DE102019212197B4 - light applicator system - Google Patents

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Abstract

Lichtapplikatorsystem (1) zur Untersuchung und/oder Behandlung von einem organischen Körper, wobei das Lichtapplikatorsystem (1) mindestens eine Lichtapplikatorbetriebseinheit (3) mit mindestens einem Anschluss (21) zum Anschließen mindestens eines auswechselbaren Lichtapplikators (5) mit distalseitiger LED (19) aufweist, wobei die Lichtapplikatorbetriebseinheit (3) Identifikationsmittel zur Identifizierung des Typs eines an dem mindestens einen Anschluss (21) anschließbaren Lichtapplikators (5) aufweist, wobei die Lichtapplikatorbetriebseinheit (3) dazu eingerichtet ist, an dem mindestens einen Anschluss (21) einen bestimmten Lichtapplikatortyp nur für den einmaligen Betrieb zuzulassen.Light applicator system (1) for examining and/or treating an organic body, the light applicator system (1) having at least one light applicator operating unit (3) with at least one connection (21) for connecting at least one replaceable light applicator (5) with an LED (19) on the distal side , wherein the light applicator operating unit (3) has identification means for identifying the type of light applicator (5) that can be connected to the at least one connection (21), wherein the light applicator operating unit (3) is set up to only connect a specific light applicator type to the at least one connection (21). approved for one-time use.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Lichtapplikatorsystem zur Untersuchung und/oder Behandlung eines organischen Körpers, insbesondere zur photodynamischen Therapie (PDT) von pathologischem Gewebe.The present disclosure relates to a light applicator system for examining and/or treating an organic body, in particular for photodynamic therapy (PDT) of pathological tissue.

Es ist bekannt, Endoskope dazu zu nutzen, um Videoaufnahmen vom Inneren eines menschlichen oder tierischen Körpers zu Zwecken der medizinischen Diagnose und/oder Therapie zu machen. Dabei ist es ein ständiges Bestreben, den Einführabschnitt von Endoskopen möglichst dünn auszugestalten, damit möglichst kleine Hohlräume eingesehen werden können und das Gewebe dabei möglichst wenig in Mitleidenschaft zu ziehen. Die DE 10 2008 033 506 A1 beschreibt beispielsweise ein Videoendoskop mit einem Lichtzuführteil. Die US 2007/0276185 A1 beschreibt ebenfalls ein Endoskop.It is known to use endoscopes to make video recordings of the inside of a human or animal body for medical diagnosis and/or therapy purposes. There is a constant effort to make the insertion section of endoscopes as thin as possible so that the smallest possible cavities can be viewed and the tissue affected as little as possible. the DE 10 2008 033 506 A1 describes, for example, a video endoscope with a light supply part. the U.S. 2007/0276185 A1 also describes an endoscope.

Endoskope werden allerdings nicht nur dazu genutzt, um Bild- oder Videoaufnahmen zu machen, sondern auch als Diagnose- oder Therapiemittel selbst eingesetzt. Beispielsweise für die Detektion und Lokalisierung von prä- und frühmalignem Gewebe kann eine Fluoreszenz-Endoskopie eingesetzt werden, bei der es nicht auf eine natürliche Echtfarb-Darstellung des Gewebes ankommt, sondern lediglich auf eine Fluoreszenzanregung, mit der sich pathologisches Gewebe von gesundem Gewebe unterscheiden lässt. Dabei kann das mittels Lichtstrahlung angeregte pathologische Gewebe selbst oder eine auf pathologisches Gewebe hinweisende Bakterienansammlung spezifisch fluoreszieren und so gegenüber dem umliegenden gesunden Gewebe erkennbar lokalisiert werden. Die Fluoreszenz-Endoskopie kann beispielsweise im Rahmen einer photodynamischen Diagnose (PDD) und/oder photodynamischen Therapie (PDT) mittels eines Photosensibilisators bzw. Markerstoffs (z.B. Chlorin e6) durchgeführt werden, der sich selektiv an pathologischem Gewebe anreichert.However, endoscopes are not only used to take pictures or videos, but also as diagnostic or therapeutic tools themselves. For example, for the detection and localization of pre- and early-malignant tissue, a fluorescence endoscopy can be used, which does not depend on a natural true color representation of the tissue, but only on a fluorescence excitation, with which pathological tissue can be distinguished from healthy tissue . The pathological tissue stimulated by light radiation itself or a bacterial accumulation indicating pathological tissue can fluoresce specifically and can thus be localized in a recognizable manner in relation to the surrounding healthy tissue. Fluorescence endoscopy can be carried out, for example, as part of photodynamic diagnosis (PDD) and/or photodynamic therapy (PDT) using a photosensitizer or marker substance (e.g. chlorin e6), which selectively accumulates in pathological tissue.

Bei der photodynamischen Therapie (PDT) wird Licht mittels eines Lichtapplikators unmittelbar auf oder sogar in pathologisches Gewebe appliziert, um lichtinduziert die Bildung von Sauerstoffradikalen mittels des örtlich begrenzt angereicherten Photosensibilisators bzw. Markerstoffs zu fördern und dadurch das pathologische Gewebe, wie etwa einen Tumor, zu zerstören. Typischerweise wird dazu Laserlicht in einen Lichtleiter eingekoppelt und in das Gewebe geführt.In photodynamic therapy (PDT), light is applied directly to or even into pathological tissue by means of a light applicator in order to promote the formation of oxygen radicals by means of the locally enriched photosensitizer or marker substance in a light-induced manner and thereby to damage the pathological tissue, such as a tumor to destroy. Typically, laser light is coupled into a light guide and guided into the tissue.

Dabei ist es eine besondere Herausforderung, sehr verwinkelte Bereiche des Köperinneren, wie etwa Nierenkelche oder stark verzweigte Atemwege, minimalinvasiv zu erreichen. Dazu muss der Lichtapplikator mit relativ kleinen Radien leicht abwinkelbar sein, um den verwinkelten Bereichen des Köperinneren minimalinvasiv folgen zu können. Die Lichtleiter müssen daher wenig biegesteif sein und enge Biegeradien erlauben, was zu einer möglichst dünnen Ausführung als Lichtleitereinzelfaser führt. Dies hat allerdings den Nachteil, dass nur geringe Lichtmengen übertragen werden können und unter relativ hohen Verlusten eine hohe Lichtleistung durch einen teuren Laser aufgebracht und proximalseitig eingekoppelt werden muss, um für die PDT genügend Lichtleistung am distalen Ende auskoppeln zu können. Außerdem können sehr dünne Lichtapplikatoren schlecht handhabbar und nur begrenzt steuerbar sein.It is a particular challenge to reach very crooked areas of the body interior, such as kidney calyces or highly branched airways, using minimally invasive methods. For this purpose, the light applicator with relatively small radii must be able to be bent easily in order to be able to follow the crooked areas of the inside of the body in a minimally invasive manner. The light guides must therefore be less rigid and allow tight bending radii, which leads to the thinnest possible design as an individual light guide fiber. However, this has the disadvantage that only small amounts of light can be transmitted and, with relatively high losses, high light output must be applied by an expensive laser and coupled in at the proximal end in order to be able to output sufficient light output at the distal end for PDT. In addition, very thin light applicators can be difficult to handle and have limited controllability.

Daraus ergibt sich die Aufgabe, ein effizienteres, kostengünstigeres und einfacher handhabbares Lichtapplikatorsystem bereitzustellen, das eine Untersuchung und/oder Behandlung in sehr stark verzweigten Bereichen eines organischen Körpers erlaubt.This results in the task of providing a light applicator system that is more efficient, less expensive and easier to handle, which allows an examination and/or treatment in very strongly branched regions of an organic body.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird zur Lösung dieses Problems ein Lichtapplikatorsystem bereitgestellt, wobei das Lichtapplikatorsystem mindestens eine Lichtapplikatorbetriebseinheit mit mindestens einem Anschluss zum Anschließen mindestens eines auswechselbaren Lichtapplikators mit distalseitiger LED aufweist, wobei die Lichtapplikatorbetriebseinheit Identifikationsmittel zur Identifizierung des Typs eines an dem mindestens einen Anschluss anschließbaren Lichtapplikators aufweist.According to a first aspect of the present disclosure, a light applicator system is provided to solve this problem, the light applicator system having at least one light applicator operating unit with at least one connection for connecting at least one replaceable light applicator with a distal-side LED, the light applicator operating unit having identification means for identifying the type of one on the at least one Connection has connectable light applicator.

Der Lichtapplikator weist also hier keinen Lichtleiter für proximal eingekoppeltes Laserlicht auf, sondern kann hauptsächlich aus einem elektrischen Leiter in Form eines Drahts und/oder Litzen bestehen, wobei der elektrische Leiter eine distalseitig angeordnete LED mit Strom versorgt. Im Gegensatz zu Lichtleitern ist die übertragbare elektrische Energie viel weniger durch die radiale Ausdehnung des elektrischen Leiters begrenzt, sodass der Lichtapplikator dort dünner ausgestaltet werden kann, wo eine geringe Biegesteifigkeit für kleine Abwinkelradien gebraucht wird, und dort dicker, wo eine höhere Biegesteifigkeit vorteilhaft für die Handhabung ist. Es kann dabei die radiale Ausdehnung des elektrischen Leiters selbst und/oder seine isolierende Ummantelung den Erfordernissen für die lokale Biegesteifigkeit angepasst sein. Mit Biegesteifheit sei in dieser Offenbarung auch eine Torsionssteifheit gemeint. Das heißt, dass der Applikator bei einer nicht-isotropen, sondern gerichteten Abstrahlcharakteristik durch Drehung um die Längsachse am proximalen Ende gedreht werden kann und sich dadurch das distale Ende entsprechend bei ausreichender Torsionssteifheit wie gewünscht mitdreht, sodass die Lichtabstrahlung wie gewünscht ausgerichtet ist.The light applicator thus has no light guide for laser light coupled in proximally, but can mainly consist of an electrical conductor in the form of a wire and/or strands, with the electrical conductor supplying power to an LED arranged on the distal side. In contrast to light guides, the electrical energy that can be transmitted is much less limited by the radial expansion of the electrical conductor, so that the light applicator can be made thinner where low bending stiffness is needed for small bending radii, and thicker where higher bending stiffness is advantageous for the handling is. In this case, the radial expansion of the electrical conductor itself and/or its insulating sheathing can be adapted to the requirements for the local flexural rigidity. In this disclosure, flexural rigidity also means torsional rigidity. This means that the applicator can be rotated at the proximal end with a non-isotropic, but directional emission characteristic by rotating it about the longitudinal axis and the distal end thus rotates as desired with sufficient torsional rigidity, so that the light emission is aligned as desired.

Bei der Verwendung eines Lichtapplikators mit distalseitiger LED muss allerdings je nach Typ des verwendeten Photosensibilisators bzw. Markerstoffs ein passender Typ von Lichtapplikator mit abgestimmter Abstrahlcharakteristik und abgestimmtem Leuchtspektrum eingesetzt werden. Das bedeutet, dass die Lichtapplikatorbetriebseinheit abgestimmt auf den verwendeten Photosensibilisator bzw. Markerstoff und passendem Lichtapplikator eine ganz bestimmte Versorgungsspannung bzw. Strom am Anschluss für den Lichtapplikator bereitstellen muss.However, when using a light applicator with an LED on the distal side, a suitable type of light applicator with coordinated emission characteristics and coordinated light spectrum must be used depending on the type of photosensitizer or marker substance used. This means that the light applicator operating unit must provide a very specific supply voltage or current at the connection for the light applicator, matched to the photosensitizer or marker substance used and a suitable light applicator.

Die Identifikationsmittel dienen dazu, dem Anschluss der Lichtapplikatorbetriebseinheit automatisch und fehlersicher den Typ des angeschlossenen Lichtapplikators zuzuordnen und damit sicherzustellen, dass dem Lichtapplikator an seinem Anschluss eine ganz bestimmte Versorgungsspannung bzw. Strom am Anschluss bereitgestellt wird.The identification means are used to automatically and fail-safely assign the type of connected light applicator to the connection of the light applicator operating unit and thus ensure that the light applicator is provided with a very specific supply voltage or current at its connection.

Optional können die Identifikationsmittel beispielsweise eine mechanische und/oder eine signalbasierte Kennung aufweisen, wobei die Kennung dazu eingerichtet ist, über den mindestens einen Anschluss nur solche Betriebsmodi zuzulassen, die für einen bestimmten Lichtapplikatortyp geeignet sind. Die Betriebsmodi können in Form von bestimmten Spannungen, Strömen, Leistungen, Intervallen, Pulsformen und/oder Behandlungsdauern, usw. zugeordnet zu bestimmten Lichtapplikatortypen in der Lichtapplikatorbetriebseinheit gespeichert sein, sodass der Betriebsmodus basierend auf der Identifizierung des Lichtapplikatortyps automatisch ausgewählt wird. Damit kann verhindert werden, dass ein Lichtapplikatortyp nicht in einem dafür nicht vorgesehenen Betriebsmodus betrieben wird. Es kann auch sein, dass einem Anwender über ein Interface an der Lichtapplikatorbetriebseinheit eine Auswahl von erlaubten Betriebsmodi vorgeschlagen wird, aus denen der Anwender wählen kann. Dabei dient die Identifizierung des Lichtapplikatortyps dazu, dass nicht solche Betriebsmodi zur Auswahl gestellt werden, die nicht für den angeschlossenen Lichtapplikatortyp vorgesehen sind.Optionally, the identification means can have, for example, a mechanical and/or a signal-based identifier, the identifier being set up to allow only those operating modes via the at least one connection that are suitable for a specific light applicator type. The operating modes can be stored in the form of certain voltages, currents, powers, intervals, pulse shapes and/or treatment durations, etc. assigned to certain light applicator types in the light applicator operating unit, so that the operating mode is automatically selected based on the identification of the light applicator type. This can prevent a light applicator type from being operated in an operating mode that is not intended for it. It can also be the case that a selection of permitted operating modes from which the user can choose is suggested to a user via an interface on the light applicator operating unit. The identification of the light applicator type serves to ensure that operating modes are not made available for selection that are not intended for the connected light applicator type.

Erfindungsgemäß ist die Lichtapplikatorbetriebseinheit dazu eingerichtet, an dem mindestens einen Anschluss einen bestimmten Lichtapplikatortyp nur für den einmaligen Betrieb zuzulassen. Die Lichtapplikatorbetriebseinheit kann dazu mit einer Speichereinrichtung ausgestattet sein, die sich „merken“ kann, ob ein bestimmter Lichtapplikator bereits verwendet wurde. Alternativ oder zusätzlich kann sich die Kennung im Lichtapplikator im Zuge einer erstmaligen Verwendung ändern, also beispielsweise kann der Lichtapplikator digital als „gebraucht“ markiert werden, sodass danach kein Betriebsmodus mehr von der (oder einer anderen) Lichtapplikatorbetriebseinheit zugelassen wird. Dadurch wird bei solchen Lichtapplikatoren, die als günstige Wegwerfartikel zum einmaligen Gebrauch vorgesehen sind, sicher vermieden, dass sie mehrmals verwendet werden. Die PDT kann dadurch günstiger bereitgestellt werden, ohne dass dadurch das Behandlungsrisiko steigt.According to the invention, the light applicator operating unit is set up to permit a specific light applicator type on the at least one connection only for one-off operation. For this purpose, the light applicator operating unit can be equipped with a memory device that can “remember” whether a specific light applicator has already been used. Alternatively or additionally, the identifier in the light applicator can change when it is used for the first time, for example the light applicator can be digitally marked as “used”, so that the (or another) light applicator operating unit no longer permits any operating mode. In the case of such light applicators, which are intended as inexpensive disposable items for single use, this reliably prevents them from being used several times. This means that PDT can be provided more cheaply without increasing the risk of treatment.

Optional kann die mindestens eine Lichtapplikatorbetriebseinheit zum gleichzeitigen Betreiben mehrerer Lichtapplikatoren eine Mehrzahl von Anschlüssen aufweisen. Dies entspricht einem vorteilhaften Anwendungsfall für die PDT, denn es kann vorteilhaft sein, größere Tumore oder Bereiche von pathologischem Gewebe aus verschiedenen Winkeln und flächig verteilt mit einer Mehrzahl von Lichtapplikatoren mit Licht zu bestrahlen. Da die therapeutische Wirkung des Lichts nur dort eintritt, wo sich der Photosensibilisator bzw. der Markerstoff angereichert hat, nämlich im pathologischen Gewebe, kann eine großvolumige Ausleuchtung beispielsweise eines ganzen Organs sinnvoll sein, um sicherzustellen, dass wirklich jegliches pathologisches Gewebe im Organ wirksam bestrahlt wurde. Das Lichtapplikatorsystem kann dazu mindestens eine organspezifische Schablone bzw. Template aufweisen, die an bestimmter Stelle und in festgelegter Weise vor oder auf der Haut des Patienten fixiert werden kann und einem Anwender definierte Einstichpunkte und/oder Einstichwinkel und/oder Einstichtiefen für die Lichtapplikatoren vorgibt, um eine großvolumige homogene Ausleuchtung des Organs oder Körperbereichs zu erzielen.Optionally, the at least one light applicator operating unit can have a plurality of connections for simultaneously operating a plurality of light applicators. This corresponds to an advantageous application for PDT, because it can be advantageous to irradiate larger tumors or areas of pathological tissue with light from different angles and distributed over a large area using a plurality of light applicators. Since the therapeutic effect of the light only occurs where the photosensitizer or the marker substance has accumulated, namely in the pathological tissue, large-volume illumination of an entire organ, for example, can be useful to ensure that really every pathological tissue in the organ has been effectively irradiated . For this purpose, the light applicator system can have at least one organ-specific stencil or template, which can be fixed in front of or on the patient’s skin at a specific location and in a defined manner and specifies puncture points and/or puncture angles and/or puncture depths for the light applicators for a user in order to to achieve a large-volume homogeneous illumination of the organ or body area.

