DE69832315T2

DE69832315T2 - Medizinische Laserbestrahlungsvorrichtung

Info

Publication number: DE69832315T2
Application number: DE69832315T
Authority: DE
Inventors: Shigeru Ashigarakami-gun Omori
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1997-03-25
Filing date: 1998-03-25
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2018-03-26
Also published as: EP0867151A3; EP0867151B1; US5993442A; DE69832315D1; EP0867151A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die gegenwärtige Erfindung bezieht sich auf eine Diagnose- und Behandlungsvorrichtung auf dem medizinischen Gebiet und insbesondere auf eine medizinische Laserbestrahlungsvorrichtung, welche geeigneter Weise dafür verwendet wird, um verschiedene Wirkungen durch die Verwendung einer Vielzahl von Laserwellenlängen anzuzeigen.
STAND DER TECHNIK
Wenn für medizinische Anwendungen ein Laserstrahl (Licht) verwendet wird, weil die Wirkungen auf organisches Gewebe gemäß der Wellenlänge des Laserstrahls schwanken, wird im Allgemeinen eine diesem Zweck gerecht werdende Laservorrichtung ausgewählt, welche eine Laserwellenlänge ausgeben kann. Wenn beispielsweise ein organisches Gewebe für einen medizinischen Zweck fest wird, ist ein Laserstrahl, der in einem Bereich vom sichtbaren bis nahe dem Infrarotbereich liegt und der eine relativ tiefe Durchdringungseigenschaft aufweist, geeignet. Während in dem Fall, wo organisches Gewebe verdampft wird, ein Laserstrahl im Infrarotbereich effektiver ist, welcher eine flache Eindringungseigenschaft aufweist. Um für einen medizinischen Zweck eine Fluoreszenz zu beobachten, ist darüber hinaus ein Laserstrahl im ultravioletten Bereich geeignet.
Bei einer medizinischen Laserbestrahlungsvorrichtung kann eine Laserführungseinrichtung, wie zum Beispiel eine optische Faser, mit einer Vorrichtung gekoppelt sein, welche mit wenigstens einem Laseroszillator ausgestattet ist, um einen Laserstrahl zu einem bestimmten Platz zu lenken. Wenn mit Laserstrahlen mit zwei oder mehr Wellen längen bestrahlt wird, ist die Laserbestrahlungsvorrichtung mit Laseroszillatoren versehen, welche verschiedenen Wellenlängen entsprechen, und wenn wenigstens eine der Laserwellenlängen in einem ultravioletten Bereich unter 300 nm oder im Infrarotbereich über 2,5 μm liegt, kann zusätzlich zu einer herkömmlichen optischen Quarzfaser als Laserleiteinrichtung eine dem ultravioletten oder infraroten zugeordnete optische Faser verwendet werden.
9 ist eine Darstellung von einem Beispiel einer Anordnung, die als medizinische Laserbestrahlungsvorrichtung dient, um eine Laserbestrahlung durchzuführen, welche wie oben erwähnt zwei oder mehr Wellenlängen aufweist, und die von diesem Erfinder zur gleichen Zeit erfunden worden ist. In 9 stellt das Bezugszeichen 100 eine Laserbestrahlungsvorrichtung dar, 101 kennzeichnet eine optische Quarzfaser, Bezugszeichen 120 bezeichnet eine optische Fluoridfaser, Bezugszeichen 102 bezeichnet einen Ausgabeeinstellschalter, Bezugszeichen 103 steht für einen Laserwellenlängenauswahlschalter, Bezugszeichen 104 bezeichnet eine Anzeige zum Anzeigen der Ausgangsleistung oder einer eingestellten Bestrahlungszeit, Bezugszeichen 105 steht für einen Fußschalter zum Durchführen einer Laserbestrahlung, und Bezugszeichen 106 zeigt einen Not-Aus-(Sicherheits-)Schalter. 10 veranschaulicht ferner einen Innenaufbau der medizinischen Laserbestrahlungsvorrichtung von 9, und in 10 stellt das Bezugszeichen 110 einen Nd:YAG-Laser dar, der als erster Laserschwingungsabschnitt zum Ausgeben eines Laserstrahls 111 mit einer ersten Wellenlänge von 1,064 μm dient, Bezugszeichen 112 bezeichnet einen Er:YAG-Laser, welcher als zweiter Laserschwingungsabschnitt zum Ausgeben eines Laserstrahls 113 mit einer zweiten Wellenlänge von 2,94 μm dient, Bezugszeichen 114 bezeichnet einen feststehenden reflektierenden Spiegel, Bezugszeichen 115 beschreibt einen verschiebbaren reflektierenden Spie gel, und Bezugszeichen 116 kennzeichnet eine Fokussierlinse.
Im Folgenden wird eine somit angeordnete medizinische Laserbestrahlungsvorrichtung beschrieben. Um den Laserstrahl 111 mit der Wellenlänge von 1,064 μm von dem Kopfbereich der optischen Faser 101 auszustrahlen, wird als Erstes durch Verwendung dieser Vorrichtung der Laserschwingungsabschnitt 110 durch den Wellenlängenauswahlschalter 103 ausgewählt, so dass der verschiebbare reflektierende Spiegel 115 an eine Position gebracht wird, welche durch das Bezugszeichen 115a ausgedrückt wird, und der Laserschwingungsabschnitt 110 nimmt einen Wartezustand ein.
Anschließend tritt die Bedienungsperson auf den Fußschalter 105, um den Laserschwingungsabschnitt 110 in Betrieb zu setzen, wodurch der Laserstrahl 111 mit der Wellenlänge von 1,064 μm ausgesendet wird. Der Laserstrahl 111 wird durch den feststehenden reflektierenden Spiegel 114 zu einem anderen optischen Weg reflektiert, der auf die Fokussierlinse 116 und anschließend auf die optische Faser 101 einfallen soll, so dass er zu dem Kopfbereich der optischen Faser 101 übertragen und auf die Bestrahlungsstelle aufgebracht wird.
Um einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 2,94 μm auszusenden, wird die optische Lichtleitfaser durch die optische Fluoridfaser 120 ersetzt, und der Laserschwingungsabschnitt 112 wird durch den Wellenlängenauswahlschalter 103 derart ausgewählt, dass der verschiebbare reflektierende Spiegel 115 an eine Position gebracht wird, welche durch das Bezugszeichen 115b gekennzeichnet ist, und der Laserschwingungsabschnitt 112 geht in einen Wartezustand. Anschließend wird auf den Fußschalter 105 getreten, so dass der Laserschwingungsabschnitt 112 zu schwingen beginnt. Der Laserstrahl 113 mit der Wellenlänge von 2,94 μm, welcher von dem Laserschwingungsabschnitt 112 ausgegeben wird, unterzieht sich der Änderung des optischen Weges auf Grund des verschiebbaren reflektierenden Spiegels 115, so dass er auf die Fokussierlinse 116 und ferner auf die optische Faser 101 einfällt, um zu dem Kopfbereich der optischen Faser 101 übertragen und auf die Bestrahlungsstelle aufgebracht zu werden.
Darüber hinaus wurde als andere Vorrichtung zum Durchführen einer Bestrahlung eines Laserstrahls, dessen Wellenlänge in einem ultravioletten Bereich unterhalb von 300 nm oder in einem Infrarotbereich über 2,5 μm liegt, von einem Kopfbereich einer optischen Faser aus eine Vorrichtung vorgeschlagen, die einen nicht linearen optischen Kristall und/oder ein Lasermedium eines Festkörperzustands in einem Kopfbereich einer optischen Faser enthält, und die in den japanischen vorläufigen Veröffentlichungen mit den Nummern 1-167812, 7-106665 und 9-129949, und in der EP 0 325 836 offenbart sind.
