DE19954710C1 - Vorrichtung zur Behandlung von wachsenden, erweiterten oder mißgebildeten Blutgefäßen - Google Patents

Vorrichtung zur Behandlung von wachsenden, erweiterten oder mißgebildeten Blutgefäßen

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Abstract

Vorrichtung zur Behandlung von Blutgefäßen mit einem Laser. Der Laser liefert eine Strahlung in einem Wellenbereich von 750 bis 850 nm, vorzugsweise 805 nm. Die Vorrichtung weist eine Meßeinrichtung (41, 42, 43) auf, die die Konzentration eines dem Patienten verabreichten Chromophors (vorzugsweise Indocyaningrün) in den Blutgefäßen des Patienten ermittelt. Die Vorrichtung enthält weiterhin eine Steuereinrichtung, die die Leistung des Lasers gegensinnig zur ermittelten Konzentration regelt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von wachsenden, erweiterten oder mißgebildeten Blutgefäßen mit einem Laser, der Strahlung in einem Wellenbereich von 750 nm bis 850 nm emittiert.
Aus der WO 97/31582 A1 ist es bereits bekannt, z. B. Tumore dadurch zu behandeln, daß dem Patient ein Farbstoff oder Chromophor mit einem Absorptionsmaximum in einem Wellenbereich von 770 nm bis 840 nm verabreicht wird und die krankhafte Körperstelle mit Licht mit einer Wellenlänge in dem genannten Bereich behandelt wird. Als Farbstoff oder Chromophor ist Indocyaningrün und als Lichtquelle ein Diodenlaser vorgeschlagen.
Aus US-5,394,199 A ist es bekannt, vom Kapillarnetz des Auges (choroidocapillaries) mit Hilfe von Indocyaningrün Angiographiebilder zu erstellen, um damit präzise den Therapielaser zu justieren.
Aus "OPHTHALMIC SURGERY" März 1994, Vol. 25, No. 3, Seiten 195-201 ist es bekannt, choroidale neovaskuläre Membranen unter Verabreichung von ICG und Behandlung mit einem Diodenlaser mit einer Emissionswellenlänge von 805 nm selektiv zu entfernen.
Aus US 5,304,170 A ist es bekannt, karotinhaltiges Körpergewebe mit einem Laser einer Emissionswellenlänge von 504 nm zu zerstören. Dabei ist vorgesehen, den Karotingehalt durch Verabreichung von Karotin zu erhöhen.
Aus US 5,571,417 A ist eine Vorrichtung zur Verschweißung von biologischem Material unter Verwendung eines Lasers bekannt. Da der Fortschritt einer solchen Verschweißung mit bloßem Auge häufig schwierig zu beobachten ist, ist die Vorrichtung mit einem Reflexionsmonitor ausgestattet, der das durch die Verschweißung verursachte veränderte Reflexionsverhalten des Gewebematerials feststellt und so dem Therapeut den Erfolg der Verschweißung anzeigt.
Aus WO 91/18646 A1 ist eine Vorrichtung zur Laserphotothermotherapie bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung wird Gewebe, das endogenes oder exogenes Chromophor enthält, mit einem Laser bestrahlt. Es wird die Temperatur des behandelten Gewebes erfaßt, und das Meßsignal wird zur Steuerung der Impulsenergie und der Wiederholungsrate der Laserpulse verwendet.
Aus WO 93/03793 A1 ist eine Vorrichtung zur medizinischen Lichtbehandlung, insbesondere zur Akupunktur, bekannt. Bei der Vorrichtung wird das von dem biologischen Gewebe reflektierte Licht erfaßt und auf der Grundlage dieser Erfassung wird die Energie des in das Gewebe gesandten Lichts geregelt.
