Zweck : Verbesserung der Sichtbarkeit u. a. von Blutgefässen und Auffindung von geeigneten Punktionsstellen.

Stand der Technik : IR-sichtige Geräte Videokameras Durchleuchtungsmethode (Nachteil : kann nur bei jungen Kindern angewendet werden) Der Stand der Technik kennt Verfahren mit IR-Beleuchtung und die Zuhilfenahme von IR-sichtigen Geräten, wie Videokameras oder dgl.. Solche Vorrichtungen und Verfah- ren sind apparativ aufwendig und mit Nachteilen für den Anwender verbunden. Die Medizinaltechnik kennt ferner z. B. bei Neonatalen das"Durchleuchten"eines Patien- ten, indem dieser über eine Lichtquelle gehalten wird, so dass die Blutgefasse durch ihre schattenbildende Wirkung besser gesehen werden können. Bei älteren Kindern und Erwachsenen versagt jedoch diese Methode.

Ein weiterer Stand der Technik ist, dass mittels infrarotem Licht (> 600 nm) der Ve- nenverlauf untersucht wird und so die Venen-Punktionsstelle ausgemacht werden kann. Das Infrarot-System beruht darauf, dass die Vene, durch die Blutströmung, ge- ringfügig wärmer als ihre Umgebung ist. So ist eine Darstellung der Vene möglich. Bei diesem Verfahren ist aber, um die Vene zu sehen, ein Monitor nötig,.

Bei der vorliegenden Erfindung werden demgegenüber die Kombination von bestimm- ten Lichtfarben bzw. der möglichst gute Ausschluss von bestimmten Lichtfarben bei der Beleuchtung bzw. bei der Betrachtung des Patienten als erfindungsgemässe Massnahmen vorgestellt.

Funktionsweise und Vorteile der vorliegenden Erfindung * Kombination von Licht bes. Wellenlänge (540-570nm), wobei zwei Lichtquellen gewählt werden, über Filter wird aus einer Lichtquelle hauptsächlich blaues und aus der anderen Lichtquelle rotes Licht erzeugt. Rotes in Kombination mit blauem Licht hebt die Blutgefässe in starkem Kontrast vom restlichen Gewebe hervor (Licht im gelb-grün Bereich führt zu einer starken Reduktion der Sichtbarkeit der Blutgefässe), * zur Erzeugung von Licht bestimmter Wellenlänge können herkömmliche Lichtquel- len mit breitem Lichtspektrum z. B. Halogenglühfaden (Ringleuchte, Lichtwellenlei- ter, Reflektorleuchte) in Kombination mit Lichtfiltern (in diesem Fall Interferenzfilter) oder bereits polarisiertes (monochromatisches) Licht gewählt werden. über Blenden werden Lichtkegel von den beiden Lichtquellen erzeugt, die in einem Winkel zwischen 2°-20° aufeinandertreffen, 'die Neigung der Lichtquellen kann dabei so gewählt werden, dass deren Lichtkegel im Behandlungsbereich optimal aufeinandertreffen (Punktionsstelle), so dass dort eine Mischbeleuchtung (Magenta) aus beiden Lichtquellen auftritt, die Leuchtstärke der beiden Lichtkegel kann z. B. über elektronische Helligkeitsreg- ler (Vorteil : über Chopperegler ändert sich nur die Helligkeit und nicht die Lichtfar- be) oder Graufilter unterschiedlich gewählt werden, * als Filter zur Erzeugung von rotem und blauem Licht werden meist Interferenzfilter gewählt. Oft filtern diese Interferenzfilter im Grenzbereich Wellenlängen von gelben und grünem Licht nicht heraus. Zur Unterbindung solcher ungewünschten Eigen- schaften besteht die Möglichkeit die Filter zu kippen. Die Feineinstellung der Win- kel der Filter kann für jedes Auge unabhängig über den schwenkbaren Brillenrah- men eingestellt werden, zusätzlich zu einem roten und einem blauen Filter in Kombination oder als Alterna- tive kann auch ein Magentafilter verwendet werden ; wobei im Alternativfall eine

