DE1042496B - Device for illuminating a surgical operation site - Google Patents
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Description
Vorrichtung zum Beleuchten einer chirurgischen Operationsstelle Bekannt sind Beleuchtungsvorrichtungen, die einen festen Reflektor und Mittel haben, um Lampen verschiedener Abmessungen und Lichtstärke wahlweise in den Brenpunkt des Reflektors zu bringen. In diesem Falle wird das Strahlenbündel stufenweise verändert. Ferner sind Projektoren bekannt, die eine einzige feste Lichtquelle haben, die im Brennpunkt eines Reflektors angebracht ist und vor die man ein farbiges Filter zu dem Zwecke bringen kann, die Farbe des ausgestrahlten Lichtes zu verändern. Bei diesen bekannten Projektoren werden die Öffnungswinkel der ausgesandten Strahlen durch das Einsetzen des Filters nicht geändert.Apparatus for illuminating a surgical operation site is known are lighting devices that have a fixed reflector and means to Lamps of various dimensions and luminous intensity optionally in the focus of the Bring reflector. In this case, the beam is changed in stages. Furthermore, projectors are known that have a single fixed light source that is im Focal point of a reflector is attached and in front of which a colored filter is attached can bring the purpose of changing the color of the emitted light. at These known projectors are the opening angles of the emitted beams not changed by inserting the filter.
Die bekannten Vorrichtungen sind für die Beleuchtung von Fahrzeugen bestimmt.The known devices are for the lighting of vehicles certainly.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Beleuchten einer chirurgischen Operationsstelle mit einer Lichtquelle, die in einem Reflektor mit unveränderlichen Abmessungen und unveränderlicher Gestalt angeordnet ist. Sie besteht darin, daß ein Element mit durchscheinenden Wänden im Weg der Lichtstrahlen zwischen der Lichtquelle und dem Reflektor symmetrisch zur Achse des Reflektors, über die Lichtquelle greifend, derart verschiebbar angeordnet ist, daß die von den Lichtstrahlen der Lichtquelle getroffene, ganz oder teilweise die wirksame Lichtquelle bildende Oberfläche ihrer Wände je nach ihrer Stellung verschieden ist.The invention relates to a device for illuminating a surgical operation site with a light source reflected in a reflector with invariable dimensions and shape is arranged. she consists in that an element with translucent walls in the path of light rays between the light source and the reflector symmetrical to the axis of the reflector over which Gripping light source, is arranged displaceably in such a way that the light beams the light source hit, wholly or partially forming the effective light source Surface of their walls is different depending on their position.
Im Rahmen der Erfindung sind mannigfache Ausführungsformen möglich, von denen einige bevorzugte nachstehend an Hand von in der Zeichnung dargestellten Beispielen beschrieben sind. Es zeigt Fig. 1 einen Senkrechtschnitt einer Ausführungsform, bei der das Element mit durchscheinenden Wänden aus Halbkugelschalen verschiedener Durchmesser besteht, die konzentrisch zur Lichtquelle angeordnet sind, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 eine Darstellung zur Veranschaulichung der Wirkungsweise der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2, Fig. 4 eine Draufsicht auf die beleuchtete Fläche, Fig.5 einen Senkrechtschnitt einer Ausführungsform, bei der das Element mit durchscheinenden Wänden ein zum Reflektor koaxial verschiebbarer Zylinder ist, dessen Lichtdurchlässigkeit sich vom einen Ende zum anderen fortlaufend ändert, Fig. 6 einen Schnitt nach Linie VI-VI der Fig. 5, Fig.7 einen Senkrechtschnitt einer Ausführungsform, bei der das Element mit durchscheinenden Wänden eine zum Reflektor koaxial verschiebbare Glasglocke ist, deren lichte Weite fortlaufend von ihrem Scheitelpunkt aus nach unten zunimmt, Fig. 8 einen Schnitt nach Linie VIII-VIII der Fig. 7, Fig. 9 ein Schema zur Erläuterung der Wirkungsweise der Ausführungsform nach Fig. 7 und B.Various embodiments are possible within the scope of the invention, some of which are preferred below with reference to shown in the drawing Examples are described. It shows Fig. 1 a vertical section of an embodiment, in which the element with translucent walls made of hemispherical shells of different Diameter, which are arranged concentrically to the light source, Fig. 2 a Section along line II-II of FIG. 1, FIG. 3 shows a representation for illustration the mode of operation of the embodiment according to FIGS. 1 and 2, FIG. 4 is a plan view onto the illuminated surface, FIG. 5 a vertical section of an embodiment, in which the element with translucent walls is a coaxially displaceable to the reflector A cylinder whose light transmission is continuous from one end to the other 6 shows a section along line VI-VI of FIG. 5, FIG. 7 shows a vertical section an embodiment in which the element with translucent walls one to The reflector is coaxially displaceable bell jar, the clear width of which is continuously from its apex increases downwards, FIG. 8 shows a section along line VIII-VIII 7 and 9 show a diagram for explaining the mode of operation of the embodiment according to Fig. 7 and B.
