DE68919993T2

DE68919993T2 - Kupplungssystem für einen medizinischen Laser.

Info

Publication number: DE68919993T2
Application number: DE68919993T
Authority: DE
Inventors: Wendell V Ebling; Stephen G Hauser; Wayne E Manska; Tom H Vannus
Original assignee: Premier Laser Systems Inc
Current assignee: Premier Laser Systems Inc
Priority date: 1988-10-20
Filing date: 1989-10-13
Publication date: 1995-07-20
Anticipated expiration: 2009-10-14
Also published as: FI103322B1; NO894170L; DK518589A; EP0365228A2; DK518589D0; EP0365228B1; DE68919993D1; PT92021A; CA2000916A1; FI894978A0; AU4360189A; EP0365228A3; ATE115385T1; DE8912483U1; PT92021B; IE893351L; ES2065999T3; AU612910B2; CA2000916C; NO894170D0

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf medizinische Lasereinrichtungen und insbesondere auf ein System zur Verbindung eines faseroptischen Laserkatheters mit einer Laserlichtquelle oder einem Laserstrahlgenerator.
In medizinischen Anwendungen, insbesondere in der Laserchirurgie, sind Laser in zunehmendem Maße wichtig geworden. Typischerweise wird Licht von einem Laser mittels einer optischen Faser an die zu behandelnde Stelle zugeführt. Die Wellenlänge des Laserlichts wird für den speziellen medizinischen Anwendungsfall ausgewählt, wie beispielsweise die Verdampfung von Gewebe oder einem Gerinnsel.
Im Stand der Technik wurden steckerartige Adapter zur Verbindung des faseroptischen Laserkatheters mit dem Gehäuse der Laserquelle verwendet. Ein blockierender Verschluß wird manchmal verwendet, um die Übertragung von Licht von dem Lasergehäuse zu vermeiden, außer wenn der Steckeradapter richtig darin positioniert ist. Beispiele von Verbindungssystemen nach dem Stand der Technik sind in US-Patent Nr. 4 633 872, das für Chaffe, et al erteilt wurde, und in US-Patent Nr. 4 415 231, das für Kaczensky, et al erteilt wurde, offenbart.
Die JP-A-56107205 offenbart eine medizinische Vorrichtung mit einem Kupplungssystem, das ein Abschirmelement für ein Blockieren einer optischen Bahn in einer von zwei Anordnungen aufweist, die zusammenwirken, um das Abschirmelement von der optischen Bahn wegzubewegen. Dieses System kann jedoch relativ leicht überwunden werden.
Die JP-A-5659212 offenbart einen optischen Bajonettverbinder für eine Laservorrichtung und hat die in dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale. Ein Stift dreht einen Verschluß um eine Welle, wodurch ein Loch für den Laserstrahl geöffnet wird. Es ist jedoch möglich, daß der Stift bewegt und der Verschluß geöffnet werden kann, indem irgendein Gegenstand eingesetzt wird, wodurch das Sicherheitssystem überwunden wird.

Die Erfindung ist in Patentanspruch 1 definiert.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel bildet die erste Anordung einen Stecker und die zweite Anordnung einen Adapter, wie beispielsweise eine Buchse. Die Buchsenanordnung weist einen Verschluß auf, der in eine normalerweise geschlossene Stellung federgespannt ist. In dieser normalerweise geschlossenen Stellung blockiert der Verschluß den Durchgang von Laserlicht zu der optischen Faser. Die Steckeranordnung weist einen Ansatz auf, der eine Nockenfläche hat, die mit einer Nockengegenfläche auf der Buchsenanordnung zusammenwirkt, um den Verschluß in eine offene Stellung zu bewegen, die die Übertragung von Laserlicht zu der optischen Faser gestattet. Mechanisch betätigte Sensoren sind an der Buchsenanordnung vorgesehen, um ein Zünden des Lasers zu verhindern, bis die Steckeranordnung vollständig in die Buchsenanordnung eingesetzt und richtig in dieser angeordnet ist. Einer dieser Sensoren reagiert auf einen Stößel, der durch den Ansatz an der Steckeranordnung betätigt wir
Diese und andere Merkmale der Erfindung werden jetzt unter Bezugnahme auf die Zeichnungen des bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben, das dafür vorgesehen ist, die Erfindung zu erläutern, aber nicht zu begrenzen.
