DE4239829A1 - Medical or dental treatment appliance with laser energised probe - has hand-held termination for fibre optic probe with two air cooling conduits and water conduit for flushing and cooling at tip. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein medizinisches Laserbehandlungsgerät mit einem medizini­ schen Laserhandstück.

Laserhandstücke werden derzeit in großem Umfang für medizinische und zahnmedizini­ sche Behandlungen eingesetzt, um lebendes Gewebe zu durchbohren und auszuschnei­ den, um Blut zu koagulieren und um Blutungen zu stoppen, oder um lebendes Gewebe zu erhitzen und Schmerzen zu lindern. Bei den konventionellen Laserhandstücken hat man Kohlenstoffdioxid-Laser und Nd:YAG-Feststofflaser zur Behandlung von weichen Geweben, beispielsweise Gewebe von inneren Organen, Muskeln und Haut zu behan­ deln. Auf dem Gebiet der Dentalbehandlung wurden die vorstehend genannten Laser eingesetzt, um periodontale Krankheiten zu heilen, die an weichen Geweben um die Zähne herum auftreten.

Die für solche Anwendungen eingesetzten Handstücke lassen sich generell in zwei Gruppen unterteilen, nämlich Kontakthandstücke und kontaktfreie Handstücke. Bei Kontakthandstücken wird das Ende einer am vorderen Ende des Handstücks vorgese­ henen Sonde, von der ein Laserstrahl abgestrahlt wird, unmittelbar mit dem betroffenen Bereich in Berührung gebracht, wobei der Laserstrahl nach Durchlaufen der Sonde ab­ gestrahlt wird. Im Falle von kontaktfreien Handstücken wird der am vorderen Ende des Handstückes vorgesehene Laserabstrahldurchlaß in Abstand von dem betroffenen Teil gehalten, und ein Laserstrahl wird über den Laserabstrahldurchlaß auf den betroffenen Bereich gerichtet.

Während der Laserbestrahlung wird Kühlgas oder Kühlwasser auf den betroffenen Be­ reich aufgebracht, um ein Überhitzen des betroffenen Bereiches zu verhindern oder um das den betroffenen Bereich umgebende Gewebe, das nicht erhitzt werden sollte, zu kühlen. Insbesondere im Falle von Kontakt-Laserhandstücken wird die Lasersonde, über welche der Laserstrahl läuft und von der der Laserstrahl abgestrahlt wird, während die Sonde mit dem betroffenen Bereich in Kontakt ist, und bei dem es sich in der Regel um einen aus transparentem Glas oder kunststoffgefertigten zylindrischen oder koni­ schen Körper handelt, erhitzt und häufig durch Brechen oder Schmelzen beschädigt oder mit Ablagerungen verunreinigt, insbesondere dann, wenn die Bestrahlungsbedin­ gungen nicht optimal gewählt sind. Um diesen Problemen zu begegnen, läßt man Was­ ser auf den Sondenkörper auftreffen, um das vordere Ende des Körpers zu kühlen und zu reinigen. Derzeit werden auch mit Laserbestrahlung arbeitende Dentalbehandlungs­ technologien geprüft, und es wurden Versuche unternommen, Laserbehandlungsgeräte für verschiedene Behandlungen der harten Gewebe von Zähnen zu entwickeln, bei­ spielsweise zum Beseitigen von Bereichen, die von Zahnkaries befallen sind, zum Besei­ tigen von Dentin oder zum Abtragen von Zahnschmelz. Konventionelle Behandlungsge­ räte, die mit Kohlendioxid-Lasern arbeiten, sind mit den folgenden Problemen behaftet: Es kann zu Verkohlungen kommen, weil der auf die Oberfläche des Zahngewebes auf­ treffende Laserstrahl in erheblichem Maße absorbiert wird. Wenn Kühlwasser benutzt wird, wird wegen der hohen Laserstrahl-Absorptionseigenschaften von Wasser die La­ serenergie nur von der auf der Gewebefläche gebildeten Wasserschicht absorbiert, und der Laserstrahl erreicht nicht den betroffenen Teil des Zahngewebes, was eine zweckentsprechende Behandlung schwierig macht. Des weiteren wurde üblicherweise ein Manipulator mit einem Lichtführungsrohr zum Abstrahlen eines Kohlendioxid-La­ serstrahls eingesetzt, was die Manövrierfähigkeit des Gerätes beeinträchtigt.

Es wurde erkannt, daß ein Nd:YAG-Feststofflaser bei Einsatz von Impulswellen in der Lage ist, hartes Zahngewebe zu verdampfen. Eine mit einem Nd:YAG-Feststofflaser arbeitende Dentalbehandlungsvorrichtung wurde in der JP-OS 2-500 833 vorgeschlagen. Obwohl dieser Laser zum Beseitigen von Zahnschmelz benutzt werden kann, ist, weil die Absorption des eine Wellenlänge von 1,06 µm aufweisenden Laserstrahls von der Zahnsubstanz gering ist, der Verdampfungseffekt des Laserstrahls sehr niedrig, und die mit dem Laserstrahl erzielbare Schneidgeschwindigkeit ist gering. Außerdem dringt der Laserstrahl in innenliegende Bereiche des Zahngewebes ein und erzeugt dort Wärme, was zu Wärmeschäden an den betreffenden Zähnen führen kann. Der Laserstrahl ist ferner zur Behandlung von dünnem Zahnschmelz nahezu ungeeignet. Weil dagegen ein Er:YAG-Feststofflaser von großer Wirksamkeit bei Zahnsubstanz ist, hat er Aufmerk­ samkeit für Zahnbehandlungen geweckt, und es wurde auch bereits ein Behandlungsge­ rät vorgeschlagen (JP-OS 2-504 478), das mit einem von einem solchen Laser erzeugten Laserstrahl arbeitet. Bei dem mittels des Er:YAG-Feststofflasers erzeugten Laserstrahl handelt es sich um Infrarotstrahlen mit einer Wellenlänge von 2,94 µm. Der Laserstrahl regt OH-Radikale an und hat extrem hohe Adsorptionswerte bei lebendem Gewebe, das OH-Radikale aufweist. Es zeigte sich, daß im Dentalbereich der Laserstrahl OH- Radikale aufweisende harte Gewebe, zu denen auch Zähne gehören, verdampfen kann. Aufgrund dieser Eigenschaften wird eine Bestrahlung mit Er:YAG- Feststofflaserstrahlen allmählich praktisch eingesetzt, um Zähne zu schneiden und Zahnstein zu beseitigen.

Es wurde auch bereits ein Kontakt-Laserbehandlungsgerät vorgeschlagen (JP-OS 3-211 837), bei dem mit einem Er:YAG-Feststofflaserstrahl gearbeitet werden kann, und zwar insbesondere ein Gerät mit einer austauschbaren Fasersonde, das es erlaubt, kariöse Zahnbereiche zu "ätzen", um beispielsweise Hohlräume in Zähnen aus­ zubilden, mit dem Pulpakanäle behandelt werden können, das es gestattet, Zahnstein zu entfernen, mit dem Blutungen gestoppt werden können und das die Durchführung von chirurgischen Eingriffen erlaubt, bei denen weiches Gewebe ausgeschnitten wird.

Glasfasern, beispielsweise Fluoridfasern, Chalkogenidglasfasern und Quartzglasfasern sowie Kristallfasern, wie Saphirfasern, und Zinkselenfasern können als optische Fasern eingesetzt werden, um den von einem Er:YAG-Laser erzeugten Laserstrahl zu Laserbe­ handlungsgeräten, beispielsweise Laserhandstücken, zu führen. Unter diesen Fasern eignet sich am besten die Fluoridfaser wegen ihres hohen Laserstrahl-Transmissions­ vermögens.