Zusammenfassend läßt sich zu dem oben erörterten Stand der Technik feststellen, daß die meisten bekannten Vorrichtungen zur Behandlung von Blutgefäßen, insbesondere zur Behandlung von kleinen Blutgefäßen (Besenreiser) nicht vorgesehen und nicht geeignet sind. Bei den bekannten Vorrichtungen werden überwiegend endogene Chromophore, wie beispielsweise Hämoglobin, zur Absorption des Laserlichts herangezogen. Bei der Behandlung von Blutgefäßen ergibt sich daher die Problematik, daß zu kleine Gefäße zu wenig Hämoglobin enthalten, hingegen zu große Blutgefäße aufgrund der schlechten Absorptionseigenschaften des Hämoglobins und der erhöhten Wärmekonvektion nicht ausreichend erhitzt werden können und so in beiden Fällen keine ausreichende thermische Wirkung mit anschließender Koagulation des Gefäßes erzielt wird.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Behandlung von wachsenden, erweiterten oder mißgebildeten Blutgefäßen mit einem Laser zu schaffen, die sich dadurch auszeichnet, daß die Blutgefäße wirksam koaguliert werden, wobei das umliegende Gewebe möglichst wenig beeinträchtigt wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung zur Behandlung von wachsenden, erweiterten oder mißgebildeten Blutgefäßen mit einem Laser, der Strahlung in einem Wellenlängenbereich von 750 nm bis 850 nm emittiert, gelöst, der eine Meßeinrichtung aufweist, die die Konzentration eines die Laserstrahlung absorbierenden exogenen Chromophors in einem zu behandelnden Blutgefäß ermittelt, und der ferner eine Steuereinrichtung aufweist, die die Leistung des Lasers gegensinnig zur ermittelten Konzentration regelt. Durch die erfindungsgemäße Messung der Konzentration eines exogenen, d. h. dem Patienten verabreichten Chromophors, und die entsprechende Leistungsregelung des Lasers wird erreicht, daß die Laserleistung optimal dosiert werden kann. So lange die Konzentration des exogenen Chromophors in dem zu behandelnden Blutgefäß sehr hoch ist, ist eine geringe Laserleistung ausreichend. Wenn im Laufe der Zeit infolge des Abbauens oder des Ausscheidens des exogenen Chromophors aus dem Blutkreislauf die Konzentration desselben sinkt, wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Leistung des Lasers gegensinnig geregelt, d. h. erhöht. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß unter Leistung die Energie pro Zeiteinheit (Maßeinheit Watt) zu verstehen ist, die dem Gefäß durch die Behandlung zugeführt wird.
Die Konzentration des exogenen Chromophors in dem Blutgefäß kann auf mannigfaltige Weise, beispielsweise auch durch Entnahme einer Blutprobe, gemessen werden. Besonders vorteilhaft ist jedoch eine Meßeinrichtung, die als Reflexionsmeßeinrichtung ausgebildet ist, da diese nicht-invasiv arbeitet und folglich für den Patienten mit weniger Belastung verbunden ist. Das Laserlicht, das auf die Hautoberfläche trifft, wird aufgrund der verschiedenen Brechungsindizes von Luft und Haut zu einem bestimmten Teil (Reflexionskoeffizient R) reflektiert.
P1 ist P0 - RP0 = P0(1 - R),
wobei P1 die reflektierte und P0 die ursprünglich eingestrahlte Leistung ist.
Der Teil P2 der ursprünglichen Leistung P0, der nach Durchqueren der Epidermis und eines Teils der Dermis am Blutgefäß ankommt, ergibt sich aus folgender Formel:
P2 = P1 exp(-αMel(λ)z) - P1RH = P1[exp(-αMel(λ)z) - RH]
P2 = P0(1 - R)[exp(-αMel(λ)z) - RH].