Fig. 1 ist eine perspektivische Vorderansicht eines Laserkatheter-Adaptersystems gemäß der Erfindung;
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht der Buchsenkupplungsanordnung des Laseradaptersystems aus Fig. 1 von hinten, wobei die Steckerkupplungsanordnung in Phantomlinien dargestellt ist;
Fig. 3 ist eine vergrößerte, gesprengte, perspektivische Teilansicht, die die zusammenpassenden Elemente der Steckeranordnung und der Buchsenanordnung des Systems aus Fig. 1 darstellt;
Fig. 4 ist eine vergrößerte, perspektivische Ansicht der Steckeranordnung aus Fig. 1;
Fig. 5 ist eine vergrößerte, perspektivische Ansicht von hinten, die den entspannten Zustand der Halterung des Systems aus Fig. 1 darstellt;
Fig. 6 ist eine vergrößerte, perspektivische Ansicht von hinten, die den aktiven Zustand der Halterung und der Sensoren des Systems aus Fig. 1 darstellt;
Fig. 7 ist eine vergrößerte, perspektivische Teilansicht, die die zusammenpassenden Komponenten des ineinandergreifenden Ansatzes und der Halterung des Systems aus Fig. 1 darstellt;
Fig. 8 ist eine vergrößerte, perspektivische Teilansicht, die die zusammenpassenden Teile der Halterung und des Körpers der Buchsenkupplungsanordnung aus Fig. 1 darstellt;
Fig. 9 ist eine Ansicht teilweise im Schnitt, die den entspannten Zustand der Halterung und der Sensoren aus Fig. 1 darstellt; und
Fig. 10 ist eine Ansicht teilweise im Schnitt, die den aktiven Zustand der Halterung und der Sensoren aus Fig. 1 darstellt.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Laserkathetersystem 11 dargestellt, das eine Laserkatheter- Steckkupplungsanordnung 13 und eine Buchsenkupplungsanordnung 15 zur Verbindung der Steckeranordnung 13 mit einem Bestrahlungsstrahlgenerator (nicht dargestellt) aufweist, wie beispielsweise einem medizinischen Laser hoher Leistung, wie er in Fachkreisen bekannt ist. Dieses System 11 enthält eine Einrichtung zur Verhinderung der Emission eines Bestrahlungsstrahls durch eine Verbindungsstelle, wenn die Kathetersteckanordnung 13 nicht richtig mit der Buchsenanordnung 15 ausgerichtet ist.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, weist die Steckeranordnung 13 ein Gehäuse 16 auf, das ein im wesentlichen dreieckiges Grundteil 17 mit abgerundeten Ecken hat, das ein Paar vertikaler Primärflächen 19 definiert, sowie drei Arme, die sich horizontal von den Ecken einer der vertikalen Flächen 19 nach außen erstrecken. Insbesondere weisen die Arme (im Uhrzeigersinn beginnend von unten links) eine im wesentlichen zylindrische Fluideinlaßöffnung 21, eine im wesentlichen zylindrische optische Fasergehäuseverlängerung 23 sowie einen Verriegelungsansatz 25 auf.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 3 und 4 wird die Kathetersteckeranordnung 13 jetzt im Detail beschrieben. Die Fluideinlaßöffnung 21 kann durch eine langgestreckte zylindrische Röhre gebildet sein, die ein Segment 29 mit größerem Durchmesser unmittelbar neben dem Grundteil 17 des Gehäuses und ein Segment 31 mit kleinerem Durchmesser distal zu dem Grundteil 17 hat. Die Einlaßöffnung 21 definiert einen zylindrischen Fluiddurehgang 33, der mit einem Fluiddurchgang (nicht dargestellt) in Verbindung steht, der durch das Grundteil 17 definiert wird. Eine abdichtende Mutter 37 umgibt die Einlaßöffnung 21 und ist daran durch eine erhöhte ringförmige Rippe befestigt, die das Segrnent 31 der Einlaßöffnung 21 mit kleinerem Durchmesser umgibt. Die abdichtende Mutter 37 hat im wesentlichen zylindrische Form mit einer mit einem Gewinde versehenen inneren Bohrung 39. Die Mutter 37 ist an einem Ende mit einem überhängenden ringförmigen Flanseh 41 versehen, der etwas größer ist als das Segment 31 der Einlaßöffnung 21 mit kleinerem Durchmesser, sowie mit einer Serie von sich axial erstreckenden Rippen 43, die das Ergreifen der Mutter während des Gebrauchs erleichtern.
Die Fasergehäuseverlängerung 23 wird durch einen langgestreckten zylindrischen Primärschaft 45 gebildet, der unmittelbar neben dem Gehäusegrundteil 17 angeordnet ist, sowie durch einen zylindrischen optischen Faserwellenleiter 47 mit kleinerem Durchmesser an dem distalen Ende des Schaftes 45. Ein kurzer Übergangsbereich 49 mit mittlerem Durchmesser ist an dem distalen Ende des Schafts 45 zwischen dem Schaft und dem Wellenleiter 47 vorgesehen. Eine aufnehmende Befestigungsvorrichtung, wie beispielsweise eine im Inneren mit einem Gewinde versehene Mutter, umgibt den Übergangsbereich 49 unmittelbar benachbart zu dem Wellenleiter 47, wo er durch eine erhobene ringförmige Oberfläche (nicht dargestellt) befestigt ist.