Bei einem konventionellen Kontakt-Laserhandstück zur Behandlung von weichem Ge­ webe wird, weil die Laserabstrahlsonde erhitzt wird, auf die Außenumfangsfläche der Sonde Wasser aufgebracht, oder es sind in der Sonde Wasserversorgungsöffnungen aus­ gebildet, um die Sonde selbst und den mittels des Laserstrahls bestrahlten betroffenen Bereich zu kühlen. Wird die Sonde jedoch zu Arbeiten an Zähnen herangezogen, ist, weil das vordere Ende der Sonde eine kreisrunde zylindrische oder konische Gestalt hat, die Sonde nicht für Präzisionsarbeiten, wie das Ausformen von Hohlräumen im Zahn, geeignet. Wenn ferner das vordere Sondenende durch Brechen oder Schmelzen beschädigt wird, erfolgt eine Streuung des Laserstrahls, so daß der Strahl nicht mehr gebündelt werden kann, wodurch die Sonde unbrauchbar wird.

Wenn eine lichtdurchlässige Fasersonde als Laserstrahl-Abstrahlsonde in der vorste­ hend erläuterten Weise benutzt wird, muß die Sonde gekühlt werden, um zu verhindern, daß sich das vordere Ende der Sonde übermäßig aufheizt. Bei einer aus einer Faser be­ stehenden Sonde ist es schwierig, den Außenumfang der kurzen konischen Sonde wir­ kungsvoll zu kühlen, weil sich Wasser von der Oberfläche der Faser trennt und abtropft.

Bei einem Gerät zum Behandeln von harten Zähnen durch Bestrahlen mit dem Er:YAG-Laserstrahl weist die Fluoridfaser, deren Laserstrahl-Transmissionsvermögen hoch ist, zunächst hydroskopische Eigenschaften auf, wobei sich die Kennwerte der Fa­ ser verschlechtern, wenn sie Feuchtigkeit absorbiert. Wenn sich die Faser dann aufgrund des Durchtritts des Laserstrahls erhitzt, kann es leicht zu einem Bruch der Faser kommen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß es schwierig ist, einen das Eindringen von Feuchtigkeit verhindernden Überzug, welcher die Transmission des Laserstrahls nicht behindert, an der vorderen Endfläche der Faser vorzusehen, obwohl die Außenumfangsfläche der Faser mit einer Ummantelung versehen ist, um die Absorption von Feuchtigkeit auszuschließen.

Wenn Zähne und anderes hartes Gewebe unter Verwendung des Er:YAG-Laserstrahls behandelt werden sollen, muß ferner die Sonde in enge Spalte und dünne Kanalberei­ che der Zähne eingebracht werden und häufig auch eine Bohrfunktion erfüllen. Infolge­ dessen muß die zur Zahnbehandlung verwendete Fasersonde eine Form und Struktur haben, die an die betreffenden Einsatzbedingungen und die zu behandelnden Zahnbe­ reiche angepaßt sind. Obwohl sich diese Art von Kontakt-Laserhandstück für eine Tie­ feneinstellung während der Behandlung eignet, wird die Strahlungsverteilung des Laser­ strahls gestört und verschlechtert sich die Genauigkeit bei der Bearbeitung der Zahn­ substanz, wenn das vordere Sondenende beim Einsatz der Sonde bricht.

Verdampfungsrückstände setzen sich auf einem Zahn ab, wenn dieser mittels eines La­ serstrahls bestrahlt wird. Um solche Verdampfungsrückstände an dem behandelten Zahn zu beseitigen und den Verdampfungsvorgang (Transpiration) und die Streuung an dem bestrahlten Zahnbereich zu fördern, ist Wasser an der Oberfläche des betreffenden Zahnbereiches erwünscht. Es ist daher notwendig, Mittel und Wege zu finden, die für eine effiziente Wasserzufuhr sorgen, um beim Einsatz einer Fasersonde die Zahnober­ fläche zu reinigen und zu kühlen.

Zahnschmelz, der nach einer Bestrahlung mit einem Er:YAG-Feststofflaserstrahl ver­ bleibt, wird mit einer Schicht überzogen, bei der OH-Radikale in der Hydrathülle feh­ len. Selbst bei nochmaliger Bestrahlung mit dem Laserstrahl ist es schwierig, die Schicht zu durchdringen oder abzutragen, was zu Problemen hinsichtlich verminderter Lei­ stungsfähigkeit führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein medizinisches Laserbehandlungsgerät zu schaffen, das in der Lage ist, einen Laserstrahl vom vorderen Ende des Handstückes ab­ zustrahlen und einen Wassersprühstrahl abzugeben und bei dem eine Lichtleitfaser, die durch Feuchtigkeit beeinträchtigt werden kann, gegen Feuchtigkeit und Sprühwasser wirkungsvoll geschützt ist, um nachteilige Einflüsse von Feuchtigkeit auszuschließen.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist das Laserhandstück des medizinischen Laserbehand­ lungsgerätes nach der Erfindung eine an einen Lasergenerator angeschlossene Lichtleit­ faser und eine Abstrahlsonde auf, wobei die Faser und die Sonde so angeordnet sind, daß die Faser gegenüber Wasser isoliert ist, das der Sonde innerhalb des Handstückes zugeführt wird, wobei die Faser mit der Sonde in Verbindung steht, um eine Führung des Laserstrahls zu ermöglichen. Weitere Einzelheiten ergeben sich aus den Ansprü­ chen 1 bis 3.

Mit der Erfindung soll ferner ein medizinisches Laserbehandlungsgerät geschaffen wer­ den, dessen Laserhandstück eine Sonde aufweist, die eine an die jeweilige Laserstrahl­ behandlung angepaßte Form hat. Ferner soll in wirkungsvoller Weise Wasser auf die Behandlungsbereiche und das vordere Sondenende aufgebracht werden können. Dazu ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung bei einem Handstück der zuvor erläuterten Art als Abstrahlsonde eine Fasersonde mit einem Sondenschutzrohr vorgesehen, in wel­ ches die Fasersonde eingesetzt ist, um für einen Wasserzufuhrkanal zu sorgen. Entspre­ chende Merkmale ergeben sich aus den Ansprüchen 4 bis 11.

Des weiteren soll ein Laserbehandlungsgerät geschaffen werden, das sich nicht nur zum Entfernen von kariösen Zahnbereichen und von Dentin eignet, sondern das es auch er­ laubt, bisher schwierige Arbeiten, wie das Abtragen von Zahnschmelz, das Ausbilden von Hohlräumen und die Beseitigung von Zahnstein durch Laserbestrahlung auszufüh­ ren. Das Laserbehandlungsgerät soll Erhitzungsprobleme an betroffenen Zahnberei­ chen und peripherem Gewebe während der Laserbehandlung unter Verwendung eines Er:YAG-Feststofflasers vermeiden. Dabei soll eine Verminderung der Leistungsfähig­ keit durch aufgebrachtes Wasser und anhaftende nicht verdampfte Substanzen vermie­ den werden. Einzelheiten dazu ergeben sich aus den Ansprüchen 12 und 13.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der beilie­ genden Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Laserhandstück eines erfindungsge­ mäßen Laserbehandlungsgerätes entlang der Linie I-I der Fig. 3,

Fig. 2 einen Längsschnitt des Laserhandstückes gemäß Fig. 1 entlang der Li­ nie II-II der Fig. 3,

Fig. 3 einen Querschnitt des Laserhandstückes gemäß den Fig. 1 und 2 entlang der Linie III-III der Fig. 1,

Fig. 4(A) bis 4(F) unterschiedlich gestaltete Fasersonden, die am vorderen Ende des La­ serhandstücks auswechselbar montiert werden können,

Fig. 5(A) bis 5(F) verschiedene Ausführungsformen von Sondenschutzrohren, die über die Fasersonden passen,

Fig. 6(A) und 6(B) Längsschnitte von abgebogenen Sondenschutzrohren,

Fig. 7 eine schematische Gesamtansicht eines Laserbehandlungsgerätes,

Fig. 8 die Anwendung des Laserbehandlungsgerätes gemäß Fig. 7 zur Zahn­ behandlung,

Fig. 9(A) einen Teillängsschnitt einer weiter abgewandelten Ausführungsform einer Fasersonde für das Laserbehandlungsgerät,

Fig. 9(B) und 9(C) Teillängsschnitte von abgewandelten Ausführungsformen des Sonden­ schutzrohrs sowie

Fig. 9(D) und 9(E) Seitenansichten von weiteren Ausführungsbeispielen von Fasersonden mit entlang den Sonden verlaufenden Wasserzufuhrrohren.

