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WO2002017811A9 - Handstück für ein medizinisches laserbehandlungsgerät sowie laserbehandlungsgerät - Google Patents

Handstück für ein medizinisches laserbehandlungsgerät sowie laserbehandlungsgerät

Info

Publication number
WO2002017811A9
WO2002017811A9 PCT/EP2001/009580 EP0109580W WO0217811A9 WO 2002017811 A9 WO2002017811 A9 WO 2002017811A9 EP 0109580 W EP0109580 W EP 0109580W WO 0217811 A9 WO0217811 A9 WO 0217811A9
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
handpiece
handpiece according
spoke
laser beam
shielding
Prior art date
Application number
PCT/EP2001/009580
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2002017811A1 (de
Inventor
Wilhelm Brugger
Anton Kasenbacher
Mark Niemz
Original Assignee
W & H Dentalwerk Buermoos Gmbh
Wilhelm Brugger
Anton Kasenbacher
Mark Niemz
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by W & H Dentalwerk Buermoos Gmbh, Wilhelm Brugger, Anton Kasenbacher, Mark Niemz filed Critical W & H Dentalwerk Buermoos Gmbh
Priority to AU2001284024A priority Critical patent/AU2001284024A1/en
Publication of WO2002017811A1 publication Critical patent/WO2002017811A1/de
Publication of WO2002017811A9 publication Critical patent/WO2002017811A9/de

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    • A61C1/0046—Dental lasers
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    • A61B2218/002—Irrigation
    • A61B2218/006—Irrigation for smoke evacuation

Definitions

  • the invention relates to a handpiece for a medical laser treatment device, in particular a dental handpiece with a laser light outlet for an at least partially guided laser beam, the laser light outlet being located on a treatment side of the handpiece, and a lens from a
  • Laser treatment devices are used in various areas and for different purposes in various forms. Laser treatment devices are used in particular in the dental field, here both as “drills”, i.e. as an ablation device, instead of a mechanical drill, as is also known in the prior art, or as a laser instrument, for example for tooth root canal treatment.
  • a handpiece according to the preamble of claim 1 for a medical laser treatment device is known from DE 195 33 348 AI.
  • the known handpiece has a light guide for the laser beam and optionally a mirror for deflecting a laser beam out of the handpiece, the laser beam being emitted from the handpiece by a laser light exit, which is closed off by means of a lens.
  • the handpiece comprises one or more media lines and one or more media outlet openings for delivering a treatment medium to the treatment site.
  • Devices which relate to medical laser treatment devices are also known from DE 198 11 627 AI, which discloses a device for treating objects with laser radiation, in particular for skin treatment, from DE 195 34 590 AI, which discloses a method and a device for laser material processing of ceramic materials and biological hydroxyapatide materials, in particular hard tooth substance, and known from DE 694 04 297 T2, which relates to a device for emitting laser radiation to substrates.
  • the handpiece has a shielding and / or cleaning device for the closure disk, the shielding and / or cleaning device generating a media flow which runs essentially parallel to the surface of the closure disk.
  • a shield and / or cleaning device enables an effective shielding or cleaning of the closure disk during the treatment, but also in particular shortly before and shortly after the treatment, through which the laser light finally strikes before it acts on the areas to be treated.
  • the closure disk is located in the vicinity of the areas to be treated, in particular in the vicinity of the tooth or the tissue to be treated, which in particular leads to spit, blood, etc. as a result of the treatment , for example, can be accelerated in the direction of the sealing disk by heating or evaporation of the liquids or parts of the liquids.
  • leached tooth particles e.g. B. when removing a tooth, partially evaporated or pulverized, whereby individual particles are thrown in the direction of the sealing disc, which is avoided by the handpiece according to the invention.
  • an inventive design of the handpiece or a laser treatment device with such a handpiece is of outstanding importance, as this ensures that the closure disc is shielded from splashes of the treatment medium, which are unavoidable, or cleaned by them.
  • the invention thus ensures that the closure disk, which is exposed to severe pollution loads and dangers from the first moment of treatment, is constantly shielded and / or cleaned from soiling, so that a constant, controlled and continuous laser treatment, particularly in the medical field is extremely important.
  • the shielding and / or cleaning device is preferably designed such that a media flow is generated at least in the region of the passage of the laser light through the sealing disk.
  • this media flow effectively shields the sealing disk against drops or particles, but also against evaporated material that could be deposited on the sealing disk.
  • this media stream is also capable of entraining elements, for example particles or droplets, which have already deposited on the sealing disk, in the media stream, so that the shutter disk not only has a shielding but also a cleaning effect.
  • the media stream is preferably continuous, although it is of course also possible for the media stream to be pulsed, ie to generate media stream impulses at short intervals that shield or clean the closure disk.
  • the media stream is preferably manually or automatically controllable, in particular the flow rate of the media stream, its strength or speed and possibly also its direction.
  • the media flow of the shielding and / or cleaning device can thus be adapted to the special circumstances. For example, it is possible to increase the media flow, that is to say, for example in the case of a pulsed media flow, to increase the frequency or to increase the speed of the media flow or its flow quantity when a treatment medium is delivered to the treatment site, while in the case of a treatment without additional Treatment medium and a lower risk of contamination, the strength of the media flow can be reduced.
  • a gas in particular air, is preferably used as the medium, since this can be made available simply and inexpensively, furthermore a gaseous medium can easily escape and, for example, additional suction devices can be dispensed with.
  • a media flow from liquid has a higher shielding or cleaning effect, in particular compared to a gaseous medium.
  • care must be taken to ensure that the laser light is not influenced unintentionally, for example by signs of refraction on the surface or surfaces of the media stream.
  • the media stream runs essentially perpendicular to the final direction of radiation of the laser light. Since the risk of contamination of the sealing disk arises in particular from particles which spray or pulverize and / or evaporate directly from the treated area in the direction of the sealing disk, that is to say essentially antiparallel to the incident laser light, perpendicular to the direction of radiation of the laser light directed media stream exerted a force on the pollution elements or particles or gaseous pollution media, which is oriented essentially transversely to their direction of movement, so that contamination of the sealing disk is effectively avoided.
  • the media stream is arranged essentially at a distance from the sealing disk, so that the shutter disk itself is not influenced in any way by the media stream, in a further preferred embodiment, however, the media stream is at least partially in contact with the shutter disk, so that next to the shielding effect also achieves a simultaneous cleaning effect.
  • the media flow is directed at least partially in the direction of the sealing disk, so that an additional cleaning effect is achieved through the impulse effect of the particles of the media flow.
  • the angle that the surface of the sealing disk forms with the direction of movement of the media flow is preferably very small, in particular less than 20 °, particularly preferably less than 10 °, so that contamination particles are avoided by the media flow itself in the direction of the sealing disk could be accelerated. It is also conceivable that the handpiece is designed so that the media flow is oriented in one or more directions that lead away from the closure disk.
  • the shielding and / or cleaning device preferably comprises at least one nozzle for generating the media flow, the term “nozzle” generally being understood to mean an opening for the entry or exit of a flowable medium, without necessarily a nozzle principle, for example by tapering the opening in a certain area.
  • the nozzles are preferably arranged in the region of the circumference of the sealing disk, so that on the one hand they can act directly on the sealing disk, on the other hand the sealing disk is shielded in the relevant area and in particular no media flow is generated in an area in which contamination is not avoided is crucial in order to achieve the desired effect in the most effective and economical way.
  • the nozzles are preferably ejection nozzles, i.e. a medium is expelled through the nozzles for generating the media stream, but it is also possible that the nozzles are suction nozzles which suck off a medium, in particular surrounding air, and produce the desired media stream by means of this suction effect.
  • the nozzles are distributed substantially uniformly around the circumference of the closure disk, it being possible in particular to provide ejection nozzles on one side of the closure disk and on the other Side of the closure disk suction nozzles are provided so that the media flow is generated in a particularly advantageous manner.
  • the nozzles preferably have a substantially circular cross section, but it is also possible to provide nozzles with a cross section that deviates from the substantially circular cross section.
  • nozzles can be provided which have a relatively small diameter in a direction perpendicular to the surface of the closure disk, while they have a significantly larger diameter in a direction parallel to the surface of the closure disk, so that an extended nozzle is produced which generates a media flow which is formed flat in a direction perpendicular to the surface of the shutter.
  • Such a nozzle can extend in particular in a direction parallel to the surface of the sealing disk over a significant proportion of the diameter of the sealing disk, preferably over 25% of the sealing disk. It is also possible that the expansion in this area extends almost over the entire diameter of the closure disk.
  • a handpiece interior in which the laser light is guided independently of an optical waveguide is designed such that it can be provided with an overpressure.
  • the overpressure can be brought about, for example, by applying gas, preferably air, to the interior of the handpiece.
  • the overpressure in the interior of the handpiece prevents particles or contamination elements from penetrating into the interior of the handpiece, as a result of which the guidance of the laser light can be negatively influenced. In particular, this also prevents dirt particles from penetrating into the interior and being able to deposit on the inside, for example on the sealing disk.
  • the sealing disc can be heated.
  • the closure disk can preferably be raised to temperatures of up to 200 ° Celsius, but temperatures of up to 100 ° Celsius or below are in particular to be regarded as sufficient.
  • a particularly preferred temperature range is between 80 ° and 120 ° Celsius.
  • the closure disc is essentially thermally insulated from the angle head or the handpiece, in particular in the contact area a poorly heat-conducting material is arranged between the closure disk and the handpiece, and / or an additional cooling device is provided which prevents the handpiece or the angle head or other areas of the handpiece from heating up.
  • a poorly heat-conducting material is arranged between the closure disk and the handpiece, and / or an additional cooling device is provided which prevents the handpiece or the angle head or other areas of the handpiece from heating up.
  • Cooling can in particular also be ensured by the media flow, which is preferably conducted in the area of the contact point of the closure disk with the angle head or the handpiece in such a way that cooling is achieved.
  • the closure disk can be easily and quickly removed from the handpiece.
  • the sealing disk can be cleaned and / or sterilized independently of the handpiece, but in particular it is possible to regularly replace the sealing disk with a new sealing disk, in order to only replace the sealing disk even with the slightest signs of wear or possibly actually unavoidable soiling, which saves both time and money.
  • the closure disk In order to ensure a quick and easy exchange of the closure disk, it is preferably attached to the handpiece with a latching mechanism.
  • the locking mechanism preferably has at least one spring-loaded locking element, which engages around the locking disk and holds it in position.
  • a locking disk with a bayonet lock is provided instead of a locking mechanism.
  • seals are preferably provided between the closure disk and the handpiece in order to seal the interior of the handpiece from the outside and to avoid contamination.
