen. In der EP 0 391 558 A1 wird daher als erfindungsgemäß die Einbettung dieses kugelförmigen Streukörpers am Ende einer dünnen optischen Faser in einem nicht streuenden, aushärtenden Kunstharz dargestellt. Derartige Systeme sind auch in der Literatur seit langem bekannt. Sie werden z. B. als Sensor zur Messung der Lichtverteilung in streuenden Medien, beispielsweise in Geweben, genutzt, indem die streuende kugelförmige Verdickung einen der Kugelgeometrie proportionalen Anteil des einfallenden Lichtes in den Lichtwellenleiter einkoppelt, so daß hierdurch ein mi­ niaturisierter abtastender Sensor für Intensitätsverteilungsmessungen entsteht. Da optische Lichtwege aber umkehrbar sind, kann - wie in der EP 0 391 558 A1 beschrieben - eine derartige Anordnung auch zur Aussendung von Licht verwen­ det werden.

Üblicherweise werden derartige Applikatoren im Bereich der sogenannten photo­ dynamischen Therapie zum Einsatz gebracht, wo die auszusendende Lichtlei­ stung gering ist. Derartige Diffusorelemente, wie in der EP 0 391 558 A1 be­ schrieben, haben jedoch den Nachteil, daß bei den für die Anwendung der inter­ stitiellen Laser-Thermotherapie in Frage kommenden Wellenlängen, vorzugswei­ se zwischen 800 und 1500 nm, biologisches Gewebe, insbesondere aber Blut, eine so nennenswerte Absorption aufweist, daß es bei Beaufschlagung mit Lichtlei­ stungen oberhalb von 1 W an der Grenzfläche Applikator zu Gewebe bzw. zum Blut zu dramatischen Temperaturerhöhungen kommt, die 100°C bei weitem übersteigen können.

Der seit Jahren dem in der Praxis tätigen Fachmann bekannte Nachteil, der sich daraus ergibt, ist, daß bei Einführung eines derartigen Applikators in vitales Ge­ webe und der dabei unvermeidbar auftretenden Benetzung mit Blut, der Applika­ tor im günstigsten Falle am Gewebe anschmilzt und nur mit erheblichem Kraft­ aufwand, unter teilweiser Zerstörung des Gewebes wieder entfernt werden kann, daß in der Regel aber der Applikator im Gewebe schmilzt und bei dem Versuch ihn zu entfernen abreißt, so daß Teile des Applikators sogar im Gewebe zurück­ bleiben.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der ein­ gangs genannten Gattung die Möglichkeit zu schaffen, auch höhere Lichtleistun­ gen, insbesondere solche von mehr als 5 W, ohne Gefahr der oberflächlichen Karbonisation (Verkohlung) im Gewebe zu verteilen. Dabei soll eine Steuerung der jeweiligen Strahlungsverteilung möglich sein.

Diese Aufgabe wird durch eine Applikationsvorrichtung gelöst, wobei das, dem zu behandelnden Gewebe als Objekt zugewandte Ende eines strahlführenden Licht­ wellenleiters, der als Faseroptik ausgebildet ist, in einem stirnseitig für Laser­ strahlung transparenten, röhrenförmigen Hüllkörper, der am objektseitigen Ende luft- und flüssigkeitsdicht verschlossen ist, angeordnet ist, wobei das Ende des Lichtwellenleiters durch eine Aufrauhung an seinem distalen Ende eine ein Streuvolumen aufweisende Streuvorrichtung für Laserstrahlung bildet, die für die verwendete Laserstrahlung weitgehend transparent ist.

Erfindungswesentlich ist hierbei, daß zur Erzeugung radialsymmetrischer Koagu­ lationsnekrosen in biologischem Gewebe im Bereich der Lichtleiteraustrittsfläche eine Streuvorrichtung, bestehend aus einem streuenden Medium, vorgesehen ist, welches einerseits die abgestrahlte Lichtleistung pro Fläche herabsetzt, anderer­ seits aber die zu behandelnde Fläche vergrößert. Neben dem Ausnutzen photo­ chemischer Reaktionen im Gewebe zu Therapiezwecken ist die erfindungsge­ mäße Vorrichtung auch zur photodynamischen Therapie geeignet, d. h. zur Er­ zeugung von Temperaturfeldern, um eine gleichmäßige Bestrahlung zu erzielen. Zudem erlaubt die entsprechende Wahl des streuenden Mediums die Einstellbar­ keit der Streuwirkung, wodurch die jeweilige Abstrahlcharakteristik anwendungs­ spezifisch dimensioniert werden kann. Eine derartige Vorrichtung läßt sich öko­ nomisch günstig am distalen Ende des Lichtleiters anbringen.