Dabei können Lichtapplikatoren mit unterschiedlicher Abstrahlcharakteristik zum Einsatz kommen, um eine möglichst homogene und zielgerichtete Bestrahlung des gesamten pathologischen Gewebevolumens zu erzielen. Ein Lichtapplikator mit fokussierter Abstrahlcharakteristik kann allerdings dabei weniger Leistung benötigen als ein Lichtapplikator mit aufgeweiteter Abstrahlcharakteristik. Die Identifikationsmittel der Lichtapplikatoren können dabei sicherstellen, dass jeder Lichtapplikator automatisch seinem Typ entsprechend passend betrieben wird. Optional können die Identifikationsmittel daher beispielweise anschlussspezifisch eine mechanische und/oder eine signalbasierte Kennung aufweisen, wobei sich die Kennung zwischen mindestens zweien der Anschlüsse unterscheidet.Light applicators with different radiation characteristics can be used in order to achieve the most homogeneous and targeted possible irradiation of the entire pathological tissue volume. However, a light applicator with a focused emission characteristic can require less power than a light applicator with an expanded emission characteristic. The means of identification of the light applicators can ensure that each light applicator is automatically operated according to its type. Optionally, the identification means can therefore have a mechanical and/or a signal-based identifier, for example connection-specifically, with the identifier differing between at least two of the connections.

Optional kann das Lichtapplikatorsystem mindestens zwei verschiedene Typen von austauschbaren Lichtapplikatoren aufweisen, wobei die Lichtapplikatoren dazu eingerichtet sind, ihren jeweiligen Typ und/oder eine individuelle Lichtapplikatorkennung signalbasiert über den mindestens einen Anschluss an die Lichtapplikatorbetriebseinheit zu übermitteln. Dies kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn standardisierte Anschlussverbindungen zwischen Lichtapplikatorbetriebseinheit und den Lichtapplikatoren eingesetzt werden. Die Identifikationsmittel können dann in Form eines analogen oder vorzugsweise digitalen Signals vom Lichtapplikator an die Lichtapplikatorbetriebseinheit übermittelt werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Lichtapplikator die Identifikationsmittel in Form von Daten passiv zur Verfügung stellen, sodass sie von der Lichtapplikatorbetriebseinheit abgerufen oder abgefragt werden können. Vorzugsweise ist die entsprechende Elektronik dazu in einem proximalseitigen Anschlussstecker des Lichtapplikators angeordnet. Die Identifikationsmittel können zusätzlich oder alternativ mittels eines RFID-Chips am Lichtapplikator drahtlos zur Lichtapplikatorbetriebseinheit übertragen werden.Optionally, the light applicator system can have at least two different types of interchangeable light applicators, the light applicators being set up to transmit their respective type and/or an individual light applicator identifier based on a signal via the at least one connection to the light applicator operating unit. This can be particularly advantageous when standardized connections between Lichtapplikatorbetriebseinheit and the light applicators are used. The identification means can then be transmitted from the light applicator to the light applicator operating unit in the form of an analog or preferably digital signal. Alternatively or additionally, the light applicator can passively provide the means of identification in the form of data, so that they can be retrieved or queried by the light applicator operating unit. The corresponding electronics for this purpose are preferably arranged in a connector plug of the light applicator on the proximal side. The means of identification can additionally or alternatively be transmitted wirelessly to the light applicator operating unit by means of an RFID chip on the light applicator.

Die zuvor beschriebenen Lichtapplikatoren können zur PDT beispielsweise perkutan oder interstitiell direkt mit oder ohne weitere Hilfsmittel in einen organischen Körper eingestochen werden und die distalseitige LED damit in oder an das zu bestrahlende Gewebe gebracht werden. Selbst bei dünnstmöglicher Ausführung der Lichtapplikatoren führt das allerdings unweigerlich zu einer Durchbohrung nicht-pathologischen Gewebes, was bei der minimalinvasiven Therapie möglichst vermieden werden soll. Bestimmte Körperregionen sind jedoch über Körperöffnungen und natürlich vorhandene Leiter, wie etwa Darm, Harnleiter, Speiseröhre, Luftröhre, Blutgefäße usw. erreichbar. Optional kann daher das Lichtapplikatorsystem ferner mindestens ein Schaftinstrument mit einem distalseitigen Einführabschnitt aufweisen, wobei das Schaftinstrument mindestens einen Arbeitskanal aufweist, wobei der mindestens eine Lichtapplikator distalwärts durch den Arbeitskanal schiebbar und dessen distalseitige LED dadurch an ein distalseitiges Ende des Einführabschnitts positionierbar ist. Vorzugsweise ist der Einführabschnitt des Schaftinstruments abwinkelbar, um verzweigte Bereiche des Körperinneren minimalinvasiv erreichen zu können. Der Lichtapplikator kann in Ausführung, Länge und lateraler Ausdehnung dem Arbeitskanal angepasst sein, um eine möglichst einfache Handhabung des Lichtapplikatorsystems zu gewährleisten. Das Schaftinstrument kann an seinem distalen Ende eine Bildaufnahmeeinrichtung, wie etwa einen Bildsensor, aufweisen, um eine genaue Positionierung des distalen Endes zu ermöglichen. Der Lichtapplikator kann damit sehr genau platziert und ggf. über das distale Ende des Schaftinstruments hinaus in das pathologische Gewebe eingestochen oder daran angesetzt werden.For PDT, the light applicators described above can be inserted directly into an organic body, for example percutaneously or interstitially, with or without further aids, and the distal-side LED can thus be brought into or onto the tissue to be irradiated. Even with the thinnest possible design of the light applicators, however, this inevitably leads to a perforation of non-pathological tissue, which should be avoided as far as possible in minimally invasive therapy. However, certain body regions are accessible through body orifices and naturally occurring conduits such as the intestines, ureters, esophagus, trachea, blood vessels, and so on. The light applicator system can therefore optionally also have at least one shaft instrument with a distal-side insertion section, the shaft instrument having at least one working channel, the at least one light applicator being able to be pushed distally through the working channel and its distal-side LED being positionable at a distal-side end of the insertion section. The insertion section of the shaft instrument can preferably be angled in order to be able to reach branched areas of the interior of the body in a minimally invasive manner. The light applicator can be adapted to the working channel in terms of design, length and lateral extent in order to ensure the simplest possible handling of the light applicator system. The shaft instrument can have an image recording device, such as an image sensor, at its distal end in order to enable precise positioning of the distal end. The light applicator can thus be positioned very precisely and, if necessary, pierced or attached to the pathological tissue beyond the distal end of the shaft instrument.

Optional kann das Schaftinstrument für den gleichzeitigen Betrieb mehrerer Lichtapplikatoren eine Mehrzahl von Arbeitskanälen aufweisen und/oder das Lichtapplikatorsystem für den gleichzeitigen Betrieb mehrerer Lichtapplikatoren eine Mehrzahl von Schaftinstrumenten aufweisen.Optionally, the shaft instrument can have a plurality of working channels for the simultaneous operation of several light applicators and/or the light applicator system can have a plurality of shaft instruments for the simultaneous operation of several light applicators.

Optional kann der Einführabschnitt mindestens einen ersten Schaftabschnitt, einen zweiten Schaftabschnitt und einen dritten Schaftabschnitt aufweisen, wobei der erste Schaftabschnitt proximal vom zweiten Schaftabschnitt und der dritte Schaftabschnitt distal vom zweiten Schaftabschnitt verläuft, wobei der Schaft im zweiten Schaftabschnitt abwinkelbar und/oder weniger biegesteif ist als der erste und/oder dritte Schaftabschnitt. Man kann den zweiten Schaftabschnitt auch als Abwinkelbereich bezeichnen, in dem der Arbeitskanal einem bestimmten Abwinkelradius folgen kann. Der erste und/oder dritte Schaftabschnitt kann dabei starr ausgestaltet sein oder in gewissen Grenzen biegbar. Beispielsweise könnten die biegesteiferen Schaftabschnitte derart biegesteif ausgestaltet sein, dass bei horizontaler Ausrichtung des Schaftinstruments und proximalseitiger Fixierung das distale Ende des Schaftinstruments durch sein Eigengewicht maximal bis zu 30% der Länge des Schaftinstruments nach unten hängt.The insertion section can optionally have at least a first shaft section, a second shaft section and a third shaft section, with the first shaft section running proximally from the second shaft section and the third shaft section running distally from the second shaft section, with the shaft in the second shaft section being able to be bent and/or being less rigid than the first and/or third shaft section. The second shank section can also be referred to as an angled area, in which the working channel can follow a specific angled radius. The first and/or third shaft section can be rigid or bendable within certain limits. For example, the more rigid shaft sections could be designed to be rigid such that when the shaft instrument is aligned horizontally and fixed proximally, the distal end of the shaft instrument hangs down by a maximum of 30% of the length of the shaft instrument due to its own weight.

Optional kann das Lichtapplikatorsystem mindestens einen austauschbaren Lichtapplikator mit distalseitiger LED sowie mindestens einem ersten Lichtapplikatorabschnitt, einem zweiten Lichtapplikatorabschnitt und einem dritten Lichtapplikatorabschnitt aufweisen, wobei der erste Lichtapplikatorabschnitt proximal vom zweiten Lichtapplikatorabschnitt und der dritte Lichtapplikatorabschnitt distal vom zweiten Lichtapplikatorabschnitt verläuft, wobei der zweite Lichtapplikatorabschnitt weniger biegesteif ist als der erste und/oder dritte Lichtapplikatorabschnitt, wobei der zweite Lichtapplikatorabschnitt zumindest teilweise im zweiten Schaftabschnitt angeordnet ist, wenn die distalseitige LED des Lichtapplikators am distalseitigen Ende des Einführabschnitts positioniert ist. Angepasst auf das abwinkelbare Schaftinstrument kann der Lichtapplikator einen Abwinkelbereich als zweiten Lichtapplikatorabschnitt aufweisen, der bei Betriebsstellung des Lichtapplikator im Abwinkelbereich, d.h. zweiten Schaftabschnitt, des Schaftinstruments liegt. Damit wird die Versteifung des zweiten Schaftabschnitts durch den eingeschobenen Lichtapplikator reduziert und die Beweglichkeit bei der Abwinkelung des Schaftinstruments gewahrt. Gleichzeitig kann in den biegesteiferen Schaftabschnitten, d.h. im ersten und dritten Schaftabschnitt, der Lichtapplikator entsprechend biege- und torsionssteifer, z.B. dicker, ausgestaltet sein, damit die distalseitige LED einfacher durch manuelles Bewegen des ersten proximalen Lichtapplikatorabschnitts, der zumindest teilweise proximal aus dem Schaftinstrument ragt, positionierbar ist.Optionally, the light applicator system can have at least one interchangeable light applicator with a distal-side LED and at least a first light applicator section, a second light applicator section and a third light applicator section, with the first light applicator section running proximally from the second light applicator section and the third light applicator section running distally from the second light applicator section, with the second light applicator section running less rigidly is as the first and/or third light applicator section, wherein the second light applicator section is at least partially arranged in the second shaft section when the distal-side LED of the light applicator is positioned at the distal-side end of the insertion section. Adapted to the bendable shaft instrument, the light applicator can have a bend region as a second light applicator section, which lies in the bend region, i.e. second shaft section, of the shaft instrument when the light applicator is in the operating position. This reduces the stiffening of the second shaft section by the inserted light applicator and maintains mobility when the shaft instrument is bent. At the same time, in the more rigid shaft sections, ie in the first and third shaft sections, the light applicator can be designed to be correspondingly more rigid and torsionally stiff, e.g. thicker, so that the LED on the distal side can be activated more easily by manually moving the first proximal light applicator section, which protrudes at least partially proximally from the shaft instrument. is positionable.

Optional kann also das Lichtapplikatorsystem mindestens einen austauschbaren Lichtapplikator mit distalseitiger LED und ein elektrisches Leiterpaar, bestehend aus Hin- und Rückleiter, ggf. als Koaxialkabel ausgeführt, zur Stromversorgung der LED aufweisen, wobei der Leiter ummantelt ist, wobei die Ummantelung in einem Längenabschnitt dünner ist oder fehlt, der in einem abwinkelbaren Schaftabschnitt legt, wenn die distalseitige LED des Lichtapplikators am distalseitigen Ende des Einführabschnitts positioniert ist. Beispielsweise kann die Ummantelung abschnittsweise Schläuche, vorzugsweise Schrumpfschläuche, mit unterschiedlicher Wandstärke und/oder teilweise miteinander überlappende Schläuche aufweisen. Die Ummantelung kann gleichzeitig als elektrischer Isolator und/oder als Wärmedämmung und zur lokalen Erhöhung der Biege- und Torsionssteifigkeit des Lichtapplikators dienen.Optionally, the light applicator system can have at least one interchangeable light applicator with an LED on the distal side and a pair of electrical conductors, consisting of forward and return conductors, possibly designed as a coaxial cable, for the power supply of the LED's wherein the conductor is sheathed, wherein the sheathing is thinned or absent in a length portion that resides in an articulating shaft portion when the distal LED of the light applicator is positioned at the distal end of the insertion portion. For example, sections of the casing can have hoses, preferably shrink hoses, with different wall thicknesses and/or hoses that partially overlap with one another. At the same time, the casing can serve as an electrical insulator and/or as thermal insulation and for locally increasing the flexural and torsional rigidity of the light applicator.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zur Betriebsvorbereitung eines Lichtapplikatorsystems bereitgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

  • - Anschließen eines auswechselbaren Lichtapplikators mit distalseitiger LED an eine Lichtapplikatorbetriebseinheit des Lichtapplikatorsystems,
  • - Identifizieren des Typs des angeschlossenen Lichtapplikators mittels der Lichtapplikatorbetriebseinheit, und
  • - Bereitstellen von nur bestimmten Betriebsmodi basierend auf dem identifizierten Typ des angeschlossenen Lichtapplikators.
According to a second aspect of the present disclosure, a method for preparing a light applicator system for operation is provided, the method comprising the following steps:
  • - connecting a replaceable light applicator with a distal-side LED to a light applicator operating unit of the light applicator system,
  • - identifying the type of light applicator connected by means of the light applicator operating unit, and
  • - Provide only certain modes of operation based on the identified type of connected light applicator.

Durch dieses Verfahren wird sichergestellt, dass ein Lichtapplikator nur in einem für seinen Typ vorgesehenen Betriebsmodus betrieben werden kann. Es erlaubt zudem eine effizientere, kostengünstigere und einfachere Handhabung eines Lichtapplikatorsystems, beispielsweise für eine PDT. Erfindungsgemäß wird beim Schritt des Bereitstellens von nur bestimmten Betriebsmodi nur ein einmaliger Betrieb des Lichtapplikators zugelassen.This method ensures that a light applicator can only be operated in an operating mode intended for its type. It also allows more efficient, cheaper and easier handling of a light applicator system, for example for a PDT. According to the invention, only one-time operation of the light applicator is permitted in the step of providing only specific operating modes.

Optional kann das Verfahren einen Schritt des Durchschiebens aufweisen, wobei der Lichtapplikators distalwärts durch einen Arbeitskanal in einem Schaftinstrument des Lichtapplikatorsystems geschoben wird bis die distalseitige LED des Lichtapplikators an ein distalseitiges Ende eines Einführabschnitts des Schaftinstruments positioniert ist.Optionally, the method can have a step of pushing through, wherein the light applicator is pushed distally through a working channel in a shaft instrument of the light applicator system until the distal LED of the light applicator is positioned at a distal end of an insertion section of the shaft instrument.

Optional kann beim Schritt des Durchschiebens ein Abschnitt des Lichtapplikators, der weniger biegesteif ist als andere Abschnitte des Lichtapplikators, in einen abwinkelbaren Abschnitt des Einführabschnitts des Schaftinstruments positioniert werden.Optionally, in the step of pushing through, a section of the light applicator that is less rigid than other sections of the light applicator can be positioned in a bendable section of the insertion section of the shaft instrument.

Optional können beim Schritt des Anschließens mehrere Lichtapplikatoren zum gleichzeitigen Betrieb an eine Mehrzahl von Anschlüssen der Lichtapplikatorbetriebseinheit angeschlossen werden.Optionally, in the connecting step, multiple light applicators may be connected to a plurality of ports of the light applicator operating unit for simultaneous operation.