Wie die Fig. 4 und 7 zeigen, ist der Verriegelungsansatz 25 durch einen zylindrischen Abstandshalter 53 unmittelbar benachbart zu dem Grundteil 17 und einen schmalen, langgestreckten, im wesentlichen rechteckigen Schlüssel 55 gebildet, dessen Höhe gleich dem Durchmesser des Abstandshalters 53 ist. Der Schlüssel 55 hat eine langgestreckte obere Oberfläche 57 und eine kürzere, langgestreckte untere Oberfläche 59, die beide so gekrümmt sind, daß sie koplanar mit dem Umfang des Abstandshalters 53 sind. Die Seiten des Schlüssels werden durch ein Paar ebener Führungsflächen 61 definiert. Das proximale Ende des Schlüssels 55 ist einstückig mit dem Abstandshalter 53 verbunden, wobei eine gerade innere Kante 63 gebildet wird. Der Schlüssel 55 hat eine flache distale Fläche 65 mit einem T-förmigen Querschnitt und weist einen dünnen blattförmigen Zahn 67 auf, der durch ein Paar im wesentlichen dreieckiger Ausschnitte gebildet wird, die entlang ihrer unteren Kanten verbunden sind. Die Ausschnitte beginnen mit einem Abstand etwas unterhalb der oberen Fläche 57 des Schlüssels 55 und erstrecken sich nach unten und unter einem Winkel von etwa 20º zu der oberen Fläche 57 des Schlüssels 55 zu dem Abstandshalter 53 hin. An einem Punkt ungefähr auf der Hälfte zwischen der distalen Fläche 65 des Schlüssels und der äußeren Oberfläche des Abstandshalters 53 krümmen sich die Ausschnitte scharf, wobei sie sich vertikal nach unten zu der unteren Fläche 59 des Schlüssels 55 hin erstrecken. Der Zahn 67 ist im wesentlichen dreieckig mit einer geraden unteren Fläche 69, die parallel zu und mit Abstand etwas oberhalb von der unteren Kante des Schlüssels 55 verläuft. Der Zahn 67 hat ein distales Ende 71, das durch den Stamm der T-förmigen distalen Fläche 65 des Schlüssels 55 gebildet wird und einstückig mit diesem ist. Das obere Ende des Zahns 67 ist einstückig mit dem Schlüssel 55 verbunden, wodurch ein Paar schmaler horizontaler Schultern 73 gebildet wird, die sich über die Länge des Ausschnitts zwischen den Führungsflächen 61 und dem oberen Ende des Zahns 67 erstrecken. Vorzugsweise ist der Zahn 67 wesentlich schmaler als der Durchmesser einer Standard-Papierklammer (ungefähr 0,097 cm (0,038 Zoll)), dessen Bedeutung unten beschrieben wird.
Die Arme erstrecken sich senkrecht nach außen von dem Grundteil 17 des Gehäuses 16, wobei sie ein gleichseitiges Dreieck bilden. Die Einlaßöffnung 21 definiert einen Fluiddurchgang 33, der eine Achse A hat. Die Fasergehäuseverlängerung 23 definiert eine Achse B, die mit Abstand von und parallel zu der Achse A des Fluiddurchgangs 33 angeordnet ist. Der Abstandshalter 53 des Verriegelungsansatzes 25 definiert eine Achse C, die mit Abstand von und parallel zu sowohl der Achse A des Fluiddurchgangs 33 als auch der Achse B der Fasergehäuseverlängerung 23 angeordnet ist.
Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, erstreckt sich eine zylindrische Auslaßöffnung 75 horizontal von dem Grundteil 17 des Gehäuses nach außen, unmittelbar der Fasergehäuseverlängerung 23 gegenüberliegend. Die Auslaßöffnung 75 definiert einen zylindrischen Fluiddurchgang (nicht dargestellt), der koaxial mit der Achse der Fasergehäuseverlängerung 23 ist. Eine langgestreckte optische Faser 79 erstreckt sich koaxial von dem optischen Faserwellenleiter 47, durch die Fasergehäuseverlängerung 23 und beträchtlich über die Auslaßöffnung 75 hinaus. Die optische Faser 79 hat ein Aufnahmeende 81, das innerhalb des distalen Endes des optischen Faserwellenleiters 47 befestigt ist, sowie ein Abgabeende 83, das dem Aufnahmeende 81 gegenüberliegt. Wenn ein Strahlungsstrahl, der von einem Strahlengenerator emittiert wird, richtig mit dem Aufnahmeende 81 der Faser ausgerichtet ist, wird der Strahl durch die Faser zu dem Abgabeende 83 der Faser geleitet, wo er durch eine Linse (nicht dargestellt) auf die Operationsstelle fokussiert wird.