Dabei beschreibt der Faktor αH(λ)z die Abschwächung des Laserlichts in Ausbreitungsrichtung z von der Hautoberfläche bis zum Erreichen des jeweiligen Blutgefäßes. Der Faktor αMel(λ)z ist vom Melaningehalt des jeweiligen Hautabschnittes abhängig. Die durch die Chromophor-Konzentration vermittelte Absorption des Laserlichts der Leistung P ist somit
P = P2(1 - T)
P = P0(1 - R)[exp(-αMel(λ)z) - RH][1 - exp(-αCh((λ, t)z)]
Die Abschwächung des Laserlichts durch die Reflexion R, die interne Reflexion RH und durch den Faktor exp(-αMel(λ)z) ist, im Gegensatz zur Chromophor- Konzentration αCh(λ, t), eine zeitliche Invariante. Durch Messung des reflektierten Anteils des eingestrahlten Lichts kann durch die obige Berechnung die sich ändernde Chromophor-Konzentration im Blutgefäß (αCh((λ, t)) erfaßt werden. Die Steuereinrichtung regelt aufgrund der erfaßten Chromophor- Konzentration die Leistung des Lasers gegensinnig zur ermittelten Konzentration, d. h. bei hoher Konzentration wird die Leistung des Lasers vergleichsweise niedrig eingestellt, während bei relativ niedriger Konzentration eine vergleichsweise hohe Laserleistung appliziert wird.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Steuereinrichtung zur Messung der Konzentration des Chromophors die Aussendung eines Pilotlichtimpulses veranlaßt, dessen Leistung so gering bemessen ist, daß dieser keine bleibenden Veränderungen in dem Blutgefäß oder dem dieses umgebenden Gewebe verursacht. Aufgrund des Pilotlichtimpulses wird lediglich die Chromophorkonzentration bestimmt, so daß diese im voraus, d. h. vor Beginn der Behandlung, adäquat eingestellt werden kann. Die Steuereinrichtung kann dabei so programmiert sein, daß ein solcher Pilotlichtimpuls in regelmäßigen Abständen oder beispielsweise vor Aussendung eines jeden Therapieimpulses ausgesandt werden kann, um Änderungen der Chromophor-Konzentration rechtzeitig zu erfassen.
Durch eine Rechnereinheit wird dann aus einer Leistung des Pilotlichtimpulses und der durch die Meßeinrichtung erfaßten reflektierten Lichtleistung nach oben angegebener Formel die Chromophor-Konzentration bestimmt.
Nach einer Ausführungsvariante kann auch vorgesehen sein, für die Meßeinrichtung eine eigene Meßlichtquelle zu verwenden. Das Licht der Meßlichtquelle kann auf den Therapiebereich gerichtet werden, es besteht jedoch auch bei dieser Ausführungsvariante die Möglichkeit, das Licht der Meßlichtquelle auf einen anderen Körperbereich zu richten, an dem die Chromophor-Konzentration im Blut des Patienten leicht ermittelt werden kann.
Bei der Steuerung der Leistung des Lasers hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß diese umgekehrt proportional zur festgestellten Chromophor-Konzentration geregelt wird. Das Produkt aus applizierter Laserleistung und gemessener Konzentration bleibt daher während der Behandlung im wesentlichen konstant. Die Laserstrahlung wird vorzugsweise in Form von Pulsen, wiederum vorzugsweise in Form von rechteckigen Pulsen mit einer Dauer von maximal 10 ms, vorzugsweise mit einer Dauer von 1 bis 5 ms, abgegeben. Durch die Anwendung derart kurzer Lichtimpulse in Verbindung mit einer verhältnismäßig hohen Leistung wird sichergestellt, daß das therapeutische Licht in das Gefäß eindringen und das Gefäß durchsetzen kann und der durch die Wärme ausgelöste Koagulationsvorgang auf das Gefäß beschränkt bleibt. In manchen Anwendungsfällen hat sich jedoch auch eine Lasersteuerung als vorteilhaft erwiesen, bei der die Pulse nicht als Einzelimpulse, sondern als Doppelpulse mit einer Pause von weniger als 5 ms abrufbar sind. Eine Pause von weniger als 5 ms liegt unterhalb der thermischen Relaxationszeit, so daß auch noch die therapeutische Wirkung des zweiten Impulses gewährleistet ist. Andererseits ermöglicht jedoch die Pause eine Zwischenkühlung des umliegenden Gewebes, vor allem des Gewebes, das vor dem Blutgefäß liegt, so daß sich diese Betriebsweise des Lasers als gewebeschonend erwiesen hat.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Steuereinrichtung so konzipiert, daß die Pulslänge gegensinnig zur Leistung geregelt wird. Es hat sich nämlich als vorteilhaft für die Gefäßbehandlung erwiesen, wenn beispielsweise bei einer wegen eines hohen Chromophorgehalts verminderten Leistung der Laserstrahlung die Pulslänge vergrößert wird, so daß die Gesamtenergie eines dem Gefäß zugeführten Lichtimpulses etwa konstant gehalten wird.