  • the handpiece includes an angle head with a closure disc substantially radially adjacent a longitudinal axis of the handpiece, i.e. the closure disk is arranged in a side region of the handpiece in order to allow a lateral beam cutout and does not cut the longitudinal axis of the handpiece.
  • the laser beam is transmitted essentially axially in the handpiece or in the interior of the handpiece and deflected in the angular head by means of a mirror device from the axial direction into a preferably essentially radial direction and radiated through the closure disk in the radial direction.
  • Such a construction is preferred in particular in the dental field due to the simplified accessibility.
  • this mirror device is detachably or releasably attached, in particular accessible via a handpiece head screw.
  • This enables the mirror device, which also has to meet high requirements with regard to its surface quality, to be easily dismantled and removed, so that interchangeability is ensured in the simplest possible manner due to possibly unavoidable soiling or signs of wear.
  • the handpiece comprises a distance monitoring device which ensures the distance of the handpiece or signals the distance.
  • a distance sensor is preferably used, in particular an ultrasonic sensor for contactless measurement of the required distance.
  • the sensor measures in particular in the vicinity of the laser beam, so that as far as possible there are no deviations in the effective distance.
  • the distance monitoring device comprises an optical or acoustic display which transmits the required information to the treating doctor or the operator of the handpiece.
  • An automatic shutdown is also preferably provided, which interrupts the treatment when the distance monitoring device, in particular the sensor, reports a value for the effective distance that lies outside of defined limits. This avoids ineffective or even dangerous treatment for the patient.
  • the preferred distance sensor it is also possible to provide mechanical elements, for example a mechanical distance pin, which is attached to the handpiece, preferably in the direction of the emerging laser light.
  • a mechanical spacer pin can be plugged on or folded out, it is also possible to provide a height-adjustable spacer pin in order to adapt the handpiece to different areas of application.
  • the mechanical spacer pin has a contact element at its tip or in the rear area, which allows treatment only if, for example, a slight pressure is exerted on the spacer pin, thereby ensuring that the handpiece is in the preferred position located.
  • the invention also relates to a medical laser treatment device with a handpiece, in particular with a handpiece as described above, the medical laser treatment device being a scanner for deflecting the laser beam and for scanning NEN includes a predetermined area by the laser, wherein the scanner is arranged outside the handpiece.
  • the scanner is therefore arranged in relation to the direction of propagation of the laser beam in front of the handpiece, which can preferably be removed from the laser treatment device.
  • a scanner is particularly necessary for medical laser treatment devices that use a very thin laser beam, i.e. work with a laser beam with a very small cross-section, so that a systematic scanning of the effective treatment area is made possible.
  • the handpiece By attaching the scanner outside of the handpiece, the handpiece itself can be designed in a very simple manner, since in particular no transmission of electrical energy or transmission of signals for the scanner into the handpiece is required, so that removable handpieces can also be used on sliding contacts or special devices can be dispensed with for data transmission.
  • the handpiece can also be made very small and compact in the outer dimensions, which is particularly important in the dental field, in which the space conditions are very limited, so that good handling is ensured even under narrow treatment conditions.
  • the handpiece is particularly subject to contamination and must be cleaned and sterilized regularly.
  • the positioning of the scanner outside the handpiece ensures that the sensitive scanner is not exposed to these additional loads, so that an increased service life of the laser treatment device and also of the handpiece itself is made possible.
  • the scanner is in particular designed to be controllable, with software control being preferred.
  • the control device By means of the control device, the scanned geometries, in particular the surface and the shape of the surface to be treated, the speed of the scanning, different depth effects, in particular caused by different overlaps etc. can be set.
  • a particularly gentle treatment can be ensured, for example, by the scanning speed of the laser beam being relatively high, while the scanning lines lying next to one another have only a slight overlap, thereby ensuring gentle, step-by-step ablation.
  • a stronger ablation can be achieved in particular by lower scanning speeds and higher overlaps.
  • the size of the treatment area can also be adjusted, as a result of which the "drill size" can be adjusted in the case of an ablation application.
  • both the scanning speed and the line spacing are adjusted in order to adjust the pulse overlap for optimal results.
  • Preferred frequencies with which the treatment area is scanned are between 0.1 kHz and 50 kHz, i.e. the treatment area is completely scanned 100 to 50,000 times within a period of one second. Frequencies between 1 kHz to 20 kHz, in particular 5 to 10 kHz, are preferably used.
  • the scanner uses at least one piezo element, in particular at least two piezo elements, which control reflecting surfaces or the orientation of the reflecting surfaces in an x and a y direction. Piezo elements have the particular advantage that they can be controlled very reliably, very precisely and very quickly, ie at high frequencies, so that in particular the above-mentioned software-controlled regulation of the scanning can be implemented in a wide range and very advantageously.
  • both individual, preferred independently controllable deflection elements or a combined x-y deflection element can be used.
  • a deflecting mirror can be provided.
  • Figure 1 shows a cross section through a first embodiment of a handpiece according to the invention
  • FIG. 2 shows a cross section through a partial area of the handpiece according to the invention shown in FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a partial area, as shown in FIG. 2, of a second embodiment of a handpiece according to the invention with a schematic representation of the distribution of nozzles;
  • FIG. 4 shows a partial area, as shown in FIG. 2, of a third embodiment of a handpiece according to the invention;
  • Figure 5 shows a portion of a fourth embodiment of a handpiece according to the invention as shown in Figure 2;
  • FIG. 6 shows schematically an embodiment of a fastening system for a closure disk of an embodiment of a handpiece according to the invention
  • FIG. 7 schematically shows a plan view of a partial area of a further embodiment of a handpiece according to the invention.
  • FIG. 8 schematically shows a cross-sectional view of a handpiece according to the invention together with further elements of an embodiment of a medical laser treatment device according to the invention.
  • FIG. 9 schematically shows a cross section of a further embodiment of a scanner device of a medical laser treatment device according to the invention.
  • FIG. 10 schematically shows a cross-sectional view of a further embodiment of a handpiece according to the invention together with further elements of an embodiment of a medical laser treatment device according to the invention.
  • FIG. 1 schematically shows a cross section through a first embodiment of a handpiece according to the invention, some details not being shown in this illustration for the sake of clarity.
  • the handpiece 10 is essentially elongated and has a processing side 12 and a connecting side 14 and a longitudinal axis 16.
  • a laser beam 55 is guided through a first cover plate 30 and a second cover plate 32, which is designed as a lens or as an optical element, into a handpiece interior 20 in which the laser beam 55 runs essentially in a straight line.
  • the laser beam 55 strikes a mirror device 50, which is arranged in the angle head 80.
  • the mirror device 50 is designed such that it encloses an angle of 45 ° with the longitudinal axis 16 of the handpiece 10, in which the laser beam 55 runs approximately, so that the laser beam 55 through the mirror device 50 by an angle is deflected from about 90 ° from the axial direction into a radial direction.
  • the laser beam 55 emerges in the angle head 80 through a closure disk 40 from the interior of the handpiece 20, where it meets a processing surface.
  • the angle head 80 has an angle head screw 82 which can be screwed out of the angle head 80, so that the mirror device 50 is accessible and can be easily replaced.
  • the embodiment of the handpiece 10 according to the invention shown in FIG. 1 has a shielding and cleaning device 60, which has a media feed 62 on the connection side 14 of the handpiece 10, an interior 64, which in this embodiment is separated from the interior 20 of the handpiece, and a media channel 66 on.
  • the media channel 66 opens into the angle head 80 in the vicinity of the closure disk 40 in a nozzle 68 of the shielding and cleaning device 60, which is oriented in such a way that a media flow is generated which is substantially perpendicular to that through the closure disk 40 falling laser beam 55 extends so that it shields and cleans the closure disk 40.
  • the arrangement of the nozzle 68 is explained in more detail in connection with FIG. 2.
  • the handpiece 10 is part of a laser treatment device (200, see FIG. 8) and has a scanner 100 which is arranged outside the handpiece 10 (only indicated schematically in this figure).
  • the scanner 100 directs the laser beam 55 through the handpiece 10 as described above, the scanner 100 deflecting the laser beam 55 in such a way that it preferably runs through a specific scanning pattern periodically.
  • FIG. 2 shows a section of the embodiment of the handpiece according to the invention shown in FIG. 1 in the area of the angle head 80.
  • the angle head screw 82 which closes the angle head 80 and can be unscrewed, can be clearly seen here, so that the mirror device 50 can be removed and replaced easily.
  • the closure disk 40 which closes the handpiece interior 20 in the region of a laser light outlet 45, is also clearly visible in FIG.
  • the embodiment of the handpiece 10 shown in FIG. 2 has a nozzle 68 in the edge region of the angle head 80, adjacent to the closure disk 40, which is connected to the media channel 66.
  • the media channel 66 and the nozzle 68 serve to transport and dispense a flowable medium, and in this embodiment both the media channel 66 and the nozzle 68 are suitable both for a gaseous medium and for a liquid medium. In this embodiment, however, a gaseous medium is preferably supplied.
  • the nozzle 68 is arranged such that it ejects the flowable medium essentially parallel to the surface of the closure disk 40 on the circumferential edge of the closure disk 40 and at a distance of approximately 0.5 to 1 mm from it, so that a in front of the closure disk 40 Media stream is formed, which is essentially parallel to the supply lens 40 and extends substantially perpendicular to the direction of propagation of the laser beam in this area.
  • the first embodiment of the handpiece according to the invention has two further nozzles, which are not visible in this cross-sectional representation, and which extend over an angle of approximately 60 ° on the right side in FIG are distributed and substantially correspond to the nozzle 68 shown.
  • FIG. 3 shows a second embodiment of a handpiece 10 according to the invention, which essentially corresponds to the first embodiment of the handpiece according to the invention shown in FIG. 1 and FIG. 2, so that reference is made to the above description in this regard.
  • FIG. 3 shows a nozzle 68 which essentially corresponds to one of the three nozzles 68 shown in FIG. 2.
  • the three nozzles 68 of this embodiment are distributed uniformly around the entire circumference of the closure disk 40, each with an angular extent of approximately 25 °.
  • an intake nozzle 70 which, in contrast to the essentially circular cross sections of the nozzles 68, has an elongated cross section which extends in the edge region of the closure disk 40 with an angular extent of approximately 95 ° in each case.
  • the flowable medium ejected from the nozzles 68 is ejected substantially parallel to the closure disk 40 so that one to the closure disk 40 parallel media flow arises, which is at least largely absorbed by the suction nozzles 70.
  • Figure 4 shows a third embodiment of a handpiece according to the invention, which also essentially corresponds to the previously described embodiments.
  • the handpiece 10 has only one nozzle 72, which has an essentially oval cross section.
  • the direction of ejection of the nozzle 72 is inclined at an angle of approximately 10 ° from the direction parallel to the closure disk 40 and onto which Locking disk 40 directed.
