DE3911853A1 - Medizinisches handstueck - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein medizinisches Handstück, insbe
sondere für die Dentalmedizin, mit einer Austrittsöffnung
für einen elektromagnetischen Behandlungsstrahl, der durch
optische Mittel im Handstück außerhalb der Austritts
öffnung fokussiert wird.
Derartige medizinische Handstücke können verwendet werden,
um ein zu behandelndes Körperteil mit einer elektromagne
tischen Strahlung zu beaufschlagen, beispielsweise mit der
Strahlung eines Behandlungslasers. So ist es bekannt, daß
Zahnsubstanz durch einen gepulsten Er:YAG-Laser abgetragen
werden kann (R. Hibst et al in "Laser in Medicine and
Surgery" - MZV-Verlag 4: 163-165 (1988)).
Bei derartigen Geräten wird der Behandlungsstrahl norma
lerweise außerhalb eines Handstücks fokussiert, und in
diesem Fokusbereich erfolgt die Zerstörung des zu beseiti
genden Gewebes.
Schwierigkeiten ergeben sich dann, wenn der Behandlungs
strahl unsichtbar ist, wie dies bei den meisten Behand
lungsverfahren der Fall ist. Es ist zwar bekannt, diese
Strahlung dann durch einen Pilotstrahl sichtbar zu machen,
jedoch kann die behandelnde Person auch bei Verwendung ei
nes Pilotstrahles die Position des Brennpunktes nicht zu
verlässig feststellen, wenn sich der Brennpunkt des Be
handlungsstrahles unterhalb der oberfläche des zu behan
delnden Körperteils befindet.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes medizi
nisches Handstück so zu verbessern, daß die behandelnde
Person auch während der Betätigung, wenn also beispiels
weise in der Tiefe eines Körperteils unter der Oberfläche
dieses Körperteils eine Behandlung erfolgt, feststellen
kann, wo sich die Brennebene des Behandlungsstrahls befin
det, wo also die Behandlung am effektivsten stattfindet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein medizinisches
Handstück gelöst, das gekennzeichnet wird durch ein Mar
kierelement, dessen Lage relativ zum Handstück sich in Ab
hängigkeit vom Abstand der Austrittsöffnung des Handstücks
von der Oberfläche des zu behandelnden Körperteile ändert,
wobei sich durch die Lageänderung die Größe des Markier
elementes oder die Position einer von dem Markierelement
betätigten Markierung relativ zum Handstück ändert.
Durch ein solches Markierelement wird der behandelnden
Person regelmäßig der genaue Abstand der Austrittsöffnung
des Handstücks von der Oberfläche des zu behandelnden
Körperteils angezeigt, und daraus kann die behandelnde
Person ohne weiteres abschätzen, wo sich die Brennebene
des Behandlungsstrahls befindet. Eine bestimmte Position
des Markierelementes repräsentiert die Positionierung der
Brennebene unmittelbar auf der Oberfläche des zu behan
delnden Körperteils, jede Veränderung der Position des
Markierelementes zeigt der behandelnden Person an, wie
weit über beziehungsweise unterhalb der Oberfläche des zu
behandelnden Körperteils sich die Brennebene des Behand
lungsstrahls jeweils befindet.
Es ist dabei gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungs
form vorgesehen, daß das Markierelement ein auf der Ober
fläche des zu behandelnden Körperteils aufliegender Taster
ist, der am Handstück verschiebbar gelagert und federnd
vom Handstück weggedrückt wird. Dieser Taster wird somit
federnd in der Anlage an der Oberfläche des zu behandeln
den Körperteils gehalten. Die behandelnde Person kann an
der Verschiebung des Tasters relativ zum Handstück fest
stellen, wie sich der Abstand des Handstücks von der
Oberfläche verlagert. Dies ist zugleich ein Maß für die
jeweilige Position der Brennebene des Behandlungsstrahls.
Es ist dabei günstig, wenn der Taster einen Zeiger trägt,
der sich bei Verschiebung des Tasters längs einer Skale am
Handstück verschiebt. Es kann auch umgekehrt vorgesehen
sein, daß der Taster eine Skale trägt, die sich bei einer
Verschiebung des Tasters längs eines Zeigers am Handstück
bewegt.
Besonders günstig ist es, wenn der Taster federnd gegen
einen Anschlag verschiebbar ist und dabei in der Brennebe
ne des Behandlungsstrahls endet. Somit weiß die behandeln
de Person sofort, daß das Ende des Tasters mit der Brenn
ebene des Behandlungsstrahls übereinstimmt, wenn der Ta
ster nicht auf der Körperoberfläche aufliegt. Sobald der
Taster relativ zum Handstück verschoben wird, zeigt die
Größe der Verschiebung damit direkt die Tiefe der Brenn
ebene unter der Oberfläche des zu behandelnden Körper
teils.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn der Taster einen
den Behandlungsstrahl ringförmig umgebenden Fuß trägt.