Als Laser wird vorteilhafterweise ein Diodenlaser verwendet, der eine Leistung von 100 bis 800 Watt und eine Emissionswellenlänge von 805 nm aufweist.
Um das Laserlicht mit hoher Zielgenauigkeit auf die zu behandelnden Gefäße des Patienten zu leiten, ist nach einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, den Laser über einen Lichtleiter mit einem Handstück zu verbinden. Das Handstück kann eine transparente Auflagefläche zur Auflage auf die Haut des Patienten aufweisen. In dem Handstück kann ferner ähnlich wie in einem Dermatoskop eine Beleuchtungseinrichtung und eine Lupe sowie ein Maßstab zum Messen der zu behandelnden Gefäße vorgesehen sein. Der Laserstrahl wird durch einen spektral selektiven Spiegel, vorzugsweise einen dichroitischen Spiegel, in das dermatoskopähnliche Handstück eingeleitet, wobei der Therapeut von der Rückseite des Spiegels durch diesen hindurch die Therapiefläche beobachten kann. Mittels einer Zielmarkierung im Handstück, die vorzugsweise auf der transparenten Auflagefläche angebracht ist, kann der Therapeut den Laserstrahl gezielt auf das zu behandelnde Gefäß richten. Durch einen Maßstab in dem Handstück kann der Therapeut die Größe des Gefäßes feststellen.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist eine einstellbare Blende im Handstück vorgesehen, mit der der Durchmesser des Laserstrahls so begrenzt werden kann, daß nur das Gefäß bestrahlt und eine über die Ränder des Gefäßes hinausgehende Bestrahlung des Gewebes vermieden wird.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Steuereinrichtung die Abgabe von Laserlicht durch den Laser sperrt, wenn die durch die Meßeinrichtung festgestellte Chromophorkonzentration unterhalb einer vorgegebenen unteren Schwelle liegt. Unterhalb einer bestimmten unteren Schwelle der Chromophor-Konzentration wäre eine zum Ausgleich dieser geringen Konzentration hohe Leistung des Lasers erforderlich, die für die Therapie nicht optimal wäre. Durch die Sperrung der Vorrichtung wird daher eine solche unangemessene Behandlung im Bereich zu geringer Chromophor- Konzentrationen vermieden.
Überraschenderweise hat sich jedoch auch herausgestellt, daß eine Behandlung bei zu hohen Chromophor-Konzentrationen insuffizient sein kann. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist daher vorgesehen, daß die Steuereinrichtung die Abgabe von Lichtimpulsen durch den Laser sperrt, wenn die durch die Meßeinrichtung festgestellte Chromphor-Konzentration oberhalb einer vorgegebenen oberen Schwelle liegt. Es wurde nämlich gefunden, daß bei zu hohen Chromophor-Konzentrationen das therapeutische Laserlicht so stark absorbiert wird, daß dieses das zu behandelnde Gefäß nicht ausreichend durchdringen kann. Vielmehr wird das Laserlicht ausschließlich am Rande des Gefäßes absorbiert, so daß sich diese Koagulation nicht über den gesamten Gefäßquerschnitt erstreckt und das Gefäß somit nicht wie angestrebt sklerosiert werden kann.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist ein Intensitätssensor vorgesehen, der vorzugsweise in dem Handstück untergebracht ist. Durch den Intensitätssensor kann das an der Behandlungsstelle reflektierte Licht zur Bestimmung der exogenen Chromophor-Konzentration gemessen werden. Anstatt den Intensitätssensor in dem Handstück unterzubringen, ist es jedoch auch möglich, in dem Lichtweg des Lasers einen Auskoppelspiegel anzuordnen, der reflektiertes Licht dem Intensitätssensor zuführt. In diesem Fall kann der Intensitätssensor vorteilhafterweise in der Nähe des Lasers angeordnet sein.
