DE19747046A1

DE19747046A1 - Medizinisches Handstück

Info

Publication number: DE19747046A1
Application number: DE19747046A
Authority: DE
Inventors: Jens Elbrecht; Berlind Kalve; Thomas Klos
Original assignee: Aesculap Meditec GmbH
Current assignee: Carl Zeiss Meditec AG
Priority date: 1997-10-24
Filing date: 1997-10-24
Publication date: 1999-05-12
Anticipated expiration: 2017-10-25
Also published as: DE19747046C2; ATE284171T1; US6461349B1; WO1999021493A1; EP1024760A1; AU1231699A; EP1024760B1; DE59812370D1; JP2001520909A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Medizinisches Handstück zur Übertragung von Ener gie aus einer Laserstrahlung in biologisches Gewebe, bei dem in einem Grundkörper eine optische Faser zur Heranführung der Laserstrahlung und ein Lichtleiter zur Ab strahlung der Laserenergie in das Gewebe angeordnet sind.

Die bekannten Handstücke dieser Art weisen eine feste Verbindung zwischen dem Lichtleiter und dem Grundkörper des Handstückes auf. Dabei hat sich gezeigt, daß die Lichtleiter, die in der Regel aus Quarz oder Saphir bestehen, nach ca. vier Operationen verschleißen. Der Grund liegt darin, daß das pollierte Faserende welches in Kontakt mit dem Gewebe gebracht wird, sich aufrauht und der Abtrag uneffektiv wird. Dies tritt vor allem bei hoher Laserimpulsfolge auf und resultiert wahrscheinlich aus der Bildung von Kavitationsblasen.

Es ist von Nachteil, daß sich der Lichtleiter nicht wechseln läßt. So muß der gesamte Applikator ausgetauscht werden, wenn der Lichtleiter verschlissen ist. Nach Ende der möglichen Nutzdauer ist wegen der unlösbaren Verbindung also nicht nur der Lichtlei ter verloren, sondern mit diesem auch der Grundkörper und weitere funktionswesentli che Teile des Handstückes.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß sich das Handstück aufgrund der sehr engen Zwischenräume zwischen den Bauteilen im kompletten Zustand schlecht reinigen läßt. So muß der Raum zwischen der Kanüle (Durchmesser kleiner 1 mm) und dem Lichtlei ter (Durchmesser größer 0,4 mm) hygienisch einwandfrei gereinigt werden; ein demon tierbares Handstück wäre hier wünschenswert, setzt aber eine gute Justierbarkeit der funktionswesentlichen Baugruppen voraus.

Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein unkompliziertes Auswechseln des Lichtleiters zu ermöglichen und außerdem eine einwandfreie, allen hygienischen Anforderungen genügende Reinigung zu ermöglichen.

Die Aufgabe wird wie in den Ansprüchen dargelegt gelöst. Die Erfindung wird nachfol gend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

In Fig. 1 ist ein Handstück 1 zur Übertragung von Energie aus einer IR-Laserstrahlung in biologisches Gewebe dargestellt, wobei das biologische Gewebe abladiert wird. Mit dem Grundkörper 2 ist eine Absaugkanüle 3 fest verbunden, durch die das unter Ener gieeinwirkung zerkleinerte biologische Gewebe vom Behandlungsort 4 abgesaugt wird. Die Absaugung erfolgt durch die Absaugkanüle 3 und durch den Absaugkanal 5 hin durch, der in den Grundkörper 2 eingearbeitet ist.

Zur Heranführung der IR-Laserstrahlung ist eine optische Faser 6 vorgesehen, und in nerhalb der Absaugkanüle 3 ist ein Lichtleiter 7, bestehend aus Quarz oder Saphir, angeordnet.

Um eine sichere Funktionsweise des medizinischen Handstückes 1 zu gewährleisten, ist es erforderlich, den Lichtleiter 7 in eine definierte Position zum Grundkörper 2 und zu der an dem Grundkörper 2 befestigten Absaugkanüle 3 zu bringen und dort zumin dest während der Behandlung sicher zu halten. Außerdem ist es erforderlich, die opti schen Achsen des Lichtleiters 7 und der optischen Faser 6 so zueinander zu justieren, daß eine möglichst verlustfreie Umkopplung der Strahlungsenergie von der optischen Faser 6 in den Lichtleiter 7 möglich ist.