Damit wird durch den Taster außerdem die seitliche Lage
des Behandlungsstrahls markiert.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorge
sehen, daß das Markierelement ein durch ein nicht paralle
les Bündel sichtbaren Lichtes auf die Oberfläche des zu
behandelnden Körperteils projiziertes Bild ist. Dadurch,
daß das projizierte Lichtbündel nicht parallel ist, ändert
sich die Größe des projizierten Bildes auf der Oberfläche
des zu behandelnden Körperteils mit dem Abstand des Hand
stücks von dieser Oberfläche. Diese Größenänderung ist für
die behandelnde Person ein Maß für diesen Abstand, so daß
durch die Größe wieder abgeschätzt werden kann, wie weit
sich die Brennebene des Behandlungsstrahls über bezie
hungsweise unter der Oberfläche des zu behandelnden Kör
perteils befindet. Es ist dabei vorteilhaft, wenn der
Behandlungsstrahl und das sichtbare Licht zur Projektion
des Bildes durch dieselben optischen Elemente fokussiert
werden.
Das projizierte Bild kann ein den Behandlungsstrahl um
gebender Kreis sein, dessen Größe auf der Oberfläche des
zu behandelnden Körperteils sich mit der Tiefe der
Brennebene des Behandlungsstrahls ändert. Dieser Kreis
zeigt gleichzeitig das Auftreffgebiet des Behandlungs
strahls an, so daß die behandelnde Person auch eine
seitliche Positionierung vornehmen kann.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsfor
men der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung
der näheren Erläuterung. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines teilwei
se aufgebrochen dargestellten Dentalhand
stückes mit einem mechanischen Taster zur
Abstandsbestimmung;
Fig. 2 eine Seitenansicht des vorderen Teils des
Handstücks mit einem als Taster ausgebilde
ten Markierelement in unterschiedlichen Po
sitionen;
Fig. 3 eine Längsschnittansicht eines weiteren be
vorzugten Ausführungsbeispiels eines medi
zinischen Handstücks mit einem optischen
Markierungselement;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des hinteren
Teils des Handstücks der Fig. 3 von der
Ebene 4-4 in Fig. 3 aus gesehen;
Fig. 5 eine vergrößerte Seitenansicht des vom
Handstück der Fig. 3 bestrahlten Bereiches
bei einer Fokussierung des Behandlungs
strahls auf der Oberfläche eines Zahnes und
Fig. 6 eine Ansicht ähnlich Fig. 5 bei einer Fo
kussierung des Behandlungsstrahls im Inne
ren des Zahnes unterhalb der Zahnoberfläche.
In Fig. 1 ist ein Handstück mit einem Griff 1 und einem
L-förmigen Gehäuse 2 dargestellt, welches sich mit einem
Schenkel 3 an den Griff 1 anschließt, während der zweite
Schenkel 4 an dem dem Griff 1 abgewandten Ende senkrecht
nach unten absteht. Im Inneren des Griffs 1 befindet sich
ein in der Zeichnung nicht dargestellter Lichtleiter, der
an einer Anschlußstelle 5 des Griffs 1 mit einem in der
Zeichnung ebenfalls nicht dargestellten Lichtleiter ver
bunden werden kann, beispielsweise einem Glasfaserkabel,
über welches ein Behandlungsstrahl zugeführt wird. Die
ser Behandlungsstrahl kann ein Laserstrahl sein, bei
spielsweise ist für die Zahnbehandlung besondere günstig
die gepulste Strahlung eines Er:YAG-Lasers mit einer Wel
lenlänge von 2,94 Mikrometern.
Der durch den im Griff 1 angeordneten Lichtleiter herange
führte Behandlungsstrahl wird durch eine am griffnahen En
de des Gehäuses 2 angeordnete Konvexlinse 6 gesammelt und
über einen zu beiden Schenkeln 3 und 4 unter 45° angeord
neten Umlenkspiegel 7 durch das als Austrittsöffnung 8
ausgebildete offene Ende des Schenkels 4 aus dem Gehäuse 2
herausgeführt und außerhalb des Gehäuses 2 in einem Brenn
punkt 9 fokussiert. Der Brennpunkt 9 liegt normalerweise
einige Millimeter von der Austrittsöffnung 8 entfernt,
beispielsweise zwischen 5 und 20 Millimeter.