Vorteilhaft ist auch eine Ausführungsform, bei der das Handstück mit einer Videokamera verbunden ist. Durch die Videokamera kann über einen Monitor der Therapiebereich dargestellt werden, wobei eine Falschfarbendarstellung der Chromophor-Konzentration dem Therapeuten das Auffinden der zu behandelnden Blutgefäße erleichtert. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Handstück mit einer Kühleinrichtung, vorzugsweise einem Peltierelement, versehen. Durch dieses kann die während der Behandlung freigesetzte und vom Patienten häufig als unangenehm empfundene Wärme abgeführt werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorrichtung zur Behandlung von Blutgefäßen gemäß der Erfindung;
Fig. 2 das bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1 verwendete Handstück in Schnittdarstellung und vergrößertem Maßstab;
Fig. 3 das in Fig. 2 gezeigte Handstück in einer Ansicht von unten;
Fig. 4 die bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1 verwendete Zentraleinheit mit Laser, Steuerung und Meßeinrichtung;
Fig. 5 eine Ausführungsvariante der Zentraleinheit;
Fig. 6 eine Ausführungsvariante des Handstücks; und
Fig. 7 eine im Zusammenhang mit dem Handstück gemäß Fig. 6 zu verwendende Zentraleinheit.
In Fig. 1 sind die Hauptteile der Laserbehandlungsvorrichtung gemäß der Erfindung zu erkennen. Diese sind das dermatoskopähnliche Handstück 11 mit Handgriff 15, das über einen Lichtleiter 10 mit einer Zentraleinheit 14 verbunden ist. An dem Handgriff 15 befindet sich ein Auslöseschalter 16, über den der Therapeut den Laser aktivieren kann. Wie weiter unten im einzelnen noch ausgeführt wird, enthält die Zentraleinheit 14 den Laser, die dazugehörige Steuereinrichtung und die zur Messung der exogenen Chromophor-Konzentration vorgesehene Meßeinrichtung. An das Handstück 11 ist eine Videokamera 12 angekoppelt, die mit einem Monitor 13 verbunden ist.
Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, weist das Handstück ein zylindrisches Gehäuse 21 mit einer Vergrößerungslupe 26 auf. Im Innenraum des Gehäuses 21 befindet sich eine Glühlampe 22, deren Stromversorgungsdrähte (nicht dargestellt) über den Handgriff 15 zur Zentraleinheit 14 geführt sind. Das zylindrische Gehäuse 21 ist an seinem der Lupe 26 gegenüberliegenden Ende mit einer planen Glasplatte abgeschlossen. Durch eine seitliche Öffnung im Gehäuse 21 ragt ein Lichtleiter 10 in das Gehäuse, der in dem bereits erwähnten Handgriff 15 geführt ist. Gegenüber dem in das Gehäuse 21 leicht hineinragenden Lichtleiter ist ein dichroitischer Spiegel 23 angeordnet, der so schräg gestellt ist, daß der aus dem Lichtleiter 10 austretende Laserstrahl senkrecht auf die Glasplatte 20 gerichtet wird. Im Bereich der Glasplatte 20 ist das Gehäuse 21 von einem die Glasplatte kühlenden Peltierelement 25 umgeben. Durch eine gegenüber dem Ende des Lichtleiters 10 angeordnete einstellbare Blende 24 kann der Durchmesser des Laserstrahls gewünschtenfalls begrenzt werden.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Darstellung des Handstücks ist die in Fig. 1 gezeigte Videokamera weggelassen. Der Therapeut kann daher durch die Lupe 26, durch den dichroitischen Spiegel 23 und die Glasplatte 20 auf das Therapiefeld blicken, wobei dieses durch die Lampe 22 beleuchtet wird. Der dichroitische Spiegel ist zu diesem Zweck so abgestimmt, daß er lediglich das Laserlicht (805 nm) reflektiert, während der für den übrigen Spektralbereich, insbesondere den sichtbaren Spektralbereich, durchlässig ist und somit die Beobachtung des Therapiebereiches nicht stört.
