DE9320739U1

DE9320739U1 - Medizinisches Laserbehandlungsgerät

Info

Publication number: DE9320739U1
Application number: DE9320739U
Authority: DE
Original assignee: Telemit Electronic GmbH
Current assignee: Telemit Electronic GmbH
Priority date: 1993-09-18
Filing date: 1993-09-18
Publication date: 1995-01-26
Anticipated expiration: 2003-09-19

Description

Medizinisches Laserbehandlungsgerät
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Die Erfindung bezieht sich auf ein medizinisches Laserbehandlungsgerät, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.

Medizinische Laserbehandlungsgeräte sind in vielfältigen Formen unter Verwendung einer Vielzahl von unterschiedlichen Laser-Lichtwellenlängenbereichen bekannt. Hierbei wird das von einer Laserlichtquelle erzeugte Licht über eine Lichtleitfaser zu einem Handstück geleitet, mit dem das Laserlicht auf den Behandlungsort gelenkt wird. Die Lichtleitfasern können eine erhebliche Länge aufweisen, so daß die von dieser Lichtleiterfaser hervorgerufene Dämpfung für das Laserlicht erheblich sein kann. Dies gilt insbesondere für Laserlicht im Infrarotbereich, beispielsweise im Wellenlängenbereich zwischen 1 und 3 pm, wobei gerade Laserbehandlungsgeräte, die mit derartigen Wellenlängen arbeiten, vielfältige Anwendungen in der Zahnmedizin sowie in der Sklerostomie finden.

Um die Dämpfung der Lichtleitfasern in diesem Wellenlängenbereich zu verringern, ist es bei einem medizinischen Laserbehandlungsgerät der eingangs genannten Art (DE-OS 42 39 829) bereits bekannt, aus Fluoridglas gefertigte Lichtleitfasern zu verwenden, die im Infrarotbereich eine geringe Dämpfung aufweisen. Derartige aus Flouridglas gefertigte Lichtleitfasern sind jedoch hygroskopisch und weiterhin sehr brüchig, so daß ihr Einsatz einen erheblichen Aufwand erfordert.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein medizinisches Laserbehandlungsgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, das selbst im Infrarotbereich erhebliche Leistungen an den Behandlungsort übertragen kann und ohne einen komplizierten und aufwendigen Aufbau Probleme aufgrund der Dämpfung der Lichtleitfaser und deren Eigenschaften vermeidet.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des medizinischen Laserbehandlungsgerätes ist es nicht erforderlich, Laserlicht über lange Strecken von einer Steuer- und Versorgungseinheit zum Handstück übertragen, so daß Dämpfungsprobleme, die sich insbesondere im Infrarotbereich ergeben, wirkungsvoll beseitigt sind. Weiterhin entfallen Probleme, die sich aus der Verwendung spezieller Lichtleitfasern, beispielsweise aus Fluoridglas ergeben, die abgesehen von ihren hygroskopischen Eigenschaften auch im Gebrauch für den Organismus schädliche- Bestandteile abgeben können.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

eine schematische Ansicht einer Ausführungsform des vollständigen Laserbehandlungsgerätes, eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Handstückes des Laserbehandlungsgerätes nach Figur 1,

eine Schnittansicht durch das Handstück entlang der Linie H-II nach Figur 2, und eine perspektivische Ansicht von Teilen des Handstückes in einer praktischen Ausführungsform.

Die in Figur 1 dargestellte Ausführungsform des Laserbehandlungsgerätes weist eine in einem Gehäuse 100 angeordnete Steuer- und Versorgungseinheit auf, die über eine Verbindungsleitung mit einem Handstück 200 verbunden ist, das anhand der Figuren und 3 noch näher erläutert wird. Die Steuer- und Versorgungsein-

	Figur	1
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	Figur	2
	Figur	2A
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	Figur	3