Bevorzugt ist dazu als Hüllkörper ein Kunststoffschlauch vorgesehen, der am di­ stalen Ende luft- und feuchtigkeitsdicht verschlossen ist. Das distale Ende dieses Kunststoffschlauchs ist in Abhängigkeit von der gewünschten Ausdehnung der zu erzeugenden Koagulationsnekrose mit einem streuenden Medium gefüllt, das bei der vorgesehenen Nutzwellenlänge nicht oder nur minimal absorbiert. Eine derar­ tige Anordnung hat den Vorteil, daß zur Herstellung gängige Einzelfaserapplikato­ ren in den Kunststoffschlauch soweit eingeführt werden können, bis das Faseren­ de endständig an das jeweilige Streumedium anstößt.

Die vorliegende Erfindung hebt dabei auf ein zweistufiges Konzept ab, bei dem in das Gewebe zunächst ein distal verschlossener Hüllschlauch (Katheter) hoher Temperaturfestigkeit eingebracht wird, und innerhalb dieses Hüllschlauches der Lichtwellenleiter bevorzugt frei beweglich an geeigneter Stelle zum Behandlungs­ ort verschoben werden kann, und auch während der Behandlung und während der Beaufschlagung mit Laserlicht bewegt werden kann. Die Lichtstreuung wird dabei bevorzugt durch zwei einander gegebenenfalls ergänzende bzw. alternative Maßnahmen erreicht.

Eine dieser bevorzugten Maßnahmen betrifft die Anordnung von Lichtstreuparti­ keln in dem distal dicht verschlossenen Hüllkatheter, die andere erfindungswe­ sentliche Maßnahme betrifft die Aufrauhung des Lichtwellenleiters über eine ge­ wisse radiale Länge am distalen Ende, wobei zum Schutz des dadurch bruchempfindlichen distalen Endes, dieses zusätzlich durch eine Hüllkappe, die gegebenenfalls wiederum an ihrer Innenseite mattiert sein kann, gegen mechani­ sche Schäden geschützt werden kann.

In Abhängigkeit von der durch die Wahl des Streumediums einstellbaren Streu­ länge können auch hohe Laserleistungen gleichmäßig radial abgestrahlt werden. Es resultieren an der Oberfläche des Kunststoffschlauchs nur noch so niedrige primäre Leistungsdichten, daß eine Karbonisation des anliegenden Gewebes si­ cher vermieden werden kann.

In bevorzugter Ausführungsform ist eine weitere Streuvorrichtung innerhalb des Hüllkörpers angeordnet oder bildet den stirnseitigen Abschluß des Hüllkörpers, wobei die Streuvorrichtung eine das Ende des Lichtwellenleiters aufnehmende Aussparung aufweisen kann. Dabei ist die Streuvorrichtung axialsymmetrisch und mehrschichtig ausgebildet.

Eine weitere vorteilhafte Anordnungsmöglichkeit besteht darin, den Lichtwellenlei­ ter innerhalb des Hüllkörpers in axialer Richtung frei verschiebbar anzuordnen und von einer auf das Ende des Lichtwellenleiters aufgeschobenen und den Durchmesser des Endes des Lichtwellenleiters vergrößernden Hüllkappe als Streuvorrichtung, innerhalb des Hüllkörpers zu führen.

Dabei kann der röhrenförmige Hüllkörper mehrkanalig ausgebildet sein und min­ destens einen separaten Spülkanal aufweisen, so daß eine Spülung der Oberflä­ che des Lichtwellenleiters und/oder der Streuvorrichtung möglich ist.

In Weiterführung des Erfindungsgedankens kann bei Anwendung von Mehrkam­ merschläuchen eine Spülung und zusätzliche Kühlung des Faserendes durchge­ führt werden. In diesem Fall sind am proximalen Ende des Hüllschlauches ent­ sprechende Verzweigungsstücke und Dichtvorrichtungen zum Einführen der Fa­ ser vorzusehen.