Ausgehend von der Aufgabe der Erfindung, die darin besteht, die vorgenannten Forde rungen zu erfüllen und außerdem ein unkompliziertes Auswechseln des relativ schnel len verschleißenden Lichtleiters 7 zu ermöglichen wie auch eine einwandfreie, allen hygienischen Anforderungen genügende Reinigung zu ermöglichen, sind erfindungs gemäß Mittel zur Ausrichtung der optischen Achse des Lichtleiters 7 in Bezug auf die Längsachse der Absaugkanüle 3 sowie auch Mittel zur Ausrichtung der optischen Ach se des Lichtleiters 7 in Bezug auf die optische Achse des abstrahlungsseitigen Endes 8 der optischen Faser 6, vorgesehen.

Um nun zu gewährleisten, daß der Lichtleiter 7 auf einfache und unkomplizierte Weise aus dem Grundkörper 2 entfernt und gegen einen unverbrauchten ausgetauscht wer den kann, sind die Mittel zur Ausrichtung der optischen Achse des Lichtleiters 7 so ausgebildet, daß der Lichtleiter 7 relativ zum Grundkörper 2 bzw. zur Absaugkanüle 3 in axialer Richtung beweglich ist, wobei mit dieser Bewegung in Strahlungsrichtung die Ausrichtung des Lichtleiters 7 in Bezug auf die Absaugkanüle 3 vorgenommen wird, bei Bewegung in entgegengesetzter Richtung, d. h. entgegengesetzt der Strahlungsrich tung der Laserstrahlung, diese Ausrichtung aufgehoben wird.

Um das zu erreichen, ist dem Lichtleiter 7 über ein Justierstück 9, das kraft- und/oder formschlüssig, auf jeden Fall fest mit dem Lichtleiter 7 verbunden ist, eine Justierfläche 10 zugeordnet. Die Justierfläche 10 ist als Zylindermantelfläche bzw. Zylinderaußenflä che am Justierstück 9 ausgebildet. Beispielsweise ist die Zylinderachse parallel bzw. zentrisch zur optischen Achse des Lichtleiters 7 ausgerichtet.

Am Grundkörper 2 ist eine Justierfläche 11 vorgesehen, die als Zylinderinnenfläche ausgebildet ist und die mit der Justierfläche 10 korrespondiert. Die beiden Justierflä chen 10 und 11 bilden miteinander eine Gleitpassung, wodurch sie in axialer Richtung gegeneinander verschiebbar sind.

Alternativ zu der Ausbildung der Justierflächen 10 und 11 als Kreiszylinderflächen kann vorgesehen sein, diese Justierflächen als Kreiskegelflächen auszubilden. Die Ver jüngungsrichtung der beiden Kreiskegelflächen sollte dabei identisch sein mit der Rich tung der Laserstrahlung, so daß das Justierstück 9, an dem sich in diesem Fall die als Außenfläche ausgebildete Kreiskegelfläche befindet, durch Bewegung in axialer Rich tung entgegengesetzt zur Laserstrahlung von der Justierfläche 11 bzw. aus der ausge richteten Position und aus dem Grundkörper 2 heraus entfernen läßt.

Beim Einfügen des Lichtleiters 7 mit dem Justierstück 9 in Richtung der optischen Ach se erfolgt dagegen eine Selbstzentrierung der beiden Kreiskegelflächen zueinander. Analog ist das ebenfalls so bei der Ausbildung der Justierflächen 10 und 11 als Zylin dermantelflächen. Dabei ist sogar eine (in der Verschiebeweite begrenzte) Verschie bung des Lichtleiters 7 einschließlich des Justierstückes 8 in axialer Richtung möglich, ohne daß dabei sogleich die Ausrichtung des Lichtleiters 7 zur Ansaugkanüle 3 aufge hoben wird.