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heit enthält Steuer-, Meß- und Stromversorgungseinrichtungen und ist unter anderem mit einem Hauptschalter 102, einem Anzeigefeld 103 sowie Anzeige- und Betätigungselementen 104, 105 versehen. Weiterhin kann die Steuer- und Versorgungseinheit mit einem Druckwerk 101 zur Ausgabe eines Protokolls über einzelne Behandlungsvorgänge versehen sein. Schließlich kann die Steuer- und Versorgungseinheit eine unter einer Abdeckklappe 107 angeordnete Kalibriereinheit für das Handstück 200 aufweisen, mit der es möglich ist, einerseits die Wirkungsweise des Handstückes und andererseits die von diesem Handgerät abgegebene Laserleistung zu überprüfen. An dem Gehäuse 100 des Steuer- und Versorgungsgerätes 100 ist eine Steckverbindung 108 angeordnet, die über eine Leitung 201 die Verbindung zu dem Handgerät 200 herstellt. Diese Leitung kann einerseits elektrische Leistung über entsprechende Kabel führen und andererseits Lichtleitfasern für Steuer- und Meßzwecke enthalten. Weiterhin- kann in dieser Leitung ein gasförmiges oder flüssiges Medium zu Kühl- und Spülzwecken zum Behandlungsort des Handstückes 200 geführt werden, wie dies allgemein bekannt ist.

über diese Leitung 201 wird jedoch keine zur Behandlung dienende Laserliehtenergie geführt, sondern der Laser in Form eines Festkörperlasers ist in dem Handstück 200 selbst angeordnet, wie dies aus Figur 2 zu erkennen ist.

Gemäß den Figuren 2 und 3 weist da Handstück 200 ein allgemein rohrförmiges, nur schematisch dargestelltes Gehäuse 1 auf, das einen runden oder auch ovalen oder anderen Querschnitt aufweisen kann. In diesem äußeren Gehäuse 1 ist ein inneres Gehäuse 2 angeordnet, in dem ein aus Glas oder Kunststoff bestehender Körper 4 angeordnet ist, der an seinem Außenumfang eine nach innen hin reflektierende Beschichtung 3 trägt und mit zwei Bohrungen versehen ist. In einer dieser Bohrungen ist ein Blitzlichtgepumpter Festkörper-Laserstab 7 mit an den Enden angeordneten gegegenenfalls teildurchlässigen Reflektoren (nicht dargestellt) angeordnet. In der zweiten Bohrung 5 parallel zum Laserstab 7 erstreckt sich eine Blitzlampe 6, die über die Leitung 201 mit Energie versorgt wird, wobei gegebenfalls ein Zündtransformator

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für diese Blitzlampe mit in dem Handstück 200 angeordnet sein kann und beispielsweise auch den Glaskörper 4 umgeben kann. Auf diese Weise ist es möglich, eine impulsförmige Niederspannung über die Verbindungsleitung 201 und den Zündtransformator der Blitzlampe zuzuführen, so daß an die Leitung 201 keine hohen Anforderungen gestellt werden müssen und diese insbesondere sehr dünn und flexibel sein kann.

Das von dem Laserstab 7 zum im Figur 2 linken Ende abgestrahlte Laserlicht wird über eine Fokussierungslinse 9 auf das in Figur 2 rechte Ende einer Lichtleitfaser 10 fokussiert, die beispielsweise aus Quartzglas bestehen kann, da aufgrund der geringen Länge dieser Lichtleitfaser deren Dämpfungseigenschaften für das von dem Laserstab 7 abgestrahlte Licht ohne große Bedeutung sind. Diese Lichtleitfaser 10 ist in einer Kanüle 11 am vorderen Ende des Handstückes 200 geführt und durch diese geschützt, wobei gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen ist, daß die Lichtleitfaser 10 in dieser Kanüle in Axialrichtung verschiebbar ist, um sie ein kurzes Stück über diese Kanüle 11 vorspringen zu lassen, wenn sich das Handgerät in der Arbeitsstellung befindet.

Zwischen dem Laser 7 und der Linse 9 kann gegebenfalls ein teilreflektierender Spiegel angeordnet sein, der einen Teil des vom Behandlungsort über die Lichtleitfaser 10 zurückgestrahlten Lichtes über eine Linse 16 auf eine Lichtleitfaser 17 lenkt, die zur Steuer- und Versorgungseinheit 100 zurückgeführt ist, um eine Auswertung der Behändlungsvorgänge zu ermöglichen. Weiterhin kann über diesen teildurchlässigen Spiegel oder auch durch schräge Einstrahlung in das hintere Ende der Lichtleitfaser 10 das sichtbare Licht eines Pilotlasers in diese Lichtleitfaser eingestrahlt werden, um dem Behandlungsort be sser erkennen zu können.