Der als Faseroptik ausgebildete Lichtwellenleiter ist in bevorzugter Ausführungs­ form aus mehreren parallelen Fasern aufgebaut.

Die Laserstrahlung wird dabei in mehrere parallelgerichtete Fasern eingekoppelt, die am distalen Ende fest miteinander verbunden sind. Dadurch wird erreicht, daß die Streuvorrichtung, die wiederum fester Bestandteil des Faserendes ist oder im Hüllrohr endständig angebracht ist, gleichmäßig mit Laserstrahlung beaufschlagt werden kann. Zudem können mehrere Laser gleichzeitig zur Therapie genutzt werden.

Der Hüllkörper ist nach der Erfindung vorteilhafterweise aus Polyethylen (PE) oder Polytetrafluorethylen (PTFE) gebildet.

In einer weiteren Ausführungsform besteht der Kunststoffschlauch aus Teflon und das Streumedium aus einem Teflonpfropf, der gleichzeitig als distaler Ver­ schluß des Schlauches dient.

Die Streuvorrichtung besteht aus einem Streumedium, das die verwendete La­ serstrahlung nicht oder nur in geringem Maße absorbiert, wobei das Streumedium nach der Erfindung mit Bariumsulfat oder Titandioxid versetzt sein kann.

Zur Erhöhung des Streuvermögens kann auch mit Bariumsulfat oder Titandioxid gefülltes PTFE-Material verwendet werden. Die Anwendung ist jedoch nicht nur auf Teflon begrenzt, sondern es kann jedes im Nutzwellenbereich des verwende­ ten Lasers nichtabsorbierende und biokompatible Kunststoffmaterial eingesetzt werden.

In bevorzugter Ausführungsform dient als Streumedium ein poröses Glasmaterial, das Poren und/oder Kristallite enthält, deren mittlere Größe und/oder deren Vo­ lumenanteil bei der Herstellung einstellbar ist.

Ein derartiges poröses Glasmaterial ist auch unter dem Namen "Schaumglas" oder "offenporiges Sinterglas" bekannt. Da bei der Herstellung eines derartigen Materials der Porenvolumenanteil und/oder die mittlere Porengröße definiert ein­ gestellt werden kann, läßt sich somit die gewünschte Streuwirkung steuern. Ent­ sprechendes gilt für die Größe bzw. den Volumenanteil der Kristallite. Als günstig erweist es sich, die Streuvorrichtung aus diesem Material als Kapillare auszubil­ den. Alternativ ist jedoch auch die Form eines Zylinders, einer Kugel oder eines Konus möglich.

Bei der Applikationsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung kann das Licht­ wellenleiterende in den Streuvolumenkörper eintauchen und zusätzlich das Licht­ wellenleiterende und der Streuvolumenkörper miteinander verklebt oder ver­ schmolzen sein.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn nach der Erfindung die Anordnung aus Licht­ wellenleiterende und Streuvorrichtung mit einem Schutzüberzug versehen ist.

In einer anderen, vereinfachten Ausführungsform der Erfindung wird ein am dista­ len Ende verschlossener Hüllschlauch verwendet und das Faserende selbst vom optischen Mantel befreit und mattiert, so daß durch die optische Aufrauhung ebenfalls eine radial-symmetrische Abstrahlung erreicht wird.

Gleichfalls kann ein derartiger Hüllschlauch auch in Kombination mit dem bekann­ ten Ringmode-Applikator der Firma MBB-Medizintechnik eingesetzt werden, um eine Ablösung des distalen Glasröhrchens sicher zu vermeiden. Die Länge des Hüllschlauches wird mit Rücksicht auf das jeweilige Einsatzgebiet bemessen und führt je nach Indikation bei klinischem Einsatz zu verschiedenen Ausführungsgrö­ ßen der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Zum Einführen des dünnwandigen Hüllschlauches in das Zentrum des zu bestrah­ lenden Gewebeareals wird in Abhängigkeit von der Festigkeit des Gewebes vor­ zugsweise ein mechanisch steifer Trokar - in aller Regel eine metallische Kanüle - verwendet. Durch diese wird der Hüllschlauch, hindurchgeführt und nach erfolg­ reicher Einführung zurückgezogen, um den Bestrahlungsort freizugeben. Weiter­ hin sind Konstruktionen möglich, bei denen der metallische Trokar vor Applikation der Laserstrahlung gänzlich entfernt wird. Dies ist insbesondere bei Anwendung unter NMR-Kontrolle von Bedeutung, wenn in hohen Magnetfeldern keine metalli­ schen Teile toleriert werden können.

