DE3730563C1 - Medical apparatus for cutting or coagulating tissues - Google Patents
Medical apparatus for cutting or coagulating tissuesInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem medizinischen Gerät
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 3.
Ein medizinisches Gerät mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. Anspruchs 3 angegebenen Merkmalen
ist beispielsweise aus
der Europäischen Patentveröffentlichung 1 98 959 bekannt.
Bei einem Gerät dieser Art kann mit einem einzigen Laser
resonator Strahlung erzeugt werden, deren Wellenlänge
wahlweise einen von beiden möglichen Werten annimmt. Dies
ist deswegen erwünscht, weil die Laserstrahlung unterschied
licher Wellenlänge beim Auftreffen auf menschliches oder
tierisches Gewebe auch unterschiedliche Wirkungen zeigt.
So hat sich beispielsweise herausgestellt, daß die von be
kannten Nd:YAG-Festkörperlasern erzeugte Strahlung mit
einer Wellenlänge von 1060 nm besonders gut zum Koagu
lieren von Gewebe geeignet ist, also beispielsweise
zum Verschorfen und Verschließen von Blutgefäßen, wäh
rend eine andere von derselben Festkörpersubstanz bei
anderen Bedingungen erzeugte Strahlung mit einer Wellen
länge von 1320 nm eine gewisse Schneidwirkung hat.
Ein Lasergerät erzeugt normalerweise eine Strahlung
mit durch den geometrischen Aufbau des Laserresonators
genau festgelegten Wellenlänge, so daß zur Erzeugung
einer Strahlung mit unterschiedlichen Wellenlängen
üblicherweise zwei verschiedene Laser eingesetzt werden
müssen. Dies ist in der Praxis außerordentlich hinder
lich, da der Chirurg gezwungen ist, den Laserkopf zu
wechseln, wenn er abwechselnd hintereinander schneiden
und verschorfen will.
Im Rahmen der Europäischen Patentveröffentlichung 1 98 959
wird daher eine Anordnung vorgeschlagen, bei welcher ein
einziger Laserresonator durch kontinuierliches Verstel
len eines dispersiven optischen Elementes, insbesondere
eines Prismas, so in seinem Aufbau verändert werden kann,
daß wahlweise die eine oder die andere der gewünschten
Wellenlängen erzeugt werden. Nachteilig ist bei dieser
bekannten Anordnung jedoch, daß zum Verändern der Wel
lenlänge eine sehr feine und eine sehr genaue Bewegung
des Prismas erfolgen muß, also eine Feinabstimmung, die
apparativ und hinsichtlich des Zeitaufwandes sehr an
spruchsvoll ist. Es ist dem Chirurgen also nicht möglich,
mit dieser bekannten Anordnung rasch hintereinander von
einer Wellenlänge auf die andere umzuschalten.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes medi
zinisches Gerät derart weiterzubilden, daß ohne die Not
wendigkeit einer komplizierten Feinjustierung in einfach
ster Weise ein Laser von einer auf die andere Wellenlänge
umgeschaltet werden kann.
Dies wird bei einem Gerät gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 erfindungsgemäß dadurch ge
löst, daß der Resonator für beide Wellenlängen je einen
totalreflektierenden Laserspiegel aufweist, die seitlich
gegeneinander versetzt und so justiert sind, daß der Reso
nator bei feststehendem dispersivem Element bei jeder der
beiden Wellenlängen emittieren kann, und daß zwischen dem
dispersiven Element und den totalreflektierenden Laser
spiegeln ein Strahlunterbrecher derart einsetzbar ist,
daß der Strahlungsweg vom dispersiven Element zu jeweils
einem der beiden totalreflektierenden Laserspiegel unter
brochen ist.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im Unteranspruch angegeben.
