DE10307260B4

DE10307260B4 - Kühl- und Absaugvorrichtung

Info

Publication number: DE10307260B4
Application number: DE10307260A
Authority: DE
Inventors: Bernd ZIMMER; Manfred Schuster; Priv.-Doz. Dr.med. Drosner Michael
Original assignee: Zimmer MedizinSysteme GmbH
Current assignee: Zimmer MedizinSysteme GmbH
Priority date: 2002-02-20
Filing date: 2003-02-20
Publication date: 2012-08-02
Anticipated expiration: 2023-02-21
Also published as: DE10307260A1

Abstract

Vorrichtung (10) zur Kühlung eines Hautbereichs und zur Absaugung von Rauch und abgesprengten Hautpartikeln bei der Behandlung mit einer chirurgischen Lasereinrichtung zur Hautabtragung sowie zur kosmetischen Entfernung von Tätowierungen und/oder körpereigenen Pigmentablagerungen und/oder Hautanhangsgebilden, bestehend aus
einem Hohlkörper (11) mit einem oberen Anschlußabschnitt (12) für die Lasereinrichtung und einem unteren offenen Kühlungsabschnitt (15),
wobei unterhalb des oberen Anschlußabschnitts (12) wenigstens eine Absaugöffnung (13) gebildet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß für den unteren offenen Kühlungsabschnitt (15) eine im Randbereich des Hohlkörpers (11) gebildete und nach unten gerichtete vorhangartige Kühlluftabgabe vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kühlung eines Hautbereichs und Absaugung von Rauch und abgesprengten Hautpartikeln bei der Behandlung mit einer chirurgischen Lasereinrichtung, insbesondere zur Hautabtragung sowie zur kosmetischen Entfernung von Tätowierungen und/oder körpereigenen Pigmentablagerungen und/oder Hautanhangsgebilden.
Aus der DE 198 14 131 A1 ist bereits eine derartige Vorrichtung in Form eines Aufsatzes für Laservorrichtungen bekannt, die einen rohrförmigen Körper aufweist, dessen eines Ende für das Richten eines Laserstrahls auf einen Behandlungsbereich an die Laservorrichtung anschließbar ist und dessen anderes Ende als Abstandshalter zwischen Linse und Behandlungsbereich auf den Behandlungsbereich aufsetzbar ist. Der röhrenförmige Körper weist mindestens einen mit einem Transportmedium verbindbaren Einlaß und mindestens einen mit einer Absaugpumpe verbindbaren Auslaß auf, um die bei der Behandlung vom Laserstrahl abgesprengten Partikel und auch mittels des Transportmediums aus dem röhrenförmigen Körper abzuführen. Bei der Verwendung dieser Vorrichtung stellte sich heraus, daß die durch das Einsaugen von Umgebungsluft durch den Einlaß vorgesehene Kühlung bei vielen Anwendungsfällen nicht ausreicht.
Die DE 195 12 481 A1 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum dynamischen Kühlen von biologischen Geweben für die thermisch vermittelte Chirurgie. Bei dieser Vorrichtung und diesem Verfahren wird ein Kryomittelstrahl für eine festgelegte kurze Zeitdauer in der Größenordnung von einigen 10 ms der Hautoberfläche zugeführt, so dass die Kühlung auf die Epidermis lokalisiert bleibt.
Die DE 197 10 676 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Anordnung zur Photoablation. Bei dieser Erfindung wird das zu behandelnde Areal während der Behandlung über seine gesamte Ausdehnung hinweg einem Saugunterdruck unterworfen.
Die WO 01/80 933 A1 beschreibt eine Vakuumkammereinrichtung zur Verwendung in der Laserchirurgie. Die Vakuumkammereinrichtung erzeugt einen Unterdruck, so dass Luftfremdkörper durch ein Rohr abgesaugt werden können.
