DE3934640C1

DE3934640C1 - Regulating temp. of laser radiation directed to biological tissue - measuring IR radiation emitted from latter exclusively in spectral range of atmospheric window

Info

Publication number: DE3934640C1
Application number: DE3934640A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr Doerschel; Gerhard Prof Dr Mueller; Andreas Dipl Ing Hahn (Fh)
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Dornier Medizintechnik GmbH
Priority date: 1989-10-17
Filing date: 1989-10-17
Publication date: 1991-02-28
Anticipated expiration: 2009-10-18

Abstract

In surgical cutting or removal of biological material, the temp. of the material is controlled in an arrangement of a detector or detector array (6) on which the radiation (2.1) emitted by the material is focussed by a lens (4), beam splitter (3) further lens (10), band-pass filter (5) and aperture shutter (7). The detector signal is amplified (8) and fed in a control circuit (17) to regulate laser output. The intensity of laser radiation is measured in spectral ranges between 2 and 2.6 microns, 3 and 4 microns or 7 and 9 microns. ADVANTAGE - Continuous operation possible with optimum output density.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Temperatur auf einem mit einem Laserstrahl bearbeiteten biologischen Material, bei welchem die Intensität der vom biologischen Material emittierten Infrarotstrahlung während der Laserbestrahlung gemessen und die Strahlungsleistung des Lasers in Abhängigkeit von der gemessenen Intensität geregelt wird sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for regulating the temperature a biological material processed with a laser beam which is the intensity of that emitted by the biological material Infrared radiation measured during laser radiation and the Radiation power of the laser as a function of the measured Intensity is regulated and a device for performing this Procedure.

Beim Abtragen von biologischem Material mit Laserstrahlung wird diese entweder gebündelt durch eine Linse oder direkt durch eine Lichtleitfa ser mit eventuell vorgesehener Kontaktspitze an das Material herange führt. Für das Ergebnis der Abtragung ist in erster Linie die im Materi al erzeugte Temperatur maßgebend. Diese hängt neben Materialparametern vor allem von der auf der Oberfläche erzeugten Leistungsdichte der La serstrahlung und deren zeitlichen Verlauf ab. Die Leistungsdichte selbst hängt neben der Laserausgangsleistung noch von der Brennweite der Fokus sierlinse, dem Abstand zum Material und von der Modenstruktur des Laser strahls ab.When removing biological material with laser radiation, this becomes either bundled by a lens or directly by a light guide water with a possible contact tip to the material leads. For the result of the removal, the one in the materi al generated temperature is decisive. This depends on material parameters especially from the power density of the La generated on the surface radiation and its temporal course. The power density itself In addition to the laser output power, the focus also depends on the focal length sierlinse, the distance to the material and the mode structure of the laser radiate.

Für das laserchirurgische Schneiden oder Abtragen von biologischem Mate rial werden derzeit Argon-, Nd:YAG- oder CO₂-Laser verwendet, wobei letzterer wegen der hohen Absorption in biologischem Material der 10 µm Laserstrahlung von Vorteil sind. Da es sich bei biologischem Gewebe um stark strukturiertes und heterogen zusammengesetztes Material han delt, ist die Abtragung selbst bei optimal konstant gehaltener Laser leistung nicht konstant, sondern variiert mit der Gewebestruktur von Ort zu Ort. Hinzu kommt, daß bei der Freihandchirurgie oder bei Führen des Laserstrahls über einen Mikromanipulator bei Operationsmikroskopen die Leistungsdichte vom Abstand zur fokussierenden Linse bzw. bei Zoom-Ob jektiven von der Zoomeinstellung abhängt, was in der Praxis nur grob eingehalten werden kann. Durch die Wahl des Abstandes von der Linse bzw. bei Zoom-Objektiven von der Zoomeinstellung will man außerdem die Abtra gungsart beeinflussen, z.B. im Fokus schneiden bzw. entfernt vom Fokus flächig abtragen. Argon, Nd: YAG or CO ₂ lasers are currently used for the laser-surgical cutting or removal of biological material, the latter being advantageous because of the high absorption in biological material of the 10 μm laser radiation. Since biological tissue is a highly structured and heterogeneously composed material, the removal is not constant even with optimally constant laser power, but varies with the tissue structure from location to location. In addition, in freehand surgery or when guiding the laser beam via a micromanipulator in surgical microscopes, the power density depends on the distance to the focusing lens or on zoom lenses depending on the zoom setting, which can only be roughly observed in practice. Through the choice of the distance from the lens or, in the case of zoom lenses, from the zoom setting, one also wants to influence the type of ablation, for example cutting in the focus or ablating away from the focus.