Gemäß einer Studie durch diesen Erfinder und andere sind jedoch bei der medizinischen Laserbestrahlungsvorrichtung, welche auf den oben erwähnten Aufbauten basiert, ist es dann, wenn ein Laserstrahl von einer optischen Faser ausgesendet wird und die Laserstrahlen mit einer Vielzahl von Wellenlängen als Bestrahlungslaserwellenlängen in einem ultravioletten Bereich unter 300 nm oder in einem Infrarotbereich über 2,5 μm enthalten sind, notwendig, dass eine Vielzahl von Laserschwingungsabschnitten, welche die zuvor erwähnten Laserwellenlängen ausgeben, in der Vorrichtung vorgesehen sind, so dass die Vorrichtung sehr dick und teuer wird. Ferner ist zusätzlich zu der herkömmlichen optischen Quarzfaser eine spezielle optische Faser notwendig.
Darüber hinaus ist es bei einer derartigen Laserbestrahlungsvorrichtung im Allgemeinen von einer Operation oder einer Behandlung, wie zum Beispiel einer Sterilisation, aus betrachtet unerwünscht, wenn eine optische Lichtleitfaser zusammen mit einer anderen medizinischen Vorrichtung, wie zum Beispiel einem Katheter, in das Innere eines lebenden Körpers eingeführt wird, wenn die Länge der optischen Lichtleitfaser viel länger als die Länge der anderen medizinischen Vorrichtung ist. Bei der oben erwähnten Laserbestrahlungsvorrichtung muss sich dann, wenn die Bestrahlungslaserwellenlänge umgeschaltet wird, weil es notwendig ist, dass die optische Lichtleitfaser von dem Verbindungsabschnitt der Vorrichtung einmal gelöst und durch eine andere, der Wellenlänge entsprechende Vorrichtung ersetzt werden soll, die optische Lichtleitfaser von der Vorrichtung zu dem Laserbestrahlungsziel nach oben erstrecken, und sie wird daher im Vergleich zu der anderen medizinischen Vorrichtung, die sich von der Sollstelle zur Umgebung des Anwenders außerhalb des lebenden Körpers erstreckt, viel länger. Dies erzeugt in der Praxis ein ernstes Problem.
Darüber hinaus muss bei dem zuvor erwähnten Stand der Technik, der einen nicht linearen, optischen Kristall und/oder ein Lasermedium eines Festkörperzustands in einem Kopfbereich einer optischen Faser enthält, jede Laserquelle einer optimalen Wellenlänge mit einer Laserbestrahlungsvorrichtung versehen sein, um das feste Lasermedium anzuregen und/oder die Wellenlänge durch das nicht lineare, optische Element umzuwandeln, und es besteht zwischen der Laserbestrahlungsvorrichtung und dem optischen Faserkabel, welches den nicht linearen, optischen Kristall und/oder das Lasermedium eines Festkörperzustands enthält, keine Austauschbarkeit. Somit entsteht das Problem, dass die Laserbestrahlungsvorrichtung und das optische Faserkabel für jede auszugebende Laserwellenlänge paarweise vorgesehen sein müssen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Demgemäß ist die Erfindung entwickelt worden, um die vorhergehenden Probleme zu beseitigen, und es ist Aufgabe dieser Erfindung, eine medizinische Laserbestrahlungsvorrichtung bereitzustellen, welche bequem Laserstrahlen mit zwei oder mehr Arten von Wellenlängen liefern kann, welche eine Wellenlänge in einem ultravioletten Bereich unter 300 nm oder in einem Infrarotbereich über 2,5 μm enthalten.
Um die zuvor erwähnten Probleme zu beseitigen und um die Aufgabe zu erzielen, beinhaltet eine erfindungsgemäße Laserbestrahlungsvorrichtung den Aufbau, der in Anspruch 1 beschrieben ist.
In einer medizinischen Laserbestrahlungsvorrichtung mit einer Laserbestrahlungsvorrichtung und wenigstens zwei Bestrahlungsfaseroptikkabeln, welche mit der Laserbestrahlungsvorrichtung gekoppelt sind, weisen die Bestrahlungsfaseroptikkabel optische Quarzfasern auf, die als Lichtleitwege verwendet werden, und ein Lasermedium eines Festkörperzustands und/oder ein nicht linearer, optischer Kristall, die einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge erzeugen können, für die es im Wesentlichen schwierig ist, durch die optischen Quarzfasern zu dringen, sind an Kopfbereichen der optischen Quarzfasern angeordnet und die Laserbestrahlungsvorrichtung ist mit einer Laserstrahlerzeugungseinrichtung versehen, die Laserstrahlen von einer Vielzahl von Wellenlängen erzeugen kann, welche durch die optischen Quarzfasern und eine Laserstrahlaussendeöffnung durchlassbar sind. Mit dieser Art von Bestrahlungsfaseroptikkabeln, die mit der Laserbestrah lungsvorrichtung verbunden sind, wird ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge, die für eine Anregung des Lasermediums eines Festkörperzustands oder für eine Wellenlängenumwandlung durch den nicht linearen, optischen Kristall geeignet ist, in die Innenräume der Bestrahlungsfaseroptikkabel selektiv geführt, und die Laserstrahlen von wenigstens zwei Wellenlängen, welche durch die optischen Quarzfasern hindurch geleitet werden können, werden von den Kopfbereichen der Bestrahlungsfaseroptikkabel ausgesendet.
Andere Aufgaben und Vorteile außer diesen oben erläuterten sollten dem Fachmann aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich sein. Bei der Beschreibung wird auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen, welche einen Teil davon bildet und welche ein Beispiel der Erfindung darstellt. Ein derartiges Beispiel erschöpft jedoch nicht die verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung, und es wird daher auf die Ansprüche Bezug genommen, welche auf die Beschreibung folgen, um den Schutzumfang der Erfindung zu bestimmen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist eine Darstellung einer Anordnung einer medizinischen Laserbestrahlungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der gegenwärtigen Erfindung;
2 ist eine Darstellung einer Anordnung zur Steuerung der Temperatur einer Diodenlaserlichtquelle;
3 ist ein Querschnitt, welcher einen wesentlichen Abschnitt eines Bestrahlungsfaseroptikkabels darstellt, welches für die medizinische Laserbestrahlungs vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform dieser Erfindung verwendet wird;
4 ist ein Querschnitt, der einen wesentlichen Abschnitt eines Bestrahlungsfaseroptikkabels zeigt, das für die medizinische Laserbestrahlungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform dieser Erfindung verwendet wird;
5 ist eine Darstellung eines Verbindungsabschnittes eines Bestrahlungsfaseroptikkabels, das für die medizinische Laserbestrahlungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform dieser Erfindung verwendet wird;
6 ist eine Darstellung von Teilen, die bei dem Verbindungsabschnitt eines Bestrahlungsfaseroptikkabels verwendet werden, das für die medizinische Laserbestrahlungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform dieser Erfindung verwendet wird;
7 ist eine Darstellung eines Aufbaus eines Bestrahlungsfaseroptikkabels, das mit einer Buchse für die medizinische Laserbestrahlungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform dieser Erfindung verbunden ist;
8 stellt das Aussehen einer medizinischen Laserbestrahlungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung dar;
9 stellt das Aussehen einer medizinischen Laserbestrahlungsvorrichtung dar;
10 ist eine Darstellung von einem Innenaufbau der medizinischen Laserbestrahlungsvorrichtung;
11 ist eine schematische Darstellung einer medizinischen Laserbestrahlungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform dieser Erfindung; und
12 ist eine Darstellung von einem Aufbau zum Ändern des optischen Weges eines Laserstrahls.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es wird auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen. Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Laserbestrahlungsvorrichtung gemäß der gegenwärtigen Erfindung detailliert beschrieben.