Optional kann beim Schritt des Identifizierens des Lichtapplikators dieser seinen Typ und/oder seine individuelle Lichtapplikatorkennung signalbasiert an die Lichtapplikatorbetriebseinheit übermittelten.Optionally, in the step of identifying the light applicator, it can transmit its type and/or its individual light applicator identifier to the light applicator operating unit based on a signal.

Die Begriffe „distalwärtig“ bzw. „proximalwärtig“ sollen hierin eine relative Position bedeuten, die sich distal bzw. proximal von einem Anwender des Systems als Bezugsposition befindet. Die Begriffe „distalseitig“ bzw. „proximalseitig“ sollen hierin entsprechend eine Position an einer distalen bzw. proximalen Seite eines Gegenstands bedeuten. Die Begriffe „distalwärts“ bzw. „proximalwärts“ soll hierin entsprechend eine Richtung bedeuten, die sich nach distal bzw. proximal erstreckt.As used herein, the terms “distal” and “proximal” are intended to mean a relative position that is distal and proximal, respectively, from a user of the system as a reference position. As used herein, the terms “distal” and “proximal” are intended to mean a position on a distal and proximal side, respectively, of an object. The terms “distal” and “proximal” are intended to mean a direction extending distally and proximally, respectively.

Die Offenbarung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines hierin offenbarten Lichtapplikatorsystems;
  • 2 eine schematische Darstellung einer anderen beispielhaften Ausführungsform eines hierin offenbarten Lichtapplikatorsystems;
  • 3 eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Lichtapplikators einer beispielhaften Ausführungsform eines hierin offenbarten Lichtapplikatorsystems;
  • 4 eine schematische Darstellung eines anderen Beispiels eines Lichtapplikators einer beispielhaften Ausführungsform eines hierin offenbarten Lichtapplikatorsystems;
  • 5 eine schematische Darstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines hierin offenbarten Lichtapplikatorsystems;
  • 6 eine schematische Darstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines hierin offenbarten Lichtapplikators;
  • 7 eine schematische Darstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines hierin offenbarten Lichtapplikators;
  • 8 eine schematische Darstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines hierin offenbarten Lichtapplikators;
  • 9a,b einen schematischen Längsschnitt und eine schematische Draufsicht auf einen ersten Leiter mit distalseitiger LED eines möglichen Lichtapplikators einer beispielhaften Ausführungsform des hierin offenbarten Lichtapplikatorsystems;
  • 10a,b einen schematischen Längsschnitt und eine schematische Draufsicht auf einen ersten Leiter mit distalseitiger LED eines möglichen Lichtapplikators einer beispielhaften anderen Ausführungsform des hierin offenbarten Lichtapplikatorsystems;
  • 1 1a-d schematische Darstellungen eines Einführabschnitts vier weiterer beispielhafter Ausführungsformen eines hierin offenbarten Lichtapplikators;
  • 12a-c schematische Darstellungen der distalen Spitze eines möglichen Lichtapplikators einer beispielhaften Ausführungsform des hierin offenbarten Lichtapplikatorsystems;
  • 13 eine schematische Darstellung der distalen Spitze eines möglichen Lichtapplikators einer beispielhaften Ausführungsform des hierin offenbarten Lichtapplikatorsystems während des Betriebs;
  • 14 eine schematische Darstellung der distalen Spitze eines möglichen Lichtapplikators einer beispielhaften Ausführungsform des hierin offenbarten Lichtapplikatorsystems mit zwei verschiedenen Detailvarianten;
  • 15 eine schematische Darstellung der distalen Spitze eines möglichen Lichtapplikators einer anderen beispielhaften Ausführungsform des hierin offenbarten Lichtapplikatorsystems mit vier verschiedenen Detailvarianten;
  • 16 eine schematische Darstellung der distalen Spitze eines möglichen Lichtapplikators einer beispielhaften Ausführungsform des hierin offenbarten Lichtapplikatorsystems beim Einstich in die Haut eines Patienten;
  • 17 eine schematische Darstellung der distalen Spitze eines möglichen Lichtapplikators einer anderen beispielhaften Ausführungsform des hierin offenbarten Lichtapplikatorsystems beim Einstich in die Haut eines Patienten;
  • 18 eine schematische Darstellung der distalen Spitze eines möglichen Lichtapplikators einer anderen beispielhaften Ausführungsform des hierin offenbarten Lichtapplikatorsystems beim Einstich in die Haut eines Patienten;
  • 19 einen schematischen Querschnitt der distalen Spitze eines möglichen Lichtapplikators einer beispielhaften Ausführungsform des hierin offenbarten Lichtapplikatorsystems mit zwei verschiedenen Detailvarianten;
  • 20 eine schematische Darstellung eines Verstärkungselements einer distalen Spitze eines möglichen Lichtapplikators einer beispielhaften Ausführungsform des hierin offenbarten Lichtapplikatorsystems mit drei verschiedenen Detailvarianten;
  • 21 eine schematische Darstellung der distalen Spitze eines möglichen Lichtapplikators einer beispielhaften Ausführungsform des hierin offenbarten Lichtapplikatorsystems beim Einstich in die Haut eines Patienten;
  • 22 einen schematischen Querschnitt der distalen Spitze eines möglichen Lichtapplikators einer beispielhaften Ausführungsform des hierin offenbarten Lichtapplikatorsystems mit drei verschiedenen Detailvarianten;
  • 23 eine schematische Darstellung eines Verstärkungselements einer distalen Spitze eines möglichen Lichtapplikators einer beispielhaften Ausführungsform des hierin offenbarten Lichtapplikatorsystems;
  • 24 eine schematische Darstellung der distalen Spitze eines möglichen Lichtapplikators einer anderen beispielhaften Ausführungsform des hierin offenbarten Lichtapplikatorsystems mit Hautöffnung beim Einstich in fünf verschiedenen Phasen;
  • 25 eine schematische Darstellung der distalen Spitze eines möglichen Lichtapplikators einer anderen beispielhaften Ausführungsform des hierin offenbarten Lichtapplikatorsystems mit zwei verschiedenen Detailvarianten;
  • 26 eine schematische Darstellung der distalen Spitze eines möglichen Lichtapplikators einer anderen beispielhaften Ausführungsform des hierin offenbarten Lichtapplikatorsystems mit zwei verschiedenen Detailvarianten; und
  • 27 eine schematische Darstellung der distalen Spitze eines möglichen Lichtapplikators einer anderen beispielhaften Ausführungsform des hierin offenbarten Lichtapplikatorsystems.
The disclosure is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments illustrated in the drawings. Show it:
  • 1 Figure 12 is a schematic representation of an exemplary embodiment of a light applicator system disclosed herein;
  • 2 Figure 12 is a schematic representation of another exemplary embodiment of a light applicator system disclosed herein;
  • 3 12 is a schematic representation of an example of a light applicator of an exemplary embodiment of a light applicator system disclosed herein;
  • 4 Figure 12 is a schematic representation of another example of a light applicator of an exemplary embodiment of a light applicator system disclosed herein;
  • 5 Figure 12 is a schematic representation of another exemplary embodiment of a light applicator system disclosed herein;
  • 6 Figure 12 is a schematic representation of another exemplary embodiment of a light applicator disclosed herein;
  • 7 Figure 12 is a schematic representation of another exemplary embodiment of a light applicator disclosed herein;
  • 8th Figure 12 is a schematic representation of another exemplary embodiment of a light applicator disclosed herein;
  • 9a,b a schematic longitudinal section and a schematic plan view of a first conductor with distal-side LED of a possible light applicator of an exemplary embodiment of the light applicator system disclosed herein;
  • 10a,b a schematic longitudinal section and a schematic plan view of a first conductor with distal-side LED of a possible light applicator of an exemplary other embodiment of the light applicator system disclosed herein;
  • 1 1a-d show schematic representations of an insertion section of four further exemplary embodiments of a light applicator disclosed herein;
  • 12a-c schematic representations of the distal tip of a possible light applicator of an exemplary embodiment of the light applicator system disclosed herein;
  • 13 Figure 12 shows a schematic representation of the distal tip of a possible light applicator of an exemplary embodiment of the light applicator system disclosed herein during operation;
  • 14 a schematic representation of the distal tip of a possible light applicator of an exemplary embodiment of the light applicator system disclosed herein with two different detail variants;
  • 15 a schematic representation of the distal tip of a possible light applicator of another exemplary embodiment of the light applicator system disclosed herein with four different detail variants;
  • 16 a schematic representation of the distal tip of a possible light applicator of an exemplary embodiment of the light applicator system disclosed herein when piercing the skin of a patient;
  • 17 Figure 12 shows a schematic representation of the distal tip of a possible light applicator of another exemplary embodiment of the light applicator system disclosed herein when piercing a patient's skin;
  • 18 Figure 12 shows a schematic representation of the distal tip of a possible light applicator of another exemplary embodiment of the light applicator system disclosed herein when piercing a patient's skin;
  • 19 a schematic cross-section of the distal tip of a possible light applicator of an exemplary embodiment of the light applicator system disclosed herein with two different detail variants;
  • 20 a schematic representation of a reinforcement element of a distal tip of a possible light applicator of an exemplary embodiment of the light applicator system disclosed herein with three different detail variants;
  • 21 a schematic representation of the distal tip of a possible light applicator of an exemplary embodiment of the light applicator system disclosed herein when piercing the skin of a patient;
  • 22 a schematic cross section of the distal tip of a possible light applicator of an exemplary embodiment of the light applicator system disclosed herein with three different detail variants;
  • 23 Figure 12 is a schematic representation of a distal tip reinforcement element of a possible light applicator of an exemplary embodiment of the light applicator system disclosed herein;
  • 24 Figure 12 is a schematic representation of the distal tip of one possible light applicator of another exemplary embodiment of the light applicator system disclosed herein with skin opening at five different stages of puncture;
  • 25 a schematic representation of the distal tip of a possible light applicator of another exemplary embodiment of the light applicator system disclosed herein with two different detail variants;
  • 26 a schematic representation of the distal tip of a possible light applicator of another exemplary embodiment of the light applicator system disclosed herein with two different detail variants; and
  • 27 Figure 12 is a schematic representation of the distal tip of one possible light applicator of another exemplary embodiment of the light applicator system disclosed herein.

1 zeigt ein Lichtapplikatorsystem 1 mit einer Lichtapplikatorbetriebseinheit 3 und einem auswechselbaren Lichtapplikator 5. Der Lichtapplikator 5 besteht im Wesentlichen aus einem flexiblen Kabelabschnitt 7, der sich von einem proximalseitigen Stecker 9 zu einem distalseitigen Einführabschnitt 11 erstreckt. Der Einführabschnitt 11 ist im Gegensatz zum Kabelabschnitt 7 der Abschnitt des Lichtapplikators 5, der dazu vorgesehen ist, in organisches Gewebe eines Körpers 13 eingestochen zu werden. Der Lichtapplikator 5 ist hier für die perkutane PDT geeignet und im PDT-Betrieb gezeigt. Der Einführabschnitt 11 ist hier als starrer Nadelabschnitt ausgestaltet, der beispielsweise CT- oder ultraschallunterstützt von außen durch die Haut 13 eines Patienten und darunterliegendes gesundes Gewebe 15 mit der distalen Spitze in pathologisches Körpergewebe 17, z. B. einen malignen Tumor, gestochen ist. 1 shows a light applicator system 1 with a light applicator operating unit 3 and an exchangeable light applicator 5. The light applicator 5 essentially consists of a flexible cable section 7, which extends from a proximal-side plug 9 to a distal-side insertion section 11. In contrast to the cable section 7 , the insertion section 11 is the section of the light applicator 5 which is intended to be inserted into organic tissue of a body 13 . The light applicator 5 is suitable here for percutaneous PDT and is shown in PDT mode. The insertion section 11 is designed here as a rigid needle section which, for example with CT or ultrasound support, can be inserted from the outside through the skin 13 of a patient and the healthy tissue 15 underneath with the distal tip into pathological body tissue 17, e.g. B. a malignant tumor is pricked.

An der distalen Spitze weist der Einführ- bzw. Nadelabschnitt 11 eine distalseitige LED 19 zur In-Situ-Erzeugung von Anregungslicht für die PDT auf. Wird beispielsweise Chlorin e6 als Sensibilisator für die PDT eingesetzt, kann die dazu speziell ausgelegte LED 19 im Wellenlängenbereich von 660-670 nm Anregungslischt möglichst isotrop aussenden. Das Chlorin e6, das sich als Sensibilisator zuvor im pathologisches Körpergewebe 17 selektiv angereichert hat, produziert durch die Lichteinwirkung Sauerstoffradikale, die das pathologisches Körpergewebe 17 zerstören. Da sich das Chlorin e6 nicht im gesunden Gewebe 15 anreichert, bleibt das gesunde Gewebe 15 vom Licht im Wesentlichen unbeeinflusst.At the distal tip, the insertion or needle section 11 has a distal-side LED 19 for In-Si tu generation of excitation light for PDT. If, for example, chlorin e6 is used as a sensitizer for PDT, the LED 19 specially designed for this purpose can emit excitation light as isotropically as possible in the wavelength range of 660-670 nm. The chlorin e6, which has selectively accumulated as a sensitizer beforehand in the pathological body tissue 17, produces oxygen radicals as a result of the exposure to light, which destroy the pathological body tissue 17. Since the chlorin e6 does not accumulate in the healthy tissue 15, the healthy tissue 15 is essentially unaffected by the light.

Die LED 19 wird über einen elektrischen Leiter im Kabelabschnitt 7 und Einführabschnitt 11 von der Lichtapplikatorbetriebseinheit 3 mit Strom versorgt. Der proximalseitige Stecker 9 des Lichtapplikators 5 ist dazu in einen Anschluss 21 an der Lichtapplikatorbetriebseinheit 3 gesteckt. Zur Stromversorgung des Lichtapplikators 5 weist die Lichtapplikatorbetriebseinheit 3 ein elektrisches Versorgungsmodul 23 auf, das dazu eingerichtet ist, am Anschluss 21 einen bestimmten Betriebsstrom für den anschließbaren Lichtapplikator 5 bereitzustellen. Außerdem weist die Lichtapplikatorbetriebseinheit 3 ein Steuerungsmodul 25 auf, das dazu eingerichtet ist, den Stecker 9 zu identifizieren und das Versorgungsmodul 23 anzuweisen einen entsprechenden Betriebsstrom bereitzustellen.The LED 19 is supplied with power from the light applicator operating unit 3 via an electrical conductor in the cable section 7 and insertion section 11 . For this purpose, the connector 9 on the proximal side of the light applicator 5 is plugged into a connection 21 on the light applicator operating unit 3 . In order to supply power to the light applicator 5 , the light applicator operating unit 3 has an electrical supply module 23 which is set up to provide a specific operating current for the connectable light applicator 5 at the connection 21 . In addition, the light applicator operating unit 3 has a control module 25 which is set up to identify the plug 9 and to instruct the supply module 23 to provide a corresponding operating current.

Der Anschluss 21 kann beispielsweise eine Steckerleiste mit einer Mehrzahl von Steckplätzen sein, wobei als Identifikationsmittel in Form einer mechanischen Kennung nur bestimmte Steckerformen in bestimmte Steckplätze passen, sodass bei eingestecktem Stecker 9 eindeutig bestimmt ist, welcher Typ von Lichtapplikator 5 sich an einem Steckplatz befindet. Das Steuerungsmodul 25 kann dann festgelegte Betriebsparameter (Strom, Spannung, Betriebsdauer, usw.) pro Steckplatz vorsehen. Alternativ oder zusätzlich kann der Applikatortyp als Identifikationsmittel in Form einer signalbasierten Kennung vom Steuerungsmodul 25 auslesbar im Stecker 9 gespeichert sein und das Versorgungsmodul 23 entsprechend angesteuert werden. Bei einer signalbasierten Kennung kann sich der Lichtapplikator 5 selbst aktiv beim Steuerungsmodul 25 „anmelden“ und identifizieren und/oder passiv vom Steuerungsmodul 25 abgefragt werden. Es kann auch eine vorhergehende Benutzung des Lichtapplikators 5 im Steuerungsmodul 25 und/oder im Stecker 9 abgespeichert sein, sodass nur eine einmalige Verwendung des Lichtapplikators 5 erlaubt werden kann.The connection 21 can, for example, be a connector strip with a plurality of slots, with only certain connector shapes fitting in certain slots as an identification means in the form of a mechanical identifier, so that when the connector 9 is inserted it is clearly determined which type of light applicator 5 is in a slot. The control module 25 can then provide fixed operating parameters (current, voltage, operating time, etc.) per slot. Alternatively or additionally, the applicator type can be stored in the connector 9 as an identification means in the form of a signal-based identifier that can be read out by the control module 25 and the supply module 23 can be controlled accordingly. In the case of a signal-based identifier, the light applicator 5 itself can actively “register” and identify itself with the control module 25 and/or be polled passively by the control module 25 . A previous use of the light applicator 5 can also be stored in the control module 25 and/or in the plug 9, so that the light applicator 5 can only be used once.