Zur Vermeidung von Gewebeschäden ist aus der DE 28 29 516 A1 ein Verfah ren zur automatischen Erkennung thermischer Einwirkungen von Laserstrah len im biologischen Gewebe bekannt, bei dem entweder Änderungen der thermischen Rückstrahlung aus dem laserbestrahlten Gewebe mit einem De tektor registriert und in einer Auswerteelektronik in Temperaturwerte umgesetzt werden oder Änderungen des rückgestreuten Laserlichtes aus dem bestrahlten Gewebe im Zentrum der Auftrefffläche des Laserstrahls im Verhältnis zur Rückstreuung aus Flächenbereichen außerhalb der Auftreff fläche gemessen, registriert und ausgewertet werden. Bei Überschreiten vorgegebener Schwellwerte wird der Laser automatisch abgeschaltet. Der beim Arbeiten mit dem Laserstrahl auf dem biologischen Material entste hende Dampf beeinflußt jedoch die Messung, so daß die bekannte Einrich tung auch nur als Sicherheitseinrichtung zur Vermeidung von Gewebeschä den, nicht jedoch zu einer genauen Regelung der Temperatur auf dem mit dem Laserstrahl bearbeiteten biologischen Material verwendet werden kann.DE 28 29 516 A1 describes a method to avoid tissue damage for the automatic detection of thermal effects of laser beams len known in biological tissue, in which either changes in thermal retroreflection from the laser-irradiated tissue with a De tector registered and in evaluation electronics in temperature values implemented or changes in the backscattered laser light from the irradiated tissue in the center of the impact surface of the laser beam in the Relationship to backscattering from areas outside the impact area measured, registered and evaluated. If exceeded the laser is automatically switched off. The arises when working with the laser beam on the biological material However, steam influences the measurement, so that the known device also only as a safety device to avoid tissue damage the, but not for a precise control of the temperature on the biological material processed by the laser beam can be used.

Aus der DE-OS 37 26 466 ist eine Werkstückbearbeitungsvorrichtung bekannt, bei der im Strahlengang eines Lasers ein für die Strahlung mit der Wellenlänge des Laserstrahls durchlässiger Reflektor angeordnet ist, welcher vom Werkstück abgegebene Wärmestrahlung zu einem außerhalb des Strahlenganges angeordneten Strahlungsdetektor lenkt. Die Anordnung verwendet dabei einen frequenzselektiven Strahlteiler, der die vom Werkstück emittierte Wärmestrahlung aus dem Strahlengang auskoppelt und einem Detektor zuführt. Auch bei dieser Anordnung beeinflußt der bei der Bearbeitung mit dem Laserstrahl entstehende Dampf oder Qualm aus verdampfenden oder verbrennenden Rückständen auf dem Werkstück oder des bearbeiteten Materials selbst die Messung.DE-OS 37 26 466 is a workpiece processing device known, in which a for the radiation in the beam path of a laser the wavelength of the laser beam transmissive reflector is arranged, which gives off heat radiation from the workpiece to an outside of the Beam path arranged radiation detector directs. The order uses a frequency selective beam splitter, which the from Coupled heat radiation emitted from the workpiece and feeds to a detector. This arrangement also affects the Processing with the laser beam of steam or smoke evaporating or burning residues on the workpiece or the processed material itself the measurement.