  • the media flow preferably air, is therefore directed against the closure disk 40 in this embodiment, so that, in addition to the shielding effect, an increased cleaning effect is achieved by the impulse effect of the fluid medium accelerated against the closure disk 40.
  • the handpiece interior 20 can be connected to the media channel 66, so that both the handpiece interior 20 and the media channel 66 can be pressurized. This has the result that the ingress of dirt particles into the handpiece interior 20 is prevented due to the overpressure prevailing in the handpiece interior 20. At the same time, the air in the handpiece interior is exchanged via the media channel 66 and the nozzle 72, so that continuous cleaning of the handpiece interior is also ensured.
  • this handpiece has a distance sensor 90 which is arranged in the edge region of the closure disk 40.
  • the distance sensor 90 is an ultrasonic sensor, which measures the distance between the winding head 80 and the treatment site.
  • the data of the distance sensor 90 are processed and analyzed by a processing device.
  • Information is preferably passed on to the doctor or the operator via optical and acoustic display devices as to whether the handpiece or the closure disk is in a correct distance range when the handpiece 10 is in operation.
  • the embodiment shown in FIG. 4 has a lamp 96 which is arranged on the top of the handpiece 10 and which uses multicolored light-emitting diodes to indicate to the user whether he is in the correct, critical or outside the possible machining distance.
  • FIG. 5 shows a further embodiment of a handpiece according to the invention.
  • a nozzle 74 is provided, which is designed in particular for a liquid medium, the nozzle 74 being oriented such that the liquid medium is guided directly onto the surface of the closure disk 40.
  • the embodiment shown in FIG. 5 also has a suction nozzle 76 which is arranged essentially opposite the nozzle 74, so that the liquid medium, preferably water, which is expelled from the nozzle 74 at high pressure is absorbed by the suction nozzle 76 can.
  • Both the nozzle 74 and the suction nozzle 76 extend in the circumference of the closure disk through an angular range of approximately 160 ° in each case.
  • the embodiment shown in FIG. 5 has a spacer pin 92, which is attached to the angle head 80 and extends essentially perpendicular to the longitudinal axis of the angle piece 10 and parallel to the laser beam 50 in its final radiation direction.
  • the spacer pin 92 is made of titanium and has at its end a contact element 94 which, when it is subjected to slight pressure, namely when the Spacer pin 92 is pressed onto the surface to be machined, with which the correct distance is set, transmits a signal which can either be passed on to a lamp 96 or can also be passed on to an automatic switch-off device which switches off the laser beam whenever the contact element 94 is not actuated.
  • FIG. 6 schematically shows a section of the angle head 80, a removable locking disk 40 of a particularly preferred embodiment of the handpiece according to the invention with a locking mechanism 120 being shown in this illustration.
  • the closure disk 40 lies on one side on a rigid latching element 124 which engages around the outside of the closure disk 40, while a spring-loaded latching element 122 is arranged on the opposite side, which likewise engages around the outside of the closure disk 40 in its closed position shown in FIG. 6. so that the closure disk 40 is securely arranged in the angle head 80.
  • the spring-loaded latching element 122 can be tilted against the force of a spring element 126, so that the closure disk 40 is free and the closure disk 40 can simply be removed from the angle head 80 and, if necessary, replaced.
  • an ejection nozzle 68 is also provided, which, in comparison with the nozzles of the previously explained embodiments, is arranged further away from the closure disk 40 and in which the ejection direction forms an angle of approximately 45 ° with the closure disk.
  • FIG. 7 schematically shows a plan view of a further embodiment of an angle piece 10 according to the invention.
  • the angle piece 10 additionally comprises a microphone adapter 140 which can be attached to the angle head 80 of the handpiece 10 by means of a clip fastening 144.
  • a microphone 142 is arranged at the outer end of the processing side 12 of the handpiece 10.
  • FIG. 8 schematically shows a preferred embodiment of some components of a medical laser treatment device 200, which comprises a handpiece 10 and a scanner device 150.
  • the handpiece 10 can in particular be one of the handpieces shown in FIGS. 1 to 7.
  • the scanner device 150 is a component which is separate from the handpiece 10 and which can be connected directly to the handpiece 10.
  • one or more intermediate elements 160 can be inserted between the scanner device 150 and the handpiece 10, but this will not be described further here.
  • the scanner device 150 comprises a refractive or diffractive or combined optical element 156 (beam shaping element), through which a laser beam 55 penetrates into the scanner device 150.
  • a refractive or diffractive or combined optical element 156 beam shaping element
  • the particularly preferred scanner device 150 shown in FIG. 8 comprises two scanner elements, an x element 152 and a y element 154, the scanner elements 152 and 154 shown here being piezo elements.
  • the scanner elements 152 and 154 shown here being piezo elements.
  • electrostatic scanners or other scanner systems instead of the piezo elements 152 and 154.
  • FIG. 9 shows a further embodiment of a scanner device 150, as has been explained in connection with FIG. 8.
  • the scanner device 150 of the embodiment shown in FIG. 9 comprises a combined x / y element 155 and a deflecting mirror 158 referred to the scanner device shown in Figure 8.
  • FIG. 10 schematically shows a further preferred embodiment of some components of a medical laser treatment device 200 with a scanner device 150 and a handpiece 10 and one or more intermediate elements, which are indicated by the component provided with the reference number 160.
  • the scanner device 150 corresponds essentially to the scanner device shown in FIG. 8, so that reference is made to the corresponding description.
  • the handpiece 10 is not essentially axially straight, as in the handpiece shown in FIG. 8, but is curved, the laser beam being deflected into the angle head 80 via a deflecting mirror 157.
  • the particular ergonomic design of the handpiece 10 is easier and more comfortable for the operator to handle, depending on the area of application, in particular the handpiece 10 shown in FIG. 10 leads to greater clarity in the dental field.
  • the handpiece 10 in this embodiment is otherwise essentially analogous to the handpiece shown in FIG. 1 and FIG. 8, so that reference is made to the corresponding descriptions.
  • all of the nozzles and different angular heads 80 described above can be used in this embodiment of the handpiece 10.
  • the drawings are only schematic representations, and in particular not all elements of a handpiece are shown. In particular, no proportions can be inferred from the illustrations, this applies in particular to the nozzles, which are only shown schematically.

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Abstract

Es wird ein Handstück für ein medizinisches Laserbehandlungsgerät, insbesondere ein zahnärztliches Handstück, offenbart, mit einem Laserlichtaustritt für ein zumindest teilweise durch das Handstück geführten Laserstrahl, wobei sich der Laserlichtaustritt auf einer Bearbeitungsseite des Handstücks befindet, und einer Verschlussscheibe (40) aus einem für den Laserstrahl durchsichtigen Material, wobei die Verschlussscheibe den Laserlichtaustritt im wesentlichen verschließt, wobei das Handstück ferner eine Abschirm- und/oder Reinigungsvorrichtung (68, 70) für die Verschlussscheibe umfaßt. Es wird ferner ein medizinisches Laserbehandlungsgerät offenbart.

Description

Handstück für ein medizinisches Laserbehandlungsgerät sowie Laserbehandlungsgerät
Die Erfindung betrifft ein Handstück für ein medizinisches Laserbehandlungsgerät, insbesondere ein zahnärztliches Handstück mit einem Laserlichtaustritt für einen zumindest teilweise durch das Handstück geführten Laserstrahl, wobei sich der Laserlichtaustritt auf einer Behandlungsseite des Handstücks befindet, und einer Nerschlußscheibe aus einem für den La-
serstrahl durchlässigen Material, wobei die Nerschlußscheibe einen Handstückinnenraum gegen eine Außenumgebung im wesentlichen verschließt, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Medizinische Laserbehandlungsgeräte werden in unterschiedlichen Bereichen und zu unterschiedlichen Zwecken in mannigfaltigen Formen eingesetzt. Laserbehandlungsgeräte werden insbesondere im Dentalbereich, hier sowohl als "Bohrer", d.h. als Ablationsvorrichtung, anstelle eines mechanischen Bohrers, wie er ebenfalls im Stand der Technik bekannt ist, oder als Laserinstrument, beispielsweise zur Zahnwurzelkanalbehandlung.
Ein Handstück gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 für ein medizinisches Laserbehandlungsgerät ist aus der DE 195 33 348 AI bekannt. Das bekannte Handstück weist einen Lichtleiter für den Laserstrahl sowie gegebenenfalls einen Spiegel zur Umlenkung eines Laserstrahls aus dem Handstück heraus auf, wobei der Laserstrahl durch einen Laserlichtaustritt aus dem Handstück abgestrahlt wird, der mittels einer Nerschlußscheibe abgeschlossen ist. Zusätzlich umfaßt das Handstück eine oder mehrere Medienleitungen und eine oder mehrere Medienaustrittsöffiiungen zur Abgabe eines Behandlungsmediums auf die Behandlungsstelle.
Norrichtungen, die medizinische Laserbehandlungsgeräte betreffen, sind ferner aus der DE 198 11 627 AI bekannt, die eine Vorrichtung für die Behandlung von Objekten mit Laserstrahlung, insbesondere für die Hautbehandlung, offenbart, aus der DE 195 34 590 AI, die ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Lasermaterialbearbeitung von keramischen Werkstoffen und biologischen Hydroxylapatidmateriahen, insbesondere Zahnhartsubstanz, betrifft, und aus der DE 694 04 297 T2 bekannt, die eine Vorrichtung zur Abgabe von Laserstrahlung an Substrate betrifft.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Handstück für ein medizinisches Laserbehandlungsgerät sowie ein medizinisches Laserbehandlungsgerät zur Verfügung zu stellen, das sowohl während eines einzelnen Behandlungsvorganges als auch über einen längeren Einsatz des Handstückes bzw. des medizinischen Laserbehandlungsgeräts einen effektiven und zuverlässigen Einsatz sicherstellt, wobei insbesondere die Verschmutzungsproblematik überwunden wird.
Diese Aufgabe wird durch ein Handstück gemäß Anspruch 1 und durch ein Laserbehandlungsgerät gemäß Anspruch 35 gelöst. Die Ansprüche 2 bis 34 betreffen besonders vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Handstückes und die Ansprüche 36 bis 40 betreffen besonders vorteilhafte Ausfuhrungsformen des erfindungsgemäßen Laserbehandlungsgeräts, wobei einige technische Merkmale der besonders vorteilhaften Ausfrihrungsformen eigenständigen erfinderischen Gehalt aufweisen.