An der Außenseite des Gehäuses 2 ist ein stabförmiger Ta
ster 10 parallel zur Richtung des Behandlungsstrahls 11
verschieblich gelagert. Dieser stabförmige Taster 10 wird
durch eine Feder 12 vom Gehäuse weggedrückt, bis die wei
tere Bewegung durch einen Anschlag 13 (Fig. 2) begrenzt
wird. In der am weitesten ausgeschobenen Position (in Fi
gur 2 mit ausgezogenen Linien dargestellt) befindet sich
das freie Ende des Tasters 10 in der Brennebene des Be
handlungsstrahls 11.
Der Taster 10 trägt an seinem freien Ende einen den
Behandlungsstrahl 11 ringförmig umgebenden Fuß 14, der
somit in der Stellung, in der der Anschlag 13 die weitere
Bewegung des Tasters 10 verhindert, genau den Brennpunkt 9
des Behandlungsstrahls 11 markiert.
Zur Behandlung eines Körperteils, beispielsweise zum Ent
fernen kariösen Materials aus einem Zahn, wird das Hand
stück so auf die Zahnoberfläche aufgelegt, daß der Fuß 14
auf dieser Oberfläche anliegt. Dabei ergibt sich zwangs
läufig, daß der in der Regel unsichtbare Behandlungsstrahl
genau in der Zahnoberfläche fokussiert wird, so daß in
diesem Bereich innerhalb des ringförmigen Fußes 14 eine
sehr intensive und lokal begrenzte Bestrahlung des Zahn
materials und damit eine Verdampfung desselben erfolgen
kann.
Beim Fortschreiten der Entfernung des Zahm aterials kann
die behandelnde Person den Brennpunkt des Behandlungs
strahls 11 auch in Ebenen unterhalb der Oberfläche des
Zahnes 15 positionieren. Um dies zu erreichen, genügt es,
das Handstück in geringerem Abstand über der Oberfläche
des Zahnes 15 zu positionieren. Dabei wird zwangsläufig
der Taster 10 gegen die Wirkung der Feder 12 verschoben,
so daß der Brennpunkt 9 dann genauso weit unter der Ebene
des Fußes 14 und damit der Oberfläche des Zahnes sich
befindet, wie der Taster 10 gegen die Wirkung der Feder 12
verschoben ist. Diese Verschiebung des Tasters gegenüber
dem Gehäuse 2 läßt sich in einfacher Weise überwachen,
beispielsweise durch eine Skale 16 auf dem stabförmigen
Teil des Tasters 10, die gegenüber einem festen Teil des
Gehäuses 2 die Verschiebung des Tasters gegenüber dem
Gehäuse anzeigt. Umgekehrt wäre es auch möglich, daß der
Taster ein Zeigerelement trägt, das sich bei der Verschie
bung des Tasters längs einer gehäusefesten Skale bewegt.
In jedem Fall kann die behandelnde Person aus der Ver
schiebung des Tasters, der sich immer auf der Oberfläche
des zu behandelnden Körperteils abstützt, ohne weiteres
abschätzen, wie tief unterhalb dieser Oberfläche des zu
behandelnden Körperteils sich die Brennebene des Behand
lungsstrahls jeweils befindet, obwohl der Behandlungs
strahl selber nicht sichtbar ist. Außerdem zeigt der den
Behandlungsstrahl umgebende Fuß 14 der behandelnden Person
zusätzlich die genaue seitliche Position des Behandlungs
strahls an.
Bei dem in den Fig. 3 bis 6 beschriebenen Ausführungs
beispiel ist der mechanische Taster ersetzt durch ein op
tisches Markierelement 20 in Form eines den Behandlungs
strahl 11 konzentrisch umgebenden Ringes. Das Handstück
umfaßt bei diesem Ausführungsbeispiel ebenso wie das der
Fig. 1 und 2 einen Griff 21 sowie ein L-förmiges Gehäu
se 22 mit senkrecht aufeinanderstehenden Schenkeln 23 be
ziehungsweise 24. Ein im Griff 21 angeordneter, zentraler
Lichtleiter 25 führt den Behandlungsstrahl zu, der ebenso
wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 über eine
Konvexlinse 26 und einen Umlenkspiegel 27 durch eine Aus
trittsöffnung 28 aus dem Gehäuse austritt und außerhalb
des Gehäuses in einem Brennpunkt 29 fokussiert wird.
Der zentrale Lichtleiter 25 ist bei diesem Ausführungsbei
spiel konzentrisch umgeben von einer größeren Anzahl von
Lichtleitfasern 30, die insgesamt ringförmig angeordnet
sind. Durch sie hindurch geleitetes, sichtbares Licht wird
ebenfalls durch die Konvexlinse 26 gebündelt und tritt
nach Umlenkung am Umlenkspiegel 27 aus der Austrittsöff
nung 28 aus. Dabei erfolgt eine Fokussierung dieses
Markierungsstrahles infolge der wellenlängenabhängig
unterschiedlichen Brechung der Konvexlinse 26 (Dispersion)
oberhalb des Brennpunktes 29 in einem weiteren Brennpunkt
32. In der durch den Brennpunkt 29 definierten Brennebene
ist der Markierungsstrahl 31 dementsprechend wieder auf
geweitet und projiziert in diese Ebene ein Bild der ring
förmig angeordneten Lichtleitfasern 30, das heißt einen
den Behandlungsstrahl 33 konzentrisch umgebenden,
sichtbaren Ring.