herkömmliche Beleuchtung mit Licht über das ganze Lichtspektrum verwendet werden kann (z. B. eine OP-Leuchte), * in die Filtervorrichtung kann je nach Bedarf ein Wärmeschutzfilter oder UV-Filter zusätzlich eingeführt werden, * über einen zusätzlichen Polarisationsfilter kann das Licht polarisiert werden, wo- durch zusätzlich vorteilhafte Effekte möglich sind : So besteht hier die Möglichkeit einer Reflexions-und Spiegelungsreduktion an der Haut (Vorteil : tiefergelegene Blutgefässe werden noch besser sichtbar) und eine Helligkeitsregulation durch Verdrehen von einem Polfilter relativ zu einem anderen wird möglich, * Das Drehen eines einzigen Polfilters ermöglicht eine individuelle Einstellung der gewünschten Polarisationsebene, * speziell für die Operationsmikroskopie könnte die Filterbrille mit einer Vergrösse- rungseinrichtung versehen werden (Mikroskop mit Magenta-Filter) * die Kombination von Farbfiltern und Polarisationsfiltern führen zu einer scharfen Abgrenzung von Umgebungslicht und damit zu einer genaueren Justierbarkeit der am Auge wirksamen Lichtwellenlängen. Der in Fig. 1 dargestellte Aufbau kann entweder als solcher ohne Filter oder in Kombination mit Filtern als Brille verwen- det werden. Eine weitere Anwendungsmöglichkeit bietet die Verwendung der Fil- terbrille ohne integrierte Lichtquelle.

In dieser Anmeldung werden erfindungsgemäss verschiedene optischen Filter zur bes- seren visueller Bestimmung von Venen-Punktionsstellen angegeben. Erfolgbringende Filter oder entsprechend ausgebildete Lichtquellen verfügen über keine oder wenig Lichtintensität im Bereich grün/gelb, jedoch eine normale Lichtstärke im Bereich rot und blau. Bevorzugt ist der Bereich rot stärker in der Intensität als der Bereich blau.

Die erfindungsgemäss vorgenommenen Untersuchungen ergaben, dass ein Magenta, insbesondere ein Magenta-Interferenzfilter bevorzugt ist.

Ebenfalls sind die Lichtintensität, sowie die optischen Eigenschaften der Lichtquelle zu beachten. Es kommen erfindungsgemäss verschiedene Lichtquellen bei verschiede- nen Lichtintensitäten in Frage, wobei die Lichtquellen rotes und blaues Licht gleichzei- tig dominieren sollen (z. B. eine Lampe mit blauem Licht und eine Lampe mit rotem

Licht bei Orientierung beider Lichtstrahlen auf die Venenpunktionsstelle) oder Bandfil- ter vor einer Lampe mit normalem Lichtspektrum, z. B. Halogenlampe.

Beim realisierten Funktionsmuster wird die Punktionsstelle mittels einer intensiven, regulierbaren Halogenlampe beleuchtet und die punktierende Person betrachtet die Punktionsstelle durch eine"Magenta-Brille".

Durch die Anwendung eines Interferenzfilters wird in einem breiten Bereich das Ver- schieben der spektralen Filterwirkung möglich, indem der Anwender das Filter (die Brille oder den Kopf) kippt. Dies erlaubt eine Feinjustierung in Abhängigkeit von der Farbsehwirkung des Anwenders bzw. von der Eigenschaft der Haut des zu Punktie- renden.

Für die verbesserte Sichtbarkeit der Blutgefässe mit vorliegender Erfindung stehen im Prinzip zwei Möglichkeiten zur Verfügung : 1. Die Punktionsstelle wird z. B. mit einer Halogenleuchte beleuchtet, wobei die punktierende Person die Punktionsstelle mit einer Filterbrille betrachtet.

2. Die Lichtquelle ist bereits mit einem bzw. mehreren Filtern gekoppelt.

Farbige Injektionsnadeln könnten im Vergleich zu stahlfarbigen Injektionsna- deln, mit der nachteiligen Eigenschaft der starken Lichtreflexion, den Kontrast zum humanen Gewebe und Blutgefässen noch verstärken. Für farbige-bzw. nicht-reflektierende Injektionsnadeln, die z. B. über Legierungen, Oberflächen- veränderungen hergestellt werden, kämen Farbtone von schwarz über braun, rot, blau, grün Frage. Vor allem dunkle Farben reduzieren Reflexionseffekte.