Eine Hülse 87 erstreckt sich von der Auslaßöffnung 75 in die Nähe des Abgabeendes 83 der Faser. Die Hülse 87 ist koaxial mit der optischen Faser 79 und hat einen inneren Durchmesser, der erheblich größer ist als der äußere Durchmesser der optischen Faser 79, wodurch eine ringförmige Fluidbahn 89 um die optische Faser 79 herum gebildet wird. Das Fluid wird sowohl als Kühlmittel als auch als ein Mittel dafür verwendet, ein Zurückspritzen (backsplatter) während der Operation zu minimieren. Das Abgabeende 83 der Faser ist in der Nähe der Linse durch eine starre Spitze 91 befestigt. Die Spitze 91 hält die Faser 79 in richtiger Ausrichtung mit der Linse und versteift das Operationsende der Steckanordnung 13, um es ihm zu ermöglichen, in eine Vene oder eine andere Körperöffnung eingesetzt zu werden.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 3 wird die Buchsenanordnung 15 jetzt detaillierter beschrieben. Wie oben diskutiert wurde, weist die Buchsenanordnung 15 einen Körper 92 auf, der mit drei Aufnahmen zur zusammenpassenden Verbindung und Halterung der Arme der Steckanordnung 13 versehen ist. Insbesondere ist die Buchsenanordnung 15 mit (im Uhrzeigersinn von unten rechts) einem fluiddichten Anschlußsstück 93, das mit der Einlaßöffnung 21 zusammenpaßt, einer bewegbaren Halterung 95, die mit dem Verriegelungsansatz 25 zusammenpaßt, und einer vorstehenden Befestigungsvorrichtung 97 mit einem Außengewinde versehen, die mit der Fasergehäuseverlängerung 23 zusammenpaßt und die eine optische Öffnung 99 definiert, die die Verbindungsstelle zwischen dem Strahlengenerator und der Steckanordnung 13 bildet. Die vorstehende Befestigungsvorrichtung 97 erstreckt sich durch eine Paarungsöffnung in dem Körper 92 der Buchsenanordnung 15 und ist in dieser befestigt.
Wie in Fig. 5 dargestellt ist, weist die vorstehende Befestigungsvorrichtung 97 einen flachen rechteckigen Kopf 101 auf, der einen größeren Durchmesser hat als die Paarungsöffnung in dem Körper 92 der Buchsenanordnung 15. Die vorstehende Befestigungsvorrichtung 97 ist vorzugsweise durch eine Sechskantmutter 103 mit Innengewinde innerhalb der Öffnung befestigt, wobei die Mutter einen ausreichenden Teil des Gewindes der vorstehenden Befestigungsvorrichtung 97 frei läßt, um es zu ermöglichen, daß das Außengewinde der vorstehenden Befestigungsvorrichtung 97 das Innengewinde der aufnehmenden Befestigungsvorrichtung 97, aufnimmt und festhält, die die Fasergehäuseverlängerung 23 umgibt. Die vorstehende Befestigungsvorrichtung 97 definiert eine Verbindungsstelle oder Durchgangsbohrung, die es gestattet, daß ein von dem Strahlengenerator erzeugter Strahl durch die optische Faser 79 von ihrem Aufnahmeende 81 zu ihrem Abgabeende 83 übertragen wird.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 erstreckt sich das Anschlußstück 93 durch eine Paarungsöffnung in dem Körper 92 und ist darin befestigt. Das Anschlußstück 93 ist ein fluiddichter Standard-SMA-Verbinder, der einen im wesentlichen zylindrischen Block 105, ein abgeschrägtes Ende 107 und einen zylindrischen, becherförmigen, federbelasteten Kern 109 aufweist. Eine zylindrische Erweiterung 111, die einen sich nach außen erstreckenden Abdichtring 113 aufweist, paßt abdichtend in den Kern hinein. Der Block ist mit einem Paar länglicher Feststellvorrichtungen 115 versehen, um das Anziehen des Anschlußstücks 93 an dem Körper 92 zu erleichtern. Der Abschnitt des Anschlußstücks 93, der sich durch die Öffnung hinter den Körper 92 erstreckt, ist mit mehreren äußeren Gewindegängen 117 versehen, die mit einer Verriegelungsmutter 119 mit Innengewinde zusammenpassen, um das Anschlußstück 93 an dem Körper 92 der Buchsenanordnung 15 zu befestigen. Eine zylindrische Verbindungsröhre 121 erstreckt sich durch die äußeren Gewindegänge des Anschlußstückes und ist in einer Preßpassung innerhalb einer Paarungsbohrung in dem federbelasteten Kern 109 angeordnet. Die Verbindungsröhre 121 gestattet eine Fluidverbindung zwischen einer unter Druck stehenden Fluidquelle (nicht dargestellt) und dem Kern. Ein zylindrischer Anschlag 123 ist an der Verbindungsröhre 121 befestigt, um die Bewegung des Kerns relativ zu dem zylindrischen Block zu begrenzen.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 2, 3 und 7 wird die Halterung 95 durch einen Schieber 125, der mit dem Verriegelungsansatz 25 zusammenpaßt, und eine Trägerplatte 127 gebildet, die auf der anderen Seite des Körpers 92 dem Schieber 125 gegenüberliegt. Der Schieber 125 wird durch eine längliche, im wesentlichen rechteckige Gabel 129 und eine ebene, oblongförmige Platte 131 gebildet. Die Gabel 129 hat ein proximales Ende 130, ein distales Ende 132, eine obere Oberfläche 134, eine untere Oberfläche 136 und ein Paar von im wesentlichen rechteckigen Seiten 138. Das proximale Ende 130 der Gabel 129 ist an der Mitte der rechteckigen Platte 131 befestigt. Die Gabel 129 ist durch einen schmalen vertikalen Kanal 135, der zwischen den Seiten 138 der Gabel 129 zentriert ist und ein geschlossenes Ende 137 und eine offene Mündung 139 hat, in ein Paar Gabelspitzen 133 geteilt. Ein im wesentlichen dreieckiger Ausschnitt, der ungefähr fünfmal so breit ist wie die Breite des Kanals 135, erstreckt sich nach unten zu dem distalen Ende 132 der Gabel 129 unter einem Winkel von ungefähr 20º von der oberen Oberfläche 134 der Gabel 129. Der Ausschnitt erstreckt sich von der oberen Oberfläche 134 der Gabel 129, etwas mit Abstand zu dem proximalen Ende 130 der Gabel 129 von dem geschlossenen Ende 137 des Kanals 135 angeordnet, zu dem distalen Ende 132 der Gabel 129, etwas mit Abstand über der unteren Oberfläche 136 der Gabel 129 angeordnet. Der Ausschnitt bildet ein Paar vertikaler dreieckiger innerer Flächen 141 und ein Paar horizontaler Vorsprünge 142, die sich zwischen den oberen Kanten des Kanals 135 und den unteren Kanten der inneren Flächen 141 erstrecken. Jenseits der Mündung 139 des Kanals 135 sind die Gabelspitzen nach außen abgeschrägt, wobei sie ein Paar vertikaler Führungsflächen 143 bilden. Zusätzlich ist ein Paar leicht nach unten abgeschrägter Ecken 145 an der oberen Kante des distalen Endes der Gabel 129 vorgesehen.