Bei der Ausführungsform Fig. 1 und 2 liegt der Mittelpunkt einer kugelförmigen Lampe 27 im Brennpunkt eines Reflektors 7. Die Lampe 27 ist an einem am Boden 9 des Reflektors fest angeordneten Hängebock 28 befestigt. Ihr Glaskörper hat einen innen versilberten unteren Kugelabschnitt 271, der als Reflektor wirkt, und einen mattierten oder klaren oberen Kugelabschnitt 272. Der Lampe sind zwei Halbkugelschalen 29, 30 zugeordnet, die aus Glas oder einem anderen durchscheinenden, opalartigen oder matten Werkstoff bestehen, konzentrisch zur Lampe angeordnet und wahlweise um eine Achse Y, Y' drehbar sind, die durch den Mittelpunkt der Lampe geht und mit der Reflektorachse einen rechten Winkel bildet.In the embodiment of FIGS. 1 and 2, the center of a spherical lamp 27 lies at the focal point of a reflector 7. The lamp 27 is fastened to a suspension bracket 28 which is fixedly arranged on the base 9 of the reflector. Its glass body has an internally silvered lower spherical section 271, which acts as a reflector, and a frosted or clear upper spherical section 272. The lamp is assigned two hemispherical shells 29, 30, which are made of glass or another translucent, opal-like or matt material, concentric to the Lamp arranged and optionally rotatable about an axis Y, Y ' which goes through the center of the lamp and forms a right angle with the reflector axis.
Die Halbkugelschale 29 kleineren Durchmessers ist an einem Schaft 31 befestigt, der außerhalb des Reflektors einen gerändelten Knopf 32 trägt. Der Schaft 31 ist in einem Rohr 33 drehbar gelagert, das die den größeren Durchmesser aufweisende Halbkugelschale 30 trägt und einerseits in einem Hängelager 35 und anderseits in einem in der Reflektorwand vorgesehenen Lager 36 drehbar ist und außerhalb des Reflektors einen gerändelten Drehknopf 34 hat.The hemispherical shell 29 of smaller diameter is on a shaft 31 attached, which carries a knurled button 32 outside of the reflector. Of the Shank 31 is rotatably mounted in a tube 33, which has the larger diameter having hemispherical shell 30 carries and on the one hand in a hanger 35 and on the other hand is rotatable in a bearing 36 provided in the reflector wall and outside of the Reflector has a knurled knob 34.
Ein die Lampe 27 umgebender durchscheinender Glaszylinder 37 bildet im Weg der Wärmestrahlen ein die Wärmestrahlen absorbierendes Filter. Der Glaszylinder 37 wird von den Lagerträgern 28 und 3@5 oberhalb der halbkugelförmigen Schalen 29 und 30 gehalten. Ein Filter im Weg der Wärmestrahlen kann gleichzeitig auch durch die drehbaren Halbkugel schalen 29 und 30 gebildet sein. Die beschriebene Beleuchtungsvorrichtung wird wie folgt benutzt.A translucent glass cylinder 37 surrounding the lamp 27 forms a filter absorbing the heat rays in the path of the heat rays. The glass cylinder 37 is supported by the bearing brackets 28 and 3 @ 5 above the hemispherical shells 29 and 30 held. A filter in the path of the heat rays can also pass through at the same time the rotatable hemisphere shells 29 and 30 are formed. The described Lighting device is used as follows.