Falls das zu durchdringende Gewebe relativ weich ist, kann anstelle des mecha­ nisch steifen Trokars ein mechanisch steifer Mandrin verwendet werden, um den Applikator zu plazieren. Anschließend wird der mechanisch steife Mandrin ent­ fernt und statt dessen die Lichtleitfaser eingeführt.

Eine typische Anwendung einer derartigen Applikationsvorrichtung ist die intersti­ tielle Laserkoagulation von Tumoren unter Röntgen- oder NMR-Kontrolle. Insbe­ sondere bei der Röntgen-Kontrolle der Plazierung erweist sich eine Anreicherung des Streumediums mit Bariumsulfat als Vorteil, da damit ein guter Röntgenkon­ trast erreicht wird. Unter NMR-Kontrolle kann hingegen in das Streumedium, in den Hüllkörper für den Lichtwellenleiter und in das Streumedium ein geeignetes magnetisch aktives Markiermedium eingebracht werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekenn­ zeichnet und werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Anwendung der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung;

Fig. 2a ein Detail der Streuvorrichtung gemäß Fig. 1 mit einem einzelnen Lichtwellenleiter;

Fig. 2b eine Anordnung zur Erhöhung der Streueffizienz mit einer zweiten mattierten Hüllkappe;

Fig. 2c eine Anordnung, bei der die Streuvorrichtung im äußeren Hüllkörper endständig angeordnet ist;

Fig. 2d die Anordnung gemäß Fig. 2c im Detail;

Fig. 3a eine mehrlumige Ausführung der Applikationsvorrichtung in Seiten­ ansicht;

Fig. 3b das Ausführungsbeispiel aus Fig. 3a im Querschnitt;

Fig. 4a die prinzipielle Anordnung eines Ausführungsbeispiels mit einem Mehrfaser-Lichtwellenleiter in Seitenansicht;

Fig. 4b einen Querschnitt durch das Ausführungsbeispiel aus Fig. 4a.

In Fig. 1 ist schematisch dargestellt, wie ein Ausführungsbeispiel der erfin­ dungsgemäßen Applikationsvorrichtung 100 zur Behandlung eines Gehirntumors an einem Patienten 11 eingesetzt werden kann. Das damit realisierbare Streuvo­ lumen bzw. das behandelbare Gewebevolumen ist schematisch durch Teilkreise 2 angedeutet. Über eine Spülvorrichtung 9 und einen Spülkanal 10 kann während der Therapie das Ende eines Lichtwellenleiters 8 gleichzeitig gespült und gekühlt werden. Der Lichtwellenleiter 8 besteht aus einer oder mehreren Einzelfasern, in die mehrere Laser 3 bis 7 eingekoppelt werden können. Je nach spezifischer An­ wendung kann die eingesetzte Laserstrahlung im Spektralbereich zwischen 400 und 3000 nm liegen.

Fig. 2a gibt ein Detail der Applikationsvorrichtung 100 gemäß Fig. 1 in einer Variante mit nur einer einzelnen Faser als Lichtwellenleiter 8 wieder, der an sei­ nem distalen Ende in einem Bereich 81 aufgerauht ist, um die gewünschte Streuwirkung zu realisieren. Dabei ist der verwendete Lichtwellenleiter sowohl an der Stirnseite als auch in einem zylindrischen, an die Stirnseite anschließenden Bereich 81 seiner Oberfläche aufgerauht. Der Lichtwellenleiter 8 kann dabei ohne Einschränkungen in üblichen Applikationsvorrichtungen verwendet werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist für eine Saugspülvorrichtung 17 eine Ab­ dichtung des Lichtwellenleiters 8 innerhalb des Hüllkörpers mit einem standard­ mäßigen Luer-Lock 18 vorgesehen.

Bei der in Fig. 2b dargestellten Anordnung ist zu Erhöhung der Streueffizienz eine zusätzliche mattierte Hüllkappe 83 bzw. eine streuende Kapillare über das Ende 81 des Lichtwellenleiters 8 geschoben. Diese Hüllkappe ermöglicht infolge der damit erzielten Querschnittsvergrößerung im Endbereich gleichzeitig eine Gleitführung innerhalb des ein Führungsrohr bildenden Hüllkörpers 1. Die Ver­ schiebung kann dabei in die Pfeilrichtungen erfolgen.