In 2 weist das Lichtapplikatorsystem 1 eine Mehrzahl von Lichtapplikatoren 5 auf, die zeitgleich an einer Mehrzahl an Anschlüssen 21 angeschlossen sind, um gemeinsam für eine PDT eines ganzen Organs 27 verwendet zu werden. Die Lichtapplikatoren 5 können alle gleichen Typs oder zumindest teilweise unterschiedlichen Typs sein. Die Lichtapplikatoren 5 sind an unterschiedlichen Stellen durch die Haut und mit unterschiedlichen Einstichtiefen verteilt in das Organ 27 eingestochen, sodass die LEDs 19 das Organ möglichst homogen mit Anregungslicht ausleuchten. Dies ist vor allem bei großen und/oder nicht genau lokalisierbaren Tumoren sinnvoll. Da gesundes Gewebe keinen Schaden durch die PDT erleidet, ist es sinnvoll, großzügig ein Volumen oder ein ganzes Organ um den Tumor auszuleuchten, um das Risiko zu verringern, dass pathologisches Gewebe untherapiert bleibt. Die einzelnen Lichtapplikatoren 5 können mit bestimmtem Typ, an bestimmter Position, mit bestimmtem Einstichwinkel und -tiefe beispielweise mittels einer auf die Haut geklebten oder anderweitig fixierten Hilfsschablone bzw. Template festgelegt sein. Die entsprechende Zuordnung der Lichtapplikatoren 5 zu den Anschlüssen 21 kann über die Identifikationsmittel festgelegt sein, sodass für eine festgelegte Art der PDT an einem bestimmten Organ 27 automatisch an jedem Anschluss 21 von dem Steuerungsmodul 25 die richtigen Betriebsparameter bereitgestellt werden. Das Fehlerrisiko bei einer komplexen Einstellung einer Mehrzahl an Lichtapplikatoren 5 kann somit verringert werden.In 2 the light applicator system 1 has a plurality of light applicators 5 which are simultaneously connected to a plurality of terminals 21 in order to be used jointly for a PDT of an entire organ 27 . The light applicators 5 can all be of the same type or at least partially different types. The light applicators 5 are pierced through the skin at different points and distributed into the organ 27 with different puncture depths, so that the LEDs 19 illuminate the organ with excitation light as homogeneously as possible. This is particularly useful in the case of large and/or non-precisely localizable tumors. Since healthy tissue is not damaged by PDT, it makes sense to generously illuminate a volume or an entire organ around the tumor to reduce the risk of leaving pathologic tissue untreated. The individual light applicators 5 can be fixed with a specific type, at a specific position, with a specific puncture angle and depth, for example by means of an auxiliary template or template glued or otherwise fixed to the skin. The corresponding assignment of the light applicators 5 to the connections 21 can be defined via the identification means, so that the correct operating parameters are automatically provided by the control module 25 at each connection 21 for a defined type of PDT on a specific organ 27 . The risk of error in the case of a complex setting of a plurality of light applicators 5 can thus be reduced.

In 3 ist schematisch gezeigt, dass eine Mehrzahl von Lichtapplikatoren 5 für die interstitielle oder perkutane PDT im flexiblen Kabelabschnitt 7 zumindest abschnittsweise gebündelt sein kann, beispielsweise in Form eines mehradrigen Flachbandkabels 29. Die Lichtapplikatoren 5 können allerdings auch gebündelt oder einzeln durch einen oder mehrere Arbeitskanäle eines Endoskops oder Trokars geführt sein.In 3 shows schematically that a plurality of light applicators 5 for interstitial or percutaneous PDT can be bundled at least in sections in the flexible cable section 7, for example in the form of a multi-core ribbon cable 29. However, the light applicators 5 can also be bundled or individually through one or more working channels of an endoscope or trocars.

In 4 ist eine Ausführungsform eines Lichtapplikatorsystems 1 gezeigt, bei dem ein Lichtapplikator 5 für die interstitielle PDT durch einen Arbeitskanal 31 im Schaft 33 eines Schaftinstruments 35 in Form eines Endoskops geführt ist. Der Schaft 33 weist einen Einführabschnitt 37 auf, der dazu bestimmt ist, in den Körper eines Patienten eingeführt zu werden. Optional kann am distalen Ende des Einführabschnitt 37 ein Bildsensor 39 angeordnet sein, um ein Bild vom Inneren des Körpers des Patienten aufnehmen zu können. Der Einführabschnitt 37 weist einen ersten Schaftabschnitt 41, einen zweiten Schaftabschnitt 43 und einen dritten Schaftabschnitt 45 auf, wobei der erste Schaftabschnitt 41 proximal vom zweiten Schaftabschnitt 43 und der dritte Schaftabschnitt 45 distal vom zweiten Schaftabschnitt 43 verläuft. Der Schaft 33 ist im zweiten Schaftabschnitt 43 abwinkelbar und/oder weniger biegesteif als der erste und/oder dritte Schaftabschnitt 41, 45. Damit kann das distale Ende des Einführabschnitts 37 an verwinkelte Bereiche des Köperinneren, wie etwa Nierenkelche oder stark verzweigte Atemwege, minimalinvasiv platziert werden.In 4 an embodiment of a light applicator system 1 is shown, in which a light applicator 5 for the interstitial PDT is guided through a working channel 31 in the shaft 33 of a shaft instrument 35 in the form of an endoscope. The stem 33 has an insertion portion 37 intended to be inserted into a patient's body. An image sensor 39 can optionally be arranged at the distal end of the insertion section 37 in order to be able to record an image of the inside of the patient's body. The insertion section 37 has a first shaft section 41 , a second shaft section 43 and a third shaft section 45 , the first shaft section 41 running proximally from the second shaft section 43 and the third shaft section 45 running distally from the second shaft section 43 . The shaft 33 can be bent in the second shaft section 43 and/or is less rigid than the first and/or third shaft section 41, 45. The distal end of the insertion section 37 can thus be attached to angled areas of the body inside, such as renal calyces or highly branched airways, can be placed minimally invasively.

Entsprechend der Schaftabschnitte 41, 43, 45 weist auch der Lichtapplikator 5 verschiedene Lichtapplikatorabschnitte auf, nämlich einen ersten Lichtapplikatorabschnitt A, einen zweiten Lichtapplikatorabschnitt B und einem dritten Lichtapplikatorabschnitt C, wobei der erste Lichtapplikatorabschnitt A proximal vom zweiten Lichtapplikatorabschnitt B und der dritte Lichtapplikatorabschnitt C distal vom zweiten Lichtapplikatorabschnitt B verläuft. Der zweite Lichtapplikatorabschnitt B ist weniger biegesteif als der erste A und/oder dritte Lichtapplikatorabschnitt C. Der zweite Lichtapplikatorabschnitt B ist zumindest teilweise im zweiten Schaftabschnitt 43 angeordnet, wenn die distalseitige LED 19 des Lichtapplikators 5 am distalseitigen Ende des Einführabschnitts positioniert ist. Die Lichtapplikatorabschnitte A, B, C sind also in der Länge abgestimmt auf den Schaft 33 des Endoskops 35, damit einerseits der Lichtapplikator 5 dort biege- und torsionssteif genug ausgestaltet ist, um das distale Ende des Lichtapplikators 5 steuern zu können und andererseits dort flexibel genug ausgestaltet ist, um die Abwinkelbarkeit des Schafts im zweiten Schaftabschnitt 43 möglichst wenig zu beeinträchtigen. Der Lichtapplikator 5 hat in diesem Ausführungsbeispiel noch einen optionalen vierten Lichtapplikatorabschnitt D im proximalen flexiblen Kabelabschnitt 7, der proximalseitig vom ersten Lichtapplikatorabschnitt A und in gewissem Radius aufwickelbar außerhalb vom Endoskop 35 verläuft. Der distale Einführabschnitt 11 des Lichtapplikators 5 kann am distalen Ende des Arbeitskanals 31 herausragen und für die interstitielle PDT in pathologisches Gewebe 17 eingestochen werden. Der distale Einführabschnitt 11 des Lichtapplikators 5 kann dazu flexibel oder als Nadelabschnitt relativ biegesteif sein. Ein biegesteifer Nadelabschnitt 11 kann die Eindringtiefe in das Gewebe erhöhen, wogegen ein flexibler Einführabschnitt 11 besser durch einen abgewinkelten Arbeitskanal 31 schieb- oder ziehbar ist.Corresponding to the shaft sections 41, 43, 45, the light applicator 5 also has different light applicator sections, namely a first light applicator section A, a second light applicator section B and a third light applicator section C, with the first light applicator section A being proximal to the second light applicator section B and the third light applicator section C being distal to the second light applicator section B runs. The second light applicator section B is less rigid than the first A and/or third light applicator section C. The second light applicator section B is at least partially arranged in the second shaft section 43 when the distal-side LED 19 of the light applicator 5 is positioned at the distal-side end of the insertion section. The length of the light applicator sections A, B, C is therefore matched to the shaft 33 of the endoscope 35 so that on the one hand the light applicator 5 is sufficiently rigid and torsionally rigid to be able to control the distal end of the light applicator 5 and on the other hand it is flexible enough there is configured in order to impair the bendability of the shaft in the second shaft section 43 as little as possible. In this exemplary embodiment, the light applicator 5 also has an optional fourth light applicator section D in the proximal flexible cable section 7 , which runs proximally from the first light applicator section A and can be wound up in a certain radius outside of the endoscope 35 . The distal insertion section 11 of the light applicator 5 can protrude at the distal end of the working channel 31 and can be inserted into pathological tissue 17 for the interstitial PDT. For this purpose, the distal insertion section 11 of the light applicator 5 can be flexible or, as a needle section, can be relatively rigid. A rigid needle section 11 can increase the depth of penetration into the tissue, whereas a flexible insertion section 11 can be pushed or pulled better through an angled working channel 31 .

Wie in 5 gezeigt, ist der Lichtapplikator 5 im zweiten Lichtapplikatorabschnitt B dünner als in den Lichtapplikatorabschnitten A und C ausgestaltet, da eine geringere Biege- und Torsionssteifigkeit für kleine Abwinkelradien gebraucht wird. In den Lichtapplikatorabschnitten A und C ist er dicker, wo eine höhere Biege- und Torsionssteifigkeit vorteilhaft für die Handhabung ist. Es kann dabei die radiale Ausdehnung des elektrischen Leiters selbst und/oder seine isolierende Ummantelung den Erfordernissen für die lokale Biege- und Torsionssteifigkeit angepasst sein. Der Lichtapplikator 5 muss dabei nicht als Ganzes unterschiedlich dick in den verschiedenen Lichtapplikatorabschnitten A-D sein, sondern es kann beispielweise nur ein versteifender Mantel unterschiedlich dick in den verschiedenen Lichtapplikatorabschnitten A-D sein. Eine sehr einfache Lösung ist es, eine radiale Ummantelung 49 als elektrischer Isolator und/oder Wärmedämmung abschnittsweise als Schläuche mit unterschiedlicher Wandstärke und/oder in unterschiedlicher Anzahl als zumindest teilweise miteinander überlappende Schläuche auszubilden und somit unterschiedliche Biege- und Torsionssteifigkeiten in den Lichtapplikatorabschnitten A-D zu erzielen. Die Schläuche können dabei als Schrumpfschläuche ausgeführt sein. Die Wandstärke der Ummantelung kann vergleichsweise dünn ausgestaltet werden, da die durch die Ummantelung bewirkte Erhöhung der Biegesteifigkeit mit dem Flächenträgheitsmoment Ir korreliert. Beispielsweise bei einem Kreisring als Querschnittsform der Ummantelung gilt I r = π 4 ( R 4 − r 4 ) ,

Figure DE102019212197B4_0001
sodass die Biegesteifigkeit mit der vierten Potenz des Radius skaliert, wobei R der Außenradius der Ummantelung und r der Innenradius der Ummantelung ist. Für einen Ummantelungsquerschnitt mit quadratischem Kastenprofil mit Außenbreite A und Innenbreite a gilt entsprechend I r = 1 12 ( A 4 − a 4 ) .
Figure DE102019212197B4_0002
Selbst geringste Unterschiede der Dicke der Ummantelung zwischen den Lichtapplikatorabschnitten A bis D im Bereich von 10µm können daher einen signifikanten Einfluss auf die Biege- und Torsionssteifigkeit bewirken.As in 5 shown, the light applicator 5 is thinner in the second light applicator section B than in the light applicator sections A and C, since less bending and torsional rigidity is required for small bending radii. It is thicker in the light applicator sections A and C, where higher bending and torsional rigidity is advantageous for handling. In this case, the radial expansion of the electrical conductor itself and/or its insulating sheathing can be adapted to the requirements for the local bending and torsional rigidity. The light applicator 5 does not have to have different thicknesses as a whole in the different light applicator sections AD, but only a stiffening jacket can have different thicknesses in the different light applicator sections AD, for example. A very simple solution is to form a radial casing 49 as an electrical insulator and/or thermal insulation in sections as hoses with different wall thicknesses and/or in different numbers as at least partially overlapping hoses and thus to achieve different bending and torsional rigidities in the light applicator sections AD . The hoses can be designed as shrink hoses. The wall thickness of the casing can be made comparatively thin, since the increase in flexural rigidity caused by the casing correlates with the area moment of inertia I r . For example, in the case of a circular ring, the cross-sectional shape of the casing is: I right = π 4 ( R 4 − right 4 ) ,
Figure DE102019212197B4_0001
 so that the bending stiffness scales with the fourth power of the radius, where R is the outer radius of the cladding and r is the inner radius of the cladding. The same applies to a casing cross-section with a square box profile with an external width A and an internal width a I right = 1 12 ( A 4 − a 4 ) .
Figure DE102019212197B4_0002
 Even the smallest differences in the thickness of the cladding between the light applicator sections A to D in the range of 10 μm can therefore have a significant influence on the flexural and torsional rigidity.

6 zeigt eine Ausführungsform des Lichtapplikators 5, bei dem ein sogenannter Flip-Chip als LED 19 zum Einsatz kommt, bei dem sowohl der erste elektrische Kontakt 50 (hier Anodenkontakt) als auch der zweite elektrische Kontakt 51 (hier Kathodenkontakt) proximalseitig angeordnet sind. Der LED-Chip 19 ist hier beispielsweise mit einer dünnen Leitkleberschicht (nicht abgebildet) auf einem Adapterstück 53 aufgeklebt, das hinsichtlich seiner lateralen Abmessungen so ausgeführt ist, dass eine großflächige Anlage des LED-Chips 19 ermöglicht wird und damit ein guter proximalwärtiger Wärmefluss von der LED 19 zum Adapterstück 53 erzielt wird. Das Adapterstück 53 kann dabei wie in 6 aus zwei Metallhälften 55, 57 bestehen, die jeweils mit den Kontakten 50, 51 der LED in elektrisch leitendem Kontakt stehen und gegeneinander mittels einer dünnen Isolator-Schicht 59 elektrisch isoliert sind. Alternativ kann das Adapterstück 53 beispielsweise als einstückiges Keramikstück mit metallischen Durchführungen ausgeführt sein. Die LED wird über die Länge des Lichtapplikators 5 mit einem elektrischen Leiter 61 mit Strom versorgt, wobei hier der elektrische Leiter 61 als Zwillingslitze 61a,b ausgeführt ist, wobei jeweils eine der Zwillingslitzen 61a,b der Stromzuführung und die anderer der Zwillingslitzen 61b,a der Stromabführung dient. Das Adapterstück 53 weist proximalseitig Kontaktaufnahmen 63, 65 auf, mit welchen das distale Ende des elektrischen Leiters 61 elektrisch leitend verbindbar ist. Der elektrische Leiter 61 kann zumindest abschnittsweise flexibel oder starr ausgestaltet sein. Ob flexibel oder starr, es ist für den proximalwärtigen Wärmeabfluss in jedem Fall von Vorteil, wenn der elektrische Leiter 61 einen möglichst großen Querschnittsanteil, z.B. mindestens 70%, am Lichtapplikator 5 hat, da der elektrische Leiter 61 ein besserer Wärmeleiter ist als eine den elektrischen Leiter 61 umgebende isolierende Ummantelung 49a,b. 6 shows an embodiment of the light applicator 5, in which a so-called flip chip is used as LED 19, in which both the first electrical contact 50 (here anode contact) and the second electrical contact 51 (here cathode contact) are arranged on the proximal side. The LED chip 19 is here, for example, glued with a thin layer of conductive adhesive (not shown) to an adapter piece 53, which is designed with regard to its lateral dimensions in such a way that a large-area contact of the LED chip 19 is made possible and thus a good proximal heat flow from the LED 19 to adapter piece 53 is achieved. The adapter piece 53 can be used as in 6 consist of two metal halves 55, 57 which are in electrically conductive contact with the contacts 50, 51 of the LED and are electrically insulated from one another by means of a thin insulating layer 59. Alternatively, the adapter piece 53 can be designed, for example, as a one-piece ceramic piece with metal bushings. The LED is supplied with power over the length of the light applicator 5 with an electrical conductor 61, the electrical conductor 61 being designed here as twin strands 61a,b, one of the twin strands 61a,b being the power supply and the other of the twin strands 61b,a serves to dissipate electricity. The adapter piece 53 has contact receptacles 63, 65 on the proximal side, with which the distal end of the electrical conductor 61 can be electrically conductively connected. The electrical conductor 61 can at least be designed in sections flexible or rigid. Whether flexible or rigid, it is always advantageous for the proximal heat dissipation if the electrical conductor 61 has as large a cross-sectional proportion as possible, for example at least 70%, on the light applicator 5, since the electrical conductor 61 is a better heat conductor than an electrical conductor insulating sheath 49a,b surrounding conductor 61.

Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel gemäß 6 ist in 7 ein Lichtapplikator 5 gezeigt mit einem LED-Chip 19, der einen proximalseitig großflächigen zweiten elektrischen Kontakt 51, der gleichzeitig als Lichtreflektor in distale Richtung fungiert, und einen distalseitigen relativ kleinflächigen ersten elektrischen Kontakt 50 aufweist. Der elektrische Leiter 61 ist hier als Koaxialkabel ausgeführt, wobei dessen Seele 61a distalseitig mittels Leitkleber oder Lötzinn mit dem proximalseitigen zweiten elektrischen Kontakt 51der LED 19 leitend verbunden ist. Für einen möglichst guten proximalwärtigen Wärmeabfluss von der LED 19 über die Seele 61a hat diese einen relativ großen Querschnittsflächenanteil am elektrische Leiter 61 bzw. am gesamten Lichtapplikator 5, z.B. mindestens 70%. Ein Außenleiter 61b und eine zwischen Außenleiter 61b und Seele 61a angeordnete Isolator-Schicht 59 sind entsprechend jeweils möglichst dünn ausgeführt. Nach außen hin ist der Außenleiter 61 b von ebenfalls mindestens einer möglichst dünnen isolierenden Ummantelung (nicht in 7 gezeigt) umgeben. Wie in 5 kann über die Dicke und/oder Schichtenzahl der Ummantelung abschnittsweise die Biegesteifigkeit des Lichtapplikators 5 definiert sein. Die Seele 61a kann als relativ starrer massiver Draht oder als flexibles Litzenbündel ausgestaltet sein.In contrast to the embodiment according to 6 is in 7 a light applicator 5 is shown with an LED chip 19, which has a second electrical contact 51 with a large surface area on the proximal side, which at the same time acts as a light reflector in the distal direction, and a first electrical contact 50 with a relatively small surface area on the distal side. The electrical conductor 61 is designed here as a coaxial cable, with its core 61a being conductively connected to the proximal-side second electrical contact 51 of the LED 19 by means of conductive adhesive or solder. For the best possible proximal heat dissipation from the LED 19 via the core 61a, this has a relatively large proportion of the cross-sectional area of the electrical conductor 61 or of the entire light applicator 5, for example at least 70%. An outer conductor 61b and an insulator layer 59 arranged between the outer conductor 61b and the core 61a are each made as thin as possible. Towards the outside, the outer conductor 61b is also covered by at least one insulating sheath that is as thin as possible (not in 7 shown) surrounded. As in 5 the flexural rigidity of the light applicator 5 can be defined in sections via the thickness and/or number of layers of the casing. The core 61a can be designed as a relatively rigid, solid wire or as a flexible stranded wire bundle.

Der Außenleiter 61b in 7 dient als Rückleiter, der über eine distalseitige metallische Hülse 67, die über die LED 19 gestülpt ist, mit dem ersten elektrischen Kontakt 50 der LED 19 elektrisch leitend verbunden ist. Für den elektrischen Kontakt zwischen dem ersten elektrischen Kontakt 50 und der Hülse 67 ragt ein Kontaktbügel 69 der Hülse 67 radial nach innen. Wenngleich nicht in allen Figuren gezeigt, ist bei allen Ausführungsformen vorteilhafterweise distal von der LED eine lichtstrahlformende Komponente angeordnet, um eine gewünschte Abstrahlcharakteristik zu erzielen. Beispielsweise kann für die PDT eine isotrope Abstrahlung gewünscht sein, sodass ein Streukörper 71 (siehe 8-10 und 13-27) die lichtstrahlformende Komponente bilden kann. Falls eine Fokussierung des Lichts gewünscht ist, kann eine Linse als lichtstrahlformende Komponente distalseitig vom LED-Chip 19 angeordnet sein.The outer conductor 61b in 7 serves as a return conductor, which is electrically conductively connected to the first electrical contact 50 of the LED 19 via a metallic sleeve 67 on the distal side, which is slipped over the LED 19 . For the electrical contact between the first electrical contact 50 and the sleeve 67, a contact clip 69 of the sleeve 67 protrudes radially inward. Although not shown in all figures, a light beam-shaping component is advantageously arranged distally from the LED in all embodiments in order to achieve a desired emission characteristic. For example, isotropic radiation may be desired for the PDT, so that a scattering body 71 (see 8-10 and 13-27 ) can form the light beam-shaping component. If it is desired to focus the light, a lens can be arranged on the distal side of the LED chip 19 as a component that shapes the light beam.

In 8 ist eine Ausführungsform des Lichtapplikators 5 gezeigt, die besonders vorteilhaft für die perkutane PDT ist. In 8 ist rechts separat eine Draufsicht auf die LED 19 gezeigt. Der proximale Kabelabschnitt 7 des Lichtapplikators 5 mit proximalseitigem Stecker 9 zum Anschluss an eine Lichtapplikatorbetriebseinheit 3 ist flexibel und weist distalseitig einen lösbaren Verbindungsanschluss 73 für einen relativ starren distalen Nadelabschnitt 11 auf. Der Nadelabschnitt 11 dient ganz oder teilweise als Einführabschnitt zum Einstechen in Gewebe eines Körpers. Der Nadelabschnitt 11 erhält seine Biegesteifigkeit hauptsächlich durch einen zentralen, massiven, starren, stabförmigen ersten elektrischen Leiter 61a . Analog zu 7 ist distalseitig am ersten elektrischen Leiter 61a eine LED 19 verbunden. Aus der Draufsicht auf die LED 19 rechts in 8 wird deutlich, dass der elektrische Leiter 61a wie die LED 19 einen im Wesentlichen quadratischen Querschnitt hat, der nur wenig größer ist als die LED 19. Der Querschnitt der momentan am Markt erhältlichen oder produzierbaren kleinstmöglichen LED 19 setzt hier eine untere Grenze für die Miniaturisierung des Lichtapplikators 5, der möglichst minimalinvasiv, also dünn, ausgestaltet ist und somit möglichst wenig über die lateralen Abmessungen der LED 19 hinausragen sollte. So können momentan Lichtapplikatorquerschnitte von deutlich weniger als 1 mm2 erzielt werden, beispielsweise 0,25 mm2 und weniger.In 8th an embodiment of the light applicator 5 is shown which is particularly advantageous for percutaneous PDT. In 8th a top view of the LED 19 is shown separately on the right. The proximal cable section 7 of the light applicator 5 with a connector 9 on the proximal side for connection to a light applicator operating unit 3 is flexible and has a detachable connection connection 73 for a relatively rigid distal needle section 11 on the distal side. The needle section 11 serves wholly or partly as an insertion section for piercing tissue of a body. The needle section 11 obtains its flexural rigidity mainly from a central, solid, rigid, rod-shaped first electrical conductor 61a. Analogous to 7 an LED 19 is connected on the distal side to the first electrical conductor 61a. From the top view of the LED 19 right in 8th it becomes clear that the electrical conductor 61a, like the LED 19, has an essentially square cross section, which is only slightly larger than the LED 19. The cross section of the smallest possible LED 19 currently available or producible on the market sets a lower limit for the miniaturization of the Light applicator 5, which is designed to be as minimally invasive as possible, i.e. thin, and should therefore protrude as little as possible beyond the lateral dimensions of the LED 19. Thus, light applicator cross sections of significantly less than 1 mm 2 can currently be achieved, for example 0.25 mm 2 and less.

Ein zweiter elektrischer Leiter 61b kann als Rückleiter in Form einer gegen den ersten elektrischen Leiter 61a isolierten sehr dünnen Flexplatine oder eines Lackdrahts an einer Seite des ersten elektrische Leiters 61a entlanggeführt und an seinem distalen Ende L-förmig gefaltet oder gebogen sein, um den distalseitigen ersten elektrischen Kontakt 50 der LED 19 zu kontaktieren. Die metallische Hülse 67 aus 7 kann dann in beiden Fällen entfallen. Die Leiter 61a, 61b sind hier mit einer dünnen Ummantelung 49 ummantelt, die vorzugsweise aus Kunststoff als Schrumpfschlauch biokompatibel ausgebildet ist und das Gleitverhalten des Nadelabschnitts 11 durch Köpergewebe verbessert. Außerdem dient die Ummantelung 49 als elektrische Isolierung und Wärmedämmung nach außen.A second electrical conductor 61b can be routed along one side of the first electrical conductor 61a as a return conductor in the form of a very thin flex circuit board insulated from the first electrical conductor 61a or an enameled wire and folded or bent in an L-shape at its distal end, around the distal first electrical contact 50 of the LED 19 to contact. The metallic sleeve 67 from 7 can then be omitted in both cases. The conductors 61a, 61b are encased here with a thin sheath 49, which is preferably made of plastic as a biocompatible shrink tube and improves the sliding behavior of the needle section 11 through twill tissue. In addition, the casing 49 serves as electrical insulation and thermal insulation from the outside.

In 8 ist eine distal von der LED 19 angeordnete lichtstrahlformende Komponente in Form eines lichttransparenten Streukörpers 71 gezeigt, der als eine sich distalwärts verjüngende Nadelspitze des Nadelabschnitts 11 fungiert. In 12 bis 27 sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Nadelspitze näher gezeigt.In 8th 1, a light beam-shaping component arranged distally from the LED 19 is shown in the form of a light-transparent diffuser 71, which functions as a distally tapering needle tip of the needle section 11. In 12 until 27 advantageous configurations of the needle tip are shown in more detail.

Um bei Querschnitten von unter 1 mm2 eine hohe Biegesteifigkeit des ersten elektrischen Leiters 61a zu erzielen, ist es vorteilhaft, ein Material mit möglichst hohem Elastizitätsmodul als erster elektrischer Leiter zu verwenden. Beispielsweise Stahl hat mit über 200 MPa einen hohen Elastizitätsmodul. Allerdings hat Stahl den Nachteil, dass seine Wärmeleitfähigkeit deutlich unter 100 W/(Km) bei 20°C liegt, üblicherweise im Bereich von 50 W/(Km) bei 20°C. Da der erste elektrische Leiter 61a nicht nur biegesteif, sondern auch möglichst gut die Abwärme der LED proximalwärts ableiten soll, wäre zur Wärmeleitung ein erster elektrischer Leiter 61a aus Kupfer oder Silber mit einer Wärmeleitfähigkeit von mehr als 400 W/(Km) bei 20°C sinnvoll, oder zumindest aus Aluminium mit einer Wärmeleitfähigkeit von mehr als 200 W/(Km) bei 20°C. Allerdings haben Kupfer, Aluminium und Silber mit unter 100 MPa einen wesentlich geringeren Elastizitätsmodul als Stahl. Zur Erzielung einer hohen Biegesteifigkeit bei gleichzeitig hoher Wärmeleitfähigkeit ist der elektrische Leiter 61a, wie in 9a,b und 10a,b gezeigt, mit einem Kupferkern 74 und einem Stahlmantel 76 ausgeführt. Der Stahlmantel 76 kann relativ dünn im Vergleich zum Radius des Kupferkerns 74 sein, da der Versteifungseffekt in vierter Potenz mit dem Radius skaliert. Gleichzeitig ist die proximalwärtige Wärmeleitung besser je größer der Querschnitt des Kupferkerns 74 ist. Für eine möglichst gute Wärmeableitung ist der Durchmesser des Kupferkerns 74 an die lateralen Abmessungen der LED 19 angepasst. In 9a,b ist der Querschnitt des Leiters 61 rund und die LED 19 in etwa quadratisch mit einer Seitenlänge a, sodass der Durchmesser des Kupferkerns 74 in etwa a beträgt. Der Stahlmantel 76 ist hier mindestens ( 2 − 1 )

Figure DE102019212197B4_0003
1) a dick, damit die Ecken der LED 19 nicht lateral über den Leiter 61 hinausragen. In 10a,b ist der Querschnitt des Leiters 61 wie die LED 19 in etwa quadratisch, wobei der Querschnitt des Kupferkerns 74 in etwa dem Querschnitt der LED 19 entspricht. Der Stahlmantel 76 ist hier wesentlich dünner als in 9a,b, z.B. weniger als 0,15 · a dick.In order to achieve high flexural rigidity of the first electrical conductor 61a with cross sections of less than 1 mm 2 , it is advantageous to use a material with the highest possible modulus of elasticity as the first electrical conductor. Steel, for example, has a high modulus of elasticity of over 200 MPa. However, steel has the disadvantage that its heat conductivity is well below 100 W/(Km) at 20°C, typically in the range of 50 W/(Km) at 20°C. Since the first electrical conductor 61a should not only be rigid, but also dissipate the waste heat from the LED proximally as well as possible, a first electrical conductor 61a made of copper or silver with a thermal conductivity of more than 400 W/(Km) at 20° C. would be required for heat conduction makes sense, or at least made of aluminum with a thermal conductivity of more than 200 W/(Km) at 20°C. However, with less than 100 MPa, copper, aluminum and silver have a significantly lower modulus of elasticity than steel. In order to achieve high flexural rigidity with high thermal conductivity at the same time, the electrical conductor 61a, as in 9a,b and 10a,b shown constructed with a copper core 74 and a steel jacket 76 . The steel jacket 76 can be relatively thin compared to the radius of the copper core 74 since the stiffening effect scales with the radius to the fourth power. At the same time, the greater the cross section of the copper core 74, the better the proximal heat conduction. The diameter of the copper core 74 is adapted to the lateral dimensions of the LED 19 for the best possible heat dissipation. In 9a,b the cross-section of the conductor 61 is round and the LED 19 is approximately square with a side length a, so that the diameter of the copper core 74 is approximately a. The steel jacket 76 is here at least ( 2 − 1 )
Figure DE102019212197B4_0003
 1) a thick so that the corners of the LED 19 do not protrude laterally beyond the conductor 61. In 10a,b the cross section of the conductor 61 is approximately square like the LED 19, the cross section of the copper core 74 corresponding approximately to the cross section of the LED 19. The steel jacket 76 is considerably thinner here than in 9a,b , e.g. less than 0.15 · a thick.

In 11a und 11b wird das Wärmemanagement im Einführabschnitt 11 des Lichtapplikators 5 deutlich. Der Einführabschnitt 11 kann hier starr oder flexibel sein, also der elektrische Leiter 61 als massiver Stab oder als flexibles Litzenbündel ausgebildet sein. Es besteht eine technische Herausforderung darin, bei kleinen Querschnitten, insbesondere bei Querschnitten von unter 1 mm2, die Abwärme der LED 19 einerseits so gut abzuleiten, dass die LED 19 keinen Schaden nimmt und auch mit voranschreitender Einschaltzeit der LED die Höhe der abgegebenen optischen Leistung aufrecht erhalten werden kann, da mit ansteigender LED-Temperatur die abgegebene optische Leistung absinkt.Anderseits darf das umgebende Körpergewebe nicht so stark erhitzt werden, dass es Schaden nimmt. Eine zu starke Wärmedämmung schadet der LED 19 und eine zu schwache Wärmedämmung schadet aufgrund eines extrem inhomogenen radialen Wärmeflusses und eines vor allen Dingen im Bereich der LED 19 sehr stark überhöhten radialen Wärmeflusses vom Applikator an das umgebende Gewebe dort dem Gewebe. Zur Lösung dieses Problems nimmt die radiale Wärmedämmung proximalwärts von der LED 19 ab. In den gezeigten Ausführungsbeispielen geschieht dies stufenweise zwischen mehreren Wärmedämmungsabschnitten E, F, G. In einem ersten distalen Wärmedämmungsabschnitt E, der die LED 19 radial umgibt, ist die radiale Wärmedämmung am stärksten, sodass in diesem Bereich des Einführabschnitts 11, also im Bereich der LED 19 als Wärmequelle, wo der Wärmefluss dQ/dt im Lichtapplikator 5 insgesamt sehr hoch ist, weil dort fast noch keine Wärme an die äußere Umgebung abgegeben werden konnte, durch eine gute radiale Wärmedämmung der radiale Wärmefluss dQ/dt vom Lichtapplikator 5 zum Gewebe auf ein moderates Maß gedämpft wird, um das umliegende Gewebe nicht zu schädigen. Dazu weist die Wärmedämmung im distalen Wärmedämmungsabschnitt E drei Schichten auf.In 11a and 11b the heat management in the insertion section 11 of the light applicator 5 becomes clear. The insertion section 11 can be rigid or flexible here, ie the electrical conductor 61 can be designed as a solid rod or as a flexible stranded wire bundle. There is a technical challenge in dissipating the waste heat from the LED 19 in the case of small cross sections, in particular in the case of cross sections of less than 1 mm 2 , on the one hand so well that the LED 19 is not damaged and also with increasing switch-on time of the LED the level of optical power emitted can be maintained, since the optical power emitted decreases with increasing LED temperature. On the other hand, the surrounding body tissue must not be heated so much that it is damaged. Excessive thermal insulation damages the LED 19 and insufficient thermal insulation damages the tissue due to an extremely inhomogeneous radial heat flow and a very excessive radial heat flow, especially in the area of the LED 19, from the applicator to the surrounding tissue. To solve this problem, the radial thermal insulation decreases proximally from the LED 19 . In the exemplary embodiments shown, this occurs in stages between several thermal insulation sections E, F, G. The radial thermal insulation is strongest in a first distal thermal insulation section E, which radially surrounds the LED 19, so that in this area of the insertion section 11, i.e. in the area of the LED 19 as a heat source, where the heat flow dQ/dt in the light applicator 5 is very high overall because almost no heat could be released to the outside environment there, the radial heat flow dQ/dt from the light applicator 5 to the tissue is reduced by good radial thermal insulation moderate amount of damping so as not to damage the surrounding tissue. For this purpose, the thermal insulation in the distal thermal insulation section E has three layers.