In Figur 2 ist hierfür eine weitere Lösung angedeutet, die aus einer Laserdiode 12 mit einem Spiegel oder einem Prisma 13 besteht, das das Licht der Laserdiode über das hintere Ende des Laserstabes 7 in diesen einstrahlt, wobei die Wellenlänge

des Lichtes der Laserdiode 12 von dem Licht des Lasers 7 soweit abweicht, daß die an den Enden des Laserstabes angeordneten Spiegel für dieses Licht durchlässig sind.

Durch die parallele Anordung des Laserstabes 7 und der Blitzlampe 6 in Axialrichtung in dem Handstück 200 kann dieses sehr kompakt aufgebaut werden, wobei sich der bereits genannte Vorteil ergibt, daß das Laserlicht nur über eine kurze Strecke über eine Lichtleitfaser übertragen werden muß, so daß selbst bei einem im Infrarotbereich betriebenen Laser keine hohen Dämpfungen in der Lichtleitfaser auftreten beziehungsweise an diese keine hohen Forderungen gestellt werden müssen.

Der einzige Abschnitt einer Lichtleitfaser ist in diesem Fall die Lichtleitfaser 10, die sehr kurz sein kann und daher aus Quarzglas oder anderem Material bestehen kann,- das einerseits eine hohe Unempflindlichkeit gegenüber den am Behandlungsort auftretenden Bedingungen aufweist, und andererseits mechanisch sehr beständig ist.

Da die bei bekannten Laserbehandlungsgeräten in der Lichtleitfaser zwischen der Steuer- und Versorgungseinheit und dem Handstück auftretende Dämpfung des Laserlichtes bei der beschriebenen Ausführungsform des Behandlungsgerätes durch die Anordnung des Lasers in dem Handstück selbst entfällt, sind die Leistungsanforderungen an den Laser wesentlich geringer, so daß dieser in dem Handstück angeordnet werden kann, ohne daß dieses Handstück unhandliche Abmessungen oder ein zu hohes Gewicht aufweist.

In Figur 3 ist eine praktische Ausführungsform des Handstückes nach den Figuren 1 und 2 dargestellt. Bei dieser Ausführungs-. form ist der Hauptkörper 1 des Handstückes 200 im wesentlichen zylindrisch und weist am hinteren (in Figur 3 rechten) Ende eine Leitungshülse auf, durch die die hier nicht dargestellte Leitung 201 geführt wird. Das vordere Ende des Hauptkörpers 1 des Handstückes ist bei 19 konisch verjüngt und nimmt an seinem vorderen Ende ein Kupp lungs stück 21 auf, mit dem ein Kupplungs-

gegenstück 20, das die Kanüle 11 trägt, lösbar verbunden ist. Weiterhin befindet sich im Bereich dieser Kupplungsstücke 20, ein Schiebestück, mit dessen die Hilfe die Lichtleitfaser 10 nach Figur 2 vor- und zurückschiebbar ist, wobei dieses Schiebestück 18 gegebenfalls gleichzeitig einen Schalter betätigen kann, der die Energieversorgung an die Blitzlampe 6 steuert.

Der Laserstab kann vorzugsweise ein Erbium-YAG-Laserstab sein, der Licht mit einer Wellenlänge von 2,94 Mikrometern liefert. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß der Laserstab aus Erbium-Glas mit einer Laserlicht-Wellenlänge von 1,54 Mikrometern oder aus Holmium-YAG mit einer Laserlicht-Wellenlänge von 1,9 bis 2,12 Mikrometern besteht.
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Die Kanüle 11 kann einen Außendurchmesser von 0,8 Millimetern aufweisen, während die Lichtleitfaser 10 einen Kerndurchmesser von 0,2 bis 0,4 Millimetern aufweisen und aus Quarzglas bestehen kann. Der Pilotlaser 12 kann Licht mit einer Wellenlänge im sichtbaren Bereich abgeben.