Das medizinische Laserbehandlungsgerät weist eine Laserlichtquelle und ein Laser­ handstück auf. Das Laserhandstück ist mit einer Lichtleitfaser zum Führen eines von der Laserlichtquelle abgegebenen Laserstrahls, einer Sonde zum Führen des über die Faser laufenden Laserstrahls zu einem zu bestrahlenden Objekt, mindestens zwei unab­ hängigen Luftzufuhrkanälen und mindestens einem Wasserzufuhrkanal versehen. Das abstrahlseitige Ende der Lichtleitfaser ist gegenüber dem einstrahlseitigen Ende der Sonde über eine lichtleitende Schutzplatte luftdicht isoliert. Dabei ist der innenliegende Teil der Lichtleitfaser luftdicht abgeschlossen. Das abstrahlseitige Ende der Lichtleitfa­ ser ist mittels eines trockenen Gases gekühlt, das über den ersten Luftzufuhrkanal zu­ geleitet wird. Das einstrahlseitige Ende der Sonde ist dagegen mittels eines Gases ge­ kühlt, das über den zweiten Luftzufuhrkanal zugeleitet wird. Die Anordnung ist so ge­ troffen, daß über den Wasserzufuhrkanal strömendes Wasser aus dem Umfangsteil des vorderen Sondenendes austritt.

Das medizinische Laserbehandlungsgerät weist ein Sondenschutzrohr auf, dessen Basis­ abschnitt mit dem vorderen Teil des erläuterten Handstücks lösbar verbunden ist. Dabei ist das Sondenschutzrohr so ausgestaltet, daß ein zwischen der Innenfläche des Sonden­ schutzrohres und der Außenfläche der Sonde gebildeter Spalt einen Teil des Wasserzu­ fuhrkanals bildet, über den Wasser zum vorderen Sondenende gelangt.

Die Laserlichtquelle weist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung einen Er:YAG-Fest­ stofflasergenerator auf. Bei der Lichtleitfaser handelt es sich vorzugsweise um eine Fluoridfaser, und das Laserbehandlungsgerät ist vorzugsweise mit einer Lasersteuerein­ heit zum Einstellen des von dem Lasergenerator abgegebenen Laserstrahls versehen.

Bei dem Laserbehandlungsgerät nach der Erfindung wird der von der Laserlichtquelle erzeugte Laserstrahl von dem abstrahlseitigen Ende der Lichtleitfaser emittiert. Der Strahl durchdringt die lichtleitende Schutzplatte und tritt in das einstrahlseitige Ende der Sonde ein, um dann von dem vorderen Ende der Sonde auf ein zu behandelndes Objekt abgestrahlt zu werden. Weil der die Lichtleitfaser aufnehmende Teil luftdicht gemacht ist, indem das abstrahlseitige Ende der Lichtleitfaser gegenüber dem einstrahl­ seitigen Ende der Sonde über die lichtleitende Schutzplatte luftdicht isoliert ist, wird verhindert, daß die abstrahlseitige Endfläche der Lichtleitfaser mit Wasser in Kontakt kommt oder benetzt wird, das der Sonde über den Wasserzufuhrkanal zugeht. Da ferner die abstrahlseitige Endfläche gegenüber der Außenluft abgedichtet ist, wird auch von dieser Endfläche keine in der Außenluft enthaltene Feuchtigkeit absorbiert. Durch Kühlen des abstrahlseitigen Endes der Lichtleitfaser mit dem über den ersten Luftzu­ fuhrkanal zugeführten trockenen Gas wird die abstrahlseitige Endfläche der Lichtleitfa­ ser während der Benutzung des Laserhandstückes ständig in einem trockenen Zustand gehalten, während gleichzeitig die an der abstrahlseitigen Endfläche während der La­ serübertragung erzeugte Wärme durch Kühlen abgeführt werden kann. Infolgedessen kann als Lichtleitfaser eine Faser eingesetzt werden, deren Kennwerte durch Feuchtig­ keit leicht beeinträchtigt werden. Weil die zur Absorption von Feuchtigkeit neigende Lichtleitfaser gegenüber der Sonde isoliert ist, läßt sich die Sonde ohne weiteres anbrin­ gen und abnehmen. Mit anderen Worten, die Sonde ist leicht austauschbar. Das über den Wasserzufuhrkanal zuströmende Wasser wird benutzt, um das vordere Ende der Sonde und den betroffenen Bereich des zu behandelnden Objekts zu kühlen und zu rei­ nigen. Weil die einstrahlseitige Endfläche der Sonde durch das Gas gekühlt und ge­ trocknet wird, das über den zweiten Luftzufuhrkanal zugeleitet wird, werden Wasser­ tropfen, die beim Austausch der Sonde austreten, zerstreut und von der einstrahlseitigen Endfläche und der Oberfläche der lichtleitenden Schutzplatte entfernt, wobei diese Flä­ chen getrocknet werden. Die während der Laserstrahlübertragung an der einstrahlseiti­ gen Endfläche erzeugte Wärme läßt sich mittels des Gases gleichfalls abführen.

An dem vorderen Ende des Laserhandstückes ist vorzugsweise eine Sonde, die eine dünne optische Faser aufweist, abnehmbar angeordnet. Weil diese Fasersonde in das an dem vorderen Ende des Laserhandstücks vorzugsweise gleichfalls abnehmbar montierte Sondenschutzrohr eingesetzt ist, läßt sich der Laserstrahl abstrahlen, während das vor­ dere Ende der Fasersonde in unmittelbarer Nähe des zu behandelnden Objekts, bei­ spielsweise eines Zahnes, angeordnet wird. Dabei ist die optische Faser durch das Schutzrohr geschützt, wodurch einer Bruchgefahr weitestgehend vorgebeugt ist. Die Fa­ ser kann daher sehr dünn gehalten werden, so daß sie sich zum Einbringen auch in schmale und tiefe Bereiche des zu behandelnden Objekts eignet. Weil zwischen der Außenumfangsfläche der Fasersonde und der Innenumfangsfläche des Sondenschutz­ rohrs ein Spalt entsteht, der mit dem Wasserzufuhrkanal in Verbindung steht, der bis zu dem vorderen Ende des Handstückes reicht, wo der Basisendabschnitt des Sonden­ schutzrohrs montiert wird, kann dieser Spalt als Wasserdurchlaß genutzt werden. Auf diese Weise können die Außenumfangsfläche und das vordere Ende der Fasersonde durch Wasser zwangsgekühlt werden, das in dem Sondenschutzrohr fließt. Gleichzeitig kann das Wasser auf den mit dem Laserstrahl zu behandelnden Bereich wirkungsvoll aufgesprüht werden, um auf diese Weise ein Überhitzen des bestrahlten Bereichs zu verhindern. Wenn als optische Faser der Fasersonde eine flexible Faser benutzt wird, kann für eine gewünschte Form der Fasersonde leicht dadurch gesorgt werden, daß das Sondenschutzrohr in die gewünschte Form gebracht wird, beispielsweise gerade oder abgebogen ausgebildet wird. Dabei kann die Richtung, in welcher der Laserstrahl von der Sonde des Handstücks abgestrahlt wird, nach Wunsch eingestellt werden, indem ein­ fach das Sondenschutzrohr ausgetauscht wird. Vorzugsweise wird ein von dem Laserge­ nerator erzeugter Er:YAG-Feststofflaserstrahl an das Handstück über eine Fluorid- Lichtleitfaser übermittelt, um zu der am vorderen Ende des Handstücks eingebauten Fasersonde zu gelangen. Der Laserstrahl wird dann von dem vorderen Ende der Faser der Fasersonde abgestrahlt, beispielsweise auf die zu behandelnde Zahnsubstanz. Bei dem Er:YAG-Feststofflaserstrahl handelt es sich um Infrarotstrahlen mit einer Wellen­ länge von 2,94 µm. Ein solcher Strahl eignet sich zum Verdampfen (Transpirieren) von harter Zahnsubstanz (Dentin), die OH-Radikale enthält. Gewebe kann von der be­ strahlten Oberfläche abgetrennt werden. Weil das vordere Ende der Faser der Faser­ sonde dünn ist, d. h. vorzugsweise einen Durchmesser von 50 bis 600 µm hat, ist der Durchmesser des von der abstrahlseitigen Endfläche auf das Objekt abgestrahlten La­ serstrahls entsprechend klein, und die Abstrahlendfläche kann in enge und tiefe Ab­ schnitte des zu behandelnden Zahnes oder dergleichen eingeführt werden. Die Oberflä­ che des bestrahlten Zahnes kann auf diese Weise geschnitten werden, und Hohlräume von kleinem Durchmesser lassen sich durch entsprechende Handbetätigung des Hand­ stücks leicht ausbilden. Weil das vordere Ende der Faser der Fasersonde dünn ist, kann ferner das vordere Ende der Fasersonde an die Oberfläche von rauhem zu bestrahlen­ dem Gewebe auf einfache und genaue Weise dicht herangeführt oder in Kontakt ge­ bracht werden. Wenn daher Wasser aus der Nachbarschaft des vorderen Endes der Fa­ sersonde ausströmt, bleibt die Wasserschicht in dem Spalt zwischen dem vorderen Ende der Fasersonde und der Oberfläche des bestrahlten Gewebes dünn. Der Laserstrahl wird in dem Wasser nur wenig absorbiert; entsprechend steigt die Absorption des Laser­ strahls in dem bestrahlten Gewebe.