Dadurch, daß der Markierungsstrahl 31 außerhalb des Gehäu
ses 22 divergent ausgebildet ist, ändert sich die Größe
des auf eine Fläche projizierten Ringes mit dem Abstand
dieser Fläche von der Austrittsöffnung 28. Dieser Effekt
wird bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel eines
Handstücks ausgenutzt, um der behandelnden Person die Po
sition des Behandlungsstrahls und des Brennpunktes des Be
handlungsstrahls anzuzeigen. In der durch den Brennpunkt
29 des Behandlungsstrahls 33 definierten Brennebene hat
das ringförmige, optische Markierelement eine bestimmte
Größe, die für die behandelnde Person ein Hinweis darauf
ist, daß sich das Bild des Ringes genau in der Brennebene
des Behandlungsstrahls befindet. Bei der Behandlung eines
Zahnes beispielsweise wird das ringförmige optische Mar
kierelement auf die Oberfläche des Zahnes projiziert und
kann dort von der behandelnden Person beobachtet werden.
Vergrößert sich dieser Ring, so ist dies ein Hinweis da
für, daß die Brennebene des Behandlungsstrahls oberhalb
der Oberfläche des Zahnes angeordnet ist, bei einer Ver
kleinerung des Ringes, wie es in Fig. 6 dargestellt ist,
ist dies für die behandelnde Person ein Hinweis darauf,
daß sich der Brennpunkt 32 unterhalb der Oberfläche des
Zahnes befindet. Die jeweilige Größe des ringförmigen op
tischen Markierelementes 20 ist für die behandelnde Person
somit ein Maß für das Eintauchen des Behandlungsstrahls
und für die Tiefe der Brennebene unter der Oberfläche des
zu behandelnden Zahnes. Da das Markierelement sich immer
auf der Oberfläche des Zahnes befindet, zeigt es zusätz
lich auch die Lage des unsichtbaren Behandlungsstrahlen
bündels an. Diese Anordnung hat gegenüber der Anordnung
der Fig. 1 und 2 den Vorteil, daß keine die Sicht
beschränkenden Teile zwischen Austrittsöffnung und Zahn
angeordnet sind, so daß für die behandelnde Person die
freie Sicht auf den Behandlungsbereich erhalten bleibt.
Claims (9)
1. Medizinisches Handstück, insbesondere für die Dental
medizin, mit einer Austrittsöffnung für einen elek
tromagnetischen Behandlungsstrahl, der durch optische
Mittel im Handstück außerhalb der Austrittsöffnung
fokussiert wird, gekennzeichnet durch ein Markierel
ement (10; 20), dessen Lage relativ zum Handstück
sich in Abhängigkeit vom Abstand der Austrittsöffnung
(8; 28) des Handstücks von der Oberfläche des zu be
handelnden Körperteils ändert, wobei sich durch die
Lageänderung die Größe des Markierelementes (20) oder
die Position einer von dem Markierelement (10) betä
tigten Markierung relativ zum Handstück ändert.
2. Handstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Markierelement ein auf der Oberfläche des zu
behandelnden Körperteils aufliegender Taster (10)
ist, der am Handstück verschiebbar gelagert ist und
federnd vom Handstück weggedrückt wird.
3. Handstück nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Taster (10) einen Zeiger trägt, der sich bei
Verschiebung des Tasters (10) längs einer Skale am
Handstück verschiebt.
4. Handstück nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Taster (10) eine Skale (16) trägt, die sich
bei einer Verschiebung des Tasters (10) längs eines
Zeigers am Handstück bewegt.
5. Handstück nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Taster (10) federnd gegen ei
nen Anschlag (13) verschiebbar ist und dabei in der
Brennebene des Behandlungsstrahls (11) endet.
6. Handstück nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Taster (10) einen den Behand
lungsstrahl (11) ringförmig umgebenden Fuß (14) trägt.
7. Handstüük nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Markierelement ein durch ein nichtparalleles
Bündel sichtbaren Lichtes (31) auf die Oberfläche des
zu behandelnden Körperteils projiziertes Bild (20)
ist.
8. Handstück nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Behandlungsstrahl (33) und der Markierungs
strahl (31) durch dieselben optischen Elemente (26)
fokussiert werden.
9. Handstück nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß das projizierte Bild (20) ein den Be
handlungsstrahl (33) umgebender Kreis ist.
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Family
ID=6378425
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