DE3713512A1

DE3713512A1 - Laserhandstueck

Info

Publication number: DE3713512A1
Application number: DE19873713512
Authority: DE
Inventors: Akinori Nagasawa
Original assignee: J Morita Manufaturing Corp
Current assignee: J Morita Manufaturing Corp
Priority date: 1986-04-22
Filing date: 1987-04-22
Publication date: 1987-10-29
Anticipated expiration: 2007-04-23
Also published as: FI871754A0; SE8701639L; NL191668C; US4849859A; KR870009701A; FR2598313A1; NL8700956A; SE462257B; GB2191016A; FI91359B; FI91359C; CA1276689C; FR2598313B1; FI871754A; KR900007497B1; DE3713512C2; NL191668B; GB2191016B; GB8709528D0; SE8701639D0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Laserhandstück, das für eine medizinische Behandlung, insbesondere eine zahnärztliche Behandlung, bestimmt ist.

In jüngster Zeit wurden verschiedene Versuche gemacht, Laserstrahlen auf dem Gebiet der medizinischen Behandlung einzusetzen. Einige Ge räte kommen jetzt zur praktischen Anwendung. Beispielsweise ist aus der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung 57 - 163253 eine insbesondere für ein zahnärztliches Handstück bestimmte Laseranwendung bekannt. Da bei wird ein Reflektor durch Betätigen eines außerhalb des Handstück körpers sitzenden Steuerknopfes gedreht, um den von einer Laserquelle stammenden Laserstrahl unter einem gewünschten Winkel umzulenken. Im Falle dieses Handstückes ragt jedoch der Steuerknopf von dem Kopfteil des Handstückes nach außen vor. Wenn das Kopfteil in die enge Mund höhle eingeführt wird, stellt der Steuerknopf ein Hindernis dar. Bei der bekannten Anordnung ist der Steuerknopf unmittelbar mit der Welle des Reflektors verbunden, so daß der Knopf betätigt werden muß, während er sich in der Mundhöhle befindet oder nachdem das Kopfteil des Hand stückes aus der Mundhöhle herausgenommen wird. Unter diesen Umstän den ist die Anwendung des Handstückes unpraktisch. Es ist häufig auch sehr schwierig, den Laserstrahl exakt auf eine Zielstelle auftreffen zu lassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Laserhandstück, insbeson dere für zahnärztliche Anwendungen, zu schaffen, das einfach zu hand haben ist und bei dem der Laserstrahl genau auf jede gewünschte Stelle gerichtet werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Laserhandstück, bei dem ein von einer Laserquelle zu einem Handstückkörper übermittelter Laserstrahl in einem Kopfteil umgelenkt wird, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Hand stück einen innerhalb des Kopfteils schwenkbar gelagerten Reflektor und eine auf den Außenumfang des Handstückkörpers aufgesetzte Steuerhülse aufweist, die entlang der Achse des Handstückkörpers hin- und herbeweg bar und mit dem Reflektor derart verbunden ist, daß der Reflektor durch die Hin- und Herbewegung der Steuerhülse auf jeden gewünschten Win kel einstellbar ist.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteran sprüchen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Handstück gemäß der vorlie genden Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der Fig.1,

Fig. 3 einen Schnitt entsprechend Fig.1, der das Handstück in einem anderen Betriebszustand veranschaulicht,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine abgewandelte Ausführungs form eines Laserhandstücks nach der Erfindung,

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V der Fig.4,

Fig. 6 einen Schnitt entsprechend Fig.4, der das Handstück in einer anderen Arbeitsstellung veranschaulicht,

Fig. 7 einen Längsschnitt durch ein Handstück gemäß einer weiter abgewandelten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 8 eine schematische Darstellung des Verstellmechanismus der Ausführungsformen gemäß den Fig.4 bis 7, und

Fig. 9 eine schematische Darstellung des Verstellmechanismus ge mäß einer weiter abgewandelten Ausführungsform der Er findung.

Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1-3 handelt es sich um ein berührungsfrei arbeitendes Handstück, bei welchem ein Reflektor 3 von einem Reflektorträger 30 gehalten wird, der mit einem Kopfgehäuse 20 eines Kopfteils 2 über eine Gelenkwelle 21 schwenkbar verbunden ist. Dabei ist der Reflektor 3 um die Mittelachse der Gelenkwelle 21 in dem Kopfteil 2 drehbar gelagert. Ein zu der Gelenkwelle 21 paralleler Stift 31 c ist am oberen Teil des Reflektorträgers 30 befestigt. In einem Hand stückkörper 1 sitzt ein Schieber 5, der entlang der Achse des Körpers 1 verschiebbar ist. Der Stift 31 c greift in ein Langloch oder einen Schlitz 51 am vorderen Ende des Schiebers 5 ein. Der Schlitz 51 verläuft senk recht zu der Achse des Handstückkörpers 1. Am hinteren Ende des Schie bers 5 ist ein Mitnehmer 52 befestigt, der quer zur Achse des Körpers 1 gerichtet ist und der in eine Umfangsnut 42 an der Innenseite einer Steuer hülse 4 eingreift. Die Steuerhülse 4 ist auf den Außenumfang des Hand stückkörpers 1 (Griffteil) aufgesetzt und steht mit diesem über einen Ge windeabschnitt 40 in Eingriff. Wenn die Steuerhülse 4 gegenüber dem Handstückkörper 1 gedreht wird, bewegt sich die Steuerhülse 4 entlang der Achse des Körpers 1 hin und her. Die Steuerhülse 4 übergreift mit ihrem hinteren Ende einen Schiebering 43 und ist mit diesem über einen Gewindeabschnitt fest verbunden. Der Schiebering 43 umgreift den Außen umfang des Handstückkörpers 1 und kann bei einem Verstellen der Steuer hülse 4 entlang der Achse des Körpers 1 hin- und herbewegt werden. Die Steuerhülse 4 ist nicht auf die in den Figuren veranschaulichte Auslegung beschränkt, sondern kann auch in anderer Weise für eine Hin- und Her bewegung gegenüber dem Handstückkörper 1 aufgebaut sein.

Der Reflektor 3 ist bei dem in den Figuren veranschaulichten Ausführungs beispiel prismenförmig gestaltet. Er wird von einem Schraubring 35 gehalten, der in eine Lichtaustrittsöffnung 300 im unteren Teil des Reflektorträgers 30 eingeschraubt ist. Als Reflektor 3 ist vorliegend ein konkaver Spiegel vorgesehen. Es kann aber auch mit einem ebenen Spiegel gearbeitet wer den. Ferner kann eine optische Linse, ein Linsensystem oder dergleichen falls erforderlich zwischen dem Reflektor 3 und einer optischen Faser 7 sitzen. Über die optische Faser 7 wird der Laserstrahl übertragen. Die optische Faser 7 ist mit einer Ummantelung 71 versehen und verläuft koaxial durch den Handstückkörper 1 hindurch zu einer (nicht darge stellten) Laserquelle. Das Ende der Faser 7 steht dem Reflektor 3 im Kopfteil 2 gegenüber.

Über einen Auslaß 8 wird ein für die Dentalbehandlung benötigtes akti ves Fluid, beispielsweise Wasser, ausgetragen. Der Auslaß 8 ist mit dem Schieber 5 fest verbunden und macht die Hin- und Herbewegung des Schiebers 5 mit. Die Zuleitung des aktiven Fluids erfolgt über einen Zu leitungskanal 81, und das Fluid wird über den Auslaß 8 strahlartig auf die Behandlungsstelle gerichtet. An dem offenen Raum um die optische Faser 7 herum kann ein Gasdurchlaß vorgesehen sein, um die Behand lungsstelle und den Reflektor 3 zu kühlen und zu verhindern, daß der Reflektor 3 durch Rauch oder Dampf beschlagen wird, der von der Be handlungsstelle ausgeht.