Wie aus der in Fig. 3 gezeigten Darstellung des Handstückes von der Unterseite her zu erkennen ist, ist die Glasplatte 20 mit einer Zielmarkierung 30 versehen, mit der präzise das zu behandelnde Gefäß anvisiert werden kann, bevor der Laserimpuls ausgelöst wird.
Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild der Zentraleinheit 14. Die Zentraleinheit enthält einen Diodenlaser 40 (Wellenlänge 805 nm), der durch eine Steuereinheit 44 angesteuert wird. Ferner ist ein Lichtintensitätssensor 42 vorgesehen, dessen Ausgangssignal einem Rechner 43 zugeführt wird. Der Ausgang des Rechners 43 ist mit dem Eingang der Steuerung 44 verbunden. Das aus dem Laser 40 austretende Licht durchläuft einen schräg gestellten Spiegel 41 und wird in den Lichtleiter 10 eingekoppelt, über den es dem Handstück zugeführt wird.
Von der Therapiefläche reflektiertes Licht läuft vom Handstück 11 (Fig. 2) in dem Lichtleiter 10 zurück zur Zentraleinheit 14. Ein Teil des Lichtes wird dort an dem schräg gestellten Spiegel 41 reflektiert und gelangt in den Intensitätssensor, der ein elektrisches Signal liefert, das der Leistung des reflektierten Signals entspricht.
Die insoweit beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt:
Beispielsweise zur Entfernung von sichtbaren Venen im Beinbereich (sogenannte Besenreiser) wird einem Patient oder einer Patientin Indocyaningrün (als Chromophor) mit einer Dosis von 1-10 mg pro kg Körpergewicht intravenös verabreicht. Vor der Verabreichung wird ein Laserimpuls geringer Leistung auf den zu behandelnden Hautbereich abgegeben, um in einer Art Blindversuch die Reflexionseigenschaften des Hautbereiches zu ermitteln (αMel, RH). Hierzu wird über ein Bedienfeld 45 die Steuerung in den Betriebszustand "Eichung" geschaltet. Die entsprechenden Werte werden im Rechner 43 gespeichert. Sobald das Indocyaningrün (ICG) sich gleichmäßig im Blutgefäßsystem verteilt hat, wird über das Bedienfeld 45 die Steuerung auf den Betriebszustand "Therapie" geschaltet und erneut ein Laserimpuls geringer Energie abgegeben, wobei der Therapeut vor Betätigung des Auslöseschalters 16 das Handstück mittels der Zieleinrichtung 30 so justiert, daß durch den Laserstrahl ein zu behandelndes Gefäß getroffen wird. Die auftretende Reflexion wird über den Auskoppelspiegel 41 und den Intensitätssensor 42 erneut bestimmt, und aus dem Vergleich zwischen dem zuvor beschriebenen Blindversuch wird im Rechner 43 die Konzentration des Indocyaningrüns errechnet. Der Rechner 43 errechnet desweiteren die zu der Konzentration passende Laserleistung und gibt den Wert an die Steuereinheit 44 weiter. Danach wird sofort ein Laserimpuls von ca. 2 ms Dauer mit einer entsprechenden Energie im Bereich von 100 bis 800 Watt (je nach ermittelter Konzentration) abgegeben. Die