In jedem Fall kann der Laserstab freilaufend betrieben werden und Laserimpulse mit einer Leistung von 50 mJ und einer Dauer von etwa 150 Mikrosekunden abgeben oder es kann ein gütegeschalteter Laserstab mit einer Leistung von 2OmJ und einer Impulsdauer von 5ms bis 200ms verwendet werden. Der Tragköper, der den Laserstab 7 und die Blitzlampe 6 aufnimmt, kann beispielsweise aus Glas bestehen, wobei die Beschichtung 3 eine reflektierende Silberbeschichtung sein kann.

Obwohl dies in den Figuren 2 und 3 nicht dargestellt ist, kann über die Leitung 201 auch ein gasförmiges oder flüssiges Spülmedium geleitet werden, das über entsprechende Kanäle in den Zwischenraum zwischen der Kanüle 11 und der Lichtleitfaser 10 an den Behandlungsort gelangt. Derartige Einzelheiten sind auch bei üblichen Handstücken vorhanden, so daß sich ein näheres Eingehen hierauf erübrigt.

Claims

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1. Medizinisches Laserbehandlungsgerät mit einer Laserlichtquelle' und einem Handstück sowie einer Lichtleitfaser zur Zuführung des Laserlichtes an den Behandlungsort, wobei das Behandlungsgerät eine Steuer- und Stromversorgungseinheit aufweist, die über Verbindungsleitungen mit dem Handstück verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserlichtquelle (6.7) in dem Gehäuse (1) des Handstückes (200) angeordnet ist und daß das Licht der Laserlichtquelle (6,7) über eine am vorderen Ende des Handstückes (200) angeordnete kurze Lichtleitfaser (10) an den Behandlungsort geleitet wird.

2. Behandlungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserlichtquelle aus einem in Axialrichtung in dem langgestreckten Handstück (200) angeordneten Laserstab (7) besteht, der parallel zu einer langgestreckten Blitzlampe (6) angeordnet ist, daß der Laserstab (7) und die Blitzlampe (6) von einem langgestreckten gemeinsamen Reflektor (3) umgeben sind, und daß das am Austrittsende des Laserstabes (7) austretende Licht auf das im Inneren des Handstückes (2) liegende Ende der Lichtleitfaser (10) fokussiert wird.

3. Behandlungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserstab (7) und die Blitzlampe (6) in zueinander parallelen Bohrungen eines aus lichtdurchlässigem Material bestehenden Halterungskörpers (4) angeordnet sind, der an seinem Außenumfang von einer nach innen hin reflektierenden Beschichtung (3) umgeben ist.

4. Behandlungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekenzeichnet, daß der Zündtransformator der Blitzlampe (6) im Inneren des Handstückes angeordnet ist.

5. Behandlungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Ende der Lichtleitfaser (10) im vorderen Ende des Handstückes (200) in einer Kanüle (11)

axial verschiebbar zwischen einer eingezogenen Ruhestellung und einer ausgefahrenen Betriebsstellung gehaltert ist, in der die Lichtleitfaser (10) über eine kurze Strecke über die Kanüle (11) vorspringt.
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6. Behandlungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserlichtquelle (6,7) Licht in einem Wellenlängenbereich von 1 bis 3 pm abgibt .

7. Behandlungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserstab (7) ein Erbium-YAG-Laserstab ist.

8. Behandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserstab (7) ein Erbium-Glas-Laserstab ist.

9. Behandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserstab (7) ein HoImium-YAG-Laserstab ist.

10. Behandlunsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitfaser (10) aus Quarzglas besteht.

11. Behandlungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Handstück (200) ein Pilotlaser (12) angeordnet ist, der sichtbares Licht über die Lichtleitfaser (10) Behandlungsort lenkt.

12. Behandlungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des am Behandlungsort reemittierten oder reflektierten Lichtes über einen im Strahlengang zwischen dem Austrittsende des Laserstabes (7) und dem innenliegenden Ende der Lichtleitfaser (10) angeordneten teildurchlässigen Spiegel (8) und eine Linse (16) in ein Ende einer weiteren Lichtleitfaser (17) eingekoppelt wird, die einen Teil der Verbindungsleitung (201) bildet.