Bei einer Laserbestrahlungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung wird dann, wenn beispielsweise ein Bestrahlungsfaseroptikkabel, das an seinem Kopfbereich einen nicht linearen optischen Kristall aufweist, welcher einen Laserstrahl ausgeben kann, dessen Wellenlänge unter 300 nm liegt, ein Bestrahlungsfaseroptikkabel, das an seinem Kopfbereich ein Lasermedium eines Festkörperzustands aufweist, welches einen Laserstrahl ausgeben kann, dessen Wellenlänge über 2,5 μm liegt, oder ein Bestrahlungsfaseroptikkabel, das eine optische Quarzfaser aufweist, mit einer Laserbestrahlungsvorrichtung gekoppelt sind, der Laserstrahl, welcher durch das Bestrahlungsfaseroptikkabel geleitet wird, derart umgeschaltet, dass er eine Wellenlänge hat, welche gemäß der Art des Bestrahlungsfaseroptikkabels geeignet ist, und es kann ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge unter 300 nm oder über 2,5 μm oder ein Diodenlaserstrahl mit einer Wellenlänge nahe dem Infrarotbereich, der als Laserlichtquelle für die Laserbestrahlungsvorrichtung geeignet ist, von den verschiedenen Kopfbereichen der Bestrahlungsfaseroptikkabel ausgesendet werden.
Somit können dadurch, dass nur die Art des zu verwendenden Bestrahlungsfaseroptikkabels ausgewählt wird, Laserstrahlen mit einer Vielzahl von Wellenlängen, welche einen Laserstrahl in einem Wellenlängenbereich beinhalten, der nicht im Stande ist, eine optische Quarzfaser effektiv zu durchdringen (durch diese hindurch geleitet zu werden), von dem Kopfbereich des Bestrahlungsfaseroptikkabels durch eine kleine medizinische Laserbestrahlungsvorrichtung ausgesendet werden. Es wird möglich, die Diagnose, die einen ultravioletten Laserstrahl verwendet, das Festwerden, das einen Laserstrahl nahe dem Infrarotbereich verwendet, und die Transpiration, die einen Infrarotlaserstrahl verwendet, durchzuführen. Weil alle Bestrahlungsfaseroptikkabel als Lichtleitweg eine optische Quarzfaser aufweisen, kann ein optisches Übertragungsfaserkabel, welches eine optische Quarzfaser aufweist, zwischen das Bestrahlungsfaseroptikkabel und die Laserbestrahlungsvorrichtung eingefügt werden. Dadurch kann die Länge des Bestrahlungsfaseroptikkabels bis zu einem Wert verkürzt werden, welcher geringer als der Abstand von der Laserbestrahlungsvorrichtung zu der Stelle ist, welche der Bestrahlung unterworfen wird, wobei somit durch das Einstellen seiner Länge eine andere medizinische Vorrichtung zusammen mit der Laservorrichtung verwendet werden soll.
An dem Verbindungsabschnitt zwischen zwei oder mehr Bestrahlungsfaseroptikkabeln und der Laserbestrahlungsvorrichtung oder dem optischen Übertragungsfaserkabel ist ferner eine Einrichtung angeordnet, um den Typ von jedem Faseroptikkabel zu erfassen. Das Ergebnis ist, dass der notwendige Laserstrahl sicher ausgesendet werden kann, ohne dass irrtümlicher Weise ein Bestrahlungsfaseroptikkabel verbunden wird.
1 ist eine Darstellung von einer Anordnung einer medizinischen Laserbestrahlungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung, welche einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge aussenden kann, die entweder 970 nm, 2,8 μm oder 275,5 nm einnimmt, indem drei Arten von Bestrahlungsfaseroptikkabeln umgekoppelt werden.
In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 40 eine Laserbestrahlungsvorrichtung, welche im Inneren eine Diodenlaserlichtquelle für eine Wellenlänge von 970 nm und eine Steuerschaltung, um die Leitung über die Lichtsteuerung des Diodenlasers zu übernehmen, enthält. Außerdem enthält sie eine Temperatursteuereinheit, welche die Wellenlänge in einem Bereich von 10 nm dadurch einstellen kann, dass die Temperatur der Diodenlaserlichtquelle geändert oder modifiziert wird.
Gemäß 2 ist die oben erwähnte Diodenlaserlichtquelle, welche mit dem Bezugszeichen 90 gekennzeichnet ist, an einer Peltiervorrichtung 92 angebracht, welche mit den Strahlungslamellen 91 versehen ist. Die Peltiervorrichtung 92 ist derart hergestellt, dass sie die Quantität von Wärme, welche als Reaktion auf einen bestimmten Stromwert erzeugt wird, ändert, und die Wärme, die durch diese Peltiervorrichtung 92 erzeugt wird, erwärmt oder kühlt die Diodenlaserlichtquelle 90. Die Peltiervorrichtung 92 ist mit einem eine Temperatur überwachenden Thermistor 93 versehen. Die durch diesen Thermistor 93 überwachte Temperatur wird zu einer Temperatursteuereinheit 94 rückgeführt, welche im Inneren eine Treiberschaltung für die Peltiervorrichtung 92 zum Steuern der Temperatur der Peltiervorrichtung 92, somit der Diodenlaserlichtquelle 90, aufweist. Die Diodenlaserlichtquelle 90 ist beispielsweise derart hergestellt, dass die Wellenlänge eines ausgegebenen Laserstrahls um 0,3 nm schwankt, wenn die Temperatur um 1°C schwankt, und wenn die Temperaturschwankung von ± 20°C auftritt, kann die Wellenlänge des ausgegebenen Laserstrahls um ± 6 nm schwanken.
Bezugszeichen 41 kennzeichnet eines der Bestrahlungsfaseroptikkabel, und ein Laserschwingungsabschnitt eines Festkörperzustands, welcher einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 2,8 μm erzeugen kann, bildet mit einem Kopfbereich 41a einer optischen Quarzfaser eine Einheit, während der andere Endabschnitt mit einer Verbindungseinrichtung 41b zur Verbindung mit einer Laserbestrahlungsvorrichtung 40 versehen ist. Die Verbindungseinrichtung 41b hat einen Vorsprung, durch den das Bestrahlungsfaseroptikkabel 41 identifiziert wird. Bezugszeichen 51 beschreibt ein anderes Bestrahlungsfaseroptikkabel, und an einem Kopfbereich 51a einer Quarzfaser bilden ein Lasermedium eines Festkörperzustands, das einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 551 nm erzeugen kann, und ein nicht linearer optischer Kristall eine Einheit, wogegen der andere Endabschnitt mit einer Verbindungseinrichtung 51b zum Erzielen einer Verbindung mit der Laserbestrahlungsvorrichtung 40 versehen ist. Die Verbindungseinrichtung 51b weist einen Vorsprung auf, durch den das Bestrahlungsfaseroptikkabel 51 bestimmen werden kann. Bezugszeichen 42 bezeichnet eine Buchse zur Herstellung einer Verbindung mit einem der drei zuvor erwähnten Bestrahlungsfaseroptikkabel in der Laserbestrahlungsvorrichtung 40, und die Buchse weist einen Mechanismus auf, um in der Verbindungseinrichtung 41b an der Verbindung des Bestrahlungsfaseroptikkabels den Fasertyperkennungsvorsprung zu erfassen.
Bezugszeichen 43, 44 und 45 bezeichnen Anzeigeeinrichtungen, um das verbundene Bestrahlungsfaseroptikkabel aus den zuvor erwähnten drei Arten von Bestrahlungsfaseroptikkabeln auf der Grundlage eines Erkennungssignals von dem Erfassungsmechanismus anzuzeigen. Von diesen Anzeigeeinrichtungen entspricht die Anzeigeeinrichtung 44 dem Bestrahlungsfaseroptikkabel, welches an seinem Kopfbereich den Laserschwingungsabschnitt eines Festkörperzustands aufweist, der den Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 2,8 μm erzeugen kann. Die Anzeigeeinrichtung 45 steht für das Bestrahlungsfaseroptikkabel, welches an seinem Kopfbereich das Lasermedium eines Festkörperzustands, das einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 551 nm erzeugen kann, und eine Wellenlängenumwandlungsvorrichtung, welche einen nicht linearen optischen Kristall aufweist hat. Die Anzeigeeinrichtung 45 ist für das Bestrahlungsfaseroptikkabel, welches eine optische Quarzfaser aufweist.