Wie in Fig. 8 gezeigt ist, ist die Platte 131 mit einem erhöhten, rechteckigen, oblongförmigen Ausrichtelement 147 in der Mitte der Platte 131 der Gabel 129 gegenüberliegend versehen. Wie in den Fig. 9 und 10 gezeigt ist, erstreckt sich eine Bohrung 149 von dem Ausrichtelement 147 zu dem geschlossenen Ende 137 des Kanals 135. Die Bohrung 149 weist einen Abschnitt 151 mit größerem Durchmesser auf, der sich im wesentlichen über die Länge der Bohrung von dem Ausrichtelement 147 erstreckt, sowie einen Abschnitt 153 mit kleinerem Durchmesser in der Nähe des geschlossenen Endes 137 des Kanals 135. Die Trägerplatte 127 ist mit einer Stößelbohrung 155 versehen, die in Größe und Position dem Abschnitt 151 der Bohrung 149 des Schiebers 125 mit größerem Durchmesser entspricht. Ein ringförmiger Anschlag 157 wird durch das Aufeinandertreffen der zwei Abschnitte der Bohrung 149 gebildet.
Wie unten detaillierter beschrieben wird, wirkt das Ausrichtelement 147 mit einem passenden, etwas längeren und breiteren Schlitz 159 in dem Körper 92 der Buchsenanordnung 15 zusammen. Der Schlitz 159 erstreekt sich senkrecht zu den Achsen der optischen Öffnung und der Einlaßöffnung. Wie Fig. 9 zeigt, sind die Trägerplatte 127 und der Schieber 125 mit einem Paar korrespondierender Bohrungen 161, 163 versehen, die sich durch die Enden der Trägerplatte 127 bzw. des Ausrichtelements 147 erstrecken. Ein Paar Schrauben 169 oder andere geeignete Befestigungsmittel befestigen das Ausrichtelement 147 des Schiebers 125 in verschiebbarem Eingriff an dem Körper 92. Vorzugsweise sind die Bohrungen des Schiebers 125 angesenkt.
Ein im wesentlichen zylindrischer Stößel 171, der einen etwas geringeren Durchmesser als der kleinere Abschnitt der Bohrung 149 hat, ist durch einen ringförmigen Rand 173 innerhalb der Bohrung 149 gesichert, der einen Durchmesser hat, der etwas kleiner ist als der Durchmesser des Abschnitts 151 der Bohrung 149 mit größerem Durchmesser. Der Rand 173 des Stößels 171 ist durch eine Schraubenfeder 175, die zwischen der Trägerplatte 127 und dem Rand 173 zusammengedrückt ist, in einen Eingriff mit dem ringförmigen Anschlag 155 der Bohrung 149 vorgespannt. In dieser Position erstreckt sich ein Ende des Stößels 171 durch den Abschnitt 153 der Bohrung 149 mit kleinerem Durchmesser etwa 0,3175 cm (1/8 Zoll) in den Kanal 135 der Gabel 129 hinein, und das entgegengesetzte Ende des Stößels 171 erstreckt sich durch den Abschnitt 151 der Bohrung 149 mit größerem Durchmesser etwa 0,3175 cm (1/8 Zoll) über die Trägerplatte 127 hinaus. Wie in den Fig. 2, 5 und 9 gezeigt ist, spannt ein Vorspannelement 177, wie beispielsweise eine gespannte Schraubenfeder, bei der ein Ende an einer Verankerung 179 in der Nähe des oberen Endes des Körpers 92 befestigt ist und bei der ein anderes Ende an einem Haken 181 in der Nähe des oberen Endes der Trägerplatte 127 befestigt ist, in seinem entspannten Zustand (bevor das distale Ende 71 des Zahns 67 die Vorspannung der Feder überwindet und den Stößel 171 bewegt) das Ausrichtelement 147 in Eingriff mit dem Oberteil des Schlitzes 159. Ein im wesentlichen rechteckiger Verschluß 183, der sich senkrecht von der Trägerplatte 127 erstreckt, ist vorgesehen und deckt die Verbindungsstelle ab, wenn sich das System 11 in seinem entspannten Zustand befindet, wodurch verhindert wird, daß ein Laserstrahl durch die Verbindungsstelle hindurchtritt und einen Schaden verursacht.