Wenn bei dem zuvor erläuterten Handstück die Steuerhülse 4 gegenüber dem Handstückkörper 1 im Bereich des Gewindeabschnitts 4 gedreht wird, bewegt sich die Steuerhülse 4 entlang der Achse des Handstückkörpers 1 vor und zurück. Dabei wird über den Mitnehmer 52 der Schieber 5 ent lang der Achse des Körpers verstellt, und über die von dem Stift 31 c und dem Schlitz 51 gebildete Koppeleinrichtung wird der Reflektorträger 30 um die Gelenkwelle 21 geschwenkt. Der von der optischen Faser 7 emittierte Laserstrahl wird dadurch von dem Reflektor 3 unter einem ge wünschten Winkel umgelenkt.

In der Stellung gemäß Fig. 1 wird der Laserstrahl nahezu rechtwinke lig umgelenkt. Wenn die Steuerhülse 4 entsprechend Fig. 3 gedreht und zuruckbewegt wird, wird der Stift 31 c von dem Schieber 5 nach hinten gezogen. Der Reflektor 3 wird entsprechend Fig. 3 um die Gelenkwelle 21 entgegen dem Uhrzeigersinn geschwenkt. Es versteht sich, daß der La serstrahl durch Vorwärtsbewegen der Steuerhülse 4 auch in umgekehr ter Richtung umgelenkt werden kann.

Weil der Winkel des mit dem Kopfteil 2 schwenkbar verbundenen Reflektors 3 durch Verstellen der den Außenumfang des Handstückkörpers 1 um greifenden Steuerhülse geändert wird, ragen von der Außenfläche des Kopfteils 2 keine Stellglieder für das Verstellen des Reflektors 3 vor. Bei Anwendung der Anordnung für ein zahnärztliches Handstück, kann das Handstück problemlos in eine enge Mundhöhle eingeführt und aus dieser wieder herausgezogen werden. Die Bestrahlungsrichtung des Laserstrahls läßt sich während der Behandlung durch Betätigen der in Abstand von dem Kopfteil 2 liegenden Steuerhülse 4 ändern. Das Kopfteil braucht infolgedessen nicht jedesmal herausgenommen und wie der eingeführt zu werden, wenn während der Dentalbehandlung der Umlenkwinkel geändert werden muß. Infolgedessen ist eine effiziente und genaue Behandlung sichergestellt.

Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 4-9 handelt es sich um ein Kontakt-Winkelhandstück. Dabei sind in dem Kopfteil 2 über die Gelenkwelle 21 der Reflektorträger 30 und zusätzlich ein Applikator träger 6 derart schwenkbar abgestützt, daß sie um unterschiedliche Winkel um die Achse der Gelenkwelle 21 gedreht werden können. Der Reflektor 3 ist auch in diesem Fall mit dem Reflektorträger 30 über den Schraubring 35 verbunden. Eine ovale, konische Behandlungs-Kontakt sonde 60 oder eine Kondensorlinse (nicht veranschaulicht) ist in dem Applikatorträger 6 über Stellschrauben (Schraubringe) 62 und 63 ge halten. Die Sonde 60 oder die Linse kann über den Applikatorträger 6 mit dem Strahlengang des von dem Reflektor 3 umgelenkten Laserstrahls genau ausgerichtet werden.

Wie bei der zuvor erläuterten Ausführungsform umgreift die Steuerhülse 4 den Außenumfang des Handstückkörpers 1 im Bereich des Gewindeab schnitts 40, so daß die Steuerhülse 4 zusammen mit dem Schiebering 43 entlang der Achse des Körpers 3 vor- und zurückbewegt werden kann. Der die Hin- und Herbewegung bewirkende Mechanismus ist nicht auf die in den Fig. 4-6 veranschaulichte Ausbildung beschränkt. Der entlang der Achse des Körpers 1 verschiebbare Schieber 5 ist auch in diesem Fall in dem Handstückkörper 1 eingebaut und mit der Steuer hülse 4 über den Mitnehmer 52 verbunden, der in die Umfangsnut 42 der Steuerhülse eingreift, so daß bei einer Verstellung der Steuerhül se 4 der Schieber 5 hin- und herbewegt wird. Das vordere Ende des Schiebers 5 ist mit dem Reflektorträger 30 und dem Applikatorträger 6 über Koppelstellen 31 bzw. 61 verbunden. Bei einer Verstellbewe gung des Schiebers 5 werden der Reflektorträger und der Applika torträger um die Gelenkwelle 21 gedreht. Die durch Drehen der Steuer hülse 4 erzwungene Winkeländerung des Applikatorträgers 6 ist so ein gestellt, daß sie zweimal so groß wie diejenige des Reflektorträgers 30 ist.