Erfindungsgemäß weist das Handstück eine Abschirm- und/oder Reiningungsvorrichtung für die Verschlußscheibe auf, wobei die Abschirm- und/oder Reinigungsvorrichtung einen Medienstrom erzeugt, der im wesentlichen parallel zur Oberfläche der Verschlußscheibe verläuft. Eine solche Abschirmung und/oder Reinigungsvorrichtung ermöglicht während der Behandlung, aber auch insbesondere kurz vor und kurz nach der Behandlung, eine effektive Abschirmung bzw. Reinigung der Verschlußscheibe, durch die das Laserlicht abschließend auftrifft, bevor es auf die zu behandelnden Bereiche einwirkt.
Insbesondere bei einem Einsatz eines erfindungsgemäßen Handstücks im Dentalbereich befindet sich die Verschlußscheibe in der Nähe der zu behandelnden Bereiche, insbesondere in der Nähe des zu behandelnden Zahnes oder des zu behandelnden Gewebes, was insbesondere dazu führt, daß beispielsweise Spucke, Blut etc. infolge der Behandlung, beispielsweise durch Erwärmung oder Verdampfung der Flüssigkeiten oder Teile der Flüssigkeiten in Richtung auf die Verschlußscheibe beschleunigt werden. Ferner besteht insbesondere die Gefahr, daß ablauerte Zahnpartikel, z. B. beim Abtragen eines Zahnes, zum Teil verdampft oder pulverisiert werden, wobei einzelne Partikel in Richtung auf die Verschlußscheibe geschleudert werden, was durch das erfindungsgemäße Handstück vermieden wird.
Insbesondere bei Handstücken bzw. medizinischen Laserbehandlungsgeräten, die, wie das oben erläuterte Handstück der DE 195 33 348 AI, ein Behandlungsmedium auf die Behand- lungsstelle leiten, ist eine erfindungsgemäße Ausgestaltung des Handstück bzw. eines Laserbehandlungsgerät mit einem solchen Handstück von herausragender Bedeutung, da dies sicherstellt, daß die Verschlußscheibe auch gegen Spritzer des Behandlungsmediums, die unvermeidbar sind, abgeschirmt bzw. von diesen gereinigt wird.
Die Erfindung stellt damit sicher, daß die Verschlußscheibe, die vom ersten Augenblick der Behandlung an starken Verschmutzungsbelastungen und -gefahren ausgesetzt ist, gleichbleibend gegen Verschmutzungen abgeschirmt und/oder gereinigt wird, so daß eine gleichbleibende, kontrollierte und kontinuierliche Laserbehandlung, die insbesondere im medizinischen Bereich von extremer Bedeutung ist, sichergestellt wird.
Bevorzugt ist die Abschirm- und/oder Reinigungsvorrichtung so ausgelegt, daß zumindest im Bereich des Durchtritts des Laserlichts durch die Verschlußscheibe ein Medienstrom erzeugt wird. Dieser Medienstrom schirmt zum einen die Verschlußscheibe gegen Tropfen oder Partikel aber auch gegen verdampftes Material, das sich auf der Verschlußscheibe niederschlagen könnte, effektiv ab. Ferner ist dieser Medienstrom auch in der Lage, Elemente, beispielsweise Partikel oder Tröpfchen, die sich bereits auf der Verschlußscheibe niedergeschlagen haben, im Medienstrom mitzureißen, so daß die Verschlußscheibe nicht nur abschirmende, sondern auch reinigende Wirkung entfaltet.
Der Medienstrom ist bevorzugt kontinuierlich, wobei selbstverständlich auch möglich ist, daß der Medienstrom gepulst ist, d.h. in kurzen Abständen Medienstromstöße erzeugt werden, die die Verschlußscheibe abschirmen bzw. reinigen. Bevorzugt ist der Medienstrom dabei manuell oder automatisch steuerbar, insbesondere die Flußmenge des Medienstroms, seine Stärke bzw. Geschwindigkeit und gegebenenfalls auch seine Richtung. Damit kann der Medienstrom der Abschirm- und/oder Reinigungsvorrichtung auf die speziellen Gegebenheiten angepaßt werden. Beispielsweise ist es möglich, den Medienstrom zu verstärken, d.h. beispielsweise bei einem gepulsten Medienstrom die Frequenz zu erhöhen oder die Geschwindigkeit des Medienstroms oder dessen Flußmenge zu erhöhen, wenn ein Behandlungsmedium auf die Behandlungsstelle abgegeben wird, während im Falle einer Behandlung ohne zusätzliches Behandlungsmedium und einer geringeren Gefahr einer Verschmutzung die Stärke des Medienstroms vermindert werden kann.
Als Medium wird bevorzugt ein Gas, insbesondere Luft, eingesetzt, da dieses einfach und kostengünstig zur Verfügung gestellt werden kann, femer ein gasförmiges Medium einfach entweichen kann und beispielsweise auf zusätzliche Absaugvorrichtungen verzichtet werden kann.
Es ist jedoch auch möglich, als Medium eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, einzusetzen. Ein Medienstrom aus Flüssigkeit hat insbesondere im Vergleich zu einem gasförmigen Medium eine höhere Abschirm- oder Reinigungswirkung. Jedoch muß bei einem flüssigen Medienstrom insbesondere darauf geachtet werden, daß das Laserlicht nicht ungewollt beeinflußt wird, beispielsweise durch Brechungserscheinungen an der bzw. den Oberflächen des Medienstroms.
Der Medienstrom verläuft bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform im wesentlichen senkrecht zur abschließenden Abstrahlrichtung des Laserlichts. Da die Gefahr einer Verschmutzung der Verschlußscheibe insbesondere von Partikeln ausgeht, die direkt von der behandelten Stelle in Richtung auf die Verschlußscheibe, also im wesentlichen antiparallel zu dem einfallenden Laserlicht, abspritzen bzw. pulverisieren und/oder verdampfen, wird durch den parallel zur Verschlußscheibe bzw. senkrecht zur Abstrahlrichtung des Laserlichts gerichteten Medienstrom eine Kraft auf die Verschmutzungselemente bzw. Partikel oder gasförmigen Verschmutzungsmedien ausgeübt, die im wesentlichen quer zu ihrer Bewegungsrichtung ausgerichtet ist, so daß eine Verschmutzung der Verschlußscheibe effektiv vermieden wird.
Der Medienstrom ist bei einer Ausführungsform im wesentlichen von der Verschlußscheibe beabstandet angeordnet, so daß die Verschlußscheibe an sich nicht von dem Medienstrom in irgendeiner Weise beeinflußt wird, bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform steht jedoch der Medienstrom zumindest teilweise in Kontakt mit der Verschlußscheibe, so daß neben dem Abschirmeffekt auch ein gleichzeitiger Reinigungseffekt erzielt wird. Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Medienstrom zumindest teilweise in Richtung auf die Verschlußscheibe gerichtet, so daß durch die Impulswirkung der Partikel des Medienstroms ein zusätzlicher Reinigungseffekt erzielt wird. Der Winkel, den die Oberfläche der Verschlußscheibe mit der Bewegungsrichtung des Medienstroms einschließt, ist jedoch bevorzugt sehr gering ausgebildet, insbesondere kleiner als 20°, besonders bevorzugt kleiner als 10°, damit vermieden wird, daß Verschmutzungspartikel durch den Medienstrom selbst in Richtung auf die Verschlußscheibe beschleunigt werden könnten. Es ist darüberhinaus auch denkbar, daß das Handstück so ausgebildet ist, daß der Medienstrom in eine oder mehreren Richtungen ausgerichtet ist, die von der Verschlußscheibe wegführen.
Bevorzugt umfaßt die Abschirm- und/oder Reinigungsvorrichtung mindestens eine Düse zur Erzeugung des Medienstroms, wobei unter dem Begriff "Düse" ganz allgemein eine Öffnung zum Eintritt oder zum Austritt eines fließfähigen Mediums zu verstehen ist, ohne notwendigerweise ein Düsenprinzip, beispielsweise durch Verjüngung der Öffnung in einem bestimmten Bereich, zu erfordern.
Die Düsen sind bevorzugt im Bereich des Umfangs der Verschlußscheibe angeordnet, so daß sie zum einen direkt auf die Verschlußscheibe wirken können, zum anderen die Verschlußscheibe im relevanten Bereich abgeschirmt wird und insbesondere kein Medienstrom in einem Bereich erzeugt wird, in dem eine Vermeidung der Verschmutzung nicht so entscheidend ist, um möglichst auf effektive und sparsame Weise den gewünschten Effekt zu erzielen.
Bei den Düsen handelt es sich bevorzugt um Ausstoßdüsen, d.h. es wird ein Medium durch die Düsen zur Erzeugung des Medienstroms ausgestoßen, es ist jedoch auch möglich, daß es sich bei den Düsen um Ansaug-Düsen handelt, die ein Medium, insbesondere umgebende Luft, absaugen und durch diesen Absaugeffekt den gewünschten Medienstrom erzeugen.
Bei einer bevorzugten Ausiuhrungsform sind die Düsen im wesentlichen gleichmäßig um den Umfang der Verschlußscheibe verteilt, wobei insbesondere vorgesehen sein kann, daß auf der einen Seite der Verschlußscheibe Ausstoß-Düsen vorgesehen sind, während auf der anderen Seite der Verschlußscheibe Ansaug-Düsen vorgesehen sind, so daß der Medienstrom auf besonders vorteilhafte Weise erzeugt wird.
Es ist jedoch auch möglich, daß lediglich eine Düse vorgesehen ist bzw. Düsen lediglich auf einer Seite der Verschlußscheibe vorgesehen sind, um einen Medienstrom in einer Richtung zu erzeugen.
Die Düsen haben bevorzugt einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt, es ist jedoch auch möglich, Düsen mit einem Querschnitt vorzusehen, der von dem im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt abweicht. Insbesondere können Düsen vorgesehen sein, die in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche der Verschlußscheibe einen relativ geringen Durchmesser aufweisen, während sie in einer Richtimg parallel zur Oberfläche der Verschlußscheibe einen deutlich größeren Durchmesser aufweisen, so daß eine ausgedehnte Düse entsteht, die einen Medienstrom erzeugt, der flach in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche der Verschlußscheibe ausgebildet ist. Eine solche Düse kann sich insbesondere in einer Richtung parallel zur Oberfläche der Verschlußscheibe über einen maßgeblichen Anteil des Durchmessers der Verschlußscheibe erstrecken, bevorzugt über 25% der Verschlußscheibe. Es ist auch möglich, daß sich die Ausdehnung in diesem Bereich nahezu über den gesamten Durchmesser der Verschlußscheibe erstreckt.