Wenn die beiden Halbkugelschalen 29 und 30 sich unterhalb der Lampe 27 befinden, geht von der Lampe gemäß Fig. 3 nach jedem Punkt P des Reflektors ein Lichtbündel m P zt mit kleinem Öffnungswinkel aus. Der Kegel der reflektierten Strahlen p P q hat einen entsprechend kleinen Öffnungswinkel, so daß die beleuchtete Zone p, q in der Arbeitsebene eine beleuchtete Fläche von kleinem Durchmesser AB (Fig. 4) ergibt.If the two hemispherical shells 29 and 30 are located below the lamp 27 , a light beam m P zt with a small opening angle emanates from the lamp according to FIG. 3 after each point P of the reflector. The cone of the reflected rays p P q has a correspondingly small opening angle, so that the illuminated zone p, q in the working plane results in an illuminated area of small diameter AB (FIG. 4).
Dreht man den gerändelten Knopf 32 so, daß die Schale 29 kleineren Durchmessers über die Lampe 27 gelangt, so bildet dessen von der Lampe beleuchtete Halbkugel eine Lichtquelle, die .einen größeren Durchmesser als die Lampe 27 hat. Von dieser Lichtquelle geht gemäß Fig. 3 nach jedem Punkt P des Reflektors 7 ein Strahlenbündel W P zä , dessen öffnungswinkel größer ist als der des Strahlenbündels na P za. Der Kegel der reflektierten Strahlen p' P q' erzeugt auf der Arbeitsfläche eine beleuchtete Zone p' q'. Es entsteht dann an der Operationsstelle eine beleuchtete Fläche mit dem Durchmesser A' B' (Fig. 4), der größer ist als der Durchmesser AB der beleuchteten Fläche bei unterhalb der Lampe 27 befindlichen Halbkugelschalen 29 und 30.If the knurled knob 32 is turned so that the bowl 29 of smaller diameter passes over the lamp 27, the hemisphere illuminated by the lamp forms a light source which has a larger diameter than the lamp 27. From this light source, according to FIG. 3, after each point P of the reflector 7, a bundle of rays W P za, the opening angle of which is greater than that of the bundle of rays na P za. The cone of the reflected rays p ' P q' creates an illuminated zone p 'q' on the work surface. An illuminated area with the diameter A 'B' (FIG. 4), which is larger than the diameter AB of the illuminated area with hemispherical shells 29 and 30 located below the lamp 27, then arises at the surgical site.
Wenn man die den größeren Durchmesser aufweisende HalbkugelschaIe 30 durch Drehen des Drehknopfes 34 über die Lampe 27 bringt, wird der wirksame Durchmesser der Lichtquelle und damit der Durchmeser der beleuchteten Fläche an der Operationsstelle noch größer.If you have the larger diameter hemispherical shell 30 brings about the lamp 27 by turning the rotary knob 34, the effective diameter the light source and thus the diameter of the illuminated area at the surgical site even bigger.
Die beschriebenen Einrichtungen gestatten also, die Abmessungen der beleuchteten Fläche in drei Stufen zu verändern.The facilities described thus allow the dimensions of the can be changed in three stages.