Entsprechend den Fig. 4-6 ist die Gelenkwelle 21 am vorderen Ende von Trägerarmen 11 schwenkbar abgestützt, die an dem Handstückkör per 1 seitlich vorstehen. Der Reflektorträger 30 und der Applikatorträ ger 6 sind ihrerseits auf der Gelenkwelle 21 drehbar gelagert. Am vor deren Ende der Schiebers 5 befindet sich das Langloch oder der Schlitz 51 das bzw. der die Achse des Schiebers 5 rechtwinkelig schneidet. Parallel zu der Gelenkwelle 21 verlaufende Stifte 31 a und 61 a sind an den Reflektorträger 30 bzw. dem Applikatorträger 6 fest angebracht. Diese Stifte bilden die oben erwähnten Koppelstellen 31 bzw. 61, und sie greifen beide in den Schlitz 51 ein. Der Abstand des Stifts 31 a von der Gelenkwelle 21 ist doppelt so groß wie der Abstand des Stifts 61 a von der Gelenkwelle 21. Wenn daher der Schieber 5 entsprechend Fig. 8 zurückgeschoben wird, werden die Stifte 31 a und 61 a von dem Schlitz 51 nach hinten mitgenommen. Die Stifte 31 a, 61 a schwenken dabei ent gegen dem Uhrzeigersinn um die Gelenkwelle 21, während sie in der Längsrichtung des Schlitzes 51 gleiten. Der umgelenkte Laserstrahl geht von der Richtung I ₁ in die Richtung I ₂ über. Weil der Drehwinkel β des Stifts 61 a näherungsweise doppelt so groß wie der Drehwinkel α des Stifts 31 a ist, werden die Sonde 60 bzw. andere mit dem Applika torträger 6 verbundene Bauteile mit dem Strahlengang des reflektierten Laserstrahls I ₂ nahezu exakt ausgerichtet. Dies ist darauf zurückzuführen, daß sich der Winkel des reflektierten Laserstrahls um das Doppelte des Verstellwinkels des Reflektors 3 ändert, wenn der Reflektor 3 gedreht wird, um in fest vorgegebener Richtung einfallendes Laserlicht umzulen ken.