Wie die Figuren 9 und 10 zeigen, wirken die horizontalen Schultern 73 des Ansatzes 25 mit den horizontalen Vorsprüngen 142 der Halterung 95 zusammen, um die Vorspannung des Vorspannelements 177 zu überwinden, was in der Abwärtsbewegung der Halterung 95 resultiert, wenn das distale Ende 71 des Zahns 67 weiter in den Kanal 135 eingeführt wird. Wie in Fig. 10 dargestellt ist, ist das Ausrichtelement 147 in seinem aktiven Zustand (d.h. wenn sich das distale Ende 71 des Zahns 67 in Eingriff mit dem geschlossenen Ende 137 des Kanals 135 befindet) bündig mit dem unteren Ende des Schlitzes 159, wobei ein Ende des Stößels 171 bündig mit dem geschlossenen Ende des Kanals 135 ist und wobei sich das gegenüberliegende Ende des Stößels 171 durch den Abschnitt 151 der Bohrung 149 mit größerem Durchmesser hindurch ungefähr 6mm (1/4 Zoll) über die Trägerplatte 127 hinaus erstreckt. Wie in Fig. 6 dargestellt ist, legt der Verschluß 183 in seinem aktiven Zustand die Verbindungsstelle frei, wodurch ermöglicht wird, daß ein Läserstrahl durch sie hindurch und in die optische Faser eintritt.
Als weiteres Merkmal um das Risiko zu minimieren, daß ein Laserstrahl durch die Verbindungsstelle emittiert wird, bevor die Steckanordnung 13 vollständig eingesetzt ist, ist die Buchsenanordnung 15 mit einem ersten Mikroschalter 185 versehen, wie er in Fachkreisen bekannt ist und der ermittelt, daß sich das distale Ende 71 des Zahns 67 weit genug zu dem Ende des Kanals 135 hinbewegt hat, um sicherzustellen, daß die optische Faser 79 richtig mit dem Bestrahlungstrahl ausgerichtet ist. Der Mikroschalter 185 ist vorzugsweise mit einem normalerweise offenen Kontakt 187 versehen und ist an der Trägerplatte 127 in der Nähe der Mündung 139 der Bohrung 149 des Stößels 171 befestigt. Der Mikroschalter 185 betätigt eine Steuerungsieitung zu einem Mikroprozessor (nicht dargestellt), der den Strahlengenerator außer Betrieb setzt, bis die Kraft des Stößels 171 den Kontakt schließt.
Als weitere Einrichtung zur Vermeidung der Emission eines Laserstrahls durch die Verbindungsstelle bevor die Steckanordnung 13 vollständig eingesetzt ist, ist die Buchsenanordnung 15 mit einem zweiten Mikroschalter 191 versehen, der dem ersten Mikroschalter 185 ähnlich ist und der eine Steuerungsleitung zu einem Mikroprozessor betätigt, der den Strahlengenerator außer Betrieb setzt, bis der Mikroschalter 191 die ausreichende Abwärtsbewegung der Halterung 95 erfaßt, um sicherzustellen, daß die optische Faser 79 mit dem Strahlengenerator ausgerichtet ist. Der Mikroschalter 191 ist vorzugsweise mit einem normalerweise offenen Kontakt 193 versehen, und er ist an dem Körper 92 in der Nähe des unteren Endes des Bewegungsbereichs der Trägerplatte 127 befestigt. Der zweite Mikroschalter 191 wird vorzugsweise durch die Bewegung eines Stifts 197 betätigt, der an der Trägerplatte 127 befestigt ist und sich horizontal nach außen von dieser erstreckt. Bei ausreichendem Einführen des Zahns 67 in den Kanal 135 zur Sicherstellung, daß die optische Faser 79 richtig mit dem Bestrahlungsstrahl ausgerichtet ist, drückt die Bewegung der Halterung 95 den Stift 197 gegen den normalerweise offenen Kontakt 193, wodurch der Kontakt geschlossen wird und wodurch die Aktivierung des Strahlengenerators gestattet wird.

BETRIEBSWEISE

Die Betriebsweise des Laserkatheteradapters wird jetzt kurz beschrieben.