Aus der US 5,925,024 sowie der US 5,630,807 ist eine Vorrichtung zum Absaugen von abgesprengten Hautpartikeln und Rauch bekannt, bei der Kaltluft aus parallel orientierten Auslaßöffnungen parallel zu der behandelnden Hautoberfläche auf einen Absaugtrichter gerichtet sind. Diese Vorrichtung ist als separates Bauteil zu der Lasereinrichtung konzipiert und unabhängig von dieser betreibbar, wobei die Absaugkühlluftströmung zwischen den parallel zueinander angeordneten Kaltluftauslaßdüsen und dem Absaugtrichter senkrecht zur Laserstrahlachse vorgesehen ist. Die kinetische Energie der eingeblasenen Luft wird dabei gezielt zum Abtransport der Teilchen verwendet, wobei hier die Saugwirkung gezielt durch Einblasen von Kaltluft erhöht werden soll. Die Kühlwirkung im Behandlungsbereich ist unzureichend. Hinzu kommt ferner, daß der Behandlungsbereich selbst randseitig nur unzureichend abgegrenzt ist, so daß es zu unerwünschten seitlichen Austritten von abgesprengten Hautpartikeln kommen kann.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung anzugeben, mit der den Kühl- und Absaugbedürfnissen bei der Behandlung sicher und zuverlässig Rechnung getragen werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
Bevorzugte Merkmale, die die Erfindung vorteilhaft weiterbilden, sind den nachgeordneten Patentansprüchen zu entnehmen.
In vorteilhafter Weise macht demgemäß die Erfindung eine Vorrichtung zur Kühlung eines Hautbereichs und Absaugen von Rauch und abgesprengten Hautpartikeln bei der Behandlung mit einer chirurgischen Lasereinrichtung, insbesondere zur Hautabtragung sowie zur kosmetischen Entfernung von Tätowierungen und/oder körpereigenen Pigmentablagerungen und/oder Hautanhangsgebilden, verfügbar, die aus einem Hohlkörper mit einem oberen Anschlußabschnitt für die Lasereinrichtung und einem unteren offenen Kühlungsabschnitt besteht, wobei unterhalb des oberen Anschlußabschnitts wenigstens eine Absaugöffnung gebildet ist und wobei für den unteren offenen Kühlungsabschnitt eine im Randbereich des Hohlkörpers gebildete und nach unten gerichtete vorhangartige Kühlluftabgabe vorgesehen ist. Hierdurch läßt sich vorteilhaft der Hautbehandlungsbereich sicher nach außen durch einen Kühlluftvorhang abgrenzen. Gleichzeitig wird eine außerordentlich wirkungsvolle Kühlung des Behandlungsbereichs erreicht, die vorteilhaft nicht nur anästhesierend wirkt, sondern auch einen blutungsstillenden Effekt hat. Abgesprengte Hautpartikel werden in der Ansaugströmung mitgerissen und abgeführt, und durch die vorgesehene Ansaugung erfolgt auch eine gute Verwirbelung der von der vorhangartigen Kühlluft abgestandenen Kühlluft zur Effizienzsteigerung des Kühleffekts.
Die Kühlluftabgabe ist bevorzugt mit einzelnen Kühlluftauslässen gebildet, welche an der Unterseite des Hohlkörpers angeordnet sind. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist dabei der untere Randbereich des Hohlkörpers eine Kühlluftverteilung auf, die bevorzugt mit einem doppelwandigen Abschnitt des Hohlkörpers gebildet ist, der eine Kühlluftzufuhröffnung aufweist.
Zusätzliche Kühlluftauslässe sind nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung in der Innenwand des Hohlkörpers vorgesehen, wobei diese Auslässe eine schräg nach unten gerichtete Kaltluftströmung erzeugen und bevorzugt gleichmäßig über den Innenumfang des Hohlkörpers verteilt und in einer Ebene liegen.
Die Kühlluftauslässe können Schlitzform oder irgendeinen sonstigen Querschnitt aufweisen. Bevorzugt sind die Kühlluftauslässe wenigstens teilweise mit Bohrungen gebildet. Dies hat nicht nur herstellungstechnische Vorteile, sondern erlaubt auch eine gleichmäßigere Verteilung und Gestaltung der vorhangartigen Kühlluftabgabe. Bevorzugt sind Bohrungen an der Unterseite des Hohlkörpers gleichmäßig verteilt zur Bildung der vorhangartigen Kühlluftabgabe angeordnet.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Hohlkörper in seinem unteren Bereich eine Sichtöffnung für die Durchsicht des Behandlers auf die zu behandelnde Hautoberfläche auf. Diese Sichtöffnung besitzt wenigstens einen Kühlluftauslaß, wobei jeder Kühlluftauslaß mit wenigstens einer Bohrung in der Öffnungswand gebildet ist, die bevorzugt eine schräg nach unten gerichtete Mittelachse aufweist und vorzugsweise mit der Kühlluftverteilung für die vorhangartige Kühlluftabgabe verbunden ist.