In der Arbeitsstellung gemäß Fig. 4 wird der Laserstrahl nahezu recht winkelig umgelenkt. Die Oberfläche des Reflektors 3 steht zu dem Ende der optischen Faser 7 unter einem Winkel von 45°, und die Sonde 60 und zugehörige Teile stehen unter einem Winkel von näherungsweise 90° mit Bezug auf die Achse des Handstückkörpers 1, so daß der reflek tierte Laserstrahl I ₁ unter einem Winkel von näherungsweise 90° mit Be zug auf den einfallenden Laserstrahl emitiert wird. Wenn der Schieber 5 durch Verstellen der Steuerhülse 4 zurückgeschoben wird, werden der Reflektorträger 30 und der Applikatorträger 6 gemäß Fig. 6 entgegen dem Uhrzeigersinn um die Gelenkwelle 21 geschwenkt. Die Winkeländerung des Applikatorträgers 6 ist zweimal so groß wie diejenige des Reflektor trägers 30. Infolgedessen läuft der reflektierte Laserstrahl I ₂ durch die Kontaktbehandlungssonde 60 hindurch, die auf dem Applikatorträger 6 montiert ist. Es versteht sich, daß durch Vorbewegen der Steuerhülse 4 der Laserstrahl auch in entgegengesetzter Richtung verstellt werden kann.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 wird die Gelenkwelle 21 von dem in den Handstückkörper 1 eingeschraubten Kopfgehäuse 20 abgestützt. Der Reflektorträger 30 und der Applikatorträger 6 werden von dem Gehäuse 20 abgedeckt. Im Falle der Ausführungsform gemäß den Fig. 4-6 lassen sich der Reflektorträger 30 und der Applikatorträger 6 leicht war ten und überprüfen. Da diese Träger jedoch freiliegen, müssen ihre Ober flächen geglättet, d.h. ihre Kanten abgerundet, werden, um Verletzungen auszuschließen, wenn das Handstück für eine medizinische Behandlung in die Mundhöhle eingeführt wird. Dagegen ist eine Glättung der Oberflächen von Reflektorträger 30 und Applikatorträger 6 im Falle der Ausführungs form gemäß Fig. 7 nicht notwendig, wo diese Träger von dem Gehäuse 20 abgedeckt sind. Außerdem sind dabei der Reflektorträger 30 und der Applikatorträger 6 wesentlich weniger der Gefahr von Beschädigungen und Verschmutzung ausgesetzt. Aufbau und Funktionsweise der Ausführungs form gemäß Fig. 7 entspricht im übrigen derjenigen der Ausführungsform nach den Fig. 4-6.

Bei der vierten Ausführungsform gemäß Fig. 9 ist eine Schwenkwelle 22 an dem Kopfteil 2 befestigt. Ein Stift 61 b ist am oberen Teil des Appli katorträgers 6 angebracht. Der Stift 61 b und die Schwenkwelle 22 sind über Koppelglieder 33 und 34 von gleicher Länge miteinander verbunden. Die Koppelglieder 33, 34 stehen untereinander über einen Verbindungs stift 31 b derart in Verbindung, daß der von den Koppelgliedern einge schlossene Winkel geändert werden kann. Der Stift 61 b greift in ein lotrechtes Langloch oder einen Schlitz 51 am Ende des Schiebers 5 ein, während der Verbindungsstift 31 b in einem Schlitz 32 verschiebbar ge führt ist, der entlang der Achse des Reflektorträgers 30 verläuft. In diesem Fall stellen der Verbindungsstift 31 b und der Stift 61 b die oben erwähnten Koppelstellen 31 und 61 dar. Wenn der Schieber 5 zurückge schoben wird, wie dies in Fig. 9 mit unterbrochenen Linien angedeutet ist, wird der Stift 61 b über den Schlitz 51 zurückgezogen und um die Ge lenkwelle 21 geschwenkt. Der Stift 31 b gleitet in dem Schlitz 32 und dreht sich um die Gelenkwelle 21. Infolgedessen werden sowohl der Reflektor träger 30 als auch der Applikatorträger 6 um die Gelenkwelle 21 gedreht. Dabei liegt der Stift 31 b stets auf der Mittellinie des gleichschenkeligen Dreiecks, das von dem Stift 61 b, der Gelenkwelle 21 und der Schwenk welle 22 gebildet wird. Infolgedessen ist die Änderung des Winkels β des Stifts 61 b näherungsweise zweimal so groß wie die Änderung des Winkels α des Stifts 31 b. Dementsprechend wird der Applikatorträger 6 um einen doppelt so großen Winkel wie der Reflektorträger 30 ver schwenkt, und die Sonde 60 sowie zugehörige Teile werden mit dem Strahlengang des reflektierten Laserlichts genau ausgerichtet.