Die Vorrichtung der Fig. 5 und 6 erlaubt eine stufenlose Veränderung der beleuchteten Fläche. In dem als Rotationskörper ausgebildeten Reflektor 7 ist ein zylindrischer Tragsockel 40 vorgesehen, der von Streben 41 in der Reflektorachse gehalten wird, die von der Reflektorwand ausgehen. In dem zylindrischen Trag Sockel 40 ist ein zylindrischer Körper 42 verschiebbar angeordnet, der an seinem oberen Rand eine Ringnut 43 hat, in welcher ein Zylinder 44 aus durchscheinendem Glas befestigt ist. Der Glaszylinder 44 hat die Eigenart, daß seine Lichtdurchlässigkeit von seinem oberen nach seinem unteren Rand hin stetig abnimmt. Im Bereich des Glaszylinders 44 ist in dessen Achse im Brennpunkt des Reflektors 7 die Lampe 27 angeordnet, die von einem an der unteren Stirnwand des Tragsockels 40 befestigten Pfeiler 49 getragen wird. Die Lampe 27 hat wie beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel einen versilberten unteren Kegelabschnitt 271, der als Reflektor wirkt.The device of FIGS. 5 and 6 allows a stepless change of the illuminated area. In the reflector 7, which is designed as a body of revolution a cylindrical support base 40 is provided by struts 41 in the reflector axis that go out from the reflector wall. In the cylindrical support base 40 is a cylindrical body 42 is slidably disposed on its upper Edge has an annular groove 43 in which a cylinder 44 of translucent glass is attached is. The glass cylinder 44 has the peculiarity that its light transmission from his upper towards its lower edge steadily decreases. In the area of the glass cylinder 44, the lamp 27 is arranged in its axis at the focal point of the reflector 7, which supported by a pillar 49 fastened to the lower end wall of the support base 40 will. As in the previous exemplary embodiment, the lamp 27 has a silver-plated one lower cone section 271, which acts as a reflector.
An der Außenseite des in dem Tragsockel 40 verschiebbar geführten Zylinders 42 ist entlang einer Mantellinie eine Zahnstange 45 angeordnet, die durch einen Längschlitz des Zylindermantels des Sockels 40 hindurchgreift. In beiderseits des Führungsschlitzes vorgesehenen Ansätzen 46 des Tragsockels 40 ist eine Welle 47 drehbar gelagert, auf der ein mit der Zahnstange 45 im Eingriff stehendes Ritzel 48 sitzt. Die Welle 47 greift durch die Wand des Reflektors 7 hindurch und trägt außerhalb des Reflektors einen gerändelten Bedienungsknopf 59 (Fig. 6).On the outside of the slidably guided in the support base 40 Cylinder 42 is arranged along a generating line, a rack 45 through a longitudinal slot of the cylinder jacket of the base 40 engages through it. In both sides of the guide slot provided lugs 46 of the support base 40 is a shaft 47 rotatably mounted on which a pinion which is in engagement with the rack 45 48 seated. The shaft 47 reaches through the wall of the reflector 7 and carries outside the reflector a knurled control button 59 (Fig. 6).
Durch Drehen des Knopfes 59 im einen oder anderen Sinn wird über das Ritzel 40 und die Zahnstange 45 der durchscheinende Zylinder 44, welcher die im Brennpunkt des Reflektorspiegels fest angeordnete Lampe 27 umgibt, gehoben bzw. gesenkt. Je nachLage des Glaszylinders 44.irr bezug auf die fest angeordnete Lampe 27 durchdringt das von derLampe ausgesandte Strahlenbündel eine mehr oder weniger durchscheinende Zone des Glaszylinders. Hierdurch wird eine Wirkung erzeugt, die .eurer Veränderung der Abmessungen der Lichtquelle gleichkommt. Die Lichtquelle erscheint dann am kl@eiasten, wenn das von der Lampe ausgesandte Straailenbüader durch den oberen gut durchsichtigen Teil des Glaszylinders 44 hindurchgeht. Sie erscheint am größten, wenn sich der Glaszylinder in seiner höchsten Lage befindet und sein weniger durchscheinender Mantelteil in der Bahn der Lichtstrahlen steht. Da die LichtdurcliIässigkeit des Glaszylinders 44 von, oben. nach, unten stetig abnimmt, können durch Verschieben des Glaszylinders die Abmessungen der Lichtquelle stufenlos verändert werden. Die Größe der beleuchtetexr Fläche an der Operationsstelle ändert sich, im# gleichen Sinne wie die Größe der wirksamen Lichtquelle, uud die Beleuchtungsstärke ändert sich im umgekehrten