Die Sichtöffnung kann in jeder geeigneten Form und an jeder für den Behandlungsvorgang geeigneten Stelle des Hohlkörpers vorgesehen sein. Bevorzugt ist sie jedoch am unteren Rand des Hohlkörpers gebildet und weist einen bogenförmigen Wandabschnitt auf. Bevorzugt ist die Sichtöffnung portalförmig ausgebildet.
Die Absaugöffnung, die unterhalb des oberen Anschlußabschnitts vorgesehen ist, besitzt bevorzugt einen kreisförmigen Querschnitt mit einer Mittelachse, die senkrecht zur Mittelachse des Anschlußabschnitts angeordnet ist. Diese Mittelachse der Absaugöffnung kann jedoch auch zur Optimierung von Strömungsverhältnissen innerhalb des Hohlkörpers im Hinblick auf die Kühlwirkung und den Austrag von Rauch und Hautpartikeln in irgendeinem geeigneten Winkel zu der Mittelachse des Anschlußabschnitts oder bevorzugt auch parallel zu einer Tangente an die Innenwand des Hohlkörpers verlaufen.
Der Hohlkörper selbst kann beliebig und in jeder geeignet erscheinenden Form ausgestaltet sein. Bevorzugt ist jedoch eine rotationssymmetrische Grundform vorgesehen, bei der sich der obere Anschlußabschnitt in der Rotationsachse befindet und damit der Laserstrahl mit der Rotationsachse des Hohlkörpers zusammenfällt. Denkbar sind allerdings auch andere rotationssymmetrische Grundformen, bei denen der obere Anschlußabschnitt und/oder der nach unten offene Kühlungsabschnitt nur teilweise oder vollständig außerhalb der Rotationsachse und/oder in einem Winkel zu dieser liegen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein rotationssymmetrischer Hohlkörper mit einer kegelstumpfartigen, glockenartigen oder zylinderartigen Grundform oder einer sich konkav von unten nach oben verjüngenden Grundform ausgebildet, der bevorzugt aus einem transparenten Material besteht.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 einen vertikalen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer kegelstumpfartigen Grundform;
2 eine längsseitige Ansicht auf die Vorrichtung von 1; und
3 eine Unteransicht der Vorrichtung.
In 1 ist eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kühlung eines Hautbereichs und zur Absaugung von Rauch und abgesprengten Partikeln bei der Behandlung mit einer chirurgischen Lasereinrichtung, insbesondere zur Hautabtragung sowie zur kosmetischen Entfernung von Tätowierungen und/oder körpereigenen Pigmentablagerungen und/oder Hautanhangsgebilden, dargestellt. Die Vorrichtung 10 besteht aus einem kegelstumpfartigen Hohlkörper 11 aus einem transparenten Material, an dem ein hohlzylindrischer oberer Anschlußabschnitt 12 für eine nicht dargestellte Lasereinrichtung angeformt ist. Der Anschlußabschnitt 12 und der kegelstumpfartige Hohlkörper 11 haben eine gemeinsame Rotationssymmetrieachse A-A. Zur Adaption verschiedener Laserhandstücke kann der Anschlußabschnitt 12 zusätzlich mit einer nicht dargestellten Vorrichtung versehen sein.
Unterhalb des oberen Anschlußabschnitts 12 ist in der Wand des Hohlkörpers 11 eine Absaugöffnung 13 gebildet, an die sich ein rohrförmiger Anschlußstutzen 14 anschließt. Mit B-B ist die Mittelachse der Ansaugöffnung und des Anschlußstutzens 14 angedeutet, die bei diesem Ausführungsbeispiel die Symmetrieachse A-A unter einem rechten Winkel schneidet.