Radial ganz innen wirkt als erste Wärmedämmschicht 75 im ersten distalen Wärmedämmungsabschnitt E ein sich hülsenförmig um die LED 19 erstreckender proximaler Abschnitt 75 der Nadelspitze 71, die distal von der LED 19 einen lichttransparenten Streukörper bildet. Der Streukörper 71 bewirkt eine möglichst isotrope Abstrahlung des Lichts in einen möglichst großen Raumwinkel. Die erste Wärmedämmschicht 75 weist wie der Streukörper 71 selbst einen Kunststoff, beispielsweise Epoxidharz, als Hauptbestandteil auf. Kunststoffe sind vorteilhafterweise durch eine vergleichsweise geringe Wärmeleitfähigkeit gekennzeichnet. Als zweite Wärmedämmschicht umgibt im ersten distalen Wärmedämmungsabschnitt E ein erster Schrumpfschlauch 77 aus Kunststoff, beispielsweise Polyethylenterephthalat (PET), die erste Wärmedämmschicht 75. Als dritte Wärmedämmschicht umgibt im ersten distalen Wärmedämmungsabschnitt E ein zweiter Schrumpfschlauch 79 aus Kunststoff, beispielsweise Polyethylenterephthalat (PET), die zweite Wärmedämmschicht 77.A proximal section 75 of the needle tip 71 that extends in the form of a sleeve around the LED 19 and forms a light-transparent scattering body distally from the LED 19 acts as the first thermal insulation layer 75 radially on the very inside in the first distal thermal insulation section E. The diffuser 71 causes the light to be emitted as isotropically as possible in as large a solid angle as possible. Like the diffuser 71 itself, the first heat-insulating layer 75 has a plastic, for example epoxy resin, as its main component. Plastics are advantageously characterized by a comparatively low thermal conductivity. A first heat-insulating tube 77 made of plastic, for example polyethylene terephthalate (PET), surrounds the first heat-insulating layer 75 as the second heat-insulating layer in the first distal heat-insulating section E second thermal insulation layer 77.

Vom ersten distalen Wärmedämmungsabschnitt E erstreckt sich proximalwärts ein zweiter Wärmedämmungsabschnitt F, der aus der zweiten Wärmedämmschicht 77 und der dritten Wärmedämmschicht 79 besteht. Die erste Wärmedämmschicht 75 aus dem proximalen Hülsenabschnitt der Nadelspitze 71 erstreckt sich nicht bis in den zweite Wärmedämmungsabschnitt F. Dadurch kann der Leiter 61 die Wärme besser radial abgeben als im ersten Wärmedämmungsabschnitt E, sodass ein Wärmestau vermieden wird und ein proximalwärtiger Wärmeabfluss von der LED 19 durch den Leiter 61 gewährleistet bleibt. Vom zweiten distalen Wärmedämmungsabschnitt F erstreckt sich proximalwärts ein dritter Wärmedämmungsabschnitt G, der nur aus der dritten Wärmedämmschicht 79 besteht. Die zweite Wärmedämmschicht 77 erstreckt sich nicht bis in den dritten Wärmedämmungsabschnitt G. Dadurch kann der Leiter 61 die Wärme noch besser radial abgeben als im zweiten Wärmedämmungsabschnitt F, sodass auch hier ein Wärmestau vermieden wird und ein proximalwärtiger Wärmeabfluss von der LED 19 durch den Leiter 61 gewährleistet bleibt. Im Ergebnis bewirkt die proximalwärts von der LED 19 abnehmende radiale Wärmedämmung eine Verteilung des radialen Wärmeflusses über die Länge des Einführabschnitt 11, sodass der longitudinale Temperaturgradient ΔT/ΔL am Außenradius der dritten Wärmedämmschicht 79 über die Wärmedämmungsabschnitte E, F, G möglichst gering ist und somit gewebeschädigende Temperaturspitzen vermieden werden. Wie durch die Größe der weißen Blockpfeile in 11a,b angedeutet, wird der Unterschied im radialen Temperaturgradient ΔT/Δr zwischen den Wärmedämmungsabschnitten E, F, G durch die unterschiedliche Dicke der radialen Wärmedämmung und die daraus resultierenden unterschiedlichen radialen thermischen Widerstände der Wärmedämmungsabschnitte E, F, G möglichst ausgeglichen, sodass die jeweils durch die Wärmedämmungsabschnitte E, F, G radial nach außen übertragene Wärmeleistung dQ/dt möglichst gleich ist.A second thermal insulation section F, which consists of the second thermal insulation layer 77 and the third thermal insulation layer 79, extends proximally from the first distal thermal insulation section E. The first thermal insulation layer 75 from the proximal sleeve section of the needle tip 71 does not extend into the second thermal insulation section F. As a result, the conductor 61 can dissipate the heat radially better than in the first thermal insulation section E, so that a build-up of heat is avoided and a proximal heat dissipation from the LED 19 remains guaranteed by the conductor 61. A third thermal insulation section G, which consists only of the third thermal insulation layer 79, extends proximally from the second distal thermal insulation section F. The second thermal insulation layer 77 does not extend into the third thermal insulation section G. As a result, the conductor 61 can dissipate the heat radially even better than in the second thermal insulation section F, so that a build-up of heat is also avoided here and a proximal heat dissipation from the LED 19 through the conductor 61 remains guaranteed. As a result, the radial thermal insulation decreasing proximally from the LED 19 causes the radial heat flow to be distributed over the length of the insertion section 11, so that the longitudinal temperature gradient ΔT/ΔL at the outer radius of the third thermal insulation layer 79 over the thermal insulation sections E, F, G is as low as possible and thus Tissue-damaging temperature peaks are avoided. As indicated by the size of the white block arrows in 11a,b indicated, the difference in the radial temperature gradient ΔT/Δr between the thermal insulation sections E, F, G is compensated as far as possible by the different thickness of the radial thermal insulation and the resulting different radial thermal resistances of the thermal insulation sections E, F, G, so that the thermal insulation sections E, F, G radially outwardly transferred heat output dQ/dt is as equal as possible.

In den 11a und 11b wird die Stärke der Wärmedämmung hauptsächlich über die Gesamtdicke der Wärmedämmung bestimmt. Wie in 11a gezeigt, kann der Lichtapplikator 5 daher proximalwärts dünner ausgestaltet werden. Dies ist allerdings kein großer Vorteil, da der maximale Querschnitt des Lichtapplikators 5 durch den ersten Wärmedämmschicht E mit drei Wärmedämmschichten bestimmt ist. In 11b ist gezeigt, dass sich entsprechend der proximalwärts abnehmenden Dicke der Wärmedämmung der Querschnitt des Leiters 61 vergrößern kann, sodass der Querschnitt des Lichtapplikator 5 über die Wärmedämmungsabschnitte E, F, G hinweg im Wesentlichen konstant ist. Damit wird die proximalwärtige Wärmeleitung dQ/dt durch den Leiter 61 entsprechend verbessert.In the 11a and 11b the thickness of the thermal insulation is mainly determined by the total thickness of the thermal insulation. As in 11a shown, the light applicator 5 can therefore be made thinner proximally. However, this is not a great advantage since the maximum cross section of the light applicator 5 is determined by the first thermal barrier layer E with three thermal barrier layers. In 11b It is shown that the cross section of the conductor 61 can increase in accordance with the thickness of the thermal insulation decreasing proximally, so that the cross section of the light applicator 5 is essentially constant over the thermal insulation sections E, F, G. In this way, the proximal heat conduction dQ/dt through the conductor 61 is correspondingly improved.

In den 11c und 11d ist gezeigt, wie eine zusätzliche Verbesserung der Befestigungssicherheit für die Nadelspitze 71 erreicht werden kann. Der Leiter 61 weist dazu in einem distalen Endabschnitt außenseitig mindestens eine Vertiefung 80 (siehe 11c) und/oder Aufweitung 82 (siehe 11d) auf, beispielweise als lokale Querschnittsverjüngung und/oder -vergrößerung. Dadurch wird erreicht, dass der hülsenförmige proximale Abschnitt 75 der Nadelspitze 71 mit dem ersten Leiter 61 einen Formschluss bildet. Die Nadelspitze 71 kann als Kunststoffgussteil oder als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet sein, das beispielsweise durch Umspritzen oder Umgießen mit der außenseitigen Vertiefung 80 oder Aufweitung 82 des Leiters 61 einen Formschluss mittels eines Hinterschnitts 84 bilden kann.In the 11c and 11d shows how an additional improvement in the security of attachment for the needle tip 71 can be achieved. For this purpose, the conductor 61 has at least one depression 80 on the outside in a distal end section (see FIG 11c ) and/or widening 82 (see 11d ) on, for example as a local cross-sectional reduction and/or enlargement. This ensures that the sleeve-shaped proximal section 75 of the needle tip 71 forms a form fit with the first conductor 61 . The needle tip 71 can be designed as a plastic molded part or as a plastic injection molded part, which can form a form fit by means of an undercut 84 with the outside depression 80 or widening 82 of the conductor 61 , for example by encapsulation or molding.

In den 12 bis 27 sind verschiedene Ausgestaltungen der Nadelspitze bzw. des Streukörpers 71 gezeigt. 12a-c zeigen jeweils einen prinzipiellen hülsenförmigen Aufbau einer strahlformenden Komponente distalseits der LED (nicht gezeigt). In 12a ist die Nadelspitze im Wesentlichen topfförmig mit ebener Stirnfläche 81 und leicht abgerundeten Kanten 83. Die Nadelspitze in 12a ist daher relativ stumpf. Dies kann vorteilhaft sein, wenn kein Gewebe geschnitten, sondern nur weggedrückt werden soll. Für die perkutane PDT ist solch eine Nadelspitze allerdings wegen des hohen Widerstands beim Einstechen weniger geeignet. In 12b ist die Stirnfläche 81 komplett abgerundet, was einerseits den Widerstand beim Einstechen gegenüber der ebenen Stirnfläche 81 aus 12a verringert und andererseits einen Linseneffekt erzielt. In 12c verjüngt sich die Nadelspitze distalwärts kegelförmig zu einer relativ stumpfen Spitze 85. Das Kegelvolumen ist hier zum Großteil mit einem lichtstreuenden Material 87 ausgefüllt.In the 12 until 27 Various configurations of the needle tip or the scattering body 71 are shown. 12a-c each show a basic sleeve-like structure of a beam-shaping component on the distal side of the LED (not shown). In 12a the needle tip is essentially pot-shaped with a flat end face 81 and slightly rounded edges 83. The needle tip in 12a is therefore relatively blunt. This can be advantageous if no tissue is to be cut, but only pushed away. However, such a needle tip is less suitable for percutaneous PDT because of the high resistance during insertion. In 12b the end face 81 is completely rounded, which on the one hand reduces the resistance when piercing compared to the flat end face 81 12a reduced and on the other hand achieved a lens effect. In 12c the needle tip tapers distally conically to a relatively blunt tip 85 . The cone volume is largely filled with a light-scattering material 87 here.

13 zeigt einen perkutan (durch die Haut 13) in pathologisches Gewebe 17 eingestochenen Lichtapplikator 5 mit distalseitiger Nadelspitze, die als kuppelförmiger Streukörper 71 ausgebildet ist. Der Streukörper 71 streut das von der LED 19 gemäß der Abstrahlcharakteristik eines Lambert'schen Strahlers abgestrahlte Licht 89 derart, dass das den Streukörper 71 verlassende Licht 91 möglichst isotrop in einen möglichst großen Raumwinkel abgestrahlt wird. Das vom Streukörper 71 abgestrahlte Licht hat dadurch teilweise auch proximalwärts gerichtete Richtungskomponenten. 13 12 shows a light applicator 5 pierced percutaneously (through the skin 13) into pathological tissue 17 with a needle tip on the distal side, which is designed as a dome-shaped scattering body 71 . The diffuser 71 scatters the light 89 emitted by the LED 19 according to the emission characteristics of a Lambertian radiator in such a way that the light 91 leaving the diffuser 71 is emitted as isotropically as possible in the largest possible solid angle. As a result, the light emitted by the scattering body 71 also partially has directional components directed proximally.

Bei der interstitiellen oder perkutanen PDT soll die mechanische Einwirkung auf Haut 13 und Gewebe 15, 17, insbesondere auf gesundes Gewebe 15, das ggf. auf dem Weg zum pathologischen Gewebe 17 passiert werden muss, möglichst minimalinvasiv sein. Es ist das vorrangige Ziel, dass der Einstich keine dauerhaften Schädigungen der Haut 13 und des gesunden Gewebes 15 herbeiführt. Außerdem soll der Einstich möglichst schnell verheilen und keine oder kleinstmögliche Narben hinterlassen. Zu diesem Zweck kann es vorteilhaft sein, die Spitze des Lichtapplikators 5 besonders spitz und/oder scharf auszugestalten. Dabei kann es allerdings technisch schwierig sein, die distale Spitze und/oder die Kante scharf genug aus dem lichttransparenten Material des Streukörpers 71 herstellen zu können. Beispielsweise ist Epoxidharz wie die meisten anderen Kunststoffe relativ weich und kann sich beim Einstich an der Spitze und/oder Kante verbiegen. Härteres lichttransparentes Material wie etwa Quarzglas ist zwar biegesteifer, jedoch ist die Bearbeitung deutlich aufwändiger und dadurch mit wesentlich höheren Kosten verbunden. Außerdem sind härtere transparente Werkstoffe wie beispielsweise Quarzglas spröde, sodass das Risiko von Absplitterungen sehr hoch wäre. Zur Lösung dieses Problems weist, wie in 14 gezeigt, ein Nadelspitzenendbereich 93 des beispielweise kegel- oder pyramidenförmigen Streukörpers 71 ein Verstärkungselement 95 auf. Das Verstärkungselement 95 ist aus hartem Metall, wie etwa Stahl, und zumindest teilweise in ein relativ weiches Streukörpermaterial, wie etwa Epoxidharz eingebettet. Im Ausführungsbeispiel von 14 ist das Verstärkungselement 95 als relativ kurzer Dorn ausgeführt, der zur Verstärkung des Nadelspitzenendbereichs 93 zur Erhöhung sowohl der Biegesteifigkeit als auch der Biegefestigkeit ganz eingebettet sein kann (siehe Detailansicht rechts oben in 14) oder zur Schärfung der Nadelspitze distal aus dem Streukörper 71 herausragt (siehe Detailansicht rechts unten in 14). Die Querschnittsfläche des Verstärkungselements 95 ist relativ klein, damit es distalwärtig möglichst wenig Schatten wirft. Dazu ist es auch von Vorteil, das Verstärkungselements 95 möglichst kurz auszugestalten, wohingegen der Versteifungseffekt des Nadelspitzenendbereich 93 größer ist bei längerer Ausführung des Dorns 95.In the case of interstitial or percutaneous PDT, the mechanical action on the skin 13 and tissue 15, 17, in particular on healthy tissue 15, which may have to be passed on the way to the pathological tissue 17, should be as minimally invasive as possible. The primary goal is that the puncture does not cause permanent damage to the skin 13 and healthy tissue 15 . In addition, the puncture should heal as quickly as possible and leave no or the smallest possible scars. For this purpose, it can be advantageous to design the tip of the light applicator 5 to be particularly pointed and/or sharp. However, it can be technically difficult to be able to produce the distal tip and/or the edge sharp enough from the light-transparent material of the scattering body 71. For example, like most other plastics, epoxy is relatively soft and may bend at the tip and/or edge when punctured. Although harder, light-transparent material such as quartz glass is more rigid, processing is much more complex and therefore associated with significantly higher costs. In addition, harder transparent materials such as quartz glass are brittle, so the risk of chipping is high would be high. To solve this problem, as in 14 shown, a needle tip end region 93 of the cone-shaped or pyramid-shaped scattering body 71, for example, has a reinforcing element 95. The reinforcement member 95 is made of a hard metal, such as steel, and is at least partially embedded in a relatively soft diffuser material, such as epoxy. In the embodiment of 14 the reinforcement element 95 is designed as a relatively short mandrel, which can be completely embedded to reinforce the needle tip end area 93 to increase both the flexural rigidity and the flexural strength (see detailed view at the top right in 14 ) or protrudes distally from the diffuser 71 to sharpen the needle tip (see detailed view at the bottom right in 14 ). The cross-sectional area of the reinforcement member 95 is relatively small to minimize shadowing distally. It is also advantageous to make the reinforcement element 95 as short as possible, whereas the stiffening effect of the needle tip end area 93 is greater if the mandrel 95 is made longer.