Verhältnis zu den Abmessungen der befeuchteten Fläche-Als Filter für die- Wärmestrahlen dient entweder ein besonderer, den GIaszyIinder 44 umgebender Zy- linder 50 aus einem für das Absorbieren von Wärmestrahlen geeigneten Glas, oder es wird der Zylinder 44 selbst als Filter benutzt, wobei er dann aus einem entsprechenden Glas- hergestellt sein muß.By turning the knob 59 in one direction or another, the translucent cylinder 44, which surrounds the lamp 27 fixed at the focal point of the reflector mirror, is raised or lowered via the pinion 40 and the rack 45. Depending on the position of the glass cylinder 44 in relation to the fixed lamp 27, the beam emitted by the lamp penetrates a more or less translucent zone of the glass cylinder. This creates an effect that is equivalent to changing the dimensions of the light source. The light source appears at the top when the street beam emitted by the lamp passes through the upper, well-transparent part of the glass cylinder 44. It appears greatest when the glass cylinder is in its highest position and its less translucent part of the jacket is in the path of the light rays. Since the light permeability of the glass cylinder 44 from above. steadily decreases towards the bottom, the dimensions of the light source can be changed continuously by moving the glass cylinder. The size of the illuminated area at the surgical site changes, in the same sense as the size of the effective light source, and the illuminance changes in inverse proportion to the dimensions of the humidified area 44 surrounding cylinder 50 made of a glass suitable for absorbing heat rays, or the cylinder 44 itself is used as a filter, in which case it must be made of a corresponding glass.
Beim Ausführungsbeispiel Fig_ 7 und 8 ist in gleicher Weise ein von Streben 41 in der Achse des als Rotationskörpers ausgebiIdetenReflektors7 gehaltener Tragsockel 40 vorgesehen, der die auf einem Pfeiler 49 sitzende, im Brennpunkt des Reflektors 7 angeordnete trägt. Auf den zylindrischen Teil des Tragsockels 4'0 ist ein Glaszylinder 50 aufgesetzt, der als Filter für die, Wärmestrahlen dient. Innerhalb des zylindrischen: Tragsockels 40 ist wie beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel ein Zylinder 42 in Richtung der Reflektorachse durch einen Zahnstangentrieb 45, 46, 47, 48' verschiebbar angeordnet. Der Zylinder. 42 trägt an seinem oberen Ende einen Glaskörper 51,. der die Gestalt einer Glocke hat. Die Glocke ist mit ihrem Rand in einer am oberen Rand des Zylinders 42: vorgesehenen Ringnut 43 festgelegt. Die Glocke 5`l, die gleichzeitig als Wärmestrahlenfilter verwendbar ist, hat eine Achse Z Z', die sich mit der Achse des Reflektors 7 deckt und durch den Mittelpunkt der Lampe 27 hindurchgeht. Das Profil der Glasglocke 51 nach einem durch ihre Achse Z Z' gelegten Schnitt hat zwei konkave Abschnitte hi und jR, die sich, von oben nach unten fortschreitend, von der Achse Z Z' entfernen und über einen konvexen Abschnitt ij ineinander übergehen.In the embodiment Fig_ 7 and 8 is in the same way one of Struts 41 held in the axis of the reflector 7 designed as a rotational body Support base 40 is provided, which sits on a pillar 49, in the focal point of the Reflector 7 arranged carries. Is on the cylindrical part of the support base 4'0 a glass cylinder 50 is placed, which serves as a filter for the heat rays. Within of the cylindrical: support base 40 is as in the previous embodiment a cylinder 42 in the direction of the reflector axis through a rack and pinion drive 45, 46, 47, 48 'arranged displaceably. The cylinder. 42 carries on its upper end a glass body 51 ,. which has the shape of a bell. The bell is with hers Edge in an annular groove 43 provided on the upper edge of the cylinder 42: The bell 5`l, which can also be used as a radiant heat filter, has a Axis Z Z ', which coincides with the axis of the reflector 7 and through the center the lamp 27 passes through. The profile of the bell jar 51 according to one through its axis Z Z 'laid section has two concave sections hi and jR that are, from above Progressing downwards, remove from the axis Z Z 'and over a convex Section ij merge into one another.