Bezugszeichen 48 bezeichnet eine Schalt- und Lampenvorrichtung, um anzuzeigen, dass die Laserbestrahlung erlaubt ist. Bezugszeichen 46 beschreibt einen Ausgabeeinstellschalter, um das Laserausgangsniveau und eine Bestrahlungswellenform auszuwählen. Bezugszeichen 47 bezeichnet einen Anzeigeabschnitt, um die Inhalte anzuzeigen, welche durch den Einstellschalter 46 eingestellt worden sind. Bezugszeichen 50 stellt einen Fußschalter für die EIN-/AUS-Steuerung der Laserausgabe dar. Bezugszeichen 49 bezeichnet einen Not-Aus-Schalter, mit dem alle Vorgänge gestoppt werden, wenn er niedergedrückt wird.
3 stellt einen Querschnitt des Kopfbereichs 41a des Bestrahlungsfaseroptikkabels 41. dar. In 3 bezeichnet das Bezugszeichen 70 eine optische Quarzfaser, Bezugszeichen 22 kennzeichnet einen Diodenlaserstrahl, dessen Wellenlänge 967 nm beträgt. Bezugszeichen 71 bezeichnet eine Fokussierlinse des Diodenlaserstrahls 22, und Bezugszeichen 72 kennzeichnet einen YSGG-Kristall, bei dem Er um 30% als Lasermedium eines Festkörperzustands dotiert ist, das einen Laserstrahl mit einer Wel lenlänge von 2,8 μm erzeugen kann. Ein Reflexionsspiegel für einen Laser mit einer Wellenlänge von 2,8 μm ist sowohl an einer Einfallsebene 72a als auch an einer Ausfallsebene 72b beschichtet, und die Einfallsebene 72a und die Ausfallsebene 72b weisen einen Laserresonator auf. Ferner stellt das Bezugszeichen 75 eine Hülse dar, um die optische Faser 70, die Fokussierlinse 71 und das Lasermedium 72 eines Festkörperzustands fest zu positionieren, und Bezugszeichen 76 steht für einen ausgegebenen Laserstrahl, dessen Wellenlänge 2,8 μm beträgt.
4 ist eine Darstellung von einem Kopfbereich des Bestrahlungsfaseroptikkabels 51. In 4 bezeichnet das Bezugszeichen 80 eine optische Quarzfaser, Bezugszeichen 22 kennzeichnet einen Diodenlaserstrahl mit einer Wellenlänge von 975 nm, Bezugszeichen 82 beschreibt eine Fokussierlinse für den Diodenlaserstrahl 22, Bezugszeichen 83 kennzeichnet einen YLF-Kristall, wo Er um 5% als Lasermedium eines Festkörperzustands dotiert ist, das einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 551 nm erzeugen kann. Bezugszeichen 85 bezeichnet ein β-BaB₂O₄, das als nicht linearer optischer Kristall dient, um die Laserstrahlwellenlänge von 551 nm in einen Strahl von 275,5 nm umzuwandeln. Sowohl an einer Endfläche 83a des Lasermediums 83 eines Festkörperzustands als auch an einer Endfläche 85b des nicht linearen optischen Kristalls 85 ist für den Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 551 nm eine Reflexionsspiegelbeschichtung angebracht, während sowohl an einer Endfläche 83b des Lasermediums 83 eines Festkörperzustands als auch an einer Endfläche 85a des nicht linearen optischen Kristalls 85 für den Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 551 nm eine nicht reflektierende Beschichtung ausgeformt ist, und die Endfläche 83a und die Endfläche 85b bilden einen Laserresonator. Ferner kennzeichnet das Bezugszeichen 87 eine Hülse, um die optische Quarzfaser 80, die Fokussierlinse 82, das Laserme dium 83 eines Festkörperzustands und den nicht linearen optischen Kristall 85 fest anzuordnen, Bezugszeichen 84 steht für einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 551 nm, und Bezugszeichen 86 kennzeichnet einen ausgegebenen Laserstrahl, dessen Wellenlänge 275,5 nm beträgt.
5 stellt ein Beispiel von Aufbauten der Verbindungseinrichtung 41b in 1 dar. In 5 bezeichnet Bezugszeichen 17 ein Bestrahlungsfaseroptikkabel, Bezugszeichen 18 steht für ein Führungsröhrchen, und Bezugszeichen 30 bezeichnet ein Anschlussstück, um das Führungsröhrchen 18 an einer mittigen Position fest anzuordnen und um dieses ferner mit der Buchse 42 zu verbinden. Außerdem stellt das Bezugszeichen 19 einen Vorsprungsabschnitt dar, welcher an dem Anschlussstück 30 angebracht oder mit diesem einstückig ausgeformt ist, wobei der Vorsprungsabschnitt 19 verschiedene Bauformen hat oder gemäß den Typen von Bestrahlungsfaseroptikkabeln eine bestimmte Anzahl von Vorsprüngen voraussetzt, um die unterschiedlichen Bestrahlungsfaseroptikkabel zu identifizieren. Die Buchse 42 ist mit einem Mechanismus ausgestattet, um die Bauformen des Vorsprungsabschnitts 19 zu erfassen. Bezugszeichen 20 bezeichnet einen Schraubenabschnitt, um das Bestrahlungsfaseroptikkabel an der Laserbestrahlungsvorrichtung 40 zu befestigen.
6 stellt Beispiele von Bauformen der Vorsprünge 19 zur Identifikation der drei Arten von Bestrahlungsfaseroptikkabeln in Verbindung mit 5 oder in dieser dargestellt dar.
7 stellt ein Beispiel von Mechanismen zum Erfassen der Arten von Bestrahlungsfaseroptikkabeln in der in 1 gezeigten Buchse 42 dar. In 7 bezeichnet Bezugszeichen 60 einen Buchsenkörper, Bezugszeichen 61 ist ein Schraubenbereich zum Befestigen eines Bestrah lungsfaseroptikkabels. Bezugszeichen 62 kennzeichnet einen Gleitabschnitt, welcher dadurch verschoben wird, dass der in 4 dargestellte Vorsprungsabschnitt 19 in der Verbindungseinrichtung des Bestrahlungsfaseroptikkabels niedergedrückt wird, und der an einem Abschnitt angeordnet ist, an welchem der Schraubenabschnitt 61 teilweise abgeschnitten ist. Bezugszeichen 63 stellt eine Feder dar, um den Gleitabschnitt 62 mit einer konstanten Länge heraus zu schieben, und Bezugszeichen 64 kennzeichnet einen Schalter, welcher betätigt wird, wenn der Gleitabschnitt 62 durch den Vorsprungsabschnitt 19 der Verbindungseinrichtung hinein geschoben wird.
Es wird auf die 1 bis 6 Bezug genommen. Im Folgenden wird ein Betrieb der medizinischen Laserbestrahlungsvorrichtung beschrieben, die derart aufgebaut ist, wie es oben beschrieben wurde.
Gemäß 1 weist die Verbindungseinrichtung 41b Erkennungsvorsprünge auf, wie zum Beispiel einen Aufbau, welcher durch das Bezugszeichen 19a in 5 angezeigt ist, wenn das Bestrahlungsfaseroptikkabel 41, welches einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 2,8 μm aussenden kann, beispielsweise mit der Buchse 42 in der Laserbestrahlungsvorrichtung 40 verbunden ist; der Vorsprungsabschnitt 19a drückt den entsprechenden Abschnitt des Gleitabschnittes 62 nach unten (siehe 7), der entsprechende Abschnitt des Schalters 64 schaltet auf EIN; dadurch wird die Verbindung des Bestrahlungsfaseroptikkabels 41 erfasst. Gleichzeitig mit dem EIN-Zustand der Anzeigeeinrichtung 43 stellt die Temperatursteuereinheit 94 die Temperatur der Diodenlaserlichtquelle, welche in der Laserbestrahlungsvorrichtung 40 angeordnet ist, auf eine Temperatur ein, um einen Laserstrahl von 967 nm zu erzeugen, welcher die höchste Effizienz schafft, wenn das La sermedium 72 eines Festkörperzustands einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 2,8 μm erzeugt.