Wenn der Laserstrahl auf die Zahnsubstanz, insbesondere den Zahnschmelz, gerichtet wird, wird die Transpiration bei erneuter Bestrahlung durch die dichte Kalziumschicht gesenkt, die anhaftet und verbleibt, nachdem der OH-Radikale aufweisende Hydrat­ mantel auf der Zahnschmelzoberfläche verdampft ist. Mittels des Laserbehandlungsge­ rätes nach der Erfindung lassen sich die anhaftenden Rückstände jedoch mittels des auf die bestrahlte Oberfläche auftreffenden Wassers und durch den Kavitationsstöreffekt beseitigen, der durch intermittierendes Bestrahlen mit dem impulsartigen Laserstrahl verursacht wird. Der Transpirationswirkungsgrad für Zahnschmelz kann auf diese Weise auf einem hohen Wert gehalten werden.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein Handstück 1 dargestellt, das eine Lichtleitfaser 2 zum Leiten des von einer Laserlichtquelle 90 emittierten Laserstrahls, ein erstes Luftzufuhrrohr 3, ein zweites Luftzufuhrrohr 4 und ein Wasserzufuhrrohr 5 aufweist.

Bei der Lichtleitfaser 2 handelt es sich beispielsweise um eine optische Faser, deren Kern und Hülle aus Fluoridglas gefertigt sind und die mit einem Schutzmantel aus UV- Harz beschichtet ist.

Im Inneren des Handstücks 1 ist an dessen vorderer Endseite ein Lichtleitfaserhalter 6 angeordnet, wobei der Faserhalter 6 an einer Schulter 110 des Handstücks 1 anliegt, die an der Innenumfangsfläche des Handstücks ausgebildet ist. An der vorderen Endseite des Halters 6 sitzt ein Schutzplattenhalter 82. Vor dem Schutzplattenhalter 82 befindet sich ein Verbindungsstück 11. Durch Anziehen einer Überwurfmutter 12, die mit einem Gewindeteil 102 des Handstücks 1 in Eingriff steht, werden die Halter 6 und 82 sowie das Verbindungsstück 11 zwischen der Schulter 101 und einer Schulter 122 der Über­ wurfmutter 12 festgelegt.

Das vordere Ende der Lichtleitfaser 2, das nicht mit dem Schutzmantel versehen ist, der den übrigen Teil der Lichtleitfaser 2 bedeckt, sondern mit dem eine Hülse 7 beispiels­ weise über einen Kleber verbunden ist, ist in eine Faseraufnahmeöffnung 60 des Licht­ leitfaserhalters 6 eingesetzt. Ein Ring 71 ist in eine Umfangsnut an der Außenumfangs­ fläche der Hülse 7 eingepaßt. Der Ring 71 liegt an der Stirnfläche des Halters 6 an, um das abstrahlseitige Ende 201 der Lichtleitfaser 2 zu positionieren. Selbst wenn es zu ei­ ner Verwindung zwischen dem Handstück 1 und der Lichtleitfaser 2 kommt, können sich bei dieser Bauweise die Hülse 7 und der Halter 6 gegeneinander drehen, wodurch ein Brechen der Faser 2 verhindert wird.

Der Schutzplattenhalter 82 bildet eine Kammer 81 zur Aufnahme des abstrahlseitigen Endes 201 der Lichtleitfaser 2 und ein benachbart der Kammer 81 liegendes Fenster, in das eine lichtleitende Schutzplatte 8, beispielsweise in Form einer Kondensorlinse oder einer Scheibe aus optischem Glas, eingesetzt ist. Die Schutzplatte 8 wird von einem O- Ring 10 luftdicht abgestützt. Auf diese Weise sind die zu beiden Seiten der lichtleiten­ den Schutzplatte 8 liegenden Teile, nämlich die Kammer 81 (die abstrahlseitige Kühl­ kammer) und die einstrahlseitige Kühlkammer 14 des Verbindungsstückes 11 durch die Schutzplatte 8 luftdicht voneinander getrennt. Der Eingriffsbereich zwischen dem Ver­ bindungsstück 11 und dem Handstück 1 ist mittels eines O-Ringes 20 gleichfalls luftdicht abgedichtet, um den die Lichtleitfaser 2 umfassenden Abschnitt auf der in Fig. 1 linken Seite der lichtleitenden Schutzplatte 8 luftdicht abzuschließen und die Lichtleitfaser 2 gegenüber Luftfeuchtigkeit zu isolieren.

Der offene Endabschnitt des ersten Luftzufuhrrohrs 3 ist in eine Durchgangsöffnung 61 des Faserhalters 6 eingesetzt und dort beispielsweise mittels Kleber festgelegt. Das über das erste Luftzufuhrrohr 3 zugeführte trockene Gas, im allgemeinen trockene Luft, de­ ren Taupunkt mit Hilfe eines Entwässerungsmittels oder eines Entwässerungsgerätes möglichst niedrig gehalten ist, durchläuft, von der Durchgangsöffnung 61 kommend, den Spalt zwischen dem Faserhalter 6 und dem Schutzplattenhalter 82 und gelangt in die ab­ strahlseitige Kühlkammer 81, um das abstrahlseitige Ende 201 der Lichtleitfaser 2 zu kühlen. Aus der Kühlkammer 81 gelangt das trockene Gas über den Spalt zwischen ei­ ner in dem Halter 6 vorgesehenen Wasserzufuhr-Durchgangsöffnung 62 und dem Was­ serzufuhrrohr 5 hindurch in den Spalt zwischen dem Handstück 1, der Lichtleitfaser 2 und den Rohren 3, 4 und 5. In diesem Spalt strömt die Luft in den Fig. 1 und 2 nach links zurück; sie tritt über eine (nicht veranschaulichte) Gasauslaßöffnung aus, die in großem Abstand von dem abstrahlseitigen Ende 201 vorgesehen ist. Dieser Gasauslaß ist mit einem Rückschlagventil ausgestattet, um zu verhindern, daß Außenluft in den die Lichtleitfaser 2 aufnehmenden Teil des Handstücks 1 eintritt.