Die Lampe 27 hat wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen einen versilberten unteren Kugelabschnitt 271, der als Reflektor wirkt und den Öffnungswinkel des von der Lichtquelle ausgehenden Strahlenkegels begrenzt.As in the previous exemplary embodiments, the lamp 27 has a silver-plated lower spherical section 271, which acts as a reflector and the opening angle of the beam cone emanating from the light source.
Wenn die Glasglocke 51 sich in ihrer am weitesten abgesenkten Lage 511 (Fig. 9) befindet, ist ihr Teil, welcher von den von der Lichtquelle 27 in dem unveränderlichen Winkel m o n ausgesandten Strahlengetroffen wird, auf einen oberen Abschnitt W1, W2 des Glaskörpers 51 beschränkt. Der von den Lichtstrahlen getroffene Abschnitt W1, W2 des Glaskörpers 51, der in Fig. 9 durch eine stark ausgezogene Linie hervorgehoben ist, bildet dann die Lichtquelle.When the bell jar 51 is in its most lowered position 511 (FIG. 9), its part, which is hit by the rays emitted by the light source 27 at the invariable angle m on , is on an upper section W1, W2 of the glass body 51 limited. The section W1, W2 of the glass body 51 which is struck by the light rays and which is highlighted in FIG. 9 by a strong line, then forms the light source.
Hebt man die Glasglocke 51 bis in ihre höchsteLage 512 (Fig.9) an, so treffen die innerhalb des unveränderlichen Winkels m o n von der Lichtquelle 27 ausgehenden Strahlen einen Abschnitt T1, T2 der Glas, Blocke, der in Fig.9 in kräftigen Linien gezeichnet ist. Dieser im Weg der von der Lichtquelle ausgesandten Lichtstrahlen liegende Abschnitt T1, T2 der Glasglocke ist erheblich größer als der entsprechende Abschnitt W1, W2 bei der tiefsten Stellung der Glasglocke. Die wirksame Lichtquelle ist also bei ganz gehobener Glasglocke 51 erheblich größer als bei ganz abgesenkter Glasglocke. Durch Heben oder Senken der Glasglocke zwischen diesen beiden Stellungen können die Abmessungen der wirksamen Lichtquelle stufenlos verändert werden. Die Abmessungen der beleuchteten Fläche an der Operationsstelle ändern sich im gleichen Sinn wie diejenigen der Lichtquelle, und dieBeleuchtungsstärke an der Operationsfläche verändert sich im umgekehrten Verhältnis zur beleuchteten Fläche.If the bell jar 51 is raised to its highest position 512 (FIG. 9), the rays emanating from the light source 27 within the unchangeable angle m o n strike a section T1, T2 of the glass blocks, which in FIG Lines is drawn. This section T1, T2 of the bell jar located in the path of the light rays emitted by the light source is considerably larger than the corresponding section W1, W2 at the lowest position of the bell jar. The effective light source is therefore considerably larger when the bell jar 51 is completely raised than when the bell jar is completely lowered. By raising or lowering the bell jar between these two positions, the dimensions of the effective light source can be changed continuously. The dimensions of the illuminated area at the surgical site change in the same way as those of the light source, and the illuminance at the operating area changes in inverse proportion to the illuminated area.
Das die Wärmestrahlen absorbierende Filter kann auch durch eine dien Reflektor an seiner Unterseite abschließende durchsichtige Platte 26 (Fig. 7) gebildet sein.The filter absorbing the heat rays can also be used by a Transparent plate 26 (FIG. 7) terminating at its underside with reflector be.
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