Das feststehende dispersive Element führt zu einer unter
schiedlich großen Ablenkung des Strahlungsweges von dem
kollinearen Strahlungsweg zwischen dem dispersiven Ele
ment einerseits und dem Auskoppelspiegel andererseits,
so daß es möglich ist, die Strahlengänge räumlich von
einander zu trennen und jedem Strahlengang einen eige
nen totalreflektierenden Laserspiegel zuzuordnen, die
sich gegenseitig nicht überdecken. Durch die selektive
Unterbrechung des Strahlenganges zwischen dem dispersi
ven Element einerseits und nur einem der totalreflek
tierenden Spiegel andererseits kann erreicht werden,
daß nur die Wellenlänge entsprechend dem nicht unter
brochenen Strahlengang im Resonator verstärkt wird,
so daß der Resonator auch nur diese Wellenlänge emittiert.
Das Umschalten kann in einfachster Weise durch das
Einführen des Strahlunterbrechers in den einen oder
den anderen Strahlengang erfolgen, wobei keinerlei
Feinjustierungen notwendig sind. Das System ist so
mit unempfindlich gegen Störungen und arbeitet außer
ordentlich schnell.
Bei einem Ge
rät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 3 wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch ge
löst, daß der Strahlengang für beide Wellenlängen
im gesamten Resonator kollinear ist, daß ein erster
totalreflektierender Laserspiegel so beschichtet ist,
daß die Strahlung mit der Laserwellenlänge, die die
niedrigere Verstärkung erfährt, gut reflektiert
wird, während die Strahlung mit der Laserwellenlänge,
die die höhere Verstärkung aufweist, diesen Laser
spiegel verlustlos passieren kann, daß ein zweiter
totalreflektierender Laserspiegel hinter dem ersten
angeordnet ist, daß zwischen den beiden totalreflek
tierenden Laserspiegeln ein Strahlenunterbrecher
einsetzbar ist.
Die in diesem medizinischen Gerät verwendeten Wel
lenlängen liegen normalerweise im unsichtbaren in
fraroten Spektralbereich. Damit der Chirurg erken
nen kann, wo die Strahlung auftrifft und mit wel
cher Wellenlänge und daher mit welcher Wirkung die
Strahlung auf das Gewebe auftrifft, ist bei diesem
medizinischen Gerät weiterhin vorgesehen, daß der
aus dem Resonator austretenden Strahlung kollinear
sichtbare Pilotlaserstrahlen überlagert sind, de
ren Farbe in Abhängigkeit von der Wellenlänge der
aus dem Resonator austretenden Strahlung verschie
den ist.
Bei dieser Anordnung, die bis auf die Überlagerung
sichtbarer Pilotstrahlen zum nicht vorveröffentlichten Stand der Technik (DE-
OS 37 13 635) gehört und bei der die Strahlung bei
der Wellenlängen im gesamten Resonator kollinear
ist, könnte der Resonator bei fehlendem Strahlun
terbrecher mit beiden Wellenlängen emittieren, da
der Auskoppelspiegel mit jeweils einem der beiden
totalreflektierenden Laserspiegel einen Resonator
für jeweils eine Wellenlänge ausbildet. Die Strahlung
mit der Wellenlänge, bei der eine höhere Verstärkung
auftritt, würde sich aber bei einem solchen Doppel
betrieb durchsetzen, so daß tatsächlich bei fehlen
dem Strahlunterbrecher nur die Strahlung mit der
Wellenlänge emittiert wird, die die höhere Verstärkung
erfährt. Das ist die Strahlung, die zwischen dem
Auskoppelspiegel und dem äußeren totalreflektieren
den Laserspiegel läuft.