Eine ähnliche Anordnung wird in der DE-PS 37 33 489 beschrieben, bei der die von einem mit einem Laserstrahl bearbeiteten Material emittierte Strahlung über einen Strahlteiler und durch ein zusätzliches Filter auf einen Detektor gelangt. Über die Funktion des Filters ist zwar nichts Konkretes ausgeführt, jedoch kann angenommen werden, daß dies vor allem den gesamten vom bearbeiteten Material rückgestreuten Spektralbereich erfassen und vor allem die Laserstrahlung selbst herausfiltern soll. Auch hier würde bei der Bearbeitung entstehender Dampf die Messung beeinflussen.A similar arrangement is described in DE-PS 37 33 489, in which that emitted from a material processed with a laser beam Radiation through a beam splitter and through an additional filter a detector arrives. There is nothing about the function of the filter Specifically carried out, but it can be assumed that this is above all the entire spectral range backscattered from the processed material capture and especially filter out the laser radiation itself. Here, too, steam generated during processing would be the measurement influence.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Regelung der Temperatur auf einem mit einem Laserstrahl bearbeiteten biologischen Material zu schaffen, welches die eingangs genannten grund sätzlichen Probleme der stark variierenden Leistungsdichte und der damit verbundenen unregelmäßigen Abtragergebnisse derart löst, daß ein konti nuierliches Arbeiten mit dem Laserstrahl bei jeweils optimaler Lei stungsdichte möglich wird.It is therefore an object of the invention to provide a method and an apparatus to control the temperature on a processed with a laser beam to create biological material, which is the reason mentioned above additional problems of the strongly varying power density and with it associated irregular removal results in such a way that a cont Nuclear work with the laser beam with optimal lei density is possible.

Diese Aufgabe wird durch ein nach den kennzeichenden Merkmalen des Pa tentanspruchs 1 ausgebildetes Verfahren sowie durch eine Vorrichtung ge mäß Patentanspruch 5 gelöst.This task is carried out according to the characteristics of Pa tent claims 1 trained method and ge by a device solved according to claim 5.

Zur Erzeugung eines der tatsächlichen Temperatur auf dem mit dem Laser strahl bearbeiteten biologischen Material proportionalen Signals wird die aufgrund lokaler Überhitzung auftretende, vom biologischen Material emittierte Infrarotstrahlung während der Laserbestrahlung ausschließlich im Spektralbereich eines sogenannten atmosphärischen Fensters gemessen. Innerhalb dieser atmosphärischen Fenster weist die Luft einschließlich des darin enthaltenen Wasserdampfes eine besonders hohe Transmission auf, so daß die bei der Laserbestrahlung entstehenden Dämpfe und Gase die Strahlungsmessung nur unwesentlich beeinflussen. Durch die Bandbe grenzung auf die vorgegebenen Spektralbereiche wird auch bei einem nicht schwarzen Strahler ein nahezu temperaturproportionales Meßsignal empfan gen. Mit diesem temperaturproportionalen Signal kann dann die Strah lungsleistung des Lasers auf einen jeweils konstant gehaltenen, optimal eingestellten Wert geregelt werden.To generate an actual temperature on the laser beam processed biological material proportional signal the biological material that occurs due to local overheating emitted infrared radiation during laser radiation only measured in the spectral range of a so-called atmospheric window. Within these atmospheric windows, the air points inclusive the water vapor contained therein has a particularly high transmission on, so that the vapors and gases generated during laser radiation influence the radiation measurement only insignificantly. By the band there is also no limitation to the specified spectral ranges black radiator received a nearly temperature-proportional measurement signal With this temperature proportional signal, the beam can then power of the laser to a constant, optimal set value can be regulated.