In 15 ist solch eine längere Ausführung des Dorns 95 als Verstärkungselement gezeigt. Bei dünner Ausführung ist der etwas größere Schattenwurf im Vergleich zum kurzen Dorn 95 aus 14 vernachlässigbar. Durch die tiefere Einbettung des Dorn 95 in den Streukörper 71 ist der Dorn 95 besser stabilisiert und kann ggf. weiter distalwärts aus dem Streukörper 71 herausragen (siehe Detailansichten rechts in 15).In 15 such a longer embodiment of the mandrel 95 is shown as a reinforcing element. With a thin version, the slightly larger shadow cast compared to the short mandrel 95 is off 14 negligible. Due to the deeper embedding of the mandrel 95 in the scatter body 71, the mandrel 95 is better stabilized and can, if necessary, protrude further distally from the scatter body 71 (see detailed views on the right in 15 ).

In 16 ist das prinzipielle perkutane (durch die Haut 13) Einstechen eines Lichtapplikators 5 in Gewebe 17 verdeutlicht. Mit der sich distalwärts verjüngenden Nadelspitze wird die durchstochene Haut 13 und das Gewebe 17 so weit aufgeweitet, dass der Lichtapplikators 5 hindurch passt. Je spitzer die Nadelspitze ist, desto behutsamer geschieht diese Aufweitung der Haut 13 und des Gewebes 17 und desto geringer ist die Kraft, die der Anwender dazu aufbringen muss.In 16 the basic percutaneous (through the skin 13) piercing of a light applicator 5 into tissue 17 is illustrated. With the distally tapering needle tip, the pierced skin 13 and the tissue 17 are widened to such an extent that the light applicator 5 can pass through. The sharper the tip of the needle, the more carefully this widening of the skin 13 and the tissue 17 occurs and the lower the force that the user has to exert to do so.

In 17 ist das Verstärkungselement 95 als dreieckige dünne scharfe Klinge ausgeführt, die in den kegelförmigen Streukörper 71 eingebettet ist und sowohl distal als auch lateral aus dem Streukörper 71 herausragt. Die Klinge 95 definiert eine Längsschnittebene S1, die parallel zur Längsachse L des Lichtapplikators 5 verläuft. Die Klinge 95 durchsticht und zerschneidet beim Einstich des Lichtapplikators 5 das zu passierende Gewebe, um die Gewebeaufweitung zu erleichtern und den Widerstand zu reduzieren. Insbesondere bei festem Gewebe 17 und für das Durchdringen zäher Hautschichten ist dies sinnvoll.In 17 For example, the reinforcing element 95 is designed as a triangular thin sharp blade embedded in the conical diffuser 71 and protruding from the diffuser 71 both distally and laterally. The blade 95 defines a longitudinal section plane S1 which runs parallel to the longitudinal axis L of the light applicator 5 . When the light applicator 5 pierces, the blade 95 pierces and cuts through the tissue to be passed in order to facilitate the tissue expansion and to reduce the resistance. This makes sense particularly in the case of firm tissue 17 and for penetrating tough layers of skin.

In 18 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der der Streukörper 71 pyramidenförmig mit im Wesentlichen quadratischer Grundfläche ist. Wie in 19 hat der Einführabschnitt 11 des Lichtapplikators 5 hier einen quadratischen Querschnitt. Das Verstärkungselement 95 ist hier ebenfalls als dreieckige dünne scharfe Klinge ausgeführt, die jedoch vollständig in den kegelförmigen Streukörper 71 eingebettet ist und nicht oder kaum distal oder lateral aus dem Streukörper 71 herausragt. Die Längsschnittebene S1, in der die Klinge 95 liegt, wird hier von der Diagonalen der quadratischen Grundfläche des Streukörpers 71 und der Längsachse L des Lichtapplikators 5 aufgespannt. Die Kanten 97 des Streukörpers 71 bilden hier von der Klinge 95 verstärkte Schnittkanten (siehe Detailansichten rechts in 19). In 19 ist das Verstärkungselement als zwei im Querschnitt im rechten Winkel gekreuzt zueinander angeordnete Klingen gezeigt. Es entsteht dadurch beim Einstechen ein Kreuzschnitt, mit dem sich das Gewebe besonders leicht aufweiten lässt.In 18 an embodiment is shown in which the diffuser 71 is pyramid-shaped with a substantially square base. As in 19 the insertion section 11 of the light applicator 5 has a square cross section here. The reinforcing element 95 is also designed here as a triangular, thin, sharp blade, which, however, is completely embedded in the conical scattering body 71 and does not or hardly protrudes distally or laterally from the scattering body 71 . The longitudinal section plane S1, in which the blade 95 lies, is spanned here by the diagonal of the square base area of the diffuser 71 and the longitudinal axis L of the light applicator 5. The edges 97 of the diffuser 71 here form cutting edges reinforced by the blade 95 (see detailed views on the right in 19 ). In 19 For example, the reinforcing member is shown as two blades crossed at right angles to each other in cross-section. This creates a cross cut when piercing, with which the fabric can be expanded particularly easily.

Wie in 20 gezeigt, können die gekreuzten Klingen 95 auf verschiedene Weise am Schneidrand scharf geschliffen sein. Die beiden Klingen 95 können jeweils korrespondierende Schlitze 99 aufweisen, sodass die Klingen gekreuzt ineinandergesteckt werden können. Die Schlitze 99 erstrecken sich jeweils in Längsrichtung in etwa über die Hälfte der Klingen 95. Die Breite der Schlitze 99 entspricht in etwa der Dicke der Klingen 95.As in 20 As shown, the crossed blades 95 can be sharpened in various ways at the cutting edge. The two blades 95 can each have corresponding slots 99 so that the blades can be inserted into one another crossed. The slots 99 each extend in the longitudinal direction approximately over half of the blades 95. The width of the slots 99 corresponds approximately to the thickness of the blades 95.

Aus den 21 und 22 wird deutlich, dass auch bei einem pyramidenförmigen Streukörper 71 mit quadratischer Grundfläche das Verstärkungselement 95 in Form von gekreuzten Klingen 95 zur Bildung von schärferen Schneidkanten 101 über den Streukörper 71 sowohl distal als auch lateral hinausragen kann.From the 21 and 22 It is clear that even with a pyramid-shaped scattering body 71 with a square base, the reinforcing element 95 in the form of crossed blades 95 to form sharper cutting edges 101 can protrude beyond the scattering body 71 both distally and laterally.

Das in 23 gezeigte Verstärkungselement 95 ist eine V-förmige Klinge, um die von der Klinge 95 im Streukörper 71 gebildete lichtundurchlässige Fläche in der Schneidebene zu verringern. Bei den Klingen gemäß 17 bis 22 kann die Klingenfläche allerdings gut lichtreflektierend ausgestaltet sein, sodass dies gut kompensiert werden kann.This in 23 The reinforcement element 95 shown is a V-shaped blade in order to reduce the opaque area formed by the blade 95 in the diffuser 71 in the cutting plane. According to the blades 17 until 22 However, the blade surface can be designed to reflect light well, so that this can be easily compensated.

Bei den in 24 bis 27 gezeigten Ausführungsbeispielen wird bewusst auf eine gekreuzte Konfiguration von zwei Klingen als Verstärkungselement 95 verzichtet und nur eine Klinge als Verstärkungselement 95 eingesetzt. Der Heilungs- und Vernarbungsprozess eines gekreuzten haut- oder Gewebeschnitts kann in manchen Fällen schlechter verlaufen als ein einzelner Längsschnitt. Außerdem ist die Einbettung einer einzelnen Klinge 95 in den Streukörper 71 fertigungstechnisch einfacher.At the in 24 until 27 In the exemplary embodiments shown, a crossed configuration of two blades as reinforcement element 95 is deliberately dispensed with and only one blade is used as reinforcement element 95 . The healing and scarring process of a crossed skin or tissue incision can sometimes be worse than a single longitudinal incision. In addition, the embedding of a single blade 95 in the diffuser 71 is simpler in terms of manufacturing technology.

Der Streukörper 71 hat in den in 24 bis 27 gezeigten Ausführungsbeispielen eine besondere polyedrische Form mit quadratischer Grundfläche. Der Streukörper 71 läuft in einer ersten Längsschnittebene S1 in einem ersten Winkel a distalwärts spitz zu und in einer zur ersten Längsschnittebene S1 senkrecht liegenden zweiten Längsschnittebene S2 in einem zweiten Winkel β distalwärts spitz zu, wobei der zweite Winkel β spitzer ist als der erste Winkel a. In der ersten Längsschnittebene S1 ist die Klinge 95 als Verstärkungselement eingebettet und ragt distal, aber nicht lateral aus dem Streukörper 71 heraus. Die Schnittkanten 101 der Klinge 95 verlaufen im Winkel a zueinander und bilden eine Spitze 103. In der zweiten Längsschnittebene S2 wird das Gewebe nicht geschnitten, sondern behutsam auseinandergedrückt, und zwar erst dann, wenn der Schnitt in der ersten Längsschnittebene S1 zum Großteil bereits gemacht wurde. Zum behutsamen Auseinanderdrücken des Gewebes in der Längsschnittebene S2 tragen auch die stumpfen Winkel der Kanten des Streukörpers 71 in der Längsschnittebene S2 bei.The diffuser 71 has in 24 until 27 embodiments shown a special polyhedral shape with square Floor space. The diffuser 71 tapers distally at a first angle a in a first longitudinal section plane S1 and distally tapers at a second angle β in a second longitudinal section plane S2 perpendicular to the first longitudinal section plane S1, with the second angle β being more acute than the first angle a . The blade 95 is embedded as a reinforcing element in the first longitudinal section plane S1 and protrudes distally, but not laterally, out of the scattering body 71 . The cutting edges 101 of the blade 95 run at an angle a to one another and form a point 103. The tissue is not cut in the second longitudinal cutting plane S2, but is gently pushed apart, and only when the cut in the first longitudinal cutting plane S1 has already been made for the most part . The obtuse angles of the edges of the diffuser 71 in the longitudinal section plane S2 also contribute to the careful pushing apart of the tissue in the longitudinal section plane S2.

In 24 unten sind die Phasen a-e der Haut- bzw. Gewebeöffnung gezeigt, wenn die Nadelspitze die entsprechend gekennzeichnete Eindringtiefe erreicht hat. Anfänglich in Phase a wird nur in der ersten Längsschnittebene S1 geschnitten und in Phase b nur wenig zusätzlich in der zweiten Längsschnittebene S2 das Gewebe auseinandergedrückt. In Phase c ist der Schnitt in der ersten Längsschnittebene S1 vollendet. Der Großteil der Aufweitung der Haut- bzw. Gewebeöffnung in der zweiten Längsschnittebene S2 findet erst in den Phasen d und e statt, also dann, wenn bereits die Gewebeöffnung durch einen definierten Schnitt erzielt wurde.In 24 The phases ae of the skin or tissue opening are shown below when the needle tip has reached the correspondingly marked penetration depth. Initially in phase a, the tissue is only cut in the first longitudinal section plane S1 and in phase b the tissue is only slightly pushed apart in the second longitudinal section plane S2. In phase c, the cut in the first longitudinal section plane S1 is complete. The majority of the widening of the skin or tissue opening in the second longitudinal section plane S2 only takes place in phases d and e, ie when the tissue opening has already been achieved by a defined cut.

Der Streukörper 71 gemäß den in 24 bis 27 gezeigten Ausführungsbeispielen weist einen ersten proximalen Streukörperabschnitt 105 mit quadratischem Querschnitt auf (siehe Phase e). Distal vom ersten Streukörperabschnitt 105 erstreckt sich ein zweiter Streukörperabschnitt 107 und distal vom zweiten Streukörperabschnitt 107 erstreckt sich ein dritter Streukörperabschnitt 109. Der zweite Streukörperabschnitt 107 hat einen im Wesentlichen achteckigen Querschnitt (siehe Phase d) und der dritte Streukörperabschnitt 109 hat einen im Wesentlichen rautenförmigen Querschnitt (siehe Phasen b und c). Das Verstärkungselement 95 verläuft in der Längsschnittebene S1 entlang der längeren Rautendiagonalen im dritten Streukörperabschnitt 109.The diffuser 71 according to in 24 until 27 The exemplary embodiments shown have a first proximal diffuser section 105 with a square cross section (see phase e). A second diffuser section 107 extends distally from the first diffuser section 105 and a third diffuser section 109 extends distally from the second diffuser section 107. The second diffuser section 107 has a substantially octagonal cross-section (see phase d) and the third diffuser section 109 has a substantially diamond-shaped cross-section (see phases b and c). The reinforcement element 95 runs in the longitudinal section plane S1 along the longer rhombus diagonal in the third diffuser section 109.

Wie in 25 und 26 gezeigt, kann sich die Klinge 95 auch über den zweiten Streukörperabschnitt 107 erstrecken und lateral mit dem Streukörper 71 abschließen (25) oder lateral herausragen (26). Bei festerem Gewebe kann eine größere Klinge 95 (26) vorteilhaft sein, bei weicherem Gewebe eine kleinere Klinge 95 (25). Die in 26 gezeigte, lateral über den Streukörper 71 hinausragende Klinge 95 bewirkt einen definierten Gewebeschnitt entlang der Klinge 95. Bevor das Gewebe durch den Prozess des Aufweitens während des Vorschiebens des Applikators an einer undefinierten anderen Stelle aufreißt, soll es gezielt in der Ebene der Klinge 95 aufgeschnitten und damit die Gewebeöffnung vergrößert werden.As in 25 and 26 shown, the blade 95 can also extend over the second diffuser section 107 and terminate laterally with the diffuser 71 ( 25 ) or protrude laterally ( 26 ). For tighter tissue, a larger blade 95 ( 26 ) be advantageous, with softer tissue a smaller blade 95 ( 25 ). In the 26 The blade 95 shown, which protrudes laterally beyond the diffuser 71, causes a defined tissue incision along the blade 95. Before the tissue tears open at an undefined other location as a result of the process of expanding while the applicator is advanced, it should be cut open in a targeted manner in the plane of the blade 95 and so that the tissue opening can be enlarged.

In 27 ist eine vorteilhafte Ausführungsform gezeigt, bei der die Klinge 95 wie in 26 lateral herausragt, und dessen Schnittkanten 101 spitzer zueinander laufen als der Winkel a und somit eine spitzere Spitze 103 bilden. Das Verstärkungselement 95 ragt daher mit der Spitze 103 in der radialen Mitte des Streukörpers 71 weiter distalwärts aus dem Streukörper 71 als am radialen Außenbereich des Streukörpers 71. Dies vereinfacht den Einstich in festes Gewebe, wobei u.a. die vom Anwender aufzubringende Kraft reduziert wird.In 27 an advantageous embodiment is shown, in which the blade 95 as in 26 protrudes laterally, and the cutting edges 101 run more acutely towards one another than the angle a and thus form a more pointed tip 103 . The reinforcement element 95 therefore protrudes with the tip 103 in the radial center of the scatter body 71 further distally from the scatter body 71 than at the radial outer area of the scatter body 71. This simplifies the puncture in solid tissue, whereby the force to be applied by the user is reduced.

Die nummerierten Bezeichnungen der Bauteile oder Bewegungsrichtungen als „erste“, „zweite“, „dritte“ usw. sind hierin rein willkürlich zur Unterscheidung der Bauteile oder Bewegungsrichtungen untereinander gewählt und können beliebig anders gewählt werden. Es ist damit kein Bedeutungsrang verbunden. Eine Bezeichnung eines Bauteils oder technischen Merkmals als „erstes“ soll nicht dahingehend missverstanden werden, dass es ein zweites Bauteil oder technisches Merkmal dieser Art geben muss. Außerdem können etwaige Verfahrensschritte, soweit nicht explizit anders erläutert oder zwingend erforderlich, in beliebiger Reihenfolge und/oder zeitlich teilweise oder ganz überlappend durchgeführt werden.The numbered designations of the components or directions of movement as "first", "second", "third" etc. are chosen here purely arbitrarily to distinguish the components or directions of movement from one another and can be chosen arbitrarily differently. There is no rank associated with it. A designation of a component or technical feature as "first" should not be misinterpreted as meaning that there must be a second component or technical feature of this type. In addition, any method steps can be carried out in any order and/or partially or completely overlapping in terms of time, unless otherwise explicitly explained or absolutely necessary.

Äquivalente Ausführungsformen der hierin beschriebenen Parameter, Bauteile oder Funktionen, die in Anbetracht dieser Beschreibung einer fachlich versierten Person als offensichtlich erscheinen, seien hierin so erfasst als wären sie explizit beschrieben. Entsprechend soll der Schutzbereich der Ansprüche solche äquivalente Ausführungsformen umfassen. Als optional, vorteilhaft, bevorzugt, erwünscht oder ähnlich bezeichnete „kann“-Merkmale sind als optional zu verstehen und nicht als schutzbereichsbeschränkend.Equivalent embodiments of the parameters, components, or functions described herein that would appear obvious to a person skilled in the art in view of this description are incorporated herein as if explicitly described. Accordingly, the scope of the claims is intended to include such equivalent embodiments. “Can” features designated as optional, advantageous, preferred, desirable or similar are to be understood as optional and not as restricting the scope of protection.