Wie in den Figuren 2, 5 und 9 gezeigt ist, ist die Halterung 95 der Buchsenanordnung 15 in ihrem entspannten Zustand gegen das obere Ende des Schlitzes 159 des Anordnungskörpers 92 so vorgespannt, daß die Anordnungsverbindungsstelle durch den Verschluß 183 verdeckt ist. Wie man am besten in Fig. 9 sieht, erstreckt sich ein Ende des Stößels 171 über das geschlossene Ende 137 des Kanals 135 hinaus, und das gegenüberliegende Ende erstreckt sich ungefähr 0,3 cm (1/8 Zoll) von der Trägerplatte 127, wobei es jedoch leicht von dem normalerweise offenen Kontakt des ersten Mikroschalters 185 beabstandet ist. Gleichermaßen ist der Stift 197, der sich von dem unteren Ende der Trägerplatte 127 erstreckt, benachbart zu aber mit Abstand von dem normalerweise offenen Kontakt 193 des zweiten Mikroschalters 191 angeordnet.
Die Kupplungssteckanordnung wird dann in die Kupplungsbuchsenanordnung eingeführt, indem der optische Faserwellenleiter 47 mit der optischen Öffnung 99 der vorstehenden Befestigungseinrichtung 97, der Abschnitt 31 der Einlaßöffnung 21 mit kleinerem Durchmesser mit der Bohrung der Erweiterung 111 des Adapters und der Schlüssel 55 des Verriegelungsansatzes 25 mit dem Ausschnitt der Halterung 95 ausgerichtet werden. Obwohl die Fasergehäuseverlängemng 23 länger ist als der Verriegelungsansatz 25 oder die Einlaßöffnung 21, ist die Halterung 95 ausreichend länger als die vorstehende Befestigungseinrichtung 97, so daß die Führungsflächen 143 an der Mündung 139 des Kanals 135 den Zahn 67 des Verriegelungsansatzes 25 zu der Mitte des Kanals 135 hinführen, wenn der optische Faserwellenleiter 47 in die optische Öffnung 99 der vorstehenden Befestigungseinrichtung 97 eingeführt wird. Während die horizontalen Schultern 73 des Verriegelungsansatzes 25 mit den horizontalen Vorsprüngen 142 der Halterung 95 zusammenwirken, wird der Abschnitt 31 der Einlaßöffnung 21 mit kleinerem Durchmesser in die Erweiterung 111 des Anschlußstücks 93 eingeführt.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, kann die Steckanordnung 13 in die Buchsenanordnung 15 eingesetzt werden, ohne daß das System 11 es dem Strahlengenerator gestattet, einen Laserstrahl zu erzeugen. Damit ein Laserstrahl erzeugt werden kann, muß die aufnehmende Befestigungseinrichtung 97' der Fasergehäuseverlängerung 23 vollständig gegen die Sechskantmutter angezogen werden, die die vorstehende Befestigungseinrichtung 97 der Buchsenanordnung 15 umgibt, wodurch bewirkt wird, daß sich der Schlüssel 55 innerhalb des Kanals 135 bewegt und daß die Einlaßöffnung 21 in abdichtender Weise mit der Erweiterung 111 des Anschlußstücks 93 verbunden wird, wodurch sichergestellt wird, (1) daß ein Strahl nicht von dem System emittiert wird, wenn die optische Faser 79 nicht präzise mit dem Strahlengenerator ausgerichtet ist, und (2) daß eine Strahlung nicht erzeugt wird, bis die Einlaßöffnung 21 in abdichtender Weise an dem Anschlußstück 93 befestigt ist, wodurch die richtige Kühlung der Spitze 91 des Laserkatheters sichergestellt wird. Vorzugsweise ist die abdichtende Mutter über dem abdichtenden Ring der Erweiterung des Anschlußstücks angezogen, um weiterhin sicherzustellen, daß die Unversehrtheit der Fluidabdichtung aufrechterhalten wird.
Wie in den Fig. 6 und 10 dargestellt ist, berührt das distale Ende 71 des Zahns 67 in seiner aktiven Position das geschlossene Ende 137 des Kanals 135, wodurch der Stößel 171 von der Trägerplatte um etwa 0,6 cm (1/4 Zoll) nach außen gedrückt wird, wodurch der erste Mikroschalter 185 betätigt wird, so daß der Schalter den Strahlengenerator nicht länger außer Betrieb setzt. Zusätzlich bewegt die Nockenwirkung der horizontalen Schultern 73 des Schlüssels 55 und der horizontalen Vorsprünge 142 der Halterung 95 die Halterung 95 zu dem Unterteil des Schlitzes 159 und den Stift 197, der sich von der Trägerplatte 127 erstreckt, gegen den normalerweise offenen Kontakt des zweiten Mikroschalters 191, so daß der Laser durch den zweiten Mikroschalter 191 nicht länger außer Betrieb gesetzt wird. Schließlich bewirkt die Bewegung der Halterung 95, daß der Verschluß 183 die Verbindungsstelle öffnet, wodurch ein Strahl von dem Strahlengenerator durch das Aufnahmeende 81 der optischen Faser 79 emittiert werden kann, so daß er zu dem Abgabeende 83 der optischen Faser 79 übertragen werden kann, wo er durch eine Linse auf die Operationsstelle fokussiert werden kann.