Bei medizinischen Lasersystemen, die die Laserstrahlung über eine Optik auf die Gewebeoberfläche fokussieren, entsteht geräteseitig ein reelles Bild der Gewebeoberfläche und somit auch ein Bild der Auftreffzone der Laserstrahlung. Dieses Bild kann nun in vorteilhafter Weise durch Einfü gen eines Strahlteilers in den Arbeitsstrahlengang ausgespiegelt und auf die Oberfläche eines Detektorarrays abgebildet werden. Auf diese Weise ist es möglich, den Betrag der jeweils bestrahlten Fläche oder einfach deren Kreisdurchmesser zu messen. Aus jedem der beiden Werte kann dann ein Alarmsignal für zu starke Fokussierung bzw. Defokussierung des La serstrahles abgeleitet werden. Auch eine automatische Fokusnachführung wäre möglich. Weiterhin läßt sich damit eine Sicherheitsschaltung reali sieren, bei der in Abhängigkeit von der Bildgröße der bestrahlten Fläche der Laser ein- bzw. ausgeschaltet wird, so daß die Abgabe von Laser strahlung nur dann erfolgt, wenn sich im geeigneten Abstand vor dem La serinstrument ein Material befindet.In medical laser systems that transmit the laser radiation via optics Focusing on the tissue surface creates a real one on the device side Image of the tissue surface and thus also an image of the impact zone of the Laser radiation. This image can now be inserted in an advantageous manner mirrored onto a beam splitter in the working beam path the surface of a detector array are imaged. In this way it is possible to change the amount of each irradiated area or simply to measure their circle diameter. Then from each of the two values an alarm signal for excessive focusing or defocusing of the La can be derived. Also automatic focus tracking could be possible. Furthermore, a safety circuit can be reali depending on the image size of the irradiated area the laser is switched on or off, so that the delivery of laser radiation only occurs if there is a suitable distance in front of the La is a material.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Figuren teilweise schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen:The invention is based on the part in the figures schematically illustrated embodiments described in more detail. It demonstrate:

Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau einer Einrichtung zur Laserbestrahlung mit Temperaturregelung, Fig. 1 shows the basic structure of a device for laser irradiation with temperature control,

Fig. 2a das spektrale Transmissionsverhalten im Infraroten von wasser dampfhaltiger Luft. Fig. 2a, the spectral transmission behavior in the infrared of water vapor air.

Fig. 2b die atmosphärischen Fenster im Diagramm der Isothermen eines schwarzen Strahlers, FIG. 2b, the atmospheric windows in the diagram of the isotherms of a black body,

Fig. 3 ein Handstück für einen CO₂-Laser mit integrierter Tempera tur- und Fokusmessung und Fig. 3 shows a handpiece for a CO ₂ laser with integrated temperature and focus measurement and

Fig. 4 ein faseroptisches Laserinstrument mit Temperaturmessung. Fig. 4 is a fiber optic laser instrument with temperature measurement.

Gemäß Fig. 1 wird die Strahlung 2 eines Lasers 1 durch einen wellenlän genselektiven Strahlteiler 3 und eine Optik 4 auf ein biologisches Gewe be 9 fokussiert. Die vom Gewebe 9 emittierte Strahlung 2.1 wird wiederum über die Optik 4 auf den Strahlteiler 3 gerichtet und von dort mittels einer weiteren Optik 10 und ein Bandpaßfilter 5 durch eine Lochblende 7 auf einen dahinter angeordneten Detektor bzw. Detektorarray 6 fokus siert. Das Detektorsignal 6.11 wird verstärkt (Verstärker 8) und einer Regelschaltung 17 zugeführt. Mittels dieser Regelschaltung 17 wird wie derum der Laser 1 in bekannter Weise bezüglich seiner Strahlungsleistung geregelt, was beispielsweise durch Ansteuerung der Pumplichtquelle oder eine Beeinflussung des Laserresonators geschehen kann.Referring to FIG. 1, the radiation 2 is a laser 1 by a wellenlän genselektiven beam splitter 3 and a lens 4 to a biological tissue be 9 is focused. The radiation 2.1 emitted by the tissue 9 is in turn directed via the optics 4 onto the beam splitter 3 and from there focused by means of a further optics 10 and a bandpass filter 5 through a pinhole 7 onto a detector or detector array 6 arranged behind it. The detector signal 6.11 is amplified (amplifier 8 ) and fed to a control circuit 17 . By means of this control circuit 17 , the laser 1 is regulated in a known manner with regard to its radiation power, which can be done, for example, by controlling the pump light source or influencing the laser resonator.