Der Hohlkörper 11 besitzt des weiteren einen unteren offenen Kühlungsabschnitt 15, der an seinem unteren Ende in eine bezüglich der Rotationsachse A-A radiale Ringfläche 16 übergeht. Die Ringfläche 16 erstreckt sich in das Innere 17 des Hohlkörpers 11 bis zu einem hohlzylindrischen Wandabschnitt 18, dessen oberes Ende an der Innenwand des Hohlkörpers 11 unterhalb der Absaugöffnung 13 abgedichtet befestigt ist. Die Symmetrieachse dieser hohlzylindrischen Wand 18 fällt mit der Rotationsachse A-A der Vorrichtung 10 zusammen.
Mit 19 ist eine Öffnung für die Zufuhr von Kühlluft bezeichnet. Die Öffnung 19 ist in der Mantelfläche des Hohlkörpers 11 im Bereich der durch die Wände 18, 16 und die Innenwand des Hohlkörpers 11 gebildeten Kühlluftverteilkanals 20 angeordnet und mit einem rohrförmigen Anschlußstutzen 21 versehen, wobei die Mittelachse C-C der freistehenden Öffnung 19 und des Anschlußstutzens 21 bei diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls die vertikale Symmetrieachse A-A unter einem rechten Winkel schneidet. Alternativ kann die Achse C-C auch in jeder anderen geeigneten Stellung für die Zufuhr von Kühlluft in den Kühlluftverteilkanal 20 vorgesehen sein.
Der Kühlluftverteilkanal 20 läuft im unteren Kühlungsabschnitt 15 des Hohlkörpers 11 entweder vollständig um oder ist, wie bei diesem Ausführungsbeispiel durch eine portalförmige Sichtöffnung 22 abschnittsweise unterbrochen, die sich bis zu der Wand 16 erstreckt. Die Sichtöffnung 22 weist, wie in 2 dem Teilschnitt entnehmbar, eine Kühlluftbohrung 23 auf, deren Mittelachse D-D schräg nach unten gerichtet ist. Diese Kaltluftzufuhrbohrung 23 ist in der Seitenwand der Sichtöffnung 22 gebildet. Die Sichtöffnung 22 kann auch in nicht dargestellter Weise mehrere Kühlluftbohrungen 23 aufweisen, die auf einer Zylindermantelfläche parallel zur Achse A-A liegen und gleichmäßig beabstandet oder nach Kühlluftbedarf angeordnet sind. Bevorzugt sind dabei wenigstens eine Kühlluftbohrung 23 an den Seiten und im oberen Bogenverlauf der Sichtöffnung 22 angeordnet.
Erkennbar ist in 2 weiterhin, daß die zylinderförmige Wand 18 ebenfalls schräg nach unten geneigte Bohrungen 24 und die Wand 16, wie auch in 3 erkennbar, regelmäßig verteilte Kühlluftbohrungen 25 für die Herstellung einer vorhangartigen Kühlluftabgabe an der Unterseite des Hohlkörpers 11 zu einer nicht dargestellten und von der Wand 16 beabstandeten Behandlungsfläche aufweist. Die Bohrungen 25 besitzen eine Mittellinie, die parallel zur Rotationslängsachse A-A verläuft.
Bei Betriebnahme der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nach Anschluß des oberen Anschlußabschnitts 12 an eine nicht dargestellte Lasereinrichtung zunächst ein Kühlluftschlauch eines Stutzens 21 angeschlossen und ein Absaugschlauch an dem Stutzen 14 befestigt. Anschließend wird der Kühlluftverteilkanal 20 mit unter Druck befindlicher Kühlluft beaufschlagt, wobei dann Kühlluft aus den mit dem Kühlluftverteilkanal 20 verbundenen Bohrungen 23 bis 25 luftstrahlartig heraustritt. Die aus den Bohrungen 25 heraustretenden Luftstrahlen bilden eine nach unten gerichtete vorhangartige Kühlluftabgabe, die im Bereich der portalartigen Sichtöffnung 22 zwar unterbrochen, jedoch durch die Luftströmung aus der Bohrung 23 ergänzt wird. Zusätzlich treten aus den Bohrungen 24 Kühlluftstrahlen gerichtet schräg nach unten und tragen zur Verwirbelung und in einem hervorragenden internen zentralen Kühleffekt auf der Behandlungsfläche bei. Gleichzeitig wird Luft über den Absaugstutzen 14 und die Absaugöffnung 13 aus dem Inneren 17 des Hohlkörpers 11 abgesaugt, wodurch Rauch und abgesprengte Hautpartikel bei der Behandlung mitgerissen und wirkungsvoll abgeführt werden können. Die Einlaßtemperatur der Kühlluft kann bis zu –20°C betragen, und mit der vorgesehenen Vorrichtung läßt sich die Hauttemperatur im Behandlungsbereich ohne weiteres von 36°C auf 14°C mit gleichmäßiger Temperaturverteilung über die innerhalb des Kühlluftvorhangs liegende Hautoberfläche erzielen.