Die beschriebenen Ausführungsformen sind als illustrative Beispiele zu verstehen und stellen keine abschließende Liste von möglichen Ausführungsformen dar. Jedes Merkmal, das im Rahmen einer Ausführungsform offenbart wurde, kann allein oder in Kombination mit einem oder mehreren anderen Merkmalen verwendet werden, unabhängig davon, in welcher Ausführungsform die Merkmale jeweils beschrieben wurden. Während mindestens ein Ausführungsbeispiel hierin beschrieben und gezeigt ist, seien Abwandlungen und alternative Ausführungsformen, die einer fachmännisch versierten Person in Anbetracht dieser Beschreibung als offensichtlich erscheinen, vom Schutzbereich dieser Offenbarung mit erfasst. Im Übrigen soll hierin weder der Begriff „aufweisen“ zusätzliche andere Merkmale oder Verfahrensschritte ausschließen noch soll „ein“ oder „eine“ eine Mehrzahl ausschließen.The described embodiments are to be understood as illustrative examples and do not represent an exhaustive list of possible embodiments. Each feature disclosed within the scope of an embodiment can be used alone or in combination with one or more other features, regardless of the embodiment the characteristics have been described in each case. While at least one embodiment is described and illustrated herein, modifications and alternative embodiments will occur to those skilled in the art in light of this description Apparently, covered by the scope of protection of this disclosure. Incidentally, the term "comprising" herein is not intended to exclude additional other features or process steps, nor is "a" or "an" intended to exclude a plurality.

BezugszeichenlisteReference List

11
Lichtapplikatorsystemlight applicator system
33
Lichtapplikatorbetriebseinheitlight applicator operating unit
55
Lichtapplikatorlight applicator
77
Kabelabschnitt des LichtapplikatorsLight applicator cable section
99
Stecker des LichtapplikatorsLight applicator connector
1111
Einführabschnitt des LichtapplikatorsInsertion section of the light applicator
1313
Hautskin
1515
gesundes Gewebehealthy tissue
1717
pathologisches Gewebepathological tissue
1919
LEDLEDs
2121
Anschluss der LichtapplikatorbetriebseinheitConnection of the light applicator operating unit
2323
Versorgungsmodulsupply module
2525
Steuerungsmodulcontrol module
2727
Organorgan
2929
Flachbandkabelribbon cable
3131
Arbeitskanalworking channel
3333
Schaftshaft
3535
Schaftinstrumentshaft instrument
3737
Einführabschnitt des EndoskopsInsertion section of the endoscope
3939
Bildsensorimage sensor
4141
erster Schaftabschnittfirst shaft section
4343
zweiter Schaftabschnittsecond shaft section
4545
dritter Schaftabschnittthird shaft section
49, 49a, 49b49, 49a, 49b
Ummantelung des LichtapplikatorsCoating of the light applicator
5050
erster elektrischer Kontakt der LEDfirst electrical contact of the LED
5151
zweite elektrische Kontakt der LEDsecond electrical contact of the LED
5353
Adapterstückadapter piece
5555
Metallhälftemetal half
5757
Metallhälftemetal half
5959
Isolator-Schichtinsulator layer
6161
elektrischer Leiterelectrical conductor
61a61a
erster elektrischer Leiterfirst electrical conductor
61 b61 b
zweiter elektrischer Leitersecond electrical conductor
6363
Kontaktaufnahmecontact
6565
Kontaktaufnahmecontact
6767
Hülsesleeve
6969
Kontaktbügelcontact bracket
7171
Streukörperdiffuser
7373
Verbindungsanschlussconnection port
7474
Kern des ersten elektrischen LeitersCore of the first electrical conductor
7575
proximaler Nadelspitzenabschnitt bzw. erste Wärmedämmschichtproximal needle tip section or first thermal barrier coating
7676
Mantel des ersten elektrischen LeitersSheath of the first electrical conductor
7777
zweite Wärmedämmschichtsecond thermal insulation layer
7979
dritte Wärmedämmschichtthird layer of thermal insulation
8080
Vertiefungdeepening
8181
Stirnfläche des Streukörpersface of the diffuser
8282
Aufweitungwidening
8383
Kante des Streukörpersedge of the diffuser
8484
Hinterschnittundercut
8585
Spitze des Streukörperstip of the diffuser
8787
lichtstreuendes Materiallight-diffusing material
8989
von der LED abgestrahltes Lichtlight emitted by the LED
9191
vom Streukörper abgestrahltes Lichtlight emitted by the diffuser
9393
Nadelspitzenendbereich des StreukörpersNeedle tip end portion of diffuser
9595
Verstärkungselementreinforcement element
9797
Kanten des Streukörpersedges of the diffuser
9999
Schlitze im VerstärkungselementSlots in the reinforcement element
101101
Schneidkanten des VerstärkungselementsCutting edges of the reinforcement element
103103
Spitze des Verstärkungselementstip of the reinforcing element
105105
erster Streukörperabschnittfirst diffuser section
107107
zweiter Streukörperabschnittsecond diffuser section
109109
dritter Streukörperabschnittthird diffuser section
AA
erster Lichtapplikatorabschnittfirst light applicator section
BB
zweiter Lichtapplikatorabschnittsecond light applicator section
CC
dritter Lichtapplikatorabschnittthird light applicator section
DD
vierter Lichtapplikatorabschnittfourth light applicator section
LL
Längsachse des LichtapplikatorsLongitudinal axis of the light applicator
S1S1
erste Längsschnittebenefirst longitudinal plane
S1S1
zweite Längsschnittebenesecond longitudinal plane
aa
erster Winkelfirst angle
ββ
zweiter Winkelsecond angle

Claims (17)

Lichtapplikatorsystem (1) zur Untersuchung und/oder Behandlung von einem organischen Körper, wobei das Lichtapplikatorsystem (1) mindestens eine Lichtapplikatorbetriebseinheit (3) mit mindestens einem Anschluss (21) zum Anschließen mindestens eines auswechselbaren Lichtapplikators (5) mit distalseitiger LED (19) aufweist, wobei die Lichtapplikatorbetriebseinheit (3) Identifikationsmittel zur Identifizierung des Typs eines an dem mindestens einen Anschluss (21) anschließbaren Lichtapplikators (5) aufweist, wobei die Lichtapplikatorbetriebseinheit (3) dazu eingerichtet ist, an dem mindestens einen Anschluss (21) einen bestimmten Lichtapplikatortyp nur für den einmaligen Betrieb zuzulassen.Light applicator system (1) for examining and/or treating an organic body, the light applicator system (1) having at least one light applicator operating unit (3) with at least one connection (21) for connecting at least one replaceable light applicator (5) with an LED (19) on the distal side , wherein the light applicator operating unit (3) has identification means for identifying the type of light applicator (5) that can be connected to the at least one connection (21), wherein the light applicator operating unit (3) is set up to only connect a specific light applicator type to the at least one connection (21). approved for one-time use. Lichtapplikatorsystem (1) nach Anspruch 1, wobei die Identifikationsmittel eine mechanische und/oder eine signalbasierte Kennung aufweisen, wobei die Kennung dazu eingerichtet ist, über den mindestens einen Anschluss (21) nur solche Betriebsmodi zuzulassen, die für einen bestimmten Lichtapplikatortyp geeignet sind.Light applicator system (1) according to claim 1 , wherein the identification means have a mechanical and/or a signal-based identifier, the identifier being set up to allow only those operating modes via the at least one connection (21) that are suitable for a specific light applicator type. Lichtapplikatorsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Lichtapplikatorbetriebseinheit (3) zum gleichzeitigen Betreiben mehrerer Lichtapplikatoren (5) eine Mehrzahl von Anschlüssen (21) aufweist.Light applicator system (1) according to one of the preceding claims, wherein the at least one light applicator operating unit (3) has a plurality of connections (21) for operating a plurality of light applicators (5) simultaneously. Lichtapplikatorsystem (1) nach Anspruch 3, wobei die Identifikationsmittel anschlussspezifisch eine mechanische und/oder eine signalbasierte Kennung aufweisen, wobei sich die Kennung zwischen mindestens zweien der Anschlüsse (21) unterscheidet.Light applicator system (1) according to claim 3 , wherein the identification means have a mechanical and/or a signal-based identifier connection-specifically, the identifier differing between at least two of the connections (21). Lichtapplikatorsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend mindestens zwei verschiedene Typen von austauschbaren Lichtapplikatoren (5), wobei die Lichtapplikatoren (5) dazu eingerichtet sind, ihren jeweiligen Typ und/oder eine individuelle Lichtapplikatorkennung signalbasiert über den mindestens einen Anschluss (21) an die Lichtapplikatorbetriebseinheit (3) zu übermitteln.Light applicator system (1) according to one of the preceding claims, further comprising at least two different types of interchangeable light applicators (5), wherein the light applicators (5) are set up to signal-based their respective type and/or an individual light applicator identifier via the at least one connection (21 ) to the light applicator operating unit (3). Lichtapplikatorsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend mindestens ein Schaftinstrument (35) mit einem Schaft (33) mit distalseitigem Einführabschnitt (37), wobei das Schaftinstrument (35) mindestens einen Arbeitskanal (31) aufweist, wobei der mindestens eine Lichtapplikator (5) distalwärts durch den Arbeitskanal (31) schiebbar und dessen distalseitige LED (19) dadurch an ein distalseitiges Ende des Einführabschnitts (37) positionierbar ist.Light applicator system (1) according to one of the preceding claims, further comprising at least one shaft instrument (35) with a shaft (33) with a distal-side insertion section (37), the shaft instrument (35) having at least one working channel (31), the at least one light applicator (5) can be pushed distally through the working channel (31) and its distal-side LED (19) can thereby be positioned at a distal-side end of the insertion section (37). Lichtapplikatorsystem (1) nach Anspruch 6, wobei das Schaftinstrument (35) für den gleichzeitigen Betrieb mehrerer Lichtapplikatoren (5) eine Mehrzahl von Arbeitskanälen (31) aufweist und/oder das Lichtapplikatorsystem (1) für den gleichzeitigen Betrieb mehrerer Lichtapplikatoren (5) eine Mehrzahl von Schaftinstrumenten (35) aufweist.Light applicator system (1) according to claim 6 , wherein the shaft instrument (35) has a plurality of working channels (31) for the simultaneous operation of several light applicators (5) and/or the light applicator system (1) has a plurality of shaft instruments (35) for the simultaneous operation of several light applicators (5). Lichtapplikatorsystem (1) nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Einführabschnitt (37) mindestens einen ersten Schaftabschnitt (41), einen zweiten Schaftabschnitt (43) und einen dritten Schaftabschnitt (45) aufweist, wobei der erste Schaftabschnitt (41) proximal vom zweiten Schaftabschnitt (43) und der dritte Schaftabschnitt (47) distal vom zweiten Schaftabschnitt (45) verläuft, wobei der Schaft (33) im zweiten Schaftabschnitt (43) abwinkelbar und/oder weniger biegesteif ist als der erste (41) und/oder dritte Schaftabschnitt (45).Light applicator system (1) according to claim 6 or 7 , wherein the insertion section (37) has at least a first shank section (41), a second shank section (43) and a third shank section (45), the first shank section (41) being proximal to the second shank section (43) and the third shank section (47 ) runs distally from the second shaft section (45), wherein the shaft (33) can be bent in the second shaft section (43) and/or is less rigid than the first (41) and/or third shaft section (45). Lichtapplikatorsystem (1) nach Anspruch 8, wobei der Lichtapplikator (5) mindestens einen ersten Lichtapplikatorabschnitt (A), einen zweiten Lichtapplikatorabschnitt (B) und einen dritten Lichtapplikatorabschnitt (C) aufweist, wobei der erste Lichtapplikatorabschnitt (A) proximal vom zweiten Lichtapplikatorabschnitt (B) und der dritte Lichtapplikatorabschnitt (C) distal vom zweiten Lichtapplikatorabschnitt (B) verläuft, wobei der zweite Lichtapplikatorabschnitt (B) weniger biegesteif ist als der erste (A) und/oder dritte Lichtapplikatorabschnitt (C), wobei der zweite Lichtapplikatorabschnitt (B) zumindest teilweise im zweiten Schaftabschnitt (43) angeordnet ist, wenn die distalseitige LED (19) des Lichtapplikators (5) am distalseitigen Ende des Einführabschnitts (37) positioniert ist.Light applicator system (1) according to claim 8 , wherein the light applicator (5) has at least a first light applicator section (A), a second light applicator section (B) and a third light applicator section (C), the first light applicator section (A) being proximal to the second light applicator section (B) and the third light applicator section (C ) runs distally from the second light applicator section (B), the second light applicator section (B) being less rigid than the first (A) and/or third light applicator section (C), the second light applicator section (B) being at least partially in the second shaft section (43) is arranged when the distal-side LED (19) of the light applicator (5) is positioned at the distal-side end of the insertion section (37). Lichtapplikatorsystem (1) nach Anspruch 9, wobei der Lichtapplikator (5) einen elektrischen Leiter (61) zur Stromversorgung der LED (19) aufweist, wobei der Leiter (61) ummantelt ist, wobei die Ummantelung (49) im zweiten Lichtapplikatorabschnitt (B) zumindest teilweise dünner ist oder fehlt.Light applicator system (1) according to claim 9 , wherein the light applicator (5) has an electrical conductor ter (61) for powering the LED (19), the conductor (61) being sheathed, the sheath (49) being at least partially thinner or absent in the second light applicator section (B). Lichtapplikatorsystem (1) nach Anspruch 10, wobei die Ummantelung (49) mindestens einen Schlauch mit abschnittsweise unterschiedlicher Dicke und/oder in abschnittsweise unterschiedlicher Anzahl aufweist.Light applicator system (1) according to claim 10 , wherein the casing (49) has at least one hose with a different thickness in sections and/or in a different number in sections. Lichtapplikatorsystem (1) nach Anspruch 11, wobei der mindestens eine Schlauch als Schrumpfschlauch ausgebildet ist.Light applicator system (1) according to claim 11 , wherein the at least one tube is designed as a shrink tube. Verfahren zur Betriebsvorbereitung eines Lichtapplikatorsystems (1), wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: - Anschließen eines auswechselbaren Lichtapplikators (5) mit distalseitiger LED (19) und proximalseitigem Stecker (9) an eine Lichtapplikatorbetriebseinheit (3) des Lichtapplikatorsystems (1), - Identifizieren des Typs des angeschlossenen Lichtapplikators (5) mittels der Lichtapplikatorbetriebseinheit (3), und - Bereitstellen von nur bestimmten Betriebsmodi basierend auf dem identifizierten Typ des angeschlossenen Lichtapplikators (5), wobei nur ein einmaliger Betrieb des Lichtapplikators (5) zugelassen wird.Method for preparing a light applicator system (1) for operation, the method comprising the following steps: - Connecting an exchangeable light applicator (5) with a distal-side LED (19) and a proximal-side plug (9) to a light applicator operating unit (3) of the light applicator system (1), - identifying the type of connected light applicator (5) by means of the light applicator operating unit (3), and - Providing only certain operating modes based on the identified type of the connected light applicator (5), whereby only one-time operation of the light applicator (5) is permitted. Verfahren nach Anspruch 13, ferner aufweisend einen Schritt des Durchschiebens des Lichtapplikators (5) distalwärts durch einen Arbeitskanal (31) in einem Schaft (33) eines Schaftinstruments (35) des Lichtapplikatorsystems (1) bis die distalseitige LED (19) des Lichtapplikators (5) an ein distalseitiges Ende eines Einführabschnitts (37) des Schaftinstruments (35) positioniert ist.procedure after Claim 13 , further comprising a step of pushing the light applicator (5) distally through a working channel (31) in a shaft (33) of a shaft instrument (35) of the light applicator system (1) to the distal-side LED (19) of the light applicator (5) on a distal-side End of an insertion section (37) of the shaft instrument (35) is positioned. Verfahren nach Anspruch 14, wobei beim Schritt des Durchschiebens ein Lichtapplikatorabschnitt (B), der weniger biegesteif ist als andere Lichtapplikatorabschnitte (A, C, D), in einen abwinkelbaren Abschnitt (43) des Einführabschnitts (37) des Schaftinstruments (35) positioniert wird.procedure after Claim 14 wherein in the step of pushing through a light applicator section (B), which is less rigid than other light applicator sections (A, C, D), is positioned in a bendable section (43) of the insertion section (37) of the shaft instrument (35). Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei beim Schritt des Anschließens mehrere Lichtapplikatoren (5) zum gleichzeitigen Betrieb an eine Mehrzahl von Anschlüssen (21) der Lichtapplikatorbetriebseinheit (3) angeschlossen werden.Procedure according to one of Claims 13 until 15 wherein in the connecting step, a plurality of light applicators (5) are connected to a plurality of terminals (21) of the light applicator operating unit (3) for simultaneous operation. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei beim Schritt des Identifizierens des Lichtapplikators (5) dieser seinen Typ und/oder seine individuelle Lichtapplikatorkennung signalbasiert an die Lichtapplikatorbetriebseinheit (3) übermittelt.Procedure according to one of Claims 13 until 16 , wherein in the step of identifying the light applicator (5), the latter transmits its type and/or its individual light applicator identifier to the light applicator operating unit (3) in a signal-based manner.
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