Die Filterbrille aus Fig. 2 zeigt einen Brillenrahmen zur Aufnahme eines Band- passfilters, sowie Brillenbügel und Abdeckplatten, die der Reflexionsreduktion dienen. Es besteht ausserdem die Möglichkeit individuell den Winkel zwischen Brillenbügel und Brillenrahmen zu verstellen um so die Feineinstellung der Fil- ter zu regulieren.

Die erfindungsgemässen Vorschläge der gefilterten Beleuchtung (Lichtquelle) ; des gefilterten Beobachtungs-Srahlenganges (Mikroskop mit Filter im Magenta-Bereich) ; der Filterbrille und der gefärbten Injektionsnadeln können mit Vorteil kombiniert wer- den, jedoch sind sie auch unabhängig voneinander mit Vorteil einsetzbar, z. B. im Zu- sammenhang mit Manipulationen an einem menschlichen oder tierischen Körper.

So kann z. B. eine Brille mit Magenta-Filter auch Lichtquellen aufweisen, die normales oder gefiltertes Licht auf die Behandlungsstelle werfen.

Die in den Ansprüchen und in den Figuren angegebenen Details ergänzen die Be- schreibungsoffenbarung.

Die Erfindung ist nicht auf die Punktionsproblematik eingeschränkt, sondern kann ü- berall dort eingesetzt werden, wo es um die Erhöhung der Sichtbarkeit von Blutgefäs- sen geht-so z. B. auch in der Operationsmikroskopie o. dgl..

Weitere Verbesserungen und erfindungsgemässe Details ergeben sich aus den Zeichnungen, die erfindungsgemässe symbolische Ausführungsbeispiele darstellen und aus den Patentansprüchen.

Es zeigen dabei : Fig. 1 eine Ansicht auf eine Symbolzeichnung einer kompletten, erfindungsgemäs- sen Beleuchtungseinrichtung ; Fig. 2 eine Ansicht auf ein Beispiel einer erfindungsgemässen Filterbrille für einen Betrachter mit einem einzigen Bandpassfilter ; Fig. 3 eine Variante zu Fig. 2 mit zwei Bandpassfiltern, Fig. 4 einen Weiterbildung von Fig. 2 oder Fig. 3 mit zusätztichen Polarisationsfil- tern, Fig. 5 die Beleuchtung in der Nadelspritze durch Glasfaser oder durch die Reflexion der Nadel selbst, Fig. 6 ein Beispiel eines besonders geeigneten Filters und Fig. 7 ein erfindungsgemässes Ausführungsbeispiel einer Beleuchtungseinrichtung.

Fig. 1 zeigt symbolisch den neuen erfindungsgemässen Aufbau einer Beleuchtungsein- richtung mit zwei Lichtquellen 1a und 1 b. Dabei handelt es sich um herkömmliche Lichtquellen mit einem möglichst breiten Lichtspektrum z. B. Halogenglühfadenlampen oder um-für den nachfolgend näher angegebenen Zweck-für jeden Leuchtkegel 5a bzw. 5b besonders gewählte Lichtquelle mit einem jeweils grossen Anteil an der betref- fenden Lichtfarbe.

Die beiden Leuchtkegel 5a, 5b, die jeweils möglichst gerichtetes Licht aufweisen (Leuchtkegel mit z. B. ca. 2°-20°, insbesondere 5°-10°, z. B. ca. 8° Öffnungswinkel), der beiden Lichtquellen 1 a, 1 b sind so zueinander geneigt, dass sie sich etwa im Behand- lungsbereich (z. B. Punktionsstelle) schneiden, so dass es im Behandlungsbereich et- wa zu einer Mischlichtbeleuchtung aus den beiden Lichtquellen 1 a und 1 b kommt. Im Leuchtkegel 5a befindet sich aufgrund eines Filters 11 blaues Licht, während sich im Leuchtkegel 5b aufgrund eines Filters 12 rotes Licht befindet.