Um zu verhindern, daß eine unbeabsichtigte Verschiebung des Lichtleiters 7 zusam men mit dem Justierstück 9 während der medizinischen Behandlung erfolgt, sind An schlagflächen 11 und 13 vorgesehen, zwischen denen das Justierstück 9 (in axialer Richtung) unbeweglich eingeschlossen ist. Die Anschlagflächen 12 und 13 sind dabei an verschiedenen Körpern angeordnet, die zwar aneinander befestigt werden können, aber nach Lösung voneinander frei beweglich sind. So ist die Anschlagfläche 12 am Grundkörper 2 ausgebildet, während die Anschlagfläche 13 an einer Buchse 14 vorge sehen ist.

Die Buchse 14 kann, wie das beispielhaft in Fig. 1 dargestellt ist, über ein Gewinde 15 mit dem Grundkörper 2 verbunden sein. Bei Einschraubbewegung der Buchse 14 in Richtung der IR-Laserstrahlung bis zur Anlage der Anschlagflächen 12 und 13 am Ju stierstück 9 erfolgt eine Klemmung des Justierstückes 9 in axialer Richtung, wodurch seine Positionsänderung in axialer Richtung während der Benutzung des medizinischen Handstückes 1 verhindert ist. Wird die Buchse 14 dagegen durch Drehung in entge gengesetzte Richtung gelöst und aus den Grundkörper 2 entfernt, ist das Justier stück 9 mit dem Lichtleiter 7 in axialer Richtung entgegengesetzt zur Strahlungsrich tung frei beweglich und kann ohne weiteres aus den Grundkörper 2 entnommen und gegen ein neues Justierstück 9 mit daran befestigtem Lichtleiter 7 ersetzt werden.

Um nun auch auf ebenso einfache Weise die Ausrichtung der optischen Achse der Fa ser 6 zur optischen Achse des Lichtleiters 7 bewerkstelligen zu können, ist das Justier stück 9 mit einer weiteren Justierfläche 16 ausgestattet. Die Justierfläche 16 ist eben falls als Außenfläche eines Kreiszylinders ausgebildet. Sie korrespondiert mit einer Justierfläche 17, die an einem Justierstück 18 angeordnet ist. Das Justierstück 18 ist mechanisch fest mit dem abstrahlungsseitigen Ende 8 der optischen Faser 6 verbun den. Die Buchse 14 weist nun eine zentrische Ausnehmung auf, durch welche das Ju stierstück 18 soweit eingeführt ist, bis die beiden Justierflächen 17 und 18 sich in Kon takt miteinander befinden und dabei eine Ausrichtung der optischen Achse der Faser 6 zur optischen Achse des Lichtleiters 7 erfolgt ist.

Auch die Justierflächen 17 und 18 können alternativ zur dargestellten Ausbildung als Kreiszylinderflächen als Kreiskegelflächen gestaltet sein, wobei jedoch die Verjün gungsrichtung dieser beiden Kegelflächen entgegengesetzt zur IR-Laserstrah lungsrichtung ausgeführt sein sollte. Damit ist es leicht möglich, bei Bewegung des Justierstückes 18 entgegengesetzt zur IR-Laserstrahlungsrichtung der beiden opti schen Achsen von Lichtleiter 7 und Faser 6 aufzuheben bzw. diese Ausrichtung herzu stellen, indem das Justierstück 18 in Richtung der Laserstrahlung in die Ausnehmung der Buchse 14 so weit eingeführt wird, bis sich durch Übereinanderschieben der in diesem Fall kegelförmig ausgebildeten Justierflächen 17 und 18 die Zentrierung bzw. Ausrichtung der beiden optischen Achsen der Faser 6 und des Lichtleiters 7 ergibt.

Das erfindungsgemäße Handstück ermöglicht eine schnelle Demontage der einzelnen Baugruppen bzw. Teile zum Zweck der Auswechslung des Lichtleiters 7, wobei die Auswechslung dem Austausch verschlissener Lichtleiter 7, aber auch dem Austausch von Lichtleitern 7 mit unterschiedlicher, aus der Absaugkanüle 3 herausragender oder bereits innerhalb der Absaugkanüle 3 endender Länge dienen kann. Außerdem ist eine sehr rasche Demontage zum Zweck der klinischen Reinigung möglich.