Während einer Laserbestrahlung durch das Bestrahlungsfaseroptikkabel 41 werden der Laserausgabemodus, der Ausgabewert und die Bestrahlungszeit durch den Ausgabeeinstellschalter 46 in 1 auf geeignete Werte eingestellt, und diese Werte werden an dem Anzeigeabschnitt 47 angezeigt. In diesem Fall kennzeichnet der Ausgabemodus die Mudulationswellenform der Intensität des Bestrahlungslaserstrahls.
Wenn der Schalter 48 gedrückt wird, nachdem das Einstellen des Ausgabeeinstellschalters 46 vollständig durchgeführt worden ist, geht eine Lampe, welche mit diesem Schalter 48 einstückig ausgeformt ist, an, so dass die zuvor erwähnte Steuerschaltung bestätigt, dass keine Störung vorliegt, und anschließend wird in einen Laserbestrahlungswartezustand übergegangen. In diesem Wartezustand wird von dem Kopfbereich 41a des Bestrahlungsfaseroptikkabels 41 ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 2,8 μm ausgegeben, wenn der Fußschalter 50 in 1 betätigt wird.
Weil in der Buchse 42 die zuvor erwähnten Gleitabschnitte an all den Positionen angeordnet sind, welche den zuvor erwähnten Erkennungsvorsprüngen entsprechen, die in den Abschnitten der Verbindungseinrichtung gemäß dem Typ der Bestrahlungsfaseroptikkabel vorgesehen sind, kann ein Bestrahlungsfaseroptikkabel ungeachtet seines Typs mit der Buchse 42 verbunden werden, weil der Typ des Bestrahlungsfaseroptikkabels durch den zuvor erwähnten Erfassungsmechanismus automatisch identifiziert werden kann. In dem Fall, dass das Bestrahlungsfaseroptikkabel 51 mit einem Lasermedium eines Festkörperzustands verwendet wird, das einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 551 nm erzeugen kann, und dass der nicht lineare optische Kristall an dem Kopfbereich der optischen Quarzfaser einstückig vorgesehen ist, wie es beispielsweise in 4 dargestellt ist, wird das bestimmte Bestrahlungsfaseroptikkabel 51 durch die Buchse 42 bestimmt, wenn der Erkennungsvorsprungsabschnitt in dem Verbindungseinrichtungsabschnitt 51b auf den Aufbau 19B in Figur eingestellt ist. Mit dem Einschalten der Anzeigeeinrichtung 44 ändert gleichzeitig die Temperatursteuereinheit 94 die Temperatur der Diodenlaserlichtquelle, welche in der Laserbestrahlungsvorrichtung 40 vorgesehen ist, auf einen Temperatur, um einen Laserstrahl mit 975 nm zu erzeugen, der die höchste Effizient schafft, wenn das Lasermedium 83 eines Festkörperzustands einen Laserstrahl erzeugt, dessen Wellenlänge 551 nm beträgt.
Während der Bestrahlung durch das Bestrahlungsfaseroptikkabel 51 werden der Laserausgabemodus, der Ausgabewert und die Bestrahlungszeit durch die Verwendung des Ausgabeeinstellschalters 46 in 1 auf geeignete Werte eingestellt, und diese Werte werden an dem Anzeigeabschnitt 47 angezeigt. Nach dem vollständigen Einstellen des Ausgabeeinstellschalters 46 leuchtet beim Niederdrücken des Schalters 48 eine Lampe auf, welche mit diesem Schalter 48 einstückig ausgeformt ist, und nachdem die zuvor erwähnte Steuerschaltung bestätigt, dass keine Störung vorliegt, wird in den Laserbestrahlungswartezustand übergegangen. In diesem Wartezustand wird von dem Kopfbereich 51a des Bestrahlungsfaseroptikkabels 51 ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 275,5 nm ausgegeben, wenn der Fußschalter 50 in 1 betätigt wird.
In einem anderen Betrieb dieser Laserbestrahlungsvorrichtung wird ferner dann, wenn ein Bestrahlungsfaseroptikkabel verwendet wird, das beispielsweise an dem Kopfbereich eine optische Quarzfaser ohne Material aufweist, die Verbindung mit dem Bestrahlungsfaseroptikkabel durch die Buchse 42 erfasst, wenn der Erkennungsvorsprungsabschnitt in dem zuvor erwähnten Verbindungseinrichtungsabschnitt auf die in 5 dargestellte Bauform 19c eingestellt wird. Wenn die Anzeigeeinrichtung 45 angeht, wird gleichzeitig dazu die Wellenlänge der Diodenlaserlichtquelle, welche in der Laserbestrahlungsvorrichtung 40 angeordnet ist, auf 970 nm geändert.
Während der Bestrahlung durch das Bestrahlungsfaseroptikkabel werden der Laserausgabemodus, der Ausgabewert und die Bestrahlungszeit durch die Verwendung des Ausgabeeinstellschalters 46 auf geeignete Werte eingestellt, und diese Werte werden an dem Anzeigeabschnitt 47 angezeigt. Wenn der Schalter 48 gedrückt wird, nachdem das Einstellen durch den Ausgabeeinstellschalter 46 vollständig durchgeführt worden ist, geht eine mit diesem Schalter 48 einstückig ausgeformte Lampe an, und nachdem die zuvor erwähnte Steuerschaltung bestätigt, dass keine Störung vorliegt, wird in einen für eine Laserbestrahlung bereiten Zustand gegangen. In diesem bereiten Zustand wird von dem Kopfbereich des Bestrahlungsfaseroptikkabels ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 970 nm ausgegeben, wenn der Fußschalter 50 betätigt wird. Es ist nicht notwendig zu erwähnen, dass in dem Fall, in welchem das zuvor erwähnte Bestrahlungsfaseroptikkabel verwendet wird, welches nur die optische Quarzfaser aufweist, die Wellenlänge der Diodenlaserlichtquelle 90 veränderbar ist, indem beispielsweise die Temperatur des Diodenlasers 90 verändert wird, die in einem Bereich von 965 nm bis 975 nm ausgewählt werden kann.
8 zeigt eine Anordnung einer medizinischen Laserbestrahlungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung. In 8 bezeichnet Bezugszeichen 80 ein Übertragungsfaseroptikkabel, welches eine optische Quarzfaser aufweist, und Bezugszeichen 80a kennzeichnet eine Buchse, welche an dem Kopfbereich des Übertragungsfaseroptikkabels 80 angeordnet ist und die mit einem Mechanismus versehen ist, um den Typ der Verbindungsabschnitte der Bestrahlungsfaseroptikkabel zu erfassen, wie es in 7 dargestellt ist, und um diese Informationen an die Laserbestrahlungsvorrichtung 40 beispielsweise durch Verwendung eines elektrischen Signales zu übertragen.
Der Betrieb der medizinischen Laserbestrahlungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform, die so aufgebaut ist, wie oben erwähnt, ist im Wesentlichen der gleiche wie von der oben beschriebenen ersten Ausführungsform, die gleichen Bauteile sind mit dem gleichen Bezugszeichen versehen, und ihre Beschreibung wird der Kürze halber weggelassen.
Ein Merkmal dieser Ausführungsform ist es, das Übertragungsfaseroptikkabel 80 zu verwenden, und alle drei Arten von Bestrahlungsfaseroptikkabeln, die in der ersten Ausführungsform erwähnt werden, sind derart hergestellt, dass die optische Quarzfaser als Lichtleitweg verwendet wird, und sie können an dem Kopfbereich des Übertragungsfaseroptikkabels 80 mit der Buchse 80a verbunden werden.
Weil der Typ von Bestrahlungsfaseroptikkabel, das mit dem Übertragungsfaseroptikkabel 80 verbunden ist, durch die Buchse 80a erfasst wird, und weil die Wellenlänge einer Diodenlaserlichtquelle, die in der Laserbestrahlungsvorrichtung 40 vorgesehen ist, auf einen optimalen Wert modifiziert wird, kann darüber hinaus die Einstellung der Wellenlänge des Bestrahlungslaserstrahls auf die gleiche Art und Weise wie bei der ersten Ausführungsform durchgeführt werden, wenn ein Bestrahlungsfaseroptikkabel verwendet wird.