Gemäß einem weiteren, eigenständig erfinderischen Gehalt aufweisenden Aspekt der Erfindung ist ein Handstückinnenraum, in dem das Laserlicht unabhängig von einem Lichtwellenleiter geführt wird, so ausgelegt, daß es mit einem Überdruck versehen werden kann. Der Überdruck kann beispielsweise durch eine Beaufschlagung des Handstückinnenraums mit Gas, bevorzugt mit Luft, herbeigeführt werden. Durch den Überdruck in dem Handstückinnenraum wird vermieden, daß Partikel oder Verschmutzungselemente in den Handstückinnenraum eindringen können, wodurch die Führung des Laserlichts negativ beeinflußt werden kann. Insbesondere wird dadurch auch vermieden, daß Schmutzpartikel in den Innenraum eindringen können und sich von innen, beispielsweise an der Verschlußscheibe, niederschlagen können. In Zusammenhang mit dieser vorteilhaften Ausgestaltung ist es bei einer weiteren Ausfüh- rungsform möglich, den Handstückinnenraum direkt mit den Düsen oder einem zugehörigen Medienkanal der Abschirm- und/oder Reinigungsvorrichtung zu verbinden, so daß der Überdruck in dem Handstückinnenraum über die Düsen abgeleitet wird, so daß der Medienstrom erzeugt wird. Dadurch entsteht auf besonders vorteilhafte Weise ein Medienstrom sowohl in dem Handstückinnenraum als auch im Bereich der Außenseite der Verschlußscheibe, so daß eine Verschmutzung des Handstücks an allen wesentlichen Elementen, die die Weiterleitung bzw. Kontrolle des Laserlichts beeinflussen können, vermieden wird.
Gemäß einer weiteren Ausfuhrungsform ist die Verschlußscheibe heizbar. Dies hat den Vorteil, daß möglicherweise auf die Verschlußscheibe treffende Tröpfchen, sei es im Dentalbereich insbesondere Spucke oder das bereits oben erwähnte Behandlungsmedium, insbesondere Wasser, verdampft werden, so daß das durch die Verschlußscheibe fallende Laserlicht nicht beeinträchtigt wird. Dadurch wird insbesondere vermieden, daß die Energie des Laserlichts beispielsweise in den auf der Verschlußscheibe befindlichen Tröpfchen absorbiert wird und damit das Behandlungsziel nicht erreicht wird.
Bevorzugt kann die Verschlußscheibe auf Temperaturen bis zu 200° Celsius erhöht werden, insbesondere sind aber Temperaturen bis 100° Celsius oder darunter als ausreichend anzusehen. Ein besonders bevorzugter Temperaturbereich liegt zwischen 80° und 120° Celsius.
Um beim Aufheizen der Verschlußscheibe zu verhindern, daß der Winkelkopf bzw. der Handstückkopf oder andere Elemente des Handstücks erhitzt wird, ist bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, daß die Verschlußscheibe von dem Winkelkopf bzw. dem Handstück im wesentlichen thermisch isoliert ist, insbesondere im Kontaktbereich zwischen Verschlußscheibe und Handstück ein schlecht wärmeleitendes Material angeordnet ist, und/oder eine zusätzliche Kühlvorrichtung vorgesehen ist, die verhindert, daß sich das Handstück oder der Winkelkopf oder andere Bereiche des Handstück erhitzen. Dadurch wird verhindert, daß bei einer Berührung der zu behandelnden Person mit Teilen des Winkelkopfs oder des Handstückes, die insbesondere im Dentalbereich oft unvermeidbar sind, ungewollt Wärme auf den Patienten übertragen wird oder sogar Verbrennungen in der Nähe des zu behandelnden Bereichs verursacht werden. Eine Kühlung kann insbesondere auch durch den Medienstrom sichergestellt werden, der bevorzugt im Bereich der Kontaktstelle der Verschlußscheibe mit dem Winkelkopf oder dem Handstück so geleitet wird, daß eine Kühlung erzielt wird.
Gemäß einem weiteren, eigenständig erfinderischen Aspekt der Erfindung ist die Verschlußscheibe von dem Handstück leicht und schnell abnehmbar ausgebildet. Dadurch kann zum einen die Verschlußscheibe unabhängig von dem Handstück gereinigt und/oder sterilisiert werden, insbesondere ist es jedoch möglich, die Verschlußscheibe regelmäßig gegen eine neue Verschlußscheibe auszutauschen, um auch bei geringsten Verschleißerscheinungen oder möglicherweise tatsächlichen nicht zu verhindernden Verschmutzungen lediglich die Verschlußscheibe auszutauschen, was sowohl Zeit als auch Kosten spart. Im Prinzip ist es auch möglich, vor jeder neuen Behandlung eine neue Verschlußscheibe zu verwenden.
Um einen schnellen und einfachen Austausch der Verschlußscheibe zu gewährleisten, ist diese bevorzugt mit einem Rast-Mechanismus an dem Handstück befestigt. Der Rast- Mechanismus weist bevorzugt mindestens ein federbelastetes Rastelement auf, das die Verschlußscheibe umgreift und in ihrer Position festhält.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist anstelle eines Rast-Mechanismus eine Verschlußscheibe mit einem Bajonett- Verschluß vorgesehen.
Von besonderem Vorteil ist, daß lediglich die Verschlußscheibe selbst, gegebenenfalls mit einem eventuellen Rahmen, ausgetauscht wird, so daß zum einen nur ein Minimum an Teilen ausgetauscht wird, zum anderen keine komplizierten Auswechselvorgänge erforderlich sind. Selbstverständlich werden bevorzugt Dichtungen zwischen der Verschlußscheibe und dem Handstück vorgesehen, um den Handstückinnenraum nach außen abzudichten und eine Verschmutzung zu vermeiden.
Bevorzugt umfaßt das Handstück einen Winkelkopf mit einer im wesentlichen radial neben einer Längsachse des Handstück angeordneten Verschlußscheibe, d.h. die Verschlußscheibe ist in einem Seitenbereich des Handstücks angeordnet, um einen seitlichen Strahlausschnitt zu ermöglichen, und schneidet nicht die Längsachse des Handstücks. Der Laserstrahl wird dabei im wesentlichen axial in dem Handstück bzw. in dem Handstückinnenraum weitergeleitet und im Winkelkopf mittels einer Spiegelvorrichtung aus der axialen Richtung in eine bevorzugt im wesentlichen radiale Richtung abgelenkt und durch die Verschlußscheibe in radialer Richtung abgestrahlt. Eine solche Konstruktion ist insbesondere im Dentalbereich aufgrund der vereinfachten Zugänglichkeit bevorzugt. Grundsätzlich ist es auch möglich, das Handstück und insbesondere die Spiegelvorrichtung und den Winkelkopf so auszubilden, daß der Laserstrahl in davon abweichenden Richtungen geführt wird.
Gemäß einem weiteren erfinderischen Aspekt der Erfindung ist diese Spiegelvorrichtung abnehmbar bzw. lösbar befestigt, insbesondere über eine Handstück-Kopfschraube zugänglich. Dadurch wird ermöglicht, daß auch die Spiegelvorrichtung, die ebenfalls bezüglich ihrer Oberflächenqualität hohen Anforderungen genügen muß, einfach demontiert und entnommen werden kann, so daß eine Austauschbarkeit aufgrund möglicherweise unvermeidbarer Verschmutzungen oder Verschleißerscheinungen auf möglichst einfache Weise sichergestellt ist.
Für eine besonders effektive Laserbehandlung ist es erforderlich, daß der Laserstrahl an dem zu behandelnden Punkt die bevorzugte Spotgröße aufweist, bzw. sich die behandelnde Stelle oder der zu behandelnde Bereich in der Nähe des Fokus des Laserstrahls befindet. Aus diesem Grund ist es erforderlich, daß der Abstand des Handstückes bzw. der Abstand der Verschlußscheibe oder eines anderen Bezugspunktes des Handstückes zu dem zu behandelnden Bereich möglich konstant gehalten wird. Gemäß einem weiteren eigenständig erfinderischen Aspekt der Erfindung umfaßt das Handstück eine Abstandsüberwachungsvorrichtung, die den Abstand des Handstücks sicherstellt bzw. den Abstand signalisiert.
Bevorzugt wird ein Abstandssensor verwendet, insbesondere ein Ultraschallsensor zur berührungslosen Messung des erforderlichen Abstandes. Der Sensor mißt bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform insbesondere in der Nähe des Laserstrahls, so daß möglichst keine Abweichungen der effektiven Entfernung entstehen.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Abstandsüberwachungsvor- richtung eine optische oder akustische Anzeige, die dem behandelnden Arzt oder dem Bediener des Handstückes die erforderlichen Informationen übermittelt. Bevorzugt ist femer eine automatische Abschaltung vorgesehen, die die Behandlung unterbricht, wenn die Ab- standsüberwachungsvorrichtung, insbesondere der Sensor, für den effektiven Abstand einen Wert meldet, der außerhalb festgelegter Grenzen liegt. Dadurch wird vermieden, daß eine ineffektive oder sogar gefährliche Behandlung für den Patienten stattfindet.
Anstelle des bevorzugten Abstandssensors ist es auch möglich, mechanische Elemente, beispielsweise einen mechanischen Abstandsstift vorzusehen, der an dem Handstück, bevorzugt in Richtung des austretenden Laserlichts, angebracht ist. Ein solcher mechanischer Abstandsstift kann aufsteckbar oder ausklappbar sein, es ist auch möglich, einen höhenverstellbaren Abstandsstift vorzusehen, um das Handstück auf unterschiedliche Anwendungsgebiete anzupassen. Auch ist es möglich, daß der mechanische Abstandsstift an seiner Spitze oder im hinteren Bereich ein Kontaktelement aufweist, das eine Behandlung nur dann ermöglicht, wenn beispielsweise ein geringer Druck auf den Abstandsstift ausgeübt wird, wodurch sichergestellt ist, daß sich das Handstück in der bevorzugten Position befindet.
Die Erfindung betrifft auch ein medizinisches Laserbehandlungsgerät mit einem Handstück, insbesondere mit einem Handstück wie es oben beschrieben worden ist, wobei das medizinische Laserbehandlungsgerät einen Scanner zum Ablenken des Laserstrahls und zum Abscan- nen einer vorbestimmten Fläche durch den Laser umfaßt, wobei erfindungsgemäß der Scanner außerhalb des Handstücks angeordnet ist.
Der Scanner ist daher bezogen auf die Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls vor dem Handstück angeordnet, welches bevorzugt von dem Laserbehandlungsgerät abnehmbar ist.
Ein Scanner ist insbesondere bei medizinischen Laserbehandlungsgeräten erforderlich, die mit einem sehr dünnen Laserstrahl, d.h. mit einerm Laserstrahl mit einem sehr geringen Querschnitt, arbeiten, so daß eine systematische Abrasterung der effektiven Behandlungsfläche ermöglicht wird.