An der Schnittstelle entsteht somit eine magentafarbige Beleuchtung. Die Leuchtstär- ken in den beiden Leuchtkegeln 5a und 5b mögen unterschiedlich und/oder dem jewei- ligen Bedarf anpassbar sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind dazu elektron- sche Helligkeitsregler 2c und 2b vorgesehen, die ohne Änderung der Lichtfarbe (Stromregulierung) eine Änderung der Helligkeit ermöglichen (Chopper-Regelung).

Alternativ könnten auch auswechselbare oder verstellbare Graufilter vor wenigstens einer der Lichtquellen 1 a und 1 b vorgesehen sein. Weiters alternativ könnte auch nur eine Helligkeitsregelung 2b oder 2c vorgesehen sein.

Zur gemeinsamen Helligkeitsregelung ist bei diesem Beispiel ein weiterer Helligkeits- regler 2a vorgesehen.

Die Lichtquellen 1 a und 1 b sind mit den Helligkeitsreglern 2a-c über Leitungen 3a-c verbunden.

Die Filter 11 und 12 sind bevorzugt als Interferenzfilter ausgebildet. Sie weisen mit ihren Filterwirkungen zumindest im Grenzbereich zum Gelb-Grün-Bereich des Lichtspek-trums steile Flanken auf. Um diesen Bereich individuell anpassen zu kön- nen, sind die Filter 11 und 12 bevorzugt kippbar. Kippvorrichtungen 7a und 7b deuten dies an.

Die Leuchtkegel 5a und 5b sind optional zudem zueinander um eine Schwenkachse 6 verstellbar, so dass die Schnittstelle der beiden Leuchtkegel variiert werden kann.

Optional umfassen die Filtervorrichtungen 4a und 4b noch je ein Wärmeschutfilter 9, das insbesondere dann entfallen kann, wenn die (Interferenz)-filter 11 und 12 auch als Warmeschutzfilter wirken. Ebenso ist bei Bedarf ein UV-Filter vorgesehen-gegebe- nenfalls integriert in das Wärmeschutzfilter 9.

Weiters optional ist jeweils ein Polarisationsfilter 10 vorgeschaltet, mit dem das abge- strahite Licht in einer Polarisationsrichtung gerichtet werden kann. Dies dient einer Reflexionsminderung und eventuell auch einer individuellen Helligkeitsregulierung, wenn der Betrachter ebenso eine Brille mit Polarisationswirkung trägt, wie z. B. in Fig. 4 dargestellt. Die Reflexions-Reduktionseigenschaften von polarisiertem Licht sind an sich bekannt, jedoch wurden sie bisher noch nicht für die Beleuchtung von Blutgefäs- sen zu deren besseren Sichtbarmachung eingesetzt. Durch die bekannten Polarisati- onswirkungen ist es erfindungsgemäss möglich, die Reflexion bzw. Spiegelung des Lichtes an der Haut des Patienten zu minimieren, was erfindungsgemäss wiederum- sogar ohne Magentafilterwirkung-zu einer besseren Sichtbarkeit der tiefer liegenden Blutgefässe fuhrt.

Die Polarisationsfilter 10 sind bevorzugt-gegebenenfalls für jede Farbe bzw. für jeden Leuchtkegel 5a bzw. 5b getrennt-mittels Drehvorrichtung 8a bzw. 8b drehbar, d. h. die Polarisationsebene ist einstellbar.

Der Aufbau gemäss Fig. 1 ist somit ein nach verschiedensten Parametern optimierba- res Beleuchtungssystem, das es erlaubt, für einen Betrachter optimale Lichtverhältnis- se bei der Betrachtung der Blutgefässe zu erlauben. Zusammenfassend seien diese Parameter beispielhaft angegeben : * Lichtrichtung und Lichtstärke jedes Leuchtkegels 5a, b bzw. Gesamthelligkeit des Leuchtflecks an der Schnittstelle der beiden Leuchtkegel 5a, b, Lichtfarbe jedes Leuchtkegels 5a, b und * Polarisationsrichtung des Lichtes.