Lichtleistung ist so bemessen, daß das Licht überwiegend in dem zu verödenden Blutgefäß absorbiert und dort in Wärme verwandelt wird, so daß das Blut koaguliert und das Gefäß an dem bestrahlten Punkt zerstört wird. Falls die ICG-Konzentration im Blut des Patienten oder der Patientin zu hohe Werte erreichen sollte oder wenn die Werte zu tief liegen, wird dies durch den Rechner ermittelt und durch eine Warnlampe (nicht dargestellt) angezeigt. Gleichzeitig wird die Impulsabgabe blockiert, so daß gewährleistet ist, daß die Behandlung nur im Bereich der richtigen ICG-Konzentration erfolgt.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsvariante für die Zentraleinheit. Die Zentraleinheit gemäß der Ausführungsvariante der Fig. 1 weist neben einem gesonderten Laser 40 für die Therapie und der dazugehörigen Steuerung 44 einen weiteren Laser 50 auf, der nur für die Bestimmung der ICG-Konzentration vorgesehen ist. Das Licht des Lasers wird in einen zusätzlichen Lichtleiter 51 eingekoppelt und der in dem Therapiebereich reflektierte Anteil des Lichtes wird über den Lichtleiter 51 zurück zur Zentraleinheit geführt, wo er über den Auskoppelspiegel 41 dem Sensor 42 zugeführt wird, das Signal des Intensitätssensors 42 wird wiederum dem Rechner 43 zugeführt, der in sinngemäß gleicher Weise wie oben beschrieben die Laserleistung und eventuell zusätzlich die Impulsdauer erreicht und entsprechende Signale an die Steuerung 44 weitergibt. Mit der in Fig. 5 gezeigten Zentraleinheit kann die ICG- Konzentration in den Blutgefäßen im Prinzip an jeder beliebigen Körperstelle permanent ermittelt werden. Die Abgabe von Probelichtimpulsen ist nicht erforderlich.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsvariante der Behandlungsvorrichtung. Das in Fig. 6 gezeigte Handstück ist genauso aufgebaut wie das Handstück, das anhand der Fig. 2 beschrieben ist, so daß auf eine Wiederholung dieser Teile verzichtet werden kann. Das Handstück, das in Fig. 6 gezeigt ist, enthält jedoch zusätzlich einen Sensor 42, der mit einer optischen Linse 43 ausgerüstet ist. Der Sensor und die optische Linse sind so positioniert, daß das von dem Laserstrahl behandelte Blutgefäß auf die lichtempfindliche Fläche des Sensors 42 abgebildet wird und der Sensor 42 dadurch den reflektierten Anteil des Lichtes ermitteln kann. Der durch den Sensor 42 ermittelte Lichtleistung wird über eine elektrische Leitung (nicht gezeigt) an die Zentraleinheit 14 (siehe Fig. 7) weitergeleitet. Sie wird dort in der bereits anhand der Fig. 1 bis 5 beschriebenen Art und Weise in dem Rechner 43 verarbeitet und an die Steuereinheit 44 weitergeleitet, die den Laser 40 zur Auslösung von entsprechenden Lichtimpulsen zur Lasertherapie veranlaßt, sofern der Auslöseschalter 16 betätigt wird.