Weil das über das erste Luftzufuhrrohr 3 zugeführte trockene Gas das abstrahlseitige Ende 201 der Lichtleitfaser 2 kühlt, in dem die Lichtleitfaser 2 enthaltenden Abschnitt zurückströmt und dann an einer von dem abstrahlseitigen Ende 201 weit entfernten Stelle austritt, isoliert das rückwärtsströmende trockene Gas die Lichtleitfaser 2 gegen­ über Feuchtigkeit, während gleichzeitig die Lichtleitfaser gekühlt wird. Selbst wenn die Lichtleitfaser 2 aus einer Fluoridfaser mit relativ niedriger Bruchfestigkeit brechen sollte, werden Pulver und Rauch, die durch den Bruch entstehen können, aufgrund der oben erläuterten Trockengasführung an einer von dem abstrahlseitigen Ende 201 weit entfernten Stelle nach außen getragen. Infolgedessen wird die Schutzplatte 8 nicht durch Staub oder Rauch beschmutzt. Der Rauch und das Pulver, die beim Brechen erzeugt werden, kommen mit dem betroffenen Bereich nicht in Kontakt, so daß der Patient nicht erschreckt wird. Die von dem abstrahlseitigen Ende 201 weit entfernte Stelle, an welcher das über das erste Luftzufuhrrohr 3 zugeführte Trockengas die beschriebene Anordnung verläßt, sollte unter Berücksichtigung der vorstehenden Erwägungen ge­ wählt werden.

Die Lichtleitfaser 2 besteht vorzugsweise aus einer Fluoridfaser, jedoch ist die Erfin­ dung darauf nicht beschränkt. Die erläuterte Ausbildung ist für jede Lichtleitfaser von besonderem Vorteil, die eine niedrige Feuchtigkeitsbeständigkeit hat und die bei Ein­ satz als Lichtleitfaser 2 durch Feuchtigkeit leicht nachteilig beeinflußt werden kann. Generell sorgt die erläuterte Ausbildung dafür, daß die relativ lange Lichtleitfaser 2, die den Laserstrahl von der Laserlichtquelle 90 zu der Laserbehandlungsvorrichtung, bei­ spielsweise einem Laserhandstück, führt, gegen Feuchtigkeit geschützt wird und die Le­ bensdauer der Lichtleitfaser verlängert wird.

Als Lichtleitfaser 2 kommen insbesondere Glasfasern, wie Chalkogenid- und Quartz­ glasfasern ebenso wie Kristallglasfasern, beispielsweise Saphir- und Zinkselenfasern in Betracht.

Die Sonde 21 ist nicht auf eine Fasersonde beschränkt. Bei dem Laserbehandlungsgerät braucht es sich auch nicht um ein zahnärztliches Handstück zu handeln. Das oben erläu­ terte Ausführungsbeispiel kann in mannigfaltiger Weise abgewandelt werden. Bei­ spielsweise kann bei dem in Fig. 3 veranschaulichten Handstück der gesamte Quer­ schnitt des Handstücks 1 als Luftdurchlaß genutzt werden. Als Lichtleitfaser 2 kann eine optische Faser verwendet werden, deren hohes Lichtleitvermögen ohne Rücksicht auf die Beständigkeit gegenüber Wasser und Feuchtigkeit ausgewählt ist.

Bei dem in den Fig. 1 bis 3 veranschaulichten Laserbehandlungsgerät wird eine Faser­ sonde 21 benutzt, um den über die Lichtleitfaser 2 zugeführten Laserstrahl zu dem zu bestrahlenden Objekt zu leiten. Die Sonde 21 weist eine kurze, dünne optische Faser auf. Weil die Fasersonde 21 kurz ist, spielt es keine Rolle, wenn das Lichtleitvermögen der Sonde demjenigen der insbesondere aus Fluoridfaser bestehenden Lichtleitfaser 2 unterlegen ist. Vielmehr kann die Sonde mit einer optischen Faser ausgestattet sein, die einer Fluoridfaser hinsichtlich Feuchtigkeitsbeständigkeit und mechanischer Festigkeit, beispielsweise Bruchfestigkeit, überlegen ist.

Außerdem sollte die Fasersonde 21 aus den folgenden Gründen kostengünstig sein: Die Sonde schmilzt aufgrund der Wärme, die erzeugt wird, wenn der Laserstrahl von dem abstrahlseitigen Ende der Sonde abgestrahlt wird. Substanzen, die aus dem lebenden Gewebe während der Bestrahlung abdampfen, haften an dem abstrahlseitigen Ende an, und die Sonde muß relativ häufig ausgetauscht werden. Aus diesen Gründen ist es er­ wünscht, daß die für die Fasersonde 21 verwendete optische Faser einen Kern und eine Umkleidung aus Quartzglas aufweist sowie mit einem Metallüberzeug oder Schutzman­ tel aus einem wärmebeständigen Kunststoff, beispielsweise Polyimid, versehen ist. Weil die Faser aber ohnehin relativ häufig auszutauschen ist, kann auch eine Fluoridfaser vorgesehen werden.

Um die Fasersonde 21 an dem vorderen Ende des Handstückes 1 anzubringen, ist das Verbindungsstück 11 mit einer Sondenaufnahmeöffnung 13 versehen, die mit einer ein­ strahlseitigen Kühlkammer 14 in Verbindung steht. Die Aufnahmeöffnung 13 weist einen Abschnitt 131 mit relativ kleinem Durchmesser, einen Abschnitt 132 mit relativ großem Durchmesser und eine an der Treffstelle der beiden Abschnitte 131, 132 gebil­ dete Schulter 133 auf. Das hintere Ende der Fasersonde 21, von dem der Schutzmantel beseitigt ist, ist in den Abschnitt 131 kleineren Durchmessers eingesetzt. Der daran an­ schließende Teil der Fasersonde 21 sitzt in dem Abschnitt 132 größeren Durchmessers, wobei der Außenumfang der Sonde im hinteren Bereich von einer Hülse 22 umschlos­ sen ist. Wenn das hintere Ende der Hülse 22 an der Schulter 133 anliegt, nimmt das ein­ strahlseitige Ende 211 der Fasersonde 21 eine solche Position ein, daß das Ende 211 um ein zweckentsprechendes Stück in die Kühlkammer 14 hineinragt. Obwohl das abstrahl­ seitige Ende 201 und das einstrahlseitige Ende 211 so ausgebildet und angeordnet sind, daß der von dem abstrahlseitigen Ende 201 der Lichtleitfaser 2 emittierte Laserstrahl möglichst weitgehend in das einstrahlseitige Ende 211 der Fasersonde 21 übertritt, geht ein Teil des von dem Ende 201 emittierten Laserstrahls unter Erzeugung von Wärme verloren. Um diese Wärme abzuführen, wird das abstrahlseitige Ende 201 durch das über das erste Luftzufuhrrohr 3 zuströmende Trockengas gekühlt, während eine Küh­ lung des einstrahlseitigen Endes 211 mittels Gas erfolgt, das über das zweite Luftzufuhr­ rohr 4 zugeleitet wird. Die Luftzufuhr verhindert auch, daß das abstrahlseitige Ende 201 und das einstrahlseitige Ende 211 durch Staub verschmutzt werden.

Das zweite Luftzufuhrrohr 4 zur Zufuhr von Gas zum Kühlen des einstrahlseitigen En­ des 211 der Fasersonde 21 durchquert den Faserhalter 6 und den Schutzplattenhalter 82 und ist in eine Rohraufnahmeöffnung 15A eingesetzt. Dort ist der Endabschnitt des zweiten Luftzufuhrrohrs 4 beispielsweise mittels Kleber festgelegt. Das Gas (in der Re­ gel Luft), das über das zweite Luftzufuhrrohr 4 zuströmt, durchquert Luftdurchlässe, nämlich die Rohraufnahmeöffnung 15A und einen Luftzuleitungskanal 15B, um dann in die einstrahlseitige Kühlkammer 14 einzutreten und das einstrahlseitige Ende 211 zu kühlen. Von der Kühlkammer 14 gelangt das Gas über einen Gasdurchtrittskanal 15C in einen Gasauslaßkanal 15D. Das Gas wird schließlich über eine Gasauslaßöffnung 124 der Überwurfmutter 12 nach außen abgeführt. Das Gas, das über das zweite Luftzufuhr­ rohr 4 geleitet wird, um das einstrahlseitige Ende 211 der Sonde 21 zu kühlen, braucht kein trockenes Gas, z. B. trockene Luft, zu sein. Das Verbindungsstück 11 weist vorne einen Abschnitt kleineren Durchmessers auf, der an seinem Außenumfang ein Gewinde 19 trägt. Wenn das Gewindeteil 102 der Überwurfmutter 12 festgezogen wird, legt sich eine Schulter 18 am Übergang der Abschnitte größeren und kleineren Durchmessers des Verbindungsstückes 11 gegen die Schulter 122 am vorderen Endabschnitt der Über­ wurfmutter 12 an, wodurch das Verbindungsstück 11 und die zugehörigen Bauteile mit Bezug auf das Handstück festgelegt werden.