In Fig. 2c ist eine Anordnung dargestellt, bei der eine Streuvorrichtung in Form eines Streuvolumenkörpers 82 im äußeren Hüllkörper 1 endseitig angeordnet ist. Der Lichtwellenleiter grenzt am Ende des Hüllkörpers 1 an diesen Streuvolumen­ körper 82 an, und es resultiert eine Bestrahlung des Bereiches 2. Der Streuvolu­ menkörper 82, der beispielsweise aus mit Bariumsulfat oder Titandioxid gefüllten PTFE besteht, bildet hierbei gleichzeitig ein hermetisches Dichtelement für das distale Ende des Hüllkörpers 1. Ebenso kann der Streuvolumenkörper 82 auch aus einem anderen Material bestehen, das die entsprechenden Anforderungen erfüllt. Geeignet ist z. B. sogenanntes "Schaumglas" bzw. "offenporiges Sinter­ glas", das als Streuzentren Poren oder Kristallite enthält. Durch die Einstellung des Volumenanteils und/oder der mittleren Größe dieser Streuzentren bei der Herstellung eines derartigen Materials läßt sich somit die Abstrahlcharakteristik anwendungsspezifisch variieren. Vorteilhaft bei diesem porösen Glasmaterial sind zudem die hohe Temperaturbeständigkeit sowie die Beständigkeit gegenüber der eingesetzten Laserstrahlung.

Fig. 2d zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. Dabei ist zusätzlich zur Vermei­ dung von Reflexionen das Ende des Kerns 88 des Lichtwellenleiters 8 in den Streuvolumenkörper 82 eingeführt. Der Streuvolumenkörper 82 weist dabei eine Aussparung auf, welche an die Außenabmessungen des Endes des Lichtwellen­ leiters 8 angepaßt ist, so daß hierdurch eine stabile gegenseitige mechanische Fixierung zwischen Lichtwellenleiterende und Streuvolumenkörper 82 erzeugt wird.

Neben den in Fig. 2a-2d dargestellten Ausführungsbeispielen, in denen bereits verschiedenen Geometrien der jeweiligen Streuvorrichtung beschrieben wurden, existieren jedoch noch diverse weitere Möglichkeiten, den Lichtwellenleiter und die Streuvorrichtung relativ zueinander anzuordnen. So ist es möglich, den Streu­ volumenkörper in Form eines Zylinders, einer Kugel bzw. eine Konus zu fertigen, in den das Lichtwellenleiterende dann jeweils eintaucht.

Die Verbindung zwischen dem Lichtwellenleiterende und dem Streuvolumenkör­ per kann dabei sowohl durch eine geeignete Klebetechnik als auch durch direktes Verschmelzen, beispielsweise mit einem Laser erfolgen.

Günstig ist weiterhin, die komplette Anordnung am Lichtwellenleiterende und Kapillare mit einem Schutzüberzug zu versehen, durch den die jeweiligen Kom­ ponenten bzw. der Patient geschützt wird. Dieser Schutzüberzug muß dabei na­ türlich für die verwendete Laserstrahlung transparent sowie am distalen Ende flüssigkeitsdicht verschlossen sein.

In Fig. 3a ist ein Hüllkörper mit mehreren Einzelkanälen in Seitenansicht darge­ stellt, bei dem der innere Kanal 80 für die Einführung des Lichtwellenleiters vor­ gesehen ist und die äußeren Teilkanäle 15 und 16 zur Spülung und Absaugung dienen. Die Spülkanäle sind so ausgelegt, daß das Spülmedium gegebenenfalls einen Teil der Streuvorrichtung bildet oder/und die Oberflächen von Lichtwellen­ leiter und Streuvolumenkörper 82 reinigen, d. h. von fest anhaltenden Teilchen und dergleichen befreien.

Fig. 3b zeigt den entsprechenden Querschnitt dieses Ausführungsbeispiels.