Beim Einbringen eines Strahlunterbrechers zwischen
den beiden totalreflektierenden Spiegeln wird diese
Strahlung mit der Wellenlänge der höhere Verstärkung
jedoch nicht mehr reflektiert, so daß dann die Re
flexion der Strahlung mit der anderen Wellenlänge am
inneren totalreflektierenden Spiegel ausreicht, den
aus Auskoppelspiegel und innerem totalreflektieren
den Spiegel bestehenden Resonator in Betrieb zu neh
men, der Strahlung mit der Wellenlänge erzeugt, die
die geringere Verstärkung der beiden Wellenlängen
aufweist. Auch in diesem Falle kann also einfach
durch Einführen oder Herausnehmen des Strahlunter
brechers zwischen den beiden totalreflektierenden
Spiegeln von einer auf die andere Wellenlänge um
geschaltet werden.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungs
formen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der
Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Resonatoranordnung mit
eines dispersiven Element und zwei seit
lich versetzten, totalreflektierenden La
serspiegeln und
Fig. 2 eine Resonatoranordnung mit kollinearem
Strahlengang für beide Wellenlängen und
mit einem inneren und einem äußeren to
talreflektierenden Spiegel, zwischen denen
ein Strahlunterbrecher einsetzbar ist.
Das medizinische Gerät umfaßt einen Laser, der im we
sentlichen aus einer Resonatoranordnung besteht, die nach
folgend anhand der Zeichnung erörtert wird. In der Zeich
nung nicht dargestellt sind die sich an den Laserresonator
anschließenden Teile des Gerätes, insbesondere eine Licht
leitfaser, die die vom Laserresonator emittierte Strahlung
zu einem in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellten
Laserkopf leitet, mit dem ein Chirurg die benötigte Strah
lung auf die Körperstelle richtet, an welcher geschnitten
oder koaguliert werden soll.
Im folgenden wird lediglich auf den Aufbau des Resonators
ausführlich eingegangen.
Der in Fig. 1 dargestellte Resonator umfaßt einen längli
chen Kristall 1 einer Lasersubstanz, beispielsweise einen
an sich bekannten Nd:YAD-Kristall. Die Anregung dieses
Kristalles erfolgt über eine Lichtquelle 2 die von einer
in der Zeichnung nicht dargestellten Spannungsversorgung
gespeist wird. Der Kristall 1 hat dabei die Form eines
länglichen Stabes, dessen Längsachse senkrecht auf einem
den Resonator einseitig abschließenden Auskoppelspiegel 3
steht. Dieser reflektiert die von dem Laserkristall emit
tierte Laserstrahlung zum größten Teil, läßt aber einen
geringen Anteil hindurchtreten, und zwar sowohl bei der
am stärksten verstärkten Strahlung mit der Wellenlänge
1060 nm als auch bei einer Wellenlänge von 1320 nm.
Auf der dem Kristall 1 gegenüberliegenden Seite des Reso
nators ist ein Prisma 4 angeordnet, das als dispersives
optisches Element wirkt und den Strahlengang der beiden
Wellenlängen unterschiedlich stark gegenüber der Längs
achse des Kristalls 1 ablenkt. Jedem dieser beiden abge
lenkten Strahlengänge ist ein eigener totalreflektieren
der Spiegel 5, 6 zugeordnet, und zwar in einer Entfer
nung von dem Prisma 4, bei dem die Spiegel 5 und 6 gegen
einander versetzt derart angeordnet werden können, daß
sie einander nicht überdecken. Jeder der totalreflektie
renden Spiegel 5 oder 6 ist für die auf ihn auftreffende
Wellenlänge justiert, so daß der Resonator zwischen diesem
totalreflektierenden Spiegel und dem Auskoppelspiegel
für jeweils eine der beiden Wellenlängen betriebsbereit
ist.
Zwischen dem Prisma 4 und den beiden totalreflektierenden
Spiegeln 5 und 6 sind in den Strahlengang einschwenkbare
Blenden 7, 8 vorgesehen, die derart in den Strahlengang
einschwenkbar sind, daß jeweils einer der beiden Strah
lengänge unterbrochen ist, während der jeweils andere
Strahlengang freigegeben wird. Dadurch kann in dem Reso
nator jeweils nur Strahlung mit einer Wellenlänge ver
stärkt werden, so daß der Resonator je nach Stellung der
beiden Blenden 7, 8 nur Strahlung mit einer der beiden
Wellenlängen emittieren kann. Die Wellenlänge kann rasch
dadurch geändert werden, daß die Stellung der Blenden
verändert wird, so daß dann der jeweils andere Strahlen
gang zwischen Prisma 4 und totalreflektierenden Spiegeln
5, 6 freigegeben wird.