Mit 24 ist ein Sondenhalter bezeichnet. Ein Innengewinde 27 eines Abschnitts 25 mit größerem Durchmesser des Sondenhalters 24 steht mit dem Außengewinde 19 in Ein­ griff. Der Sondenhalter 24 weist einen sich verjüngenden Abschnitt 28 auf, der an seiner Innenseite eine kegelstumpfförmige Fläche bildet. Der sich verjüngende Abschnitt 28 steht mit einem Spannring 23 in Eingriff, der sich gegen den radial außenliegenden Teil der vorderen Stirnfläche des Verbindungsstückes 11 anlegt. Wenn der Sondenhalter 24 in den Fig. 1 und 2 durch Anziehen des Gewindeabschnitts 27 des Sondenhalters 24 nach links verstellt wird, drückt der sich verjüngende Abschnitt 28 gegen die Kegelfläche des Spannrings 23, wodurch der Spannring 23 nach innen verformt wird und die Hülse 22 der Fasersonde 21 gefaßt und festgelegt wird. Bei Lösen des Gewindes 27 des Son­ denhalters 24 wird die von dem Spannring 23 gehaltene Hülse 22 freigegeben. Durch Festziehen und Lösen des Gewindes 27 des Sondenhalters 24 kann daher die mit der Hülse 22 ausgestattete Fasersonde 21 nach Wunsch angebracht bzw. abmontiert werden.

Die Außenumfangsfläche des einen kleineren Durchmesser aufweisenden Abschnitts 26 des Sondenhalters 24 hat eine polygonale, beispielsweise sechseckige, Form und wird von einem entsprechend polygonal ausgestalteten Endabschnitt 291 eines Sondenschutz­ rohrs 29 übergriffen. Das Wasserzufuhrrohr 5 reicht durch den Lichtleitfaserhalter 6 und den Schutzplattenhalter 82 hindurch und ist in eine Aufnahmeöffnung 16A des Verbindungsstückes 11 eingesetzt. Dabei ist der Endabschnitt des Wasserzufuhrrohrs 5 beispielsweise mittels Kleber in der Aufnahmeöffnung 16A festgelegt. Das vordere Ende der Aufnahmeöffnung 16A steht mit einem Wasserkanal 16B in Verbindung, der sich zu der vorderen Stirnfläche des Verbindungsstückes 11 hin öffnet.

Das Wasser (bei dem es sich auch um Salzwasser oder Sprühwasser handeln kann), das über das Wasserzufuhrrohr 5 zuströmt, gelangt über die Wasserkanäle 16B, den Innen­ raum des Spannrings 23 und Längsschlitze 221 am vorderen Ende der Hülse 22 in den Raum zwischen dem Abschnitt 26 des Sondenhalters 24 und die Fasersonde 21. Das Wasser strömt dann über einen Spalt 16C zwischen der Innenfläche des Sondenschutz­ rohrs 29 und der Außenfläche der Fasersonde 21. Das Wasser wird anschließend nach außen auf die Zähne und die umgebenden Bereiche geblasen, um Rückstände zu besei­ tigen, die durch das Verdampfen erzeugt wurden und die sich auf die Zähne und die umgebenden Bereiche gesetzt haben. Dabei wird das vordere Ende der Fasersonde gleichfalls gekühlt und gereinigt. Weil das Wasser entlang der Fasersonde 21 geführt ist, werden weiter hinten liegende Teile der Fasersonde ebenfalls gekühlt.

Bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel sind dem abstrahlseitigen Ende 201 der Lichtleitfaser und dem einstrahlseitigen Ende 211 der Fasersonde die Kühlkammern 81 bzw. 14 zugeordnet. Die Erfindung ist darauf jedoch nicht beschränkt. Zum Beispiel können die Stirnflächen des abstrahlseitigen Endes 201 und des einstrahlseitigen Endes 211 auch als Gasdurchlässe genutzt werden, die mit dem ersten Luftzufuhrrohr 3 bzw. dem zweiten Luftzufuhrrohr 4 in Verbindung stehen. Auch in einem solchen Fall kann für eine gegenseitige Trennung und für einen Schutz gegenüber Feuchtigkeit gesorgt werden.

In Fig. 4 sind Beispiele von verschieden geformten Fasersonden 21 für das Laserbe­ handlungsgerät, insbesondere ein zahnärztliches Laserbehandlungsgerät, dargestellt. Während die Fig. 1 und 2 eine Fasersonde zeigen, die über ihre volle Länge hinweg einen gleichförmigen Außendurchmesser hat, ist in den Fig. 4(A) und 4(B) eine Faser­ sonde 21 mit einem konischen Abschnitt 215 veranschaulicht, der sich zu dem vorderen Ende hin verjüngt. Dadurch daß der Durchmesser am vorderen Ende kleiner gemacht wird, kann die abstrahlseitige Stirnfläche der Fasersonde den Bodenteil von engen Öff­ nungen des zu behandelnden Zahnes erreichen, so daß beispielsweise das Innere eines Pulpenkanals mittels des Laserstrahls behandelt werden kann. In Fig. 4(A) ist mit 213 eine Glasfaser bezeichnet, die eine Schutzhülle 214 aufweist. Auf das hintere Ende der Glasfaser ist die Hülse 22 aufgeschoben. Fig. 4(B) zeigt eine flexible Faser, deren ver­ jüngter Abschnitt bei Benutzung in der dargestellten Weise abgebogen werden kann. Fig. 4(C) zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem von dem vorderen Ende des konischen Abschnitts 214 ein extrem dünner zylindrischer Abschnitt 215 ausgeht.

Die in den Fig. 4(D) und 4(E) veranschaulichten Ausführungsbeispiele der Fasersonde 21 weisen einen Abschnitt 217 mit größerem Durchmesser auf. Die großflächige, senk­ recht zur Längsabmessung der Fasersonde stehende Abstrahlstirnfläche 210 gemäß Fig. 4(D) oder die großflächige, zur Längsabmessung der Sonde geneigte Abstrahlstirnfläche 218 (Fig. 4(E)) der Fasersonde 21 wird mit dem betroffenen Bereich in Berührung ge­ bracht, wodurch der Laserstrahl großflächig und gleichförmig abgestrahlt wird. Diese Ausführungsbeispiele eignen sich beispielsweise zur Behandlung von beginnender Zahnkaries, um den Zahnoberflächen eine Säurebeständigkeit zu verleihen und eine Ätzung durchzuführen.

Die Abstrahlstirnfläche 210 der Fasersonde 21 braucht nicht flach zu sein; vielmehr können auch konvex oder konkav gekrümmte Flächen vorgesehen werden, um den Aus­ breitungswinkel des Laserstrahls nach Wunsch einzustellen. Des weiteren muß die Ab­ strahlstirnfläche 210 auch keine geschliffene glatte Oberfläche sein; vielmehr kann eine in zweckentsprechender Weise aufgerauhte oder zerklüftete Oberfläche benutzt wer­ den.