Bei Verwendung eines Nd:YAG-Lasers liegt die Laserstrahlung 2 in einem Spektralbereich bei etwa 1 µm, bei einem Argon-Laser bei etwa 0,5 µm und bei einem CO₂-Laser bei etwa 10 µm. Entsprechend wellenlängense lektiv muß der Strahlteiler 3 beschichtet sein, damit er die jeweilige Strahlung des Lasers 1 ungehindert hindurchläßt, jedoch die Strahlung des Gewebes in einem der atmosphärischen Fenster zwischen 2 und 2,6 µm, 3 und 4 µm oder 7 und 9 µm reflektiert. Die Optik muß dabei sowohl für die Wellenlängen des Lasers als auch für eine des eben er wähnten atmosphärischen Fensters, die Optik 10 dagegen lediglich für den jeweils ausgewählten Spektralbereich eines atmosphärischen Fensters transparent sein. Das Bandpaßfilter 5 begrenzt nun möglichst scharf den jeweils ausgewählten Spektralbereich des atmosphärischen Fensters, so daß der Detektor 6 lediglich diesen Spektralbereich "sieht".When using an Nd: YAG laser, the laser radiation 2 is in a spectral range of approximately 1 μm, for an argon laser approximately 0.5 μm and for a CO ₂ laser approximately 10 μm. Correspondingly wavelength-selective, the beam splitter 3 must be coated so that it allows the respective radiation of the laser 1 to pass through unhindered, but reflects the radiation of the tissue in one of the atmospheric windows between 2 and 2.6 μm, 3 and 4 μm or 7 and 9 μm. The optics must be transparent both for the wavelengths of the laser and for one of the atmospheric windows just mentioned, but the optics 10 only for the selected spectral range of an atmospheric window. The bandpass filter 5 now delimits the selected spectral range of the atmospheric window as sharply as possible, so that the detector 6 only "sees" this spectral range.

Zur Verdeutlichung der atmosphärischen Fenster ist in Fig. 2a die atmos phärische Transparenz einer 1 km langen Luftschicht bei 60% relativer Luftfeuchtigkeit und einer Temperatur von 20°C für elektromagnetische Wellen bis 15 µm Wellenlänge dargestellt. Die Bereiche hoher Transmis sion zwischen den Wellenlängen 2 und 2,6 µm, 3 und 4 µm sowie 7 und 14 µm, die als atmosphärische Fenster bezeichnet werden, sind dabei schraffiert.To illustrate the atmospheric windows, the atmospheric transparency of a 1 km long layer of air at 60% relative humidity and a temperature of 20 ° C. for electromagnetic waves up to 15 μm wavelength is shown in FIG. 2a. The areas of high transmission between the wavelengths 2 and 2.6 µm, 3 and 4 µm and 7 and 14 µm, which are referred to as atmospheric windows, are hatched.