Fig. 4a zeigt eine Anordnung in Seitenansicht, bei dem zur Homogenisierung der Laserstrahlung und Erzielung einer höheren Streueffizienz mehrere parallele Lichtwellenleiter vorgesehen sind. Dabei sind die Enden der einzelnen Fasern 85 des Mehrfaser-Lichtwellenleiters in einem bestimmten Bereich 86 fest miteinander verbunden. Der verwendete Laser 87 ist hierbei als Dioden-(Halbleiter-)Laser ausgeführt. Der Endbereich der Mehrfaser-Lichtwellenleiter-Anordnung wird dabei von einer Streuvorrichtung begrenzt, wie anhand der zuvor dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiele beschrieben wurde. Mit Hilfe dieser Anordnung wird die Lichtver­ teilung besonders homogen.

Der entsprechende Querschnitt durch den Bereich 86 wird in Fig. 4b dargestellt.

Claims (16)

1. Applikationsvorrichtung für die Behandlung biologischer Gewebe mit Laser­ strahlung im spektralen Bereich zwischen 400 und 3000 nm, zur Erzeugung radialsymmetrischer Koagulationsnekrosen im Gewebe, dadurch gekennzeichnet, daß das dem zu behandelnden Gewebe als Objekt zugewandte Ende eines strahlführenden Lichtwellenleiters (8), der als Faseroptik ausgebildet ist, in ei­ nem stirnseitig für Laserstrahlung transparenten, röhrenförmigen Hüllkörper (1), der am objektseitigen Ende luft- und flüssigkeitsdicht verschlossen ist, an­ geordnet ist, wobei das Ende des Lichtwellenleiters (8) durch eine Aufrauhung (81) an seinem distalen Ende eine ein Streuvolumen aufweisende Streuvor­ richtung (81) für Laserstrahlung bildet, die für die verwendete Laserstrahlung weitgehend transparent ist.

2. Applikationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Streuvorrichtung (82, 83) innerhalb des Hüllkörpers (1) ange­ ordnet ist oder den stirnseitigen Abschluß des Hüllkörpers (1) bildet.

3. Applikationsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Streuvorrichtung (82, 83) eine das Ende des Lichtwellenleiters (8) auf­ nehmende Aussparung aufweist.

4. Applikationsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Streuvorrichtung (81, 82, 83) axialsymmetrisch und mehrschichtig aus­ gebildet ist.

5. Applikationsvorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtwellenleiter (8) innerhalb des Hüllkörpers (1) in axialer Richtung frei verschiebbar angeordnet und von einer auf das Ende des Lichtwellenleiters (8) aufgeschobenen und den Durchmesser des Endes des Lichtwellenleiters (8) vergrößernden Hüllkappe als Streuvorrichtung (83) innerhalb des Hüllkörpers führbar ist (Fig. 2b).

6. Applikationsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der röhrenförmige Hüllkörper (1) mehrkanalig ausgebildet ist und minde­ stens einen separaten Spülkanal (15,16) aufweist, so daß eine Spülung der Oberfläche des Lichtwellenleiters (8) und/oder der Streuvorrichtung (82) mög­ lich ist (Fig. 3).

7. Applikationsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der als Faseroptik ausgebildete Lichtwellenleiter (8) aus mehreren paralle­ len Fasern (85) aufgebaut ist.

8. Applikationsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hüllkörper (1) aus Polytetrafluorethylen (PTFE) besteht.

9. Applikationsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hüllkörper aus Polyethylen (PE) besteht.

10. Applikationsvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Streuvorrichtung (81, 82, 83) aus einem Streumedium besteht, das die verwendete Laserstrahlung nicht oder nur in geringem Maße absorbiert.

11. Applikationsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Streumedium mit Bariumsulfat oder Titandioxid versetzt ist.

12. Applikationsvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Streumedium ein poröses Glasmaterial dient, das Poren und/oder Kri­ stallite enthält, deren mittlere Größe und/oder deren Volumenanteil bei der Herstellung einstellbar ist.

13. Applikationsvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Streuvorrichtung als Streuvolumenkörner ausgebildet ist, der die Form einer Kugel oder eines Zylinders oder eines Konus aufweist.

14. Applikationsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtwellenleiterende in den Streuvolumenkörper eintaucht.

15. Applikationsvorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtwellenleiterende und der Streuvolumenkörper miteinander ver­ klebt oder verschmolzen sind.

16. Applikationsvorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung aus Lichtwellenleiterende und Streuvorrichtung mit einem Schutzüberzug versehen ist.