Durch das Anbringen des Scanners außerhalb des Handstücks kann das Handstück selbst konstruktiv sehr einfach ausgeführt werden, da insbesondere keine Übertragung von elektrischer Energie oder eine Übertragung von Signalen für den Scanner in das Handstück erforderlich ist, so daß bei abnehmbaren Handstücken auch auf Schleifkontakte oder besondere Vorrichtungen zur Datenübertragung verzichtet werden kann. Das Handstück kann darüber hinaus in den Außenabmessungen sehr klein und kompakt ausgeführt werden, was insbesondere im Dentalbereich wichtig ist, in dem die Raumverhältnisse sehr begrenzt sind, so daß eine gute Handhabung auch bei engen Behandlungsbedingungen sichergestellt ist.
Darüber hinaus ist das Handstück, wie oben erläutert, insbesondere Verschmutzungen unterworfen und muß regelmäßig gereinigt und sterilisiert werden. Durch die Positionierung des Scanners außerhalb des Handstücks wird dabei sichergestellt, daß der empfindliche Scanner nicht diesen zusätzlichen Belastungen ausgesetzt wird, so daß eine erhöhte Lebensdauer des Laserbehandlungsgerätes und auch des Handstückes selbst ermöglicht wird.
Der Scanner ist insbesondere steuerbar ausgerichtet, wobei eine Softwareansteuerung bevorzugt ist. Mittels der Steuervorrichtung können die gescannten Geometrien, insbesondere die Fläche und die Form der zu behandelnden Fläche, die Geschwindigkeit der Abtastung, unter- schiedliche Tiefenwirkungen, insbesondere hervorgerufen durch unterschiedliche Überlappungen etc. eingestellt werden.
Eine besonders schonende Behandlung kann beispielsweise dadurch sichergestellt werden, daß die Abtastgeschwindigkeit des Laserstrahls relativ hoch ist, während die nebeneinander liegenden Abtastlinien nur eine geringe Überlappung aufweisen, wodurch eine schonende, schrittweise Ablation sichergestellt wird.
Eine stärke Ablation kann insbesondere durch geringere Abtastgeschwindigkeiten und höhere Überlappungen erzielt werden.
Femer kann die Größe der Behandlungsfläche eingestellt werden, wodurch gleichsam die "Bohrergröße" im Falle einer Ablationsanwendung eingestellt werden kann.
Abhängig von der Pulsfolgefrequenz und dem Durchmesser der bestrahlten Fläche am Zahn werden sowohl Scanngeschwindigkeit als auch Linienabstand angepaßt, um so den Pulsüberlapp für optimale Ergebnisse einzustellen.
Bevorzugte Frequenzen, mit denen die Behandlungsfläche abgetastet werden, liegen zwischen 0,1 kHz und 50 kHz, d.h. die Behandlungsfläche wird innerhalb eines Zeitraums von einer Sekunde 100 bis 50.000 mal vollständig abgetastet. Bevorzugt werden Frequenzen zwischen 1 kHz bis 20 kHz, insbesondere 5 bis 10 kHz eingesetzt.
Abhängig von der Größe der Behandlungsfläche, der oben erläuterten Frequenz der Abtastung und der Überlappung bzw. der Steuerung der Abtastung ergeben sich unterschiedliche Abtastgeschwindigkeiten, wobei unter "Abtastgeschwindigkeiten" das Fortschreiten des Laserstrahls in Abtastrichtung auf der zu behandelnden Fläche zu verstehen ist. Bevorzugte Abtastgeschwindigkeiten liegen zwischen 1 mm s und 200 mm s eine besonders bevorzugte Abtastgeschwindigkeit liegt zwischen 10 mm/s und 100 mm/s. Bei einer Frequenz von etwa 5 kHz liegt eine bevorzugte Abtastgeschwindigkeit bei etwa 100 mm/s. Gemäß einem weiteren erfinderischen Aspekt der Erfindung verwendet der Scanner mindestens ein Piezo-Elemente, insbesondere wenigstens zwei Piezo-Elemente, die reflektierende Oberflächen bzw. die Ausrichtung der reflektierenden Oberflächen in einer x und einer y Richtung steuern. Piezo-Elemente haben insbesondere den Vorteil, daß sie sehr zuverlässig, sehr exakt und sehr schnell, d.h. mit hohen Frequenzen, gesteuert werden können, so daß insbesondere die oben erwähnte softwaregesteuerte Regelung der Abtastung in weiten Bereichen und sehr vorteilhaft realisiert werden kann.
Neben den erfindungsgemäßen Piezo-Elementen ist es jedoch auch möglich, einen elektrostatischen Scanner oder andere Scanner-Elemente einzusetzen.
Es können zur Ablenkung in x- und y-Richtung sowohl einzelne, bevorzugte unabhängig voneinander ansteuerbare, Ablenkdelemente oder ein kombiniertes x-y-Ablenkelement verwendet werden. Zusätzlich kann ein Umlenkspiegel vorgesehen sein.
Diese und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der anhängenden schematischen Zeichnungen deutlich. Es zeigen:
Figur 1 einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Handstücks;
Figur 2 einen Querschnitt durch einen Teilbereich des in Figur 1 gezeigten erfindungsgemäßen Handstücks;
Figur 3 einen wie in Figur 2 gezeigten Teilbereich einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Handstücks mit einer schematischen Darstellung der Verteilung von Düsen; Figur 4 einen wie in Figur 2 gezeigten Teilbereich einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Handstücks;
Figur 5 einen wie in Figur 2 gezeigten Teilbereich einer vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Handstücks;
Figur 6 schematisch eines Ausführungsform eines Befestigungssystems einer Verschlußscheibe einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Handstücks;
Figur 7 schematisch eine Draufsicht auf einen Teilbereich einer weiteren Ausführungsform eines erfmdungsgemäßen Handstücks;
Figur 8 schematisch eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Handstücks zusammen mit weiteren Elementen einer Ausfuhrungsform eines erfmdungsgemäßen medizinischen Laserbehandlungsgeräts.
Figur 9 schematisch einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform einer Scanner- Vorrichtung eines erfindungsgemäßen medizinischen Laserbehandlungsgeräts und
Figur 10 schematisch eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausfuhrungsform eines erfindungsgemäßen Handstücks zusammen mit weiteren Elementen einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen medizinischen Laserbehandlungsgeräts.
Figur 1 zeigt schematisch einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Handstücks, wobei einige Details der Übersichtlichkeit halber in dieser Darstellung nicht gezeigt sind.
Das Handstück 10 ist im wesentlichen länglich ausgebildet und weist eine Bearbeitungsseite 12 und eine Anschlußseite 14 sowie eine Längsachse 16 auf. Das Handstück 10, das einen im wesentlichen zylindrischen Querschnitt aufweist, läuft von der Anschlußseite 14 in Richtung auf die Bearbeitungsseite 12 konisch zu und weist an der Bearbeitungsseite 12 einen Winkelkopf 80 auf.
Ein Laserstrahl 55 wird durch eine erste Abschlußscheibe 30 und eine zweite Abschlußscheibe 32, die als Linse bzw. als optisches Element ausgebildet ist, in einen Handstückinnenraum 20 geführt, in dem der Laserstrahl 55 im wesentlichen gradlinig verläuft.
Auf dem bearbeitungsseitigen Ende des Handstückinnenraums 20 trifft der Laserstrahl 55 auf eine Spiegelvorrichtung 50, die in dem Winkelkopf 80 angeordnet ist. Bei dieser Ausfüh- rungsform ist die Spiegelvorrichtung 50 so ausgebildet, daß sie mit der Längsachse 16 des Handstücks 10, in der in etwa der Laserstrahl 55 verläuft, einen Winkel von 45° einschließt, so daß der Laserstrahl 55 durch die Spiegelvorrichtung 50 um einen Winkel von etwa 90° aus der axialen Richtung in eine radiale Richtung abgelenkt wird.
Der Laserstrahl 55 tritt in dem Winkelkopf 80 durch eine Verschlußscheibe 40 aus dem Handstückinnenraum 20 nach außen, wo er auf eine Bearbeitungsfläche trifft.
Der Winkelkopf 80 weist eine Winkelkopf-Schraube 82 auf, die aus dem Winkelkopf 80 herausschraubbar ist, so daß die Spiegel Vorrichtung 50 zugänglich ist und einfach ausgetauscht werden kann.
Femer weist die in Figur 1 gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Handstücks 10 eine Abschirm- und Reinigungsvorrichtung 60 auf, die eine Medienzuführung 62 auf der Anschlußseite 14 des Handstücks 10, einen Innenraum 64, der in dieser Ausführungsform von dem Handstückinnenraum 20 getrennt ist, und einen Medienkanal 66 auf.
Der Medienkanal 66 mündet in dem Winkelkopf 80 in der Nähe der Verschlußscheibe 40 in eine Düse 68 der Abschirm- und Reinigungsvorrichtung 60, die so ausgerichtet ist, daß ein Medienstrom erzeugt wird, der im wesentlichen senkrecht zu dem durch die Verschlußscheibe 40 fallenden Laserstrahl 55 verläuft, so daß er die Verschlußscheibe 40 abschirmt und reinigt. Die Anordnung der Düse 68 wird in Zusammenhang mit Figur 2 näher erläutert.
Das Handstück 10 ist Teil einer Laserbehandlungsvorrichtung (200, siehe Figur 8) und weist einen Scanner 100 auf, der außerhalb des Handstücks 10 angeordnet ist (in dieser Abb. nur schematisch angedeutet). Der Scanner 100 lenkt den Laserstrahl 55 wie oben beschrieben durch das Handstück 10, wobei der Scanner 100 den Laserstrahl 55 so ablenkt, daß dieser ein bestimmtes Abtastmuster bevorzugt periodisch durchläuft.
Figur 2 zeigt einen Ausschnitt der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Handstücks im Bereich des Winkelkopfs 80. Deutlich erkennbar ist hier die Winkelkopfschraube 82, die den Winkelkopf 80 abschließt und die abschraubbar ist, so daß die Spiegelvorrichtung 50 einfach demontierbar und austauschbar ist.
Femer ist in Figur 2 gut die Verschlußscheibe 40 sichtbar, die den Handstückinnenraum 20 im Bereich eines Laserlichtaustritts 45 abschließt.
Die in Figur 2 gezeigte Ausführungsform des Handstücks 10 weist im Randbereich des Winkelkopfs 80, angrenzend an die Verschlußscheibe 40 eine Düse 68 auf, die mit dem Medienkanal 66 in Verbindung steht. Der Medienkanal 66 und die Düse 68 dienen dem Transport und der Abgabe eines fließfähigen Mediums, wobei in dieser Ausführungsform sowohl der Medienkanal 66 als auch die Düse 68 sowohl für ein gasförmiges Medium als auch für ein flüssiges Medium geeignet sind. Bevorzugt wird bei dieser Ausfuhrungsform jedoch ein gasförmiges Medium zugeführt.