Der Aufbau gemäss Fig. 1 kann allein oder in Verbindung mit Filtern für den Betrachter (Filterbrille) angewendet werden. Umgekehrt können auch Filterbrillen alleine ohne Beleuchtung nach Fig. 1 angewendet werden.

Der Vorteil in der gleichzeitigen Verwendung liegt in der scharfen Ab-und Ausgren- zung von allfälligem Umgebungslicht an der betrachteten Stelle und in einer genaue- ren Justierbarkeit der schlussendlich zugelassenen bzw. am Auge wirksamen Lichtfar- ben.

Eine Weiterentwicklung, die die Situation bei der Punktion mit einer Injektionsnadel noch verbessern könnte, ist die Verwendung von farbigen Injektionsnadeln. Dadurch könnte deren Sichtbarkeit im Gewebe noch verbessert werden, so dass ein Anwender nicht nur die Blutgefässe, sondern auch die ins Gewebe gestochenen Nadeln besser sehen und dadurch deren Führung noch verbessern kann.

Herkömmliche, stahlfarbene Nadeln haben nämlich den Nachteil, dass sie Licht reflek- tieren-etwa mit der Lichtfarbe, mit der es auftrifft. Das macht sie zwar gut sichtbar ausserhalb des Gewebes, innerhalb des Gewebes werden sie dadurch jedoch prak- tisch undurchsichtig, da sie sich für den Betrachter mit der Lichtfarbe darstellen, die beim Durchleuchten des Gewebes im Inneren des Gewebes entsteht. Diese Farbe entspricht jedoch etwa der Farbe, mit der das Gewebe selbst sichtbar ist.

Ein vom übrigen unabhängiger Teil der Erfindung sieht daher farbige und/oder nichtre- flektierende Injektionsnadeln vor, wobei als Farben vor allem dunkle Farbtöne von Schwarz über Braun bis Rot, Grün oder Blau in Frage kommen. Die Färbung der Na- deln kann durch Legierung oder Oberflächen-Veränderung bzw.-Beschichten bewerk- stelligt werden. Der metallurgischen Fachwelt sind dazu geeignete Verfahren bekannt.

Fig. 2 zeigt symbolisch eine Filterbrille mit einem Brillenrahmen 15a zur Aufnahme eines Bandpassfilters 13 (Magenta) und mit Brillenbügeln 14a und 14b sowie mit Ab- deckklappen 17a und 17b.

Bevorzugt kann der Winkel 16a zwischen dem Brillenrahmen 15a und den Brillenbügel 14a bzw. 14b verstellt werden, was zu einem individuellen Verändern der Filtercharak- teristik führt, sofern der Filter 13 als Interferenzfilter ausgebildet ist. Diese Schwenk- winkeleinstellung kann dort entfallen, wo der Anwender diese Feineinstellung der Fil- tercharakteristik durch Schwenken seines Kopfes vornimmt.

Die Abdeckklappen a, b dienen insbesondere bei Interferenzfiltern zu einer Reduktion von störenden Reflexionen an der Innenseite des Filters 13.

Die eben angegebenen Eigenschaften treffen auch auf die Brille gemäss Fig. 3 zu, mit dem Unterschied, dass diese Brille zwei unterschiedliche Filter 11 und 12 aufweist.

Das eine ist für den roten Bereich und das andere für den blauen Bereich ausgebildet, so dass sich in der Zusammenschau für den Betrachter ein Magenta-Effekt ergibt. Die

Feineinstellung der Filterwirkung-im Falle von Interferenzfiltern-geschieht hier bei Bedarf für jedes Auge unabhängig, weshalb der Brillenrahmen auf zwei unabhängig verschwenkbare Teilbrillenrahmen 15b und 15c geteilt ist.

Die für Fig. 2 und/oder Fig. 3 angegebenen Eigenschaften gelten auch für den Aufbau gemäss Fig. 4, wobei dieser zusätzlich noch Polarisationsfilter 10 aufweist, mit Hilfe der-wie weiter oben angegeben-störende Reflexionseigenschaften an der Haut mi- nimiert werden können. Abgesehen davon liesse sich auch eine Helligkeitsregelung für jedes Auge individuell bewerkstelligen, wenn die Lichtquellen 1 a und 1 b selbst auch polarisiertes Licht abstrahlen, wie oben als Option angegeben.