Es ist von Bedeutung, daß die dreieckige Konfiguration des Laserkatheteradaptersystems 11 der Erfindung eine Verbindung mit erhöhter Festigkeit und Dauerhaftigkeit schafft. Da die Bewegung der Halterung 95 in dem Schlitz 159 parallel zu einer Linie verläuft, die die Achsen der vorstehenden Befestigungseinrichtung 97 und des Anschlußteils 93 verbindet, ist es darüber hinaus schwierig, die Sicherheitsmerkmale der Erfindung zu überwinden, indem die Halterung 95 dauerhaft nach unten gespannt wird, beispielsweise durch die Verwendung eines Gummibands, das sich um die Halterung 95, ein Fasergehäuse und eine Einlaßöffnung 21 erstreckt.
Als Vorsichtsmaßnahme gegen ein erfolgreiches Vorspannen der Halterung 95 nach unten durch eine Bedienungsperson, um den zweiten Mikroschalter 191 zu betätigen und den Verschluß 183 zu öffnen, ist der Kanal 135 der Halterung zusätzlich wesentlich schmaler als eine normale Papierklammer, wodurch verhindert wird, daß die Bedienungsperson den ersten Mikroschalter 185 betätigt, indem einfach eine Papierklammer in den Kanal 135 eingesetzt wird.
Demnach wird ein einfaches, aber dennoch zuverlässiges Laserkatheteradaptersystem geschaffen, das die Bedürfnisse des Standes der Technik wirkungsvoll und praktisch erfüllt.

Claims

1. Medizinische Vorrichtung mit

- einer ersten Verbindungsanordnung (13), die ein Gehäuse (16) und eine optische Faser (79) aufweist, und

- einer zweiten Verbindungsanordnung (15) zum iösbaren Verbinden mit der ersten Verbindungsanordnung (13), wobei die zweite Verbindungsanordnung (15) aufweist:

(i) einen Körper (92), der eine optische Öffnung (99) hat, durch die ein Bestrahlungsstrahl längs einer optischen Bahn hindurchgehen kann, sowie eine Halterung (95), die gegenüber der optischen Bahn versetzt ist, und

(ii) einen Verschluß (183) zum Blockieren der optischen Bahn, wobei die erste Verbindungsanordnung und die Halterung (95) Oberflächen (25, 95) haben, die mechanisch von der optischen Bahn weg zusammenarbeiten, um den Verschluß von der optischen Bahn wegzubewegen, so daß die optische Faser Strahlung von der optischen Bahn aufnimmt.

dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verbindungsanordnung (13) einen Ansatz (25) aufweist, der sich von dem Gehäuse (16) erstreckt, und die Halterung (95) zur Aufnahme des Ansatzes (25) angeordnet ist, wobei die zusammenwirkenden Oberflächen entsprechende Oberflächen an der Halterung (95) und dem Ansatz (25) sind, weiche Oberflächen mechanisch zusammenwirken, um den Verschluß (183) in Abhängigkeit von dem Einsetzen des Ansatzes (25) in die Halterung (95) von der optischen Bahn wegzubewegen, wobei die Oberfläche an der Halterung (95) von innerhalb der optischen Öffnung (99) nicht zugänglich ist, um den Verschluß (183) daran zu hindern, durch die optische Öffnung (99) getrieben zu werden, wobei die Halterung einen Kanal (135) aufweist, der Wände hat, die um nicht mehr als etwa 0,097 cm (0,038 Zoll) voneinander getrennt sind, und wobei der Ansatz (25) eine Dicke von nicht mehr als etwa 0,097 cm (0,038 Zoll) hat.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (95) zur Bewegung in einen Schlitz (159) parallel zu einer Linie durch die optische Öffnung (99) und eine Fluideinlaßöffnung (21) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander zusammenwirkenden Oberflächen eine Nockenfläche (73) und eine Nockengegenfläche (142) aufweisen, um eine Bewegung auf den Verschluß (183) zu übertragen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verbindungsanordnung (15) ferner einen mechanisch betätigten Sensor (191) aufweist, der durch die Bewegung der Halterung (95) in Abhängigkeit von dem Einsetzen eines Schlüsselteils (55) des Ansatzes (25) in die Halterung (95) betätigt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verbindungsanordnung (15) ferner ein Vorspannungsglied (177) aufweist, um der Bewegung der Halterung (95) in Abhängigkeit von dem Einsetzen des Schlüsselteils (55) des Ansatzes (25) in den Kanal (135) Widerstand zu leisten.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (191) einen mechanisch betätigten elektrischen Mikroschalter aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verbindungsanordnung (15) einen mechanisch betätigten Sensor (185) aufweist, der durch die Bewegung eines Stößels (171) in Abhängigkeit von einem Schlüsselteil (55) des Ansatzes (25) in einen Kanal (135) der Halterung (55) betätigt wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (185) einen mechanisch betätigten elektrischen Mikroschalter aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Halterung (95) senkrecht zu der optischen Bahn ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß (183) an der Halterung (95) angebracht ist.