Alternativ zu der hier dargestellten Ausgestaltung der Erfindung mit in axialer Richtung unbeweglich geklemmtem Justierstück 9 und damit in axialer Richtung unbeweglichem Lichtleiter 7 kann vorgesehen sein, daß zwischen der Anschlagfläche 13 an der Buchse 14 und der korrespondierenden Anschlagfläche am Justierstück 9 eine mechanische Feder oder ein elastischer Körper vorgesehen ist, durch welche das Justierstück 9 unter elastischer Vorspannung gegen den Grundkörper 2 gehalten wird. Wird nun manuell eine Kraft auf den Lichtleiter 7 mit entgegengesetzt zur Laserstrahlung ausgerichteter Wirkungsrichtung ausgeübt, ist eine Positionsänderung des Lichtleiters 7 mit dem Ju stierstück 9 in axialer Richtung in begrenztem Maße möglich. Durch die Kraftwirkung muß dabei lediglich die Vorspannkraft der Feder bzw. des elastischen Körpers über wunden werden.

Daraus ergibt sich vorteilhaft die Möglichkeit, die Abstände zwischen dem Ende der Absaugkanüle 3, dem abstrahlungsseitigen Ende des Lichtleiters 7 und dem Behand lungsort 4 zu variieren.

Claims

1. Medizinisches Handstück (1) zur Übertragung von Energie aus einer Laserstrah lung in biologisches Gewebe, bei dem in einem Grundkörper (2) eine optische Faser (6) zur Heranführung der Laserstrahlung und ein Lichtleiter (7) zur Ab strahlung der Laserenergie in das Gewebe angeordnet sind, dadurch gekenn zeichnet, daß Mittel zur Ausrichtung der optischen Achse des Lichtleiters (7) in Bezug auf die optische Achse der Faser (6) und Mittel zur Ausrichtung der opti schen Achse des Lichtleiters (7) in Bezug auf den Grundkörper (2) vorgesehen sind, wobei der Lichtleiter (7) relativ zum Grundkörper (2) in axialer Richtung verschiebbar ist und die Ausrichtung in Abhängigkeit von der Verschieberichtung herstellbar oder aufhebbar ist.

2. Medizinisches Handstück (1) zur Übertragung von Energie aus einer Laserstrah lung in biologisches Gewebe nach Anspruch 1, bei dem mit dem Grundkörper (2) eine Absaugkanüle (3) für das unter Energieeinwirkung zerkleinerte biologische Gewebe vorgesehen ist, in welcher der Lichtleiter (7) verläuft, dadurch gekenn zeichnet, daß Mittel zur Ausrichtung der optischen Achse des Lichtleiters (7) so wohl in Bezug auf die Längsachse der Absaugkanüle (3) als auch in Bezug auf die optische Achse des abstrahlungsseitigen Endes (8) der Faser (6) vorgesehen sind, wobei der Lichtleiter (7) relativ zur Absaugkanüle (3) in axialer Richtung ver schiebbar ist und die Ausrichtung in Abhängigkeit von der Verschieberichtung herstellbar oder aufhebbar ist.

3. Handstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zur Ausrichtung des Lichtleiters (7) mindestens je eine Justierfläche (10, 11, 16, 17) dem Lichtleiter (7), dem Grundkörper (2) oder der Absaugkanüle (3) und der Fa ser (6) ortsunveränderlich zugeordnet sind, wobei mindestens je eine der dem Lichtleiter (7) zugeordneten Justierflächen (10, 16) mit einer der Absaugkanüle (3) und mit einer der Faser (6) zugeordneten Justierfläche (11, 17) korrespondiert.

4. Handstück nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine dem Lichtleiter (7) zugeordnete Justierfläche (10) und die dem Grundkörper (2) oder der Ab saugkanüle (3) zugeordnete Justierfläche (11) als kreisrunde Zylinderflächen aus gebildet sind.

5. Handstück nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Lichtleiter (7) zugeordnete Zylinderfläche als Außenfläche an einem Justierstück (9) ausgebildet und die der Absaugkanüle (3) zugeordnete Zylinderfläche als Innenfläche ausge bildet ist und beide Zylinderflächen eine Gleitpassung bilden, wodurch sie in axialer Richtung gegeneinander verschiebbar sind.