Natürlich kann die Länge des in dieser Ausführungsform verwendeten Bestrahlungsfaseroptikkabels im Vergleich zur ersten Ausführungsform kürzer gemacht werden, weil zwischen der Laserbestrahlungsvorrichtung und dem Bestrahlungsfaseroptikkabel das Übertragungsfaseroptikkabel verwendet wird. Ferner wird dafür ein Übertragungsfaseroptikkabel 80 verwendet, und es können Laserstrahlen von wenigstens zwei Wellenlängen, welche in einer optischen Quarzfaser nicht übertragen werden können, von dem Kopfbereich des Bestrahlungsfaseroptikkabels ausgesendet werden, indem der Typ von Bestrahlungskabel ausgewechselt wird.
Obwohl in den oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen als Laserlichtquelle, die in der Laserbestrahlungsvorrichtung vorgesehen ist, ein Diodenlaser verwendet wird, sind übrigens andere Lichtquellen akzeptabel, solange sie einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge erzeugen, welche sich dem Typ des Bestrahlungsfaseroptikkabels anpasst, das mit der Laserbestrahlungsvorrichtung verbunden werden soll. Beispielsweise ist ein wellenlängenveränderbarer Laser, wie zum Beispiel ein Titan-Saphir-Laser, verwendbar. In dem Fall, in welchem ein wellenlängenveränderbarer Laser verwendet wird, kann auch ein Laser in einem Band von 800 nm als Laserwellenlänge zum Übertragen in dem Bestrahlungsfaseroptikkabel verwendet werden, und es kann daher in den oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen als das zuvor erwähnte Bestrahlungsfaseroptikkabel, das einen ultravioletten Laserstrahl aussenden kann, ein Kabel verwendet werden, welches einen Nd:YAG-Laserkristall eines Festkörperzustands und zwei nicht lineare optische Kristalle an seinem Kopfbereich aufweist.
Obwohl die obigen Ausführungsformen derart beschrieben wurden, dass in der Laserbestrahlungsvorrichtung eine Laserlichtquelle enthalten ist, ist es ebenfalls passend, eine Vielzahl von Laserlichtquellen vorzusehen, welche Laserstrahlen mit vielerlei Arten von Wellenlängen erzeugen.
11 zeigt eine medizinische Laserbestrahlungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform dieser Erfindung. In 11 bezeichnet Bezugszeichen 1 eine Laserbestrahlungsvorrichtung, welche im Inneren eine Diodenlaserlichtquelle für eine Wellenlänge von 970 nm aufweist. Ferner bezeichnet Bezugszeichen 2 eine optische Quarzfaser als erstes Faseroptikkabel zur Bestrahlung, und Bezugszeichen 3 kennzeichnet ein zweites Faseroptikkabel zur Bestrahlung, wobei ein Laserschwingungsabschnitt eines Festkörperzustands, der einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 2,8 μm erzeugen kann, an dem Kopfbereich 3a einer optischen Quarzfaser einstückig angeordnet ist. Des Weiteren kennzeichnet Bezugszeichen 4 ein drittes Faseroptikkabel zur Bestrahlung, wobei ein Laserschwingungsabschnitt eines Festkörperzustands, der einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 551 nm erzeugen kann, und ein Wellenlängenumwandlungsabschnitt an dem Kopfbereich 4a einer optischen Quarzfaser einstückig angeordnet sind.
Die Bezugszeichen 5, 6 und 7 bezeichnen Buchsen für den Anschluss der Faseroptikkabel 2, 3 bzw. 4 in der Laserbestrahlungsvorrichtung, wobei die Buchsen mit Anschlussabschnitten, die verschiedene Bauformen aufweisen, und mit Einrichtungen versehen sind, um fehlerhafte Kombinationen, die verwendet und hier später beschrieben werden, aufzuzeigen. Bezugszeichen 8 stellt einen Auswahlschalter für die Faseroptikkabel 2, 3, 4 dar, und Bezugszeichen 9, 10, 11 bezeichnen Anzeigeeinrichtungen vom Typ lichtaussendende Lampe, um die Faseroptikkabel 2, 3, 4 anzuzeigen, die durch den Auswahlschalter 8 ausgewählt wurden.
Bezugszeichen 12 kennzeichnet eine Lampen- und Schalteinrichtung, um anzuzeigen, dass die Laserbestrahlung gestattet ist, Bezugszeichen 13 beschreibt einen Ausgabeeinstellschalter zum Auswählen der Laserausgabe und der Modulationswellenform, und Bezugszeichen 14 bezeichnet einen Anzeigeabschnitt, um den Wert anzuzeigen, der durch den Einstellschalter 13 eingestellt wurde. Des Weiteren stellt Bezugszeichen 15 einen Fußschalter dar, welcher den Laser aktiviert, um an einem beliebigen Zeitpunkt eine Ausgabe bereitzustellen, wenn die Bedienungsperson auf den Schalter tritt. Ferner stellt Bezugszeichen 16 einen Not-Aus-Schalter dar, bei welchem alle Vorgänge gestoppt werden, wenn der Schalter 16 niedergedrückt wird.
Der Laserschwingungsabschnitt eines Festkörperzustands ist an dem Kopfbereich des Faseroptikkabels 3 einstückig angeordnet, wie oben erwähnt. Sein Aufbau ist der gleiche wie der Aufbau des Kopfbereiches 41a des Bestrahlungsfaseroptikkabels 41 in der in 3 gezeigten ersten Ausführungsform.
Des Weiteren sind der Laserschwingungsabschnitt eines Festkörperzustands und der Wellenlängenumwandlungsabschnitt, der einen nicht linearen Kristall aufweist, an dem Kopfbereich des Faseroptikkabels 4 einstückig angeordnet. Der Aufbau ist der gleiche wie der Aufbau des Kopfbereichs 41a des Bestrahlungsfaseroptikkabels 51 in der in 4 gezeigten ersten Ausführungsform.
Darüber hinaus sind die Aufbauten der Vorsprungsabschnitte der Faseroptikkabel 2, 3, 4, welche in die Buch sen 5, 6, 7 in 11 eingeführt werden sollen, die gleichen wie die in der in 5 gezeigten ersten Ausführungsform.
Darüber hinaus sind die Bauformen des Vorsprungsabschnittes 19 zur Identifikation der Faseroptikkabel 2, 3, 4 auch die gleichen wie die in der in 6 gezeigten ersten Ausführungsform.
12 zeigt einen Mechanismus zum Umschalten des Laserstrahles zu den optischen Kabeln, der im Inneren der Laserbestrahlungsvorrichtung 1 verwendet wird. In 12 ist das Bezugszeichen 21 eine Diodenlaserlichtquelle, Bezugszeichen 22 kennzeichnet einen Laserstrahl, welcher von der Diodenlaserlichtquelle 21 erzeugt wird. Die Bezugszeichen 23, 24, 25 kennzeichnen Reflexionsspiegel, und von diesen Reflexionsspiegeln sind die Spiegel 24, 25 mit einer Bewegungseinrichtung versehen. Die Bezugszeichen 26, 27, 28 beschreiben Fokussierlinsen, um den Laserstrahl 22 zu konzentrieren, welcher von den Reflexionsspiegeln 23, 24, 25 reflektiert wurde, um ihn auf die Faseroptikkabel 2, 3, 4 zu fokussieren. Bezugszeichen 29 kennzeichnet eine Steuerschaltung, die die Position des Reflexionsspiegels 24 oder 25 gemäß der Art des Faseroptikkabels steuert, die durch den Faseroptikkabelauswahlschalter 8 ausgewählt wurde, um den optischen Weg des Laserstrahls 22 umzuschalten, und die ferner die Temperatur des Diodenlasers 21 derart steuert, um die Wellenlängeneinstellung durchzuführen, wenn notwendig. Außerdem empfängt die Steuerschaltung 29 die Eingabe von dem Ausgabeeinstellschalter 13, und sie steuert die Antriebsbedingung des Diodenlasers 21, um die Laserausgabe oder die Bestrahlungswellenform, welche an dem Anzeigeabschnitt 14 angezeigt wird, zu erzeugen.