Um aus dem Intensitätssignal der Infrarotstrahlung innerhalb der atmos phärischen Fenster eine möglichst eindeutige Aussage über die zugehörige Temperatur des emittierenden Gewebes zu erhalten, wäre es zweckmäßig, den jeweils erfaßten Spektralbereich so eng wie möglich zu halten. An dererseits muß jedoch die zu messende Strahlung deutlich über der Stör strahlung aus der übrigen Umgebung liegen. Aus diesem Grund wird im langwelligen atmosphärischen Fenster der Spektralbereich auf 7 bis 9 µm begrenzt. In Fig. 2b sind diese atmosphärischen Fenster in einem Diagramm der Isothermen eines schwarzen Strahlers eingezeichnet. Man er kennt daraus, daß eine eindeutige Zuordnung zwischen Strahlungsleistung L und Temperatur des Strahlers möglich ist, wenn die beobachteten Spek tralbereiche in den oben erwähnten Grenzen liegen.In order to obtain as clear a statement as possible about the associated temperature of the emitting tissue from the intensity signal of the infrared radiation within the atmospheric window, it would be expedient to keep the spectral range recorded in each case as narrow as possible. On the other hand, however, the radiation to be measured must be significantly above the interference radiation from the rest of the environment. For this reason, the spectral range is limited to 7 to 9 µm in the long-wave atmospheric window. In Fig. 2b this atmospheric windows are located a black body in a diagram of the isotherms. It is known from this that a clear correlation between the radiation power L and the temperature of the radiator is possible if the observed spectral ranges are within the limits mentioned above.

Ein Ausführungsbeispiel für ein Handstück eines mit einem CO₂-Laser betriebenen chirurgischen Instruments mit einer Temperaturregelung ist in Abbildung 3 dargestellt. Die Laserstrahlung 2 gelangt dabei über ei nen Spiegelgelenkarm 11 analog zu Fig. 1 auf einen wellenselektiven Strahlteiler 3 und wird über die Optik 4 durch ein Handstück 12 auf das Gewebe 9 fokussiert. Die von dort emittierte Strahlung 2.1 wird wiederum über die Optik 4 empfangen und von dem Strahlteiler 3 über die zweite Optik 10 und ein Bandpaßfilter 5 auf einen ersten Detektor 6.1 gerich tet. Vor dem Detektor 6.1 befindet sich ein Spiegel 13 mit einer Öffnung 13.1, durch welche bei richtigem Abstand des Gewebes 9 vom Handstück 12 die gesamte empfangene Strahlung 2.1 auf den Detektor 6.1 gelangt. Um den richtigen Abstand zu gewährleisten, weist das Handstück 12 einen Ab standsfühler 12.1 auf. Bei falschem Abstand bzw. Defokussierung der La serstrahlung gelangt jedoch ein Teil der rückreflektierten Strahlung 2.1 auch auf den Spiegel 13 und wird von dort über eine weitere Optik 14 auf einen zweiten Detektor 6.2 gerichtet. Die hier gemessene Intensität ist ein Maß für die Defokussierung bzw. Abweichung des Handstückes von der richtigen Position. Das entsprechende Detektorsignal 6.21 kann dann ent weder dazu verwendet werden, bei Überschreitung eines vorgegebenen Wer tes den Laser abzuschalten oder die Optik 4 nachzustellen.An exemplary embodiment of a handpiece of a surgical instrument operated with a CO ₂ laser with a temperature control is shown in Figure 3. The laser radiation 2 arrives via a mirror-articulated arm 11 analogous to FIG. 1 on a wave-selective beam splitter 3 and is focused on the tissue 9 by a handpiece 12 via the optics 4 . The radiation 2.1 emitted from there is in turn received via the optics 4 and from the beam splitter 3 via the second optics 10 and a bandpass filter 5 to a first detector 6.1 . In front of the detector 6.1 there is a mirror 13 with an opening 13.1 through which the entire received radiation 2.1 reaches the detector 6.1 at a correct distance of the tissue 9 from the handpiece 12 . In order to ensure the correct distance, the handpiece 12 has a position sensor 12.1 . If the distance or defocusing of the laser radiation is incorrect, however, some of the back-reflected radiation 2.1 also reaches the mirror 13 and is directed from there via a further optical system 14 to a second detector 6.2 . The intensity measured here is a measure of the defocusing or deviation of the handpiece from the correct position. The corresponding detector signal 6.21 can then be used either to switch off the laser or to adjust the optics 4 when a predetermined value is exceeded.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Strahlung 42 eines Nd:YAG- oder Argon-Lasers wiederum durch einen für die jeweili ge Strahlung 42 durchlässigen Strahlteiler 43 sowie eine Optik 44 auf die Stirnfläche 15.1 einer Lichtleitfaser 15 gerichtet. Diese Strahlung tritt am Ende 15.2 des Lichtleiters 15 aus und wird in einem Handstück 49 in eine Saphirspitze 16 eingekoppelt. Mit dieser Saphirspitze wird dann durch sogenanntes Kontaktschneiden das biologische Material bear beitet, wobei die von dort emittierte Infrarotstrahlung (42.1) wieder über die Saphirspitze 16 in den Lichtleiter 15 und von dort über die Op tik 44 und die wellenlängenselektive Beschichtung des Strahlteilers 43 auf eine Optik 40 gelenkt wird, die diese Strahlung auf einen Detektor 46 richtet. Vor dem Detektor 46 ist zur Abschirmung von Streustrahlung eine Lochblende 47 angeordnet.In the embodiment shown in FIG. 4, the radiation 42 of an Nd: YAG or argon laser is again directed through a beam splitter 43 which is transparent to the respective radiation 42 and an optic 44 onto the end face 15.1 of an optical fiber 15 . This radiation emerges at the end 15.2 of the light guide 15 and is coupled into a sapphire tip 16 in a handpiece 49 . With this sapphire tip, the biological material is then processed by so-called contact cutting, the infrared radiation ( 42.1 ) emitted from there again via the sapphire tip 16 into the light guide 15 and from there via the optics 44 and the wavelength-selective coating of the beam splitter 43 on an optical system 40 is directed, which directs this radiation onto a detector 46 . A perforated screen 47 is arranged in front of the detector 46 to shield scattered radiation.