6. Handstück nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Lichtleiter (7) zugeordnete Justierfläche und die dem Grundkörper (2) oder der Absaugkanüle (3) zugeordnete Justierfläche als Kreiskegelflächen mit selbstzentrierender Eigen schaft ausgebildet sind.

7. Handstück nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Lichtleiter (7) zugeordnete Kreiskegelfläche als Außenfläche an einem Justierstück (9) ausge bildet und die der Absaugkanüle (3) zugeordnete Kreiskegelfläche als Innenflä che ausgebildet ist und beide Kreiskegelflächen sich genau in der ausgerichteten Position der optischen Achse des Lichtleiters (7) in Kontakt befinden.

8. Handstück nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verjün gungsrichtung beider Kreiskegelflächen identisch ist mit der Richtung der Laser strahlung, wodurch die Außenfläche durch Bewegung in axialer Richtung, jedoch entgegengesetzt zur Laserstrahlungsrichtung, von der Innenfläche lösbar ist.

9. Handstück nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Anschläge zur Begrenzung oder zur Verhinderung der axialen Verschiebbar keit des Lichtleiters (7) vorgesehen sind.

10. Handstück nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge als senkrecht zur Strahlungsrichtung ausgebildete Anschlagflächen (12, 13) ausge bildet sind und mindestens eine Anschlagfläche fest in Relation zum Lichtleiter (7) und eine Anschlagfläche fest in Relation zur Absaugkanüle (12) angeordnet ist.

11. Handstück nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Anschläge zur Verhinderung der axialen Verschiebbarkeit des Lichtleiters (7) vorgesehen sind, wobei Anschlagflächen des Lichtleiters (7) in axialer Richtung zwischen Anschlagflächen (12, 13) der Absaugkanüle (3) und eines weiteren, mit dem Handstück verbundenen Teiles (14) unbeweglich eingeschlossen sind.

12. Handstück nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß Anschläge zur Begrenzung der axialen Verschiebbarkeit vorgesehen sind, wobei Anschlag flächen des Lichtleiters mit begrenzter Bewegungsfreiheit in axialer Richtung zwischen Anschlagflächen (12) der Absaugkanüle (3) bzw. eines weiteren, mit dem Handstück verbundenen Teiles (14) eingeschlossen sind.

13. Handstück nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Anschlag flächen des Lichtleiters und Anschlagflächen (12) der Absaugkanüle (3) eine me chanische Feder und/oder ein elastischer Körper vorgesehen ist, wodurch eine axiale Verschiebung des Lichtleiters (7) durch Erhöhung der Federvorspannkraft und/oder durch Verformung des elastischen Körpers möglich ist.

14. Handstück nach Anspruch 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlag flächen (12, 13), zwischen denen die Anschlagflächen des Lichtleiters unbeweg lich oder mit begrenzter Bewegungsfreiheit in axialer Richtung eingeschlossen sind, an verschiedenen, relativ zueinander frei beweglich Teilen (2, 14) des Hand stückes (1) ausgebildet sind.

15. Handstück nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Lichtleiter (7) zugeordnete Justierfläche (16) und die der Faser (6) zugeordnete Justierfläche (17) als kreisrunde Zylinderflächen und/oder als Kreis kegelflächen mit selbstzentrierenden Eigenschaften ausgebildet sind, wobei die Zylinder- bzw. Kegelachsen parallel zur optischen Achse des Lichtleiters (7) bzw. zur parallel zur optischen Achse der Faser (6) verlaufen.

16. Handstück nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung des Lichtleiters (7) mit dem abstrahlungsseitigen Ende (8) der Faser (6) bei zueinander ausgerichte ten optischen Achsen von Lichtleiter (7) und Faser (6) vorgesehen sind.

17. Handstück nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das abstrahlungssei tige Ende (8) der Faser (6) gemeinsam mit dem Lichtleiter (7) beweglich ist.

18. Handstück nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen aneinandergrenzenden Abschnitten der Anschlagflächen Dich tungselemente vorgesehen sind.