Unter Bezugnahme auf die 11 und 12 wird im Folgenden ein Betrieb der somit aufgebauten medizinischen Laserbestrahlungsvorrichtung beschrieben. Wenn beispielsweise der Faseroptikkabelauswahlschalter 8 in 11 auf die optische Faser 2 eingestellt ist, geht einerseits die Lampe der Anzeigeeinrichtung 9 an und andererseits bewegen sich die Reflexionsspiegel 24, 25 aus dem optischen Weg des Laserstrahls 22, und der Laserstrahl 22 fällt auf den Reflexionsspiegel 23 derart ein, dass die Auswahl des optischen Weges für den Laserstrahl 22 das Faseroptikkabel 2 verwendet.
Während der Bestrahlung durch das Faseroptikkabel 2 werden der Laserausgabemodus, der Ausgabewert und die Bestrahlungszeit durch Verwendung des Ausgabeeinstellschalters 13 auf geeignete Werte eingestellt, und diese Werte werden auf dem Anzeigeabschnitt 14 angezeigt. In diesem Fall bedeutet der Ausgabemodus die Modulationswellenform der Intensität des Bestrahlungslaserstrahls.
Wenn der Schalter 12 niedergedrückt wird, nachdem das Einstellen des Faseroptikkabelauswahlschalters 8 und des Ausgabeeinstellschalters 13 vollständig durchgeführt worden ist, leuchtet die in dem Schalter 12 integrierte Lampe auf, und nachdem die Steuerschaltung 29 in 12 bestätigt, dass keine Störung vorliegt, wird der Laserbestrahlungswartezustand eingenommen. In dem Wartezustand wird dann, wenn der Fußschalter 15 in 11 betätigt wird, durch den Diodenlaser 21 ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 970 nm erzeugt und von dem Kopfbereich des Faseroptikkabels 2 ausgegeben.
Bei einem anderen Betrieb der Laserbestrahlungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform wird ferner dann, wenn der Faseroptikkabelauswahlschalter 8 auf das Faseroptikkabel 3 eingestellt wird, die Lampe der Anzeigeein richtung 10 in Betrieb gesetzt, und der Reflexionsspiegel 24 bewegt sich in eine Position, um den Laserstrahl 22 derart zu reflektieren, dass die Auswahl des optischen Weges bewirkt, dass der Laserstrahl das Faseroptikkabel 3 verwendet. Während der Bestrahlung durch das Faseroptikkabel 3 werden der Laserausgabemodus, der Ausgabewert und die Bestrahlungszeit an dem Anzeigeabschnitt 14 angezeigt und durch den Ausgabeeinstellschalter 13 auf geeignete Werte eingestellt.
Weil der Diodenlaser 21 als Erregerlichtquelle für das Lasermedium 72 eines Festkörperzustands dient (siehe 3), das an dem Kopfbereich des Faseroptikkabels 3 integral angeordnet ist, wird der Wert für die Laserausgabe 76 (siehe 3) als eine Wellenlänge von 2,8 μm, welche von dem Laserschwingungsabschnitt 3a eines Festkörperzustands ausgegeben werden soll, an dem Anzeigeabschnitt 14 angezeigt, und die Steuerung wird durch die Steuerschaltung 29 in Bezug auf die Ausgabe des Diodenlasers 21 durchgeführt. Die Schwingungswellenlänge des Diodenlasers 21 wird auf 967 nm geändert, was bewirkt, dass das Lasermedium 72 eines Festkörperzustands einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 2,8 μm mit hoher Effizienz erzeugt.
Wenn der Schalter 12 niedergedrückt wird, nachdem das Einstellen des Faseroptikkabelauswahlschalters 8 und des Ausgabeeinstellschalters 13 vollständig durchgeführt worden ist, geht die integral mit dem Schalter 12 ausgeformte Lampe an, und die Steuerschaltung 29 bestätigt, dass keine Störung vorliegt, wobei anschließend in den Laserbestrahlungswartezustand übergegangen wird. Während dieses Wartezustandes wird dann, wenn der Fußschalter 15 betätigt wird, das Lasermedium 72 eines Festkörperzustands durch den Diodenlaserstrahl 22 erregt, so dass der Laser strahl 76 mit der Wellenlänge von 2,8 μm von dem Kopfbereich des Faseroptikkabels 3 ausgegeben wird.
In einem anderen Betrieb der Laserbestrahlungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform geht darüber hinaus dann, wenn der Faseroptikkabelauswahlschalter 8 auf das Faseroptikkabel 4 eingestellt ist, die Lampe der Anzeigeeinrichtung 11 an, und der Reflexionsspiegel 25 bewegt sich an eine Position, um den Laserstrahl 22 derart zu reflektieren, dass die Auswahl des optischen Weges die Verwendung des Faseroptikkabels 4 auswählt. Bei der Bestrahlung durch das Faseroptikkabel 4 werden der Laserausgabemodus, der Ausgabewert und die Bestrahlungszeit an dem Anzeigeabschnitt 14 angezeigt und durch den Ausgabeeinstellschalter 13 auf geeignete Werte eingestellt.
Weil der Diodenlaser 21 die Funktion eines Erregerlichtes für das Lasermedium 83 eines Festkörperzustands hat (siehe 4), das an dem Kopfbereich des Faseroptikkabels 4 integral angeordnet ist, wird der Wert für die Laserausgabe mit einer Wellenlänge von 275,5 nm, die von dem Wellenlängenumwandlungsabschnitt 4a ausgegeben werden soll, an dem Anzeigeabschnitt 14 angezeigt (siehe 4). Die Steuerung wird durch die Steuerschaltung 29 in Bezug auf die Ausgabe des Diodenlasers 21 durchgeführt, und die Schwingungswellenlänge des Diodenlasers 21 wird geändert, um eine Ausgabe von 975 nm bereitzustellen, welche bewirken kann, dass das Medium 83 eines Festkörperzustands einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 551 nm mit der hohen Effizienz erzeugt.
Wenn der Schalter 12 niedergedrückt wird, nachdem das Einstellen des Faseroptikkabelauswahlschalters 8 und des Ausgabeeinstellschalters 13 vollständig durchgeführt ist, geht die integral mit dem Schalter 12 ausgeformte Lampe an, und die Steuerschaltung 29 bestätigt, dass keine Stö rung vorliegt, wobei anschließend in den Laserbestrahlungswartezustand gelangt wird. In diesem Wartezustand wird dann, wenn der Fußschalter 15 betätigt wird, das Lasermedium 83 eines Festkörperzustands durch den Diodenlaserstrahl 22 derart erregt, dass der Laserstrahl 84 mit der Wellenlänge von 551 nm erzeugt wird, und die Wellenlänge des Laserstrahls 84 wird durch den nicht linearen optischen Kristall 85 in die Hälfte der Eingangswellenlänge umgewandelt, und der Laserstrahl 86 wird mit einer Wellenlänge von 275,5 nm von dem Kopfbereich des Faseroptikkabels 4 ausgegeben.
Die Verbindungseinrichtungen zum Herstellen der Verbindung der Faseroptikkabel 2, 3, 4 mit der Laserbestrahlungsvorrichtung 1 sind jeweils mit den Vorsprüngen vorgesehen, welche in 6 mit 19a, 19b, 19c gekennzeichnet sind, die Buchsen 5, 6, 7 in der Laserbestrahlungsvorrichtung 1 sind jeweils mit Anschlussabschnitten versehen, welche den Vorsprungsabschnitten 19a, 19b, 19c entsprechen, und die Faseroptikkabel 2, 3, 4 sind jeweils ausschließlich mit den Buchsen 5, 6, 7 verbindbar.