Das Einschwenken der Blenden 7, 8 kann in einfacher, in
der Zeichnung nicht dargestellter Weise beispielsweise
durch einen magnetisch betätigten Klappmechanismus oder
dergleichen erfolgen, so daß diese Umschaltung sehr schnell
geschehen kann. Wesentlich ist dabei auch, daß beim Um
schalten nicht notwendig ist, optische Elemente zu justie
ren, da alle optischen Elemente vorher justiert sind und
dauerhaft in dieser justierten Stellung bleiben können.
In praktischen Ausführungsformen kann die Umschaltung
innerhalb von beispielsweise 20-40 msek erfolgen.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Resonator sind ent
sprechende Teile mit denselben Bezugszeichen gekenn
zeichnet. Auch dieser Resonator weist eine kollineare
Anordnung für beide Wellenlängen auf, hat jedoch zwei
totalreflektierende Spiegel 25, 26, wobei der dem
Kristall 1 näherliegende im folgenden als innerer to
talreflektierender Spiegel, der andere als äußerer
totalreflektierender Spiegel bezeichnet werden. Der
innere totalreflektierende Spiegel, der senkrecht
auf der Resonatorachse steht, ist so beschichtet,
daß er die Strahlung mit der Wellenlänge, die die
niedrige Verstärkung erfährt (1320 nm), gut reflek
tiert, während er die Strahlung mit der anderen Wel
lenlänge (1060 nm) praktisch verlustlos hindurch
läßt. Der äußere Spiegel 26 ist dagegen so ausge
bildet, daß er die Strahlung der Wellenlänge, die
die höhere Verstärkung hat (1060 nm) praktisch voll
ständig reflektiert. Der innere Spiegel 25 ist für
die Wellenlänge mit der geringeren Verstärkung ju
stiert, der äußere Spiegel für die Wellenlänge mit
der höheren Verstärkung.
Zwischen den beiden Spiegeln 25 und 26 ist ein in
den Strahlengang einschwenkbarer Strahlunterbrecher
27 vorgesehen. Ist dieser nicht in den Strahlen
gang eingeschwenkt, überwiegt die Verstärkung der
Strahlung der Wellenlänge, die die höhere Verstär
kung hat (1060 nm), so daß der Resonator nur mit die
ser Frequenz emittiert. Wird dagegen der Strahlunter
brecher eingeschwenkt, ist der äußere Spiegel 25 un
wirksam, so daß praktisch nur noch der Resonator mit
dem inneren Spiegel 25 wirksam ist. Dieser Resonator
emittiert somit die andere Wellenlänge. Ein Umschal
ten ist allein durch Einschwenken des Strahlunter
brechers 27 möglich. Dabei ist es nicht notwendig,
optische Elemente zu justieren, um von einer Wel
lenlänge auf die andere umzuschalten, die Umschal
tung erfolgt lediglich durch Einschieben und Heraus
ziehen von Strahlunterbrechern, bei denen keinerlei
Feinjustierung notwendig ist. Das Umschalten er
folgt schnell und unkompliziert, so daß der Chirurg
in einfacher Weise je nach Bedarf von einer Wellen
länge auf die andere umschalten kann. Dabei kann er
den Auftreffpunkt und die jeweils verwendete Strah
lung durch den Ort des Auftreffens und die Farbe
des Pilotstrahles erkennen, der der unsichtbaren
Infrarotstrahlung des Lasers überlagert ist.