Die Fig. 5(A) bis 5(E) zeigen das Zusammenwirken verschieden geformter Sonden­ schutzrohre 29 und Fasersonden 21. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5(A) ist das vordere Ende des Sondenschutzrohres 29 gebogen. Weil die in das Sondenschutz­ rohr 29 eingesetzte Fasersonde 21 durch die Innenfläche des Sondenschutzrohres 29 ge­ führt wird, wenn die Fasersonde 21 gebogen wird, lassen sich Richtung und Winkel der Fasersonde 21 nach Wunsch einstellen, indem die Krümmung und die Länge des Son­ denschutzrohres 29 geändert werden. Mit 291 ist der Basisendabschnitt des Schutzrohrs bezeichnet.

Fig. 5(B) zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einem Sondenschutzrohr 292 und einer Glasfaser 215, die beide in Richtung auf ihr vorderes Ende verjüngt sind, so daß sie der oben erläuterten verjüngten Fasersonde 21 (Fig. 4(A)) entsprechen. Bei dem in Fig. 5(C) dargestellten Sondenschutzrohr 29 verläuft die Stirnfläche 295 schräg zur Achse des Schutzrohrs. Der Laserstrahl wird an der der Stirnfläche 210 der Fasersonde nahe­ liegenden Seite des Schutzrohrs besonders intensiv abgestrahlt, während die Abstrahlin­ tensität in Richtung des spitz zulaufenden Endes 295a reduziert werden kann. Diese Art von Sondenschutzrohr eignet sich beispielsweise zum Entfernen von subgingivalem Zahnstein. Wenn das spitze Ende 295a am vorderen Ende des Sondenschutzrohrs 29 der Zahnseite zugewendet wird, werden Zahnschmelz und Dentin des Zahnes weniger be­ schädigt. Wird dagegen das spitze Ende 295a dem Zahnfleisch zugekehrt, kann der schädliche Einfluß der Laserbestrahlung auf das Zahnfleisch reduziert werden.

Fig. 5(D) zeigt ein Ausführungsbeispiel des Sondenschutzrohrs 29, bei dem das Schutz­ rohr an seinem vorderen Endabschnitt mit einer geneigten, zugespitzten Zunge 294 ver­ sehen ist, deren Innenfläche, d. h. die Fläche, auf die der von dem vorderen Ende 210 der Lasersonde emittierte Laserstrahl auftrifft, eine Spiegelfläche 294a aufweist. Durch die Spiegelfläche 294a wird der Laserstrahl reflektiert, wodurch die Richtung des Laser­ strahls geändert wird. Bei dem Sondenschutzrohr 29 kann es sich dabei um ein Rohr aus rostfreiem Stahl oder einem anderen Metall mit hohem Reflexionsvermögen handeln. Die Spiegelfläche 294a kann auch durch eine reflektierende Beschichtung, beispiels­ weise einen Goldüberzug, ausgebildet werden.

Die Fig. 5(E) und 5(F) zeigen ein Ausführungsbeispiel des Sondenschutzrohrs 29, bei dem der vordere Endabschnitt 295, der an die abstrahlseitige Stirnfläche 210 der Faser­ sonde 21 anschließt, abgeflacht ist. Die Innenfläche 293a des abgeflachten, konisch zu­ laufenden Endabschnitts 295 des Sondenschutzrohrs 29 ist beispielsweise mit Gold plat­ tiert, um die Reflektionseigenschaften zu verbessern. Diese Art von Sondenschutzrohr eignet sich unter anderem zur Beseitigung von Zahnbelag von periodontalen Geweben ohne Beschädigung des Zahnzements.

Die Fig. 6(A) und 6(B) zeigen Ausführungsbeispiele, bei denen das vordere Ende 293 des abgebogenen Sondenschutzrohrs 29 mit der abstrahlseitigen Endfläche 210 der in das Sondenschutzrohr 29 eingesetzten Fasersonde 21 mindestens näherungsweise bün­ dig ist. Weil die Endfläche 210 über das Sondenschutzrohr 29 nicht vorragt, kann die Bestrahlungsfläche der Sonde begrenzt werden, und die Gefahr eines Faserbruches wird vermindert. Die Fasersonde 21 gemäß Fig. 6(B) kann auch in der gleichen Weise wie diejenige nach Fig. 5(C) eingesetzt werden.

Fig. 7 zeigt schematisch eine Gesamtansicht eines medizinischen Laserbehandlungsgerä­ tes. Das Gerät weist einen Er:YAG-Feststofflasergenerator 9 auf, der in einer Laserlichtquelle 90 untergebracht ist, zu der ferner eine Lasersteuereinheit 91 zum Steuern des Laserausgangssignals des Lasergenerators 9 gehört.

Eine Lichtleitfaser 2 aus Fluorid mit extrem geringem Absorptionsverlust für den Er:YAG-Feststofflaserstrahl ist mit der Laserlichtquelle 90 und dem oben erläuterten Handstück 1 verbunden. Am vorderen Ende des Handstücks 1 sitzt die vorspringende Fasersonde 21.

Die Lasersteuereinheit 91 steuert das Laserausgangssignal im Impulsbreitenbereich von 150 bis 300 µs, im Impulsperiodenbereich von 1 bis 30 pps und mit einer maximalen Strahlungsenergie je Impuls von 1 J. Wenn die Impulsbreite den genannten oberen Grenzwert überschreitet, kann die Fluorid-Lichtleitfaser beschädigt werden. Ist die Im­ pulsbreite kleiner als der genannte untere Grenzwert, wird das Zahngewebe durch Wärme gereizt. Wenn die Impulsperiode über dem oberen Grenzwert liegt, muß der Lasergenerator größer gemacht werden, und er wird entsprechend kostspielig. Bei einer Impulsperiode, die kleiner als der untere Grenzwert ist, wird insbesondere die Ab­ schaltgeschwindigkeit des Gerätes vermindert, wodurch der Wirkungsgrad der Anord­ nung gesenkt wird. Übersteigt die Bestrahlungsenergie den Höchstwert von 1 J pro Im­ puls, kann die Lichtleitfaser beschädigt oder hinsichtlich ihrer Lebensdauer beeinträch­ tigt werden.

Bei dem in Fig. 8 veranschaulichten Anwendungsbeispiel wird das Laserbehandlungsge­ rät eingesetzt, um eine Behandlung im Bereich des Zahnschmelzes A, einem von Zahn­ karies befallenen Bereich B, des Dentins C, des Zahnnervs D und von Zahnstein F im periodontalen Zahnbereich durchzuführen. Die Laserbestrahlungsbedingungen ändern sich je nach den Bestrahlungspositionen. Beispiele für die verschiedenen Laserbestrah­ lungsbedingungen sind nachstehend angegeben.

Beim Beseitigen von Transpirations-(Verdampfungs-)Rückständen von weichem Den­ tin B und Zahnschmelz A in einem kariösen Bereich und beim Beseitigen von Transpirationsrückständen von normalem Dentin C zur Ausbildung eines Hohlraums war ein effizientes Arbeiten unter Verwendung einer Quartzfaser mit einem Kern­ durchmesser von 600 µm im Bestrahlungsausgangsenergiebereich von 100 bis 200 mJ (je Impuls) und bei einer Impulsperiode von 5 pps möglich, wobei auf die bestrahlungssei­ tige Endfläche 210 der Fasersonde 21 Wasser aufgebracht wurde. Beim Beseitigen von Transpirationsrückständen von normalem Dentin C konnte die Schneidgeschwindigkeit des Gerätes weiter gesteigert werden, indem die Ausgangsenergie auf etwa 200 mJ an­ gehoben wurde; dadurch verbesserte sich der Wirkungsgrad des Gerätes.

Ein Ätzen war möglich, indem der Laserstrahl auf Zahnschmelz A im niedrigen Ener­ giedichtebereich von etwa 5 bis 20 mJ/cm² als eine Vorbehandlung für eine Kunst­ stoffüllung nach Ausbildung eines entsprechenden Hohlraums gerichtet wurde. Dieses Ätzen konnte das konventionelle Ätzen mit Säure ersetzen.