Wie oben beschrieben, werden in den obigen Aufbauten gemäß dieser Erfindung in einer medizinischen Laserbestrahlungsvorrichtung wenigstens zwei Bestrahlungsfaseroptikkabel, welche eines beinhalten, das an ihren Kopfbereichen ein Lasermedium eines Festkörperzustands und/oder einen nicht linearen optischen Kristall aufweist, zur Ausgabe von Laserstrahlen mit einer Vielzahl von Wellenlängen verwendet, welche in der optischen Quarzfaser übertragen werden können, und daher ist es möglich, durch den Kopfbereich des Bestrahlungsfaseroptikkabels Laserstrahlen von wenigstens zwei Wellenlängen auszusenden, beispielsweise in einem ultravioletten Bereich oder in einem Wellenlängenbereich oberhalb 2,5 μm, welche in einer optischen Quarzfaser schwer zu übertragen sind.
Weil es möglich ist, ein Übertragungsfaseroptikkabel zu verwenden, welches eine herkömmliche optische Quarzfaser verwendet, ist es ferner möglich, die Länge des Bestrahlungsfaseroptikkabels zu kürzen. Ferner ist es leicht, einen unvermeidbaren Vorgang oder eine unvermeidbare Behandlung, wie zum Beispiel eine Sterilisation, durchzuführen, und die Länge des Bestrahlungsfaseroptikkabels auf eine Länge einzustellen, welche für unterschiedliche medizinische Ausrüstungen erforderlich ist, die in einem medizinischen Fall zusammen verwendet werden sollen.
Des Weiteren ist ein Mechanismus vorgesehen, welcher die oben erwähnten zwei oder mehr Arten von Bestrahlungsfaseroptikkabeln erkennt, wobei es somit möglich ist, die sichere Verwendung der Laserbestrahlungsvorrichtung sicherzustellen, ohne dass falsche Bestrahlungsfaseroptikkabel verbunden werden, und die praktischen Wirkungen werden stark verbessert, wobei somit in starkem Maße zu einer breiteren Anwendung der medizinischen Laserbestrahlungsvorrichtung beigetragen wird.
Ferner ist es in der medizinischen Laserbestrahlungsvorrichtung, welche mit einer Diodenlaserlichtquelle versehen ist, dann, wenn zwei oder mehr Typen von Faseroptikkabeln, welche eines beinhalten, das das Lasermedium eines Festkörperzustands und/oder den nicht linearen optischen Kristall an seinen Kopfbereichen aufweist, mit einer Lasererzeugungseinrichtung verwendet werden, möglich, Laserstrahlen mit Wellenlängen zu erzeugen, welche den Typen von Faseroptikkabeln entsprechen.
Außerdem kann auch zusätzlich dazu, dass die Schwingungswellenlänge des Diodenlasers beispielsweise auf Grund der Änderung der Temperatur geändert wird, eine Än derungseinrichtung verwendet werden, in welcher in einem Resonator ein Gitterspiegel angeordnet ist und gedreht wird.
Die gegenwärtige Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsformen eingeschränkt, und im Schutzumfang der gegenwärtigen Erfindung können verschiedene Änderungen und Modifikationen durchgeführt werden. Um die Öffentlichkeit von dem Schutzumfang der gegenwärtigen Erfindung in Kenntnis zu setzen, sind daher die beigefügten Ansprüche erzeugt worden.

Claims

Medizinische Laserbestrahlungsvorrichtung mit einer Laserbestrahlungsvorrichtung (1, 40) und wenigstens zwei Bestrahlungsfaseroptikkabeln (2, 3, 4, 41, 51), worin wenigstes eines der Bestrahlungsfaseroptikkabel mit der Laserbestrahlungsvorrichtung verbunden ist, wobei die Bestrahlungsfaseroptikkabel optische Quarzfasern (70, 80) aufweisen, die als Lichtleitwege verwendet werden sollen, und wobei ein Lasermedium (72, 83) eines Festkörperzustands und/oder ein nichtlinearer optischer Kristall (85), die einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge erzeugen können, für die es im Wesentlichen schwierig ist, durch die optischen Quarzfasern zu dringen, an einem Kopfbereich (41a, 51a) der optischen Quarzfasern angeordnet sind; und worin die Laserbestrahlungsvorrichtung mit einer Laserstrahlerzeugungseinrichtung (90) versehen ist, die Laserstrahlen von einer Vielzahl von Wellenlängen erzeugen kann, welche durch die optischen Quarzfasern und eine Laserstrahlaussendeöffnung durchlassbar sind; wobei gemäß Arten der Bestrahlungsfaseroptikkabel, die mit der Laserbestrahlungsvorrichtung verbunden sind, ein Laserstrahl (76, 86) mit einer Wellenlänge, die für eine Anregung des Lasermediums eines Festkörperzustands oder für eine Wellenlängenumwandlung durch den nichtlinearen optischen Kristall geeignet ist, in die Innenräume der Bestrahlungsfaseroptikkabel selektiv geführt wird; und wobei Laserstrahlen von wenigstens zwei Wellenlängen, für die es im Wesentlichen schwierig ist, durch die optischen Quarzfasern hindurch zu dringen, von Kopfbereichen der Bestrahlungsfaseroptikkabel ausgesendet werden, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner aufweist: eine Erfassungseinrichtung (64) zum Erfassen der Art des Bestrahlungsfaseroptikkabels, das mit der Laserbestrahlungsvorrichtung verbunden ist; eine Anzeigeeinrichtung (43, 44, 45) zum Anzeigen der Art des Bestrahlungsfaseroptikkabels, das mit der Laserbestrahlungsvorrichtung verbunden ist; und eine Änderungseinrichtung (94) zum Ändern einer Wellenlänge eines Laserstrahls, der von der Laserbestrahlungsvorrichtung ausgegeben werden soll, auf der Grundlage der Art des Bestrahlungsfaseroptikkabels.
Medizinische Laserbestrahlungsvorrichtung nach Anspruch 1, worin die Laserstrahlerzeugungseinrichtung einen Diodenlaser (90) aufweist.
Medizinische Laserbestrahlungsvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner ein Übertragungsfaseroptikkabel (80) aufweist, welches aus optischen Quarzfasern besteht, wobei das Übertragungsfaseroptikkabel zwischen der Laserbestrahlungsvorrichtung (1, 40) und dem Bestrahlungsfaseroptikkabel (2, 3, 4, 41, 51) vorgesehen ist.
Medizinische Laserbestrahlungsvorrichtung nach Anspruch 3, die außerdem eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Art des Bestrahlungsfaseroptikkabels (2, 3, 4, 41, 51), das mit dem Übertragungsfaseroptikkabel (80) verbunden ist, und eine Änderungseinrichtung zum Ändern einer Wellenlänge einer Laserstrahls, der von der Laserbestrahlungsvorrichtung ausgegeben werden soll, auf der Grundlage der Art des Bestrahlungsfaseroptikkabels aufweist.
Medizinische Laserbestrahlungsvorrichtung nach Anspruch 1, worin die Lasererzeugungseinrichtung eine Laserlichtquelle (90) und eine Antriebseinrichtung (94) zur Erzeugung von Laserstrahlen von einer Vielzahl von Wellenlängen von der Laserlichtquelle aufweist.
Medizinische Laserbestrahlungsvorrichtung nach Anspruch 5, worin die eine Laserlichtquelle aus einem Diodenlaser (90) besteht und worin die Antriebseinrichtung (94) mit einer Temperaturänderungseinrichtung (92) zum Ändern der Temperatur des Diodenlasers versehen ist.
Medizinische Laserbestrahlungsvorrichtung nach Anspruch 6, worin die Temperaturänderungseinrichtung (92) eine Peltiervorrichtung und eine Stromwertänderungsschaltung zum Ändern des Stroms, welcher der Peltiervorrichtung zugeführt werden soll, aufweist.
Medizinische Laserbestrahlungsvorrichtung nach Anspruch 7, die ferner eine Temperaturerfassungseinrichtung (93) zum Überwachen der Temperatur der Peltiervorrichtung aufweist.
Medizinische Laserbestrahlungsvorrichtung nach Anspruch 5, worin die eine Laserlichtquelle (90) ein Titan-Saphir-Laser ist.
Medizinische Laserbestrahlungsvorrichtung nach Anspruch 1, worin die Laserstrahlerzeugungseinrichtung (90) mit einer Vielzahl von Laserlichtquellen zum Erzeugen von Laserstrahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen versehen ist.