Bezugszeichenliste
10
Lichtleiter
11
Handstück
12
Videokamera
13
Monitor
14
Zentraleinheit
15
Handgriff
16
Auslöseschalter
20
transparente Platte
21
Gehäuse
22
Beleuchtungsanzeige
23
dichroitischer Spiegel
24
Blende
25
Peltierelement
26
Lupe
40
Laser (Therapie)
41
Ankoppelspiegel
42
Sensor
43
Rechner
44
Steuereinheit
50
Meißlaser
51
Lichtleiter für Meßstrahl

Claims (32)

1. Vorrichtung zur Behandlung von wachsenden, erweiterten oder mißgebildeten Blutgefäßen mit einem Laser (40), der Strahlung in einem Wellenlängenbereich von 750 nm bis 850 nm emittiert, gekennzeichnet durch eine Meßeinrichtung (41, 42, 43), die die Konzentration eines die Laserstrahlung absorbierenden exogenen Chromophors in dem zu behandelnden Blutgefäß ermittelt, und eine Steuereinrichtung (44), die die Leistung des Lasers gegensinnig zur ermittelten Konzentration regelt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (41, 42, 43) eine Reflexionsmeßeinrichtung ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung der Konzentration des Chromophors die Steuereinrichtung (44) die Aussendung eines Pilotlichtimpulses veranlaßt, dessen Leistung so gering bemessen ist, daß dieser keine bleibenden Veränderungen in dem Blutgefäß oder dem dieses umgebenden Gewebe verursacht.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (41, 42, 43) eine Rechnereinheit (43) umfaßt, die aus der Leistung des Pilotlichtimpulses und der reflektierten Lichtleistung die Chromophorkonzentration bestimmt.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (41, 42, 43) eine eigene Meßlichtquelle (50) aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung die Leistung des Lasers (40) umgekehrt proportional zur festgestellten Chromophorkonzentration regelt.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser (40) die Laserstrahlung in Form von Pulsen erzeugt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulse im wesentlichen rechteckförmig sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulse eine Dauer von weniger als 10 ms, vorzugsweise 1 bis 5 ms, aufweisen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulse einzeln abrufbar sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulse als Doppelpulse mit einer Pause von weniger als 5 ms abrufbar sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (44) die Pulslänge gegensinnig zur Leistung regelt.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser (40) ein Diodenlaser ist.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser (40) eine Leistung von 100 bis 800 W aufweist.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser (40) Licht einer Wellenlänge von 805 nm emittiert.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser über einen Lichtleiter (10) mit einem Handstück (11) verbunden ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Handstück (11) eine transparente Auflagefläche (20) zur Auflage auf die Haut eines Patienten aufweist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Handstück (11) ein Gehäuse (21) mit einer Beleuchtungseinrichtung (22) aufweist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Handstück (11) eine Lupe (22) und einen Maßstab zum Messen der zu behandelnden Gefäße aufweist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Handstück (11) einen spektral selektiven Spiegel (23) zur Einkopplung des Laserstrahles aufweist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel (23) ein dichroitischer Spiegel ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Handstück (11) eine Zielmarkierung (30) aufweist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Handstück eine einstellbare Blende (24) zur Durchmesserbegrenzung des Laserstrahls aufweist.
24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (44) die Abgabe von Laserlicht durch den Laser (40) sperrt, wenn die durch die Meßeinrichtung (41, 42, 43) festgestellte Chromophorkonzentration unterhalb einer vorgegebenen unteren Schwelle liegt.
25. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (44) die Abgabe von Lichtimpulsen durch den Laser (40) sperrt, wenn die durch die Meßeinrichtung (41, 42, 43) festgestellte Chromophorkonzentration oberhalb einer vorgegebenen oberen Schwelle liegt.
26. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Intensitätssensor (42) vorgesehen ist, dem ein Teil eines durch das Blutgefäß des Patienten reflektierten Lichtes zugeführt wird.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Intensitätssensor in dem Handstück (11) angeordnet ist.
28. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Lichtweg des Lasers (40) ein Auskoppelspiegel (41) angeordnet ist, der reflektiertes Licht dem Intensitätssensor (42) zuführt.
29. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Handstück (11) mit einer Videokamera (12) verbunden ist.
30. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Handstück eine Kühleinrichtung (25) aufweist.
31. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Videokamera (12) an einen Monitor (13) angeschlossen ist.
32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Monitor (13) eine Falschfarbendarstellung der Chromophorkonzentration liefert.
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