Bevorzugt sind die Polarisationsfilter 10 individuell einstellbar, wie symbolisch durch Pfeile angegeben. Der Brillenrahmen 15d ist dementsprechend ausgebildet.

Die aus Fig. 7 ersichtliche Beleuchtungseinrichtung dient zur Untersuchung der ver- schiedenen Filter. Dieser Versuch kann nicht als Referenz für eine Entscheidung an- gesehen werden. Weil die Sichtbarkeit der Venen von einem Menschen untersucht und für gut oder weniger gut empfunden wird. Dieser Versuch ist also rein empirisch und dient der Voruntersuchung der Filter. Ausserdem können Filter, die gar keine Ver- besserung bringen, schnell aussortiert werden. Filter, die jedoch eine Verbesserung bringen, können nachher mit dem Spektralfotometer genauer untersucht werden.

Mit dieser Vorrichtung wird untersucht, mit weichem spektralen Filter die grösste Ver- änderung bewirkt wird. Für diesen Versuch wurde eine Halogenlampe der Firma Spindler & Hoyer aus Göttingen verwendet. Diese Halogenlampe ist als Richtleuchte konzipiert. Sie ist für eine Halogen-Glühlampe mit Zweistiftsockel ausgelegt. Die Lam- pe kann entweder mit 12V/50W oder mit 12V/100W betrieben werden. Dies hängt je- doch von der Halogen-Glühlampe ab.

Durch die dargestellten Figuren und Figurenbeschreibungen ist die Erfindung keines- wegs eingeschränkt. Sie ist stets im Kontext mit allen Angaben in den angegebenen Patentanmeldungen zu lesen und zu verstehen. Aus den vorliegenden Angaben liegen für den Fachmann in Kenntnis der Angaben in den beiden angegebenen Anmeldungen weitere unterschiedliche Konstruktionen und Varianten auf der Hand, ohne dabei den Rahmen der Offenbarung bzw. der Erfindungen zu verlassen.

So kann z. B. vor den beiden Lichtquellen nur ein einziges Polarisationsfilter vorgese- hen sein, um beide Leuchtkegeln gleichzeitig und gleichförmig zu polarisieren.

Insbesondere sind die vorliegenden Ansprüche im Zusammenhang (teilweise abhän- gig, teilweise unabhängig) mit den Ansprüchen in den beiden angegebenen Anmel- dungen zu sehen.

Alle Angaben auf den Spektralbereich sind im Rahmen der ersten angegebenen Pa- tentanmeldung und so zu verstehen, dass der Fachmann durch weitere Versuche hauttypenabhängige Spektralbereichsgrenzen ermitteln kann.

Bezugszeichenliste 1a, 1 b Lichtquelle 2a, 2b, 2c Helligkeitsregler (bevorzugt Chopper ohne Lichtfarbenänderung) 3a, 3b, 3c Zuleitung 4a, 4b Filtervorrichtung 5a, 5b Leuchtkegeln 6 Schwenkachse optional 7a, 7b Kippvorrichtung für Interferenzfilter ; optional 8a, 8b Drehvorrichtung für Polarisationsfilter ; optional 9 Wärmeschutzfilter optionat 10 Polarisationsfilter optional 11 Filter für blau, bevorzugt Interferenzfilter 12 Filter für rot, bevorzugt Interferenzfilter (Filter 11 und 12 sind ver- tauschbar, bzw. auswechselbar) 13 Filter für Magenta, bevorzugt Interferenzfilter 14 Brillenbügel a, b nur symbolische Form für Brillenhalterung am Kopf 15a Brillenrahmen 15b, 15c Teilbrillenrahmen 15d Brillenrahmen mit Fassung für zusätztichen Polarisationsfilter ; optional für jedes Auge ein eigener Polarisationsfilter 16a, 16b, 16c Schwenkwinkel<BR> 17a, 17b Abdeckklappen