Die Düse 68 ist so angeordnet, daß sie das fließfähige Medium im wesentlichen parallel zur Oberfläche der Verschlußscheibe 40 am Umfangsrand der Verschlußscheibe 40 und von dieser mit einem Abstand von ca. 0,5 bis 1 mm beabstandet ausstößt, so daß vor der Verschlußscheibe 40 ein Medienstrom gebildet wird, der sich im wesentlichen parallel zu der Ver- schlußscheibe 40 und im wesentlichen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls in diesem Bereich erstreckt.
Neben der in der Figur 2 ersichtlichen Düse 68 weist die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Handstücks zwei weitere, in dieser Querschnittsdarstellung nicht sichtbare Düsen auf, die über einen Winkel von ca. 60° auf der in der Figur 2 rechten Seite um den Umfang der Verschlußscheibe 40 verteilt sind und im wesentlichen der gezeigten Düse 68 entsprechen.
Figur 3 zeigt eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Handstücks 10, das im wesentlichen der in der Figur 1 und der Figur 2 gezeigten ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Handstücks entspricht, so daß diesbezüglich auf die obige Beschreibung verwiesen wird.
Lediglich die Düsenanordnung ist bei der in Figur 3 gezeigten Ausführungsform anders gestaltet.
In Figur 3 ist eine Düse 68 sichtbar, die im wesentlichen einer der drei Düsen 68, die in Figur 2 gezeigt sind, entspricht. Die drei Düsen 68 dieser Ausführungsform sind mit einer Winkelausdehnung von jeweils etwa 25° gleichmäßig um den gesamten Umfang der Verschlußscheibe 40 verteilt.
Den Düsen 68 gegenüberliegend befindet sich eine Ansaug-Düse 70, die, im Gegensatz zu den im wesentlichen kreisförmigen Querschnitten der Düsen 68, einen langgezogenen Querschnitt aufweist, die sich im Randbereich der Verschlußscheibe 40 mit einer Winkelausdehnung von etwa jeweils 95° erstrecken.
Das von den Düsen 68 ausgestoßene fließfähige Medium wird, wie oben erläutert, im wesentlichen parallel zu der Verschlußscheibe 40 ausgestoßen, so daß ein zu der Verschlußscheibe 40 paralleler Medienstrom entsteht, der von den Ansaug-Düsen 70 zumindest zu einem Großteil aufgesogen wird.
Durch die doppelte Wirkung der Düsen 68 und der Ansaug-Düse 70 wird ein besonders gleichmäßiger Medienstrom erzeugt, der auch in diese Ausführungsform im wesentlichen von der Verschlußscheibe 40 beabstandet ist.
Figur 4 zeigt eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Handstücks, das ebenfalls im wesentlichen den vorher beschriebenen Ausfuhrungsformen entspricht.
Das Handstück 10 hat lediglich eine Düse 72, die einen im wesentlichen ovalen Querschnitt aufweist. Im Gegensatz zu den Düsen 68, die ein fließfähiges Medium in einer Richtung im wesentlichen parallel zur Oberfläche der Verschlußscheibe 40 ausgestoßen haben, ist die Ausstoßrichtung der Düse 72 aus der zu der Verschlußscheibe 40 parallelen Richtung um einen Winkel von etwa 10° geneigt und auf die Verschlußscheibe 40 gerichtet.
Der Medienstrom, bevorzugt Luft, wird bei dieser Ausführungsform daher gegen die Verschlußscheibe 40 gelenkt, so daß neben dem Abschirmeffekt durch die Impulswirkung des gegen die Verschlußscheibe 40 beschleunigten fließfälligen Mediums eine verstärkte Reinigungswirkung erzielt.
Bei dieser Ausfuhiringsform ist der Handstückinnenraum 20 mit dem Medienkanal 66 verbindbar, so daß sowohl der Handstückinnemaum 20 als auch der Medienkanal 66 unter Druck gesetzt werden können. Dies hat zur Folge, daß aufgrund des in dem Handstückinnenraum 20 vorherrschenden Überdrucks das Eindringen von Schmutzpartikeln in den Handstückinnenraum 20 verhindert wird. Gleichzeitig wird die Luft in dem Handstückinnenraum über den Medienkanal 66 und die Düse 72 ausgetauscht, so daß eine kontinuierliche Reiningung des Handstückinnenraums ebenfalls sichergestellt ist. Zusätzlich zu den in den Figuren 1 bis 3 beschriebenen Ausfuhrungsformen weist dieses Handstück einen Abstandssensor 90 auf, der im Randbereich der Verschlußscheibe 40 angeordnet ist. Bei dem Abstandssensor 90 handelt es sich um einen Ultraschallsensor, der den Abstand des Wickelkopfs 80 zu der behandelnden Stelle mißt. Die Daten des Abstandssensors 90 werden von einer Verarbeitungsvorrichtung verarbeitet und analysiert. Über bevorzugt optische und akustische Anzeigegeräte werden Informationen an den Arzt oder den Bediener weitergegeben, ob das Handstück bzw. die Verschlußscheibe sich beim Betrieb des Handstücks 10 in einem richtigen Abstandsbereich befindet.
Die in Figur 4 gezeigte Ausführungsform weist eine Leuchte 96 auf, die auf der Oberseite des Handstücks 10 angeordnet ist, und die mittels mehrfarbiger Leuchtdioden dem Benutzer anzeigt, ob er sich im richtigen, in kritischen oder außerhalb des möglichen Bearbeitungsabstandes befindet.
Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Handstücks. Bei dieser Ausführungsform ist eine Düse 74 vorgesehen, die insbesondere für ein flüssiges Medium ausgelegt ist, wobei die Düse 74 so ausgerichtet ist, daß das flüssige Medium direkt auf die Oberfläche der Verschlußscheibe 40 geführt wird.
Die in Figur 5 gezeigte Ausführungsform weist femer eine Ansaug-Düse 76 auf, die der Düse 74 im wesentlichen gegenüberliegend angeordnet ist, so daß das mit hohem Druck aus der Düse 74 ausgestoßene flüssige Medium, bevorzugt Wasser, von der Ansaug-Düse 76 aufgenommen werden kann. Sowohl die Düse 74 als auch die Ansaug-Düse 76 erstrecken sich im Umfang der Verschlußscheibe um einen Winkelbereich von jeweils etwa 160°.
Zusätzlich weist die in Figur 5 dargestellte Ausführungsform einen Abstandsstift 92 auf, der an dem Winkelkopf 80 angebracht ist und sich im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Winkelstücks 10 und parallel zu dem Laserstrahl 50 in seiner abschließenden Abstrahlrichtung erstreckt. Der Abstandsstift 92 besteht aus Titan und weist an seinem Ende ein Kontaktelement 94 auf, das, wenn es mit leichtem Druck beaufschlagt wird, nämlich dann, wenn der Abstandsstift 92 auf die zu bearbeitende Fläche gedrückt wird, womit der richtige Abstand eingestellt ist, ein Signal weitergibt, das entweder an eine Leuchte 96 weitergegeben werden kann oder auch an eine automatische Abschaltvorrichtung weitergegeben werden kann, die den Laserstrahl immer dann abschaltet, wenn das Kontaktelement 94 nicht betätigt ist.
Figur 6 zeigt schematisch einen Ausschnitt des Winkelkopfs 80, wobei in dieser Darstellung eine abnehmbare Verschlußscheibe 40 einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Handstücks mit einem Rastmechanismus 120 dargestellt ist. Die Verschlußscheibe 40 liegt dabei auf einer Seite auf einem starren Rastelement 124, das die Verschlußscheibe 40 außenseitig umgreift, während auf der gegenüber liegenden Seite ein federbelastetes Rastelement 122 angeordnet ist, das in seiner in Figur 6 gezeigten Verschlußstellung ebenfalls die Außenseite der Verschlußscheibe 40 umgreift, so daß die Verschlußscheibe 40 sicher in dem Winkelkopf 80 angeordnet ist.
Gegen die Kraft eines Federelementes 126 kann das federbelastete Rastelement 122 gekippt werden, so daß es die Verschlußscheibe 40 frei gibt und die Verschlußscheibe 40 einfach dem Winkelkopf 80 entnommen werden kann und gegebenenfalls ausgetauscht werden kann.
In dieser Ausführungsform ist ebenfalls eine Ausstoß-Düse 68 vorgesehen, die im Vergleich mit den Düsen der bereits erläuterten Ausf hrungsformen weiter von der Verschlußscheibe 40 entfernt angeordnet ist und bei der die Ausstoßrichtung mit der Verschlußscheibe einen Winkel von etwa 45° einschließt.
Figur 7 zeigt schematisch eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Winkelstücks 10. Bei dieser Ausfrihrungsform umfaßt das Winkelstück 10 zusätzlich einen Mikrophonadapter 140, der mittels einer Clip-Befestigung 144 an dem Winkelkopf 80 des Handstücks 10 befestigt werden kann. Am äußeren Ende der Bearbeitungsseite 12 des Handstücks 10 ist ein Mikrophon 142 angeordnet. Figur 8 schließlich zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform einiger Bauteile eines medizinischen Laserbehandlungsgerätes 200, das ein Handstück 10 und eine Scannervorrichtung 150 umfaßt. Das Handstück 10 kann insbesondere eines der in den Figuren 1 bis 7 gezeigten Handstücke sein.
Die Scannervorrichtung 150 ist ein von dem Handstück 10 getrenntes Bauteil, das direkt an das Handstück 10 angeschlossen werden kann.
Es ist jedoch auch möglich, wie in Figur 8 gezeigt, daß zwischen die Scannervorrichtung 150 und das Handstück 10 ein oder mehrere Zwischenelemente 160 eingesetzt werden können, beispielsweise auch Wellenleiter etc., was an dieser Stelle jedoch nicht weiter ausgeführt werden soll.
Die Scannervorrichtung 150 umfaßt ein refraktives oder diffraktives oder kombiniertes optisches Element 156 (Strahlformelement), durch das ein Laserstrahl 55 in die Scannervorrichtung 150 eindringt.
Die in Figur 8 gezeigte besonders bevorzugte Scannervorrichtung 150 umfaßt zwei Scannerelemente, ein x-Element 152 und ein y-Element 154, wobei es sich bei den hier gezeigten Scannerelementen 152 und 154 um Piezo-Elemente handelt. Es ist jedoch auch möglich, anstelle der Piezo-Elemente 152 und 154 elektrostatische Scanner oder andere Scannersysteme einzusetzen.