Claims (3)
1. Medizinisches Gerät zum Schneiden oder Koagulieren
von Gewebe mittels eines einzigen Lasers, insbe
sondere eines Nd:YAG-Festkörperlasers, mit einem
einen totalreflektierenden Laserspiegel und einen
Auskoppelspiegel und dazwischen die Lasersubstanz
aufweisenden Resonator, der durch Verstellung op
tischer Elemente wahlweise Strahlung mit je nach
Wellenlänge unterschiedlicher Gewebewechselwirkung
aussendet, wobei der Strahlengang zwischen Laser
substanz und Auskoppelspiegel für Strahlung verschie
dener Wellenlänge kollinear ist, und mit einem
dispersiven optischen Element zwischen der Laser
substanz und dem totalreflektierenden Laserspiegel,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Resonator für beide Wellenlängen je einen
totalreflektierenden Laserspiegel (5, 6) aufweist,
die seitlich gegeneinander versetzt und so justiert
sind, daß der Resonator bei feststehendem disper
sivem Element (4) bei jeder der beiden Wellen
längen emittieren kann, und daß zwischen dem
dispersiven Element (4) und den totalreflektieren
den Spiegeln (5, 6) ein Strahlunterbrecher (7, 8)
derart einsetzbar ist, daß der Strahlungsweg vom
dispersiven Element (4) zu jeweils einem der bei
den totalreflektierenden Laserspiegel (5, 6) un
terbrochen ist.
2. Medizinisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der aus dem Resonator austre
tenden Strahlung kollinear sichtbare Pilotstrah
len überlagert sind, deren Farbe in Abhängigkeit
von der Wellenlänge der aus dem Resonator austre
tenden Strahlung verschieden ist.
3. Medizinisches Gerät zum Schneiden oder Koagulie
ren von Gewebe mittels eines einzigen Lasers, ins
besondere eines Nd:YAG-Festkörperlasers, mit
einem einen totalreflektierenden Laserspiegel
und einen Auskoppelspiegel und dazwischen die
Lasersubstanz aufweisenden Resonator, der durch
Verstellung optischer Elemente wahlweise Strah
lung mit je nach Wellenlänge unterschiedlicher
Gewebewechselwirkung aussendet, wobei der Strah
lengang zwischen Lasersubstanz und Auskoppel
spiegel für Strahlung verschiedener Wellenlänge
kollinear ist, dadurch gekennzeichnet, daß der
Strahlengang für beide Wellenlängen im gesamten
Resonator kollinear ist, daß ein erster totalre
flektierender Laserspiegel (25) so beschichtet
ist, daß die Strahlung mit der Laserwellenlänge,
die die niedrigere Verstärkung erfährt, gut re
flektiert wird, während die Strahlung mit der Laser
wellenlänge, die die höhere Verstärkung aufweist, die
sen Laserspiegel (25) verlustlos passieren kann, daß
ein zweiter totalreflektierender Laserspiegel (26)
hinter dem ersten angeordnet ist, daß zwischen den
beiden totalreflektierenden Laserspiegeln (25, 26)
ein Strahlunterbrecher (27) einsetzbar ist und daß
der aus dem Resonator austretenden Strahlung kolli
near sichtbare Pilotstrahlen überlagert sind, deren
Farbe in Abhängigkeit von der Wellenlänge der aus
dem Resonator austretenden Strahlung verschieden ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19873730563 DE3730563C2 (de) | 1987-09-11 | 1987-09-11 | Medizinisches Gerät zum Schneiden oder Koagulieren von Gewebe |
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DE19873730563 DE3730563C2 (de) | 1987-09-11 | 1987-09-11 | Medizinisches Gerät zum Schneiden oder Koagulieren von Gewebe |
Publications (2)
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DE3730563C1 true DE3730563C1 (en) | 1989-03-30 |
DE3730563C2 DE3730563C2 (de) | 1994-07-07 |
Family
ID=6335806
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19873730563 Expired - Lifetime DE3730563C2 (de) | 1987-09-11 | 1987-09-11 | Medizinisches Gerät zum Schneiden oder Koagulieren von Gewebe |
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Country | Link |
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