Auch bei den Ausführungsformen nach den Fig. 4-9 stehen die zur Verstellung des Reflektors benutzten Bauteile nicht von der Außensei te des Kopfteils 2 vor. Das Handstück kann daher problemlos in die enge Mundhöhle eingeführt und aus dieser wieder herausgezogen werden. Die Bestrahlungsrichtung des Laserstrahls läßt sich während der Behand lung durch Verstellen in Abstand von dem Kopfteil 2 liegenden Steuer hülse 4 ändern. Weil ferner der Applikatorträger 6 zusammen mit dem Re flektorträger 30 verschwenkt wird, ist der auf dem Applikatorträger 6 sit zende Applikator mit dem Strahlengang des reflektierten Laserstrahls stän dig genau ausgerichtet. Der Winkel des Laserstrahls läßt sich daher wäh rend der Behandlung jederzeit problemlos ändern. Der Laserstrahl läßt sich wirkungsvoll nutzen. Das Handstück ist in Umfangsrichtung besonders kompakt.

Claims

1. Laserhandstück, bei dem ein von einer Laserquelle zu einem Handstück körper übermittelter Laserstrahl in einem Kopfteil umgelenkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Handstück einen innerhalb des Kopfteils (2) schwenkbar gelagerten Reflektor (3) und eine auf den Außenumfang des Handstückkörpers (1) aufgesetzte Steuerhülse (4) aufweist, die entlang der Achse des Handstückkörpers hin- und her bewegbar und mit dem Reflektor derart verbunden ist, daß der Reflektor durch die Hin- und Herbewegung der Steuerhülse auf jeden gewünschten Winkel einstellbar ist.

2. Laserhandstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Re flektor (3) mit der Steuerhülse (4) über einen die Hin- und Herbewegung der Steuerhülse mitmachenden Schieber (5) verbunden ist, der in dem Handstückkörper (1) entlang der Achse des Handstückkörpers verschieb bar eingebaut ist.

3. Laserhandstück nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (3) von einem Reflektorträger (30) gehalten ist, der mit dem Kopfteil (2) über eine Gelenkwelle (21) schwenkbar verbunden ist und dessen oberer Teil mit dem Schieber (5) über eine Koppeleinrich tung (31, 51) in Verbindung steht.

4. Laserhandstück nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Kopfteil (2) über die Gelenkwelle (21) ferner ein Applikatorträger (6) schwenkbar verbunden ist, dessen oberer Teil mit dem Schieber (5) über eine Koppeleinrichtung (51, 61) derart in Verbindung steht, daß bei einer Verschiebebewegung des Schiebers (5) der Applikatorträger eine Schwenkbewegung um einen Winkel ausführt, der näherungsweise doppelt so groß wie der jeweilige Schwenkwinkel des Reflektorträgers (30) ist.

5. Laserhandstück nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß am obe ren Teil des Reflektorträgers (30) und des Applikatorträgers (6) be festigte Stifte (31 a bzw. 61 a) in ein Langloch oder einen Schlitz (51) am vorderen Ende des Schiebers (5) eingreifen, wobei der Abstand des mit dem Reflektorträger verbundenen Stifts (31 a) von der Gelenkwelle (21) doppelt so groß wie der Abstand des mit dem Applikatorträger verbunde nen Stifts (61 a) von der Gelenkwelle ist.

6. Laserhandstück nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schwenkwelle (22) mit dem Kopfteil (2) verbunden ist, ein Stift (61 b) an dem oberen Teil des Applikatorträgers (6) befestigt ist, zwei Koppel glieder (33, 34) von gleicher Länge zwischen dem Stift (61 b) und der Schwenkwelle (22) angeordnet und untereinander über einen Verbindungs stift (31 b) derart gelenkig verbunden sind, daß der von den beiden Kop pelgliedern eingeschlossene Winkel geändert werden kann, der Stift (61 b) in ein Langloch oder einen Schlitz (51) am vorderen Ende des Schiebers (5) eingreift und der Verbindungsstift (31 b) mit einem Schlitz (32) gleitbeweglich in Verbindung steht, der sich entlang der Achse des Reflektorträgers (30) erstreckt.

7. Laserhandstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß in den Handstückkörper (1) eine den Laserstrahl über tragende optische Faser (7) eingebaut ist, deren Ende dem Reflektor (3) gegenübersteht.