Über eine Ansteuerung der Scannerelemente 152 und 154 wird der Laserstrahl 55 so abgelenkt, daß er, bevorzugt periodisch, ein bestimmtes Scan- oder Abtastmuster durchläuft, wobei die durch die Scannerelemente 152 und 154 erzeugten Ablenkbewegungen durch den weiteren Verlauf des Laserstrahls 55 durch das Handstück 10 und gegebenenfalls durch eines oder mehrere Zwischenelemente 160 nicht beeinflußt wird. Figur 9 zeigt eine weitere Ausf hrungsform einer Scanner- Vorrichtung 150, wie sie in Zusammenhang mit Figur 8 erläutert worden ist. Anstelle der in der in Figur 8 gezeigten Ausführungsform mit einem x-Element und einem y-Element umfaßt die Scanner- Vorrichtung 150 der in Figur 9 gezeigten Ausführungsform ein kombiniertes x/y-Element 155 und einen Umlenkspiegel 158. Ansonsten wird auf die Ausführungen zu der in Figur 8 gezeigten Scanner- Vorrichtung verwiesen.
Figur 10 zeigt schematisch eine weitere bevorzugte Ausführungsform einiger Bauteile eines medizinischen Laserbehandlungsgeräts 200 mit einer Scanner- Vorrichtung 150 und einem Handstück 10 sowie einem oder mehreren Zwischenelementen, die durch das mit dem Bezugszeichen 160 versehene Bauteil angedeutet sind.
Die Scanner- Vorrichtung 150 entspricht im wesentlichen der in Figur 8 gezeigten Scanner- Vorrichtung, so daß auf die entsprechende Beschreibung verwiesen wird.
Das Handstück 10 ist bei dieser Ausführungsform jedoch nicht wie bei dem in Figur 8 gezeigten Handstück im wesentlichen axial gradlinig, sondern gebogen ausgebildet, wobei der Laserstrahl über einen Umlenkspiegel 157 in den Winkelkopf 80 abgelenkt wird.
Die besondere ergonomische Ausgestaltung des Handstücks 10 ist je nach Anwendungsgebiet für den Bediener einfacher und komfortabler zu handhaben, insbesondere fuhrt das in Figur 10 gezeigte Handstück 10 im dentalen Bereich zu einer größeren Übersichtlichkeit.
Das Handstück 10 ist bei dieser Ausführungsform ansonsten im wesentlichen analog zu dem in Figur 1 und Figur 8 dargestellten Handstück ausgebildet, so daß auf die entsprechenden Beschreibungen verweisen wird. Insbesondere können alle oben beschriebenen Düsen und unterschiedlichen Winkelköpfe 80 bei dieser Ausf hrungsform des Handstücks 10 eingesetzt werden. Es soll nochmals darauf hingewiesen werden, daß die Zeichnungen lediglich schematische Darstellungen sind, und insbesondere nicht sämtliche Elemente eines Handstücks gezeigt sind. Insbesondere können aus den Darstellungen keine Größenverhältnisse entnommen werden, dies gilt insbesondere für die lediglich schematisch dargestellten Düsen.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.

Claims

ANSPRUCHE
1. Handstück (10) für ein medizinisches Laserbehandlungsgerät (200), insbesondere zahnärztliches Handstück (10), mit einem Laserlichtaustritt (45) für einen zumindest teilweise durch das Handstück (10) geführten Laserstrahl (55), wobei sich der Laserlichtaustritt (45) auf einer Bearbeitungsseite (12) des Handstücks (10) befindet, und einer Ver-
schlußscheibe (40) aus einem für den Laserstrahl (55) durchsichtigen Material, wobei die Verschlußscheibe (40) einen Handstückinnenraum (20) gegen eine Außenumgebung im wesentlichen verschließt,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Handstück (10) femer eine Abschirm- und/oder Reinigungsvorrichtung (60) für die Verschlußscheibe (40) umfaßt, wobei die Abschirm- und/oder Reinigungsvorrichtung einen Medienstrom erzeugt, der im wesentlichen parallel zur Oberfläche der Verschlußscheibe verläuft.
2. Handstück nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirm- und/oder Reinigungsvorrichtung (60) so ausgelegt ist, daß zumindest im Bereich des Durchtritts des Laserstrahls (55) durch die Verschlußscheibe (40) in einem Außenbereich des Handstücks (10) ein Medienstrom erzeugt wird.
3. Handstück nach Ansprach 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirm- und/oder Rei- nigungsvorrichtung (60) so ausgelegt ist, daß der Medienstrom kontinuierlich ist.
4. Handstück nach Ansprach 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Medienstrom ein Gasstrom, insbesondere ein Luftstrom, ist.
5. Handstück nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Medienstrom so ausgerichtet ist, daß seine Bewegungsrichtung mit der Oberfläche der Verschlußscheibe eine Winkel kleiner als 20°, insbesondere kleiner als 10° bildet.
6. Handstück nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirm- und/oder Reinigungsvorrichtung (60) so ausgelegt ist, daß der Medienstrom im wesentlichen senkrecht zur abschließenden Abstrahlrichtung des Laserlichts (55) erzeugt wird.
7. Handstück nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirm- und/oder Reinigungsvorrichtung (60) so ausgelegt ist, daß der Medienstrom im wesentlichen von der Verschlußscheibe (40) beabstandet erzeugt wird.
8. Handstück nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirm- und/oder Reinigungsvorrichtung (60) so ausgelegt ist, daß der Medienstrom so erzeugt wird, daß er zumindest teilweise mit der Verschlußscheibe (40) in Kontakt steht.
9. Handstück nach Ansprach 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Medienstrom aus einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, besteht, wobei die Abschirm- und/oder Reinigungsvorrichtung (60) so ausgelegt ist, daß die Flüssigkeit kontinuierlich zumindest im Bereich des Durchtritts des Laserlichts (55) über die Verschlußscheibe (40) und in Kontakt mit dieser strömt.
10. Handstück nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirm- und/oder Reinigungsvorrichtung (60) so ausgebildet ist, daß der Medienstrom zumindest teilweise auf die Verschlußscheibe (40) gerichtet erzeugt wird.
11. Handstück nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirm- und/oder Reinigungsvorrichtung (60) mindestens eine Düse (68, 70, 72, 74, 76) zur Erzeugung des Medienstroms umfaßt.
12. Handstück nach Ansprach 11, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Düse (68, 70, 72, 74, 76) im Bereich des Umfangs der Verschlußscheibe (40) angeordnet ist.
13. Handstück nach Ansprach 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Düse eine Ausstoß-Düse (68, 72, 74) ist.
14. Handstück nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Düse eine Absaug-Düse (70, 76) ist.
15. Handstück nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Düsen (68, 70, 72, 74, 76) vorhanden sind, die in festgelegten Winkelbereichen im wesentlichen gleichmäßig um den Umfang der Verschlußscheibe (40) verteilt sind.
16. Handstück nach einem der vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Handstück (10) einen Handstückinnenraum (20) aufweist, durch den zumindest teilweise der Laserstrahl (55) geführt ist, wobei der Handstückinnenraum (22) mit Überdruck beaufschlagbar ist.
17. Handstück nach Ansprach 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Handstückinnenraum (20) mittels Gas, bevorzugt Luft, mit Überdruck beaufschlagbar ist.
18. Handstück nach Ansprach 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Handstückinnenraum (20) an die mindestens eine Düse (68, 70, 72, 74, 76) oder einen Medienkanal (66) für die mindestens eine Düse (68, 70, 72, 74, 76) ankoppelbar ist.
19. Handstück nach einem der vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußscheibe (40) heizbar ist.
20. Handstück nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußscheibe (40) auf Temperaturen bis zu 200° Celsius heizbar ist, bevorzugt auf einem Temperaturbereich zwischen 80° und 120° Celsius heizbar ist.
21. Handstück nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußscheibe (40) lösbar an dem Handstück (10) befestigt ist.
22. Handstück nach Ansprach 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußscheibe (40) mittels eines Einrast-Mechanismus (120) lösbar an dem Handstück (10) befestigt ist.
23. Handstück nach Ansprach 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Einrast-Mechanismus (120) mindestens ein federbelastetes Rastelement (122) umfaßt, das die Verschlußscheibe (40) umgreift.
24. Handstück nach Ansprach 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußscheibe (40) mittels eines Bajonett- Verschlusses lösbar an dem Handstück (10) befestigt ist.
25. Handstück nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Handstück (10) einen Winkelkopf (80) mit einer im wesentlichen seitlich zur Längsachse des Handstücks (10) angeordneten Verschlußscheibe (40) umfaßt.
26. Handstück nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Handstück (10) femer eine Spiegel Vorrichtung (50) zur Umlenkung des Laserstrahls (55) aus einer im wesentlichen axialen Richtung in eine im wesentlichen radiale Richtung umfaßt.
27. Handstück nach Ansprach 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelvorrichtung (50) abnehmbar ist.
28. Handstück nach Ansprach 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelvorrichtung (50) über eine lösbare Winkelkopfschraube (82) zugänglich ist.
29. Handstück nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Handstück (10) femer eine Vorrichtung (90, 92) zur Abstandsüberwachung umfaßt.
30. Handstück nach Ansprach 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Abstandsüberwachung ein Abstandssensor (90) ist.
31. Handstück nach Ansprach 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandssensor (90) ein Ultraschallsensor ist.
32. Handstück nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß das Handstück (10) ferner eine optische und/oder akustische Anzeige (96) zur Abstandsüberwachung umfaßt.
33. Handstück nach einem der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß das Handstück (10) femer eine automatische Abschaltvorrichtung umfaßt, die auf Meßsignale der Vorrichtung (90, 92) zur Abstandsüberwachung reagiert.
34. Handstück nach Ansprach 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Abstandsüberwachung ein mechanischer Abstandsstift (92) ist.
35. Medizinisches Laserbehandlungsgerät (200) mit einem Handstück (10), nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einer Scanner- Vorrichtung (150) zur Auslenkung des Laserstrahls (55) und Abscannen einer vorbestimmten Fläche durch den Laserstrahl, wobei der Scanner außerhalb des Handstücks (10) angeordnet ist.
36. Laserbehandlungsgerät nach Ansprach 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Scanner- Vorrichtung (150) wenigstens ein Piezo-Elemente (152, 154) umfaßt.
37. Laserbehandlungsgerät nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Scanner- Vorrichtung (150) um einen elektrostatischen Scanner handelt.
38. Laserbehandlungsgerät nach einem der Ansprüche 35 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Scanner- Vorrichtung (150) ein x- Ablenkelement (152) für eine Ablenkung des Laserstrahls in einer x-Richtung und ein y- Ablenkelement (154) für eine Ablenkung des Laserstrahls in einer y-Richtung umfaßt.
39. Laserbehandlungsgerät nach einem der Ansprüche 35 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Scanner- Vorrichtung (150) ein kombiniertes x-y- Ablenkelement umfaßt.
40. Laserbehandlungsgerät nach einem der Ansprüche 35 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Scanner- Vorrichtung (150) zusätzlich einen Umlenkspiegel umfaßt.
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