Claims

Vorrichtung (10) zur Kühlung eines Hautbereichs und zur Absaugung von Rauch und abgesprengten Hautpartikeln bei der Behandlung mit einer chirurgischen Lasereinrichtung zur Hautabtragung sowie zur kosmetischen Entfernung von Tätowierungen und/oder körpereigenen Pigmentablagerungen und/oder Hautanhangsgebilden, bestehend aus einem Hohlkörper (11) mit einem oberen Anschlußabschnitt (12) für die Lasereinrichtung und einem unteren offenen Kühlungsabschnitt (15), wobei unterhalb des oberen Anschlußabschnitts (12) wenigstens eine Absaugöffnung (13) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß für den unteren offenen Kühlungsabschnitt (15) eine im Randbereich des Hohlkörpers (11) gebildete und nach unten gerichtete vorhangartige Kühlluftabgabe vorgesehen ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlluftabgabe mit einzelnen Kühlluftauslässen (23, 24, 25) gebildet ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlluftauslässe (25) an der Unterseite (16) des Hohlkörpers (11) angeordnet sind.
Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Randbereich des Hohlkörpers (11) eine Kühlluftverteilung (20) aufweist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlluftverteilung (20) mit einem doppelwandigen Ab- schnitt des Hohlkörpers (11) gebildet ist, der eine Kühlluftzufuhröffnung (19) aufweist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die Kühlluftverteilung (20) zusätzliche Kühlluftauslässe (24) in einer Innenwand (18) des Hohlkörpers (11) vorgesehen sind.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Kühlluftauslässe (24) für eine schräg nach unten gerichtete Kühlluftströmung vorgesehen sind.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Kühlluftauslässe (24) gleichmäßig über den Innenumfang des Hohlkörpers (11) verteilt sind.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Kühlluftauslässe (24) in einer Ebene liegen.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlluftauslässe (23, 24, 25) mit Bohrungen gebildet sind.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (25) an der Unterseite (16) des Hohlkörpers (11) gleichmäßig verteilt angeordnet sind.
Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (11) im unteren Bereich eine Sichtöffnung (22) aufweist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sichtöffnung (22) wenigstens einen Kühlluftauslaß (23) aufweist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kühlluftauslaß (23) mit wenigstens einer Bohrung in der Öffnungswand gebildet ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Bohrung eine schräg nach unten gerichte- te Mittelachse (D) aufweist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Bohrung (23) mit der Kühlluftverteilung (20) verbunden ist.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Sichtöffnung (22) am unteren Rand des Hohlkörpers (11) gebildet ist.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Sichtöffnung (22) einen bogenförmigen Wandabschnitt aufweist.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Sichtöffnung (22) portalförmig ausgebildet ist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachse (B-B) der Absaugöffnung (13) senkrecht zur Mittelachse (A-A) des Anschlußabschnitts (12) angeordnet ist.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugöffnung (13) eine Mittelachse (B-B) aufweist, die parallel zu einer Tangente an die Innenwand des Hohlkörpers (11) verläuft.
Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (11) eine rotationssymmetrische Grundform aufweist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (11) eine kegelstumpfartige Grundform auf weist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (11) eine glockenartige Grundform aufweist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (11) eine zylinderartige Grundform aufweist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (11) eine sich konkav von unten nach oben verjüngende Grundform aufweist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (11) aus einem transparenten Material be- steht.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Sichtöffnung (22) portalförmig ausgebildet ist und wenigstens je einen Kühlluftauslaß (23) an ihren Seiten und im oberen Bogenverlauf aufweist, die auf einer Zylindermantelfläche parallel zu einer Rotationssymmetrieachse A-A des Hohlkörpers (11) angeordnet sind.