Zum Beseitigen von Paradentose verursachendem Zahnbelag oder Zahnstein F ober­ halb und unterhalb des Randbereichs des Zahnfleischs E wurde eine Faser mit einem Kerndurchmesser von 600 µm mit dem Zahnstein F in Kontakt gebracht, und der Laser­ strahl wurde mit einer Abstrahlenergie von 20 bis 30 mJ (pro Impuls) bei einer Im­ pulsperiode von 5 pps abgestrahlt, während Wasser aufgespritzt wurde. Aufgrund der hervorragenden Richteigenschaften und Konvergenz des von der Fasersonde 21 abge­ gebenen Laserstrahls konnte der Zahnstein F vollständig beseitigt werden, ohne den unmittelbar unter dem Zahnstein F befindlichen Zement zu beschädigen.

Die Fig. 9(A) bis 9(E) zeigen weitere Ausführungsbeispiele der Fasersonde 21. Bei der Fasersonde gemäß Fig. 9(A) ist eine gerade Lichtleitfaser (Faserkern) 41 mit einer Um­ hüllung 44 versehen, und die Außenfläche der Ummantelung 44 ist mit der oben erläu­ terten Schutz- oder Verstärkungshülle 214 abgedeckt.

Die Faser (Faserkern) 41 besteht aus einer Quartzfaser mit hoher Wasserbeständigkeit. Bei Verwendung zum Schneiden von Zahnsubstanz eignet sich eine Faser mit einem Durchmesser von 50 bis 600 µm. Die Faser kann sich kontinuierlich oder in Stufen ver­ jüngen. In diesem Fall liegt der Durchmesser der Stirnfläche 210 an der Abstrahlseite der Faser vorzugsweise im Bereich von 50 bis 600 µm.

Fig. 9(B) zeigt die Anordnung des vorderen Endabschnitts des Sondenschutzrohrs 29, das die Außenfläche der Fasersonde 21 umgreift. In diesem Ausführungsbeispiel ist die abstrahlseitige Endfläche 210 so angeordnet, daß sie über das Sondenschutzrohr 29 ge­ ringfügig vorsteht. Wasser kann aus dem Wasserdurchlaß in Form des Spaltes 16C in der Richtung des Laserstrahls austreten.

Im Falle des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 9(C) sind zwei Sondenschutzrohre 29 und 29a koaxial um die Außenfläche der Fasersonde 21 herum angeordnet. Die Spalte 16C und 16D zwischen den Rohren bzw. zwischen der Faser und dem Innenrohr, werden be­ nutzt, um Wasser und Luft zuzuleiten. Diese Anordnung erlaubt es, Wasser und Luft vor der Laserbestrahlungsposition in Form von Nebel bereitzustellen und dadurch für eine Kühlung der bestrahlten Bereiche und für ein Beseitigen von Transpirationsrückständen zu sorgen.

Die Fig. 9(D) und 9(E) zeigen Ausführungsbeispiele, bei denen ein Wasserzufuhrrohr 64 von kleinem Durchmesser unabhängig von oder zusammen mit einem Luftzufuhrrohr 74 parallel zu der Fasersonde 21 verläuft, wobei kein Sondenschutzrohr vorgesehen ist. Das Wasserzufuhrrohr 64 ist an die zuvor erläuterten Wasserzufuhrkanäle 5 und 16B angeschlossen, während das Luftzufuhrrohr 74 mit dem zweiten Luftzufuhrrohr 4 und dem Gasdurchtrittskanal 15C verbunden ist. Aus dem Wasser- und dem Luftzufuhrrohr 64 bzw. 74 werden Wasser bzw. Luft nach vorne herausgetrieben.

Claims (13)

1. Medizinisches Laserbehandlungsgerät mit einer Laserlichtquelle (90) und einem Laserhandstück (1), das eine Lichtleitfaser (2) zum Führen eines von der Laser­ lichtquelle abgegebenen Laserstrahls, eine Sonde (21) zum Führen des über die Fa­ ser laufenden Laserstrahls zu einem zu bestrahlenden Objekt, mindestens zwei un­ abhängige Luftzufuhrkanäle (3, 4) und mindestens einen Wasserzufuhrkanal (5) aufweist, wobei das abstrahlseitige Ende (201) der Lichtleitfaser gegenüber dem einstrahlseitigen Ende (211) der Sonde über eine lichtleitende Schutzplatte (8) luft­ dicht isoliert ist, der innenliegenden Teil der Lichtleitfaser luftdicht abgeschlossen ist, das abstrahlseitige Ende der Lichtleitfaser mittels eines trockenen Gases ge­ kühlt ist, das über den ersten Luftzufuhrkanal zugeleitet wird, das einstrahlseitige Ende der Sonde mittels eines Gases gekühlt ist, das über den zweiten Luftzufuhr­ kanal zugeleitet wird, und über den Wasserzufuhrkanal zuströmendes Wasser aus dem Umfangsteil des vorderen Sondenendes austritt.

2. Medizinisches Laserbehandlungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zum Kühlen des abstrahlseitigen Endes (201) der Lichtleitfaser (2) be­ nutzte Gas in dem die Lichtleitfaser aufnehmenden Teil nach hinten geführt ist und aus dem Gerät an einer von dem abstrahlseitigen Ende der Lichtleitfaser entfernt liegenden Stelle austritt.

3. Medizinisches Laserbehandlungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lichtleitfaser (2) eine Fluoridfaser ist.

4. Medizinisches Laserbehandlungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde (21) auf mindestens einem Teil ihrer Längsabmessung von einem Sondenschutzrohr (29, 29a) umgeben ist.

5. Medizinisches Laserbehandlungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Basisabschnitt des Sondenschutzrohrs (29, 29a) mit dem vorderen Teil des Handstücks (1) lösbar verbunden und das Sondenschutzrohr derart ausgestaltet ist, daß ein zwischen der Innenfläche des Sondenschutzrohres und der Außenfläche der Sonde gebildeter Spalt einen Teil des Wasserzufuhrkanals bildet, über den Wasser zum vorderen Sondenende gelangt.

6. Medizinisches Laserbehandlungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde (21) sich in Richtung auf ihr vorderes Ende und ihre Abstrahl-Stirnfläche (210) verjüngt oder verdickt und die Abstrahl-Stirn­ fläche der Sonde die Faserachse senkrecht oder schräg schneidet.

7. Medizinisches Laserbehandlungsgerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Sondenschutzrohr (29, 29a) aus Metall oder Kunststoff besteht und gerade oder gekrümmt ist.

8. Medizinisches Laserbehandlungsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Sondenschutzrohr (29) in Richtung auf sein vorderes Ende verjüngt.

9. Medizinisches Laserbehandlungsgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Ende (293) des Sondenschutzrohrs (29) senkrecht zur Schutzrohrachse abgeschnitten ist.

10. Medizinisches Laserbehandlungsgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine spitz zulaufende Zunge (294) am vorderen Ende des Son­ denschutzrohrs (29) schräg zu der Schutzrohrachse vorspringt und die Zunge auf der der Achse des Sondenschutzrohrs zugewendeten Seite mit einer Spiegelfläche (294a) versehen ist.

11. Medizinisches Laserbehandlungsgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Ende (293) des Schutzrohrs (29) flachgedrückt ist.

12. Medizinisches Laserbehandlungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserlichtquelle (90) einen Er:YAG-Feststoffla­ sergenerator (9) aufweist, die Lichtleitfaser (2) eine Fluoridfaser ist und das Laser­ behandlungsgerät mit einer Lasersteuereinheit (91) zum Einstellen des von dem Lasergenerator abgegebenen Laserstrahls versehen ist.

13. Medizinisches Laserbehandlungsgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß der Durchmesser des vorderen Endes der Sonde (21) im Bereich von 50 bis 600 µm liegt und der vom vorderen Ende (293) der Sonde abgestrahlte Laserstrahl mittels der Lasersteuereinheit (91) innerhalb eines Impulsbreitenbereichs von 150 bis 300 µs, innerhalb eines Impulsperiodenbereichs von 1 bis 30 pps und bis zu einer maximalen Strahlungsenergie pro Impuls von 1 J einstellbar ist.