Da hier der Lichtleiter 15 sowohl das im sichtbaren Bereich liegende Licht des Argon-Lasers bzw. die im nahen Infrarotbereich des Nd:YAG lie gende Strahlung als auch die vom Gewebe emittierte Infrarotstrahlung leiten soll, empfiehlt sich hier ein Lichtleiter z.B. aus Zirkonfluorid.Since the light guide 15 here is intended to guide both the light of the argon laser lying in the visible range or the radiation lying in the near infrared range of the Nd: YAG and the infrared radiation emitted by the tissue, a light guide made of zirconium fluoride, for example, is recommended here.

Claims

1. A method for controlling the temperature on a biological material processed with a laser beam, in which the intensity of the infrared radiation emitted by the biological material is measured during the laser irradiation and the radiation power of the laser is regulated as a function of the measured intensity, characterized in that the Intensity measurement of the infrared radiation emitted by the biological material during laser irradiation is carried out exclusively in at least one atmospheric window defined by the spectral ranges between 2 and 2.6 µm, 3 and 4 µm or 7 and 9 µm.

2. Apparatus for carrying out the method according to claim 1 with a laser, the radiation of which is focused either directly onto a biological material or onto the end face of an optical fiber via optics which are permeable to infrared radiation, with a wavelength-selective beam splitter between the laser and the optics, which is responsible for the spectral range of the laser radiation is transparent and reflective for the spectral range of the infrared radiation emitted by the biological material, with an infrared detector arranged in the reflected beam path of the beam splitter and with a device controlling the radiation power of the laser as a function of the infrared detector signal, characterized by optical means ( 3 , 5 , 43 ) in the beam path ( 2.1 , 42.1 ) of the emitted infrared radiation, through which only at least one of the spectral ranges between 2 and 2.6 µm, 3 and 4 µm or 7 and 9 µm on the infrared detector ( 6 , 6.1 , 46 ) G arrives.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that between the beam splitter ( 3 ) and the infrared detector ( 6 ) a bandpass filter ( 5 ) for one of the spectral ranges between 2 and 2.6 µm, 3 and 4 µm or 7 and 9 µm is arranged.

4. The device according to claim 2, characterized in that the beam splitter ( 3 ) has a wavelength-selective coating for reflection of one of the spectral ranges between 2 and 2.6 microns, 3 and 4 microns or 7 and 9 microns.