AT515037A1

AT515037A1 - Method for dehumidifying the lens system of an endoscope

Info

Publication number: AT515037A1
Application number: ATA825/2013A
Authority: AT
Inventors: Peter Ing Mang
Original assignee: Peter Ing Mang
Priority date: 2013-10-28
Filing date: 2013-10-28
Publication date: 2015-05-15
Also published as: AT515037B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfeuchten des Linsensystems eines Endoskops, wobei das Endoskop in eine Entfeuchterkammer (1) eingelegt und die Luft in der Entfeuchterkammer (1) mittels Heizelement (4) erwärmt und mittels Entfeuchtergranulat (6) entfeuchtet wird. Über einen längeren Zeitraum hinweg wird abwechselnd Überdruck und Unterdruck an die Entfeuchterkammer (1) angelegt, wodurch abwechselnd Luft in das Linsensystem des Endoskops gedrückt und wieder entfernt wird. Das Linsensystem des Endoskops wird dadurch restlos entfeuchtet.The invention relates to a method for dehumidifying the lens system of an endoscope, wherein the endoscope is inserted into a dehumidifying chamber (1) and the air in the dehumidifying chamber (1) is heated by means of heating element (4) and dehumidified by means of dehumidifying granules (6). Over a longer period of time alternately positive pressure and negative pressure to the dehumidifier chamber (1) is applied, whereby alternately air is pressed into the lens system of the endoscope and removed again. The lens system of the endoscope is thereby completely dehumidified.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur nicht-invasivenReparatur von Feuchtigkeitseintritt in endoskopische CCDKameras in Folge von Undichtigkeit.The invention relates to a method for the non-invasive repair of moisture penetration into endoscopic CCD cameras as a result of leakage.

Flexible Videoendoskope sind sehr teure und hochempfindlichemedizinische Untersuchungsinstrumente. Da sie nach jederUntersuchung maschinell gereinigt und desinfiziert werdenmüssen, sind die Epoxid Verklebungen, u.a die der CCD Kameradie im Distalkopf des Endoskops platziert ist, hohenBelastungen durch Temperaturunterschiede und Chemieausgesetzt. Nicht selten kommt es daher zu Undichtigkeiten amLinsensystem, was zum Feuchtigkeitseintritt und zurUnbrauchbarkeit des endoskopischen Bildes führt. Bisher wardieser Fehler nur durch den extrem kostspieligen Austausch dergesamten CCD Einheit zu beheben.Flexible video endoscopes are very expensive and highly sensitive medical examination instruments. Since they must be machine cleaned and disinfected after each examination, the epoxy bonds, including those of the CCD camera placed in the distal head of the endoscope, are subject to high stresses due to temperature differences and chemistry. Not infrequently, therefore, leaks in the lens system, which leads to the ingress of moisture and the usability of the endoscopic image. So far, this error only by the extremely costly replacement of the entire CCD unit to fix.

Das Problem besteht aus 3 Komponenten: 1) CCD Sensoren sind nicht für eine Reparatur vorgesehen.Teilweise sind sie eingeklebt.The problem consists of 3 components: 1) CCD sensors are not intended for repair. Partially they are glued.

Der Versuch sie auszubauen, birgt ein großes Bruchrisiko,da die dazu erforderlichen mechanischen Kräfte dieBelastbarkeit der filigranen Mechanik oft übersteigen 2) Da der CCD Sensor ein in sich gekapseltes System ist,sind Undichtigkeiten im Zuge einer normalen Druckprüfungnicht erkennbar. 3) Das Linsensystem eines Endoskops ist als Einheitverklebt. Eine Demontage zur Entfernung der Feuchtigkeitauf herkömmliche Weise führt immer zur Zerstörung desSystems.Attempting to remove them involves a high risk of breakage, as the mechanical forces required to do so often exceed the load capacity of filigree mechanics. 2) Since the CCD sensor is a self-contained system, leaks can not be detected in a normal pressure test. 3) The lens system of an endoscope is adhered as a unit. Dismantling to remove moisture in a conventional manner will always destroy the system.

Der Erfindung liegt folgende Aufgabe zugrunde: dieLokalisierung der Leckstelle, die restlose Entfeuchtung deskomplexen Linsensystems und die Versiegelung der Leckstelle, ohne die Notwendigkeit den CCD oder das CCD Linsensystem zudemontieren bzw. zu zerlegen.The invention is based on the following task: localization of the leak, complete dehumidification of the complex lens system and sealing of the leak, without the need to dismantle the CCD or the CCD lens system.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 4 beigelegteSkizzen weiter erläutert: FIG 1 skizziert ein flexibles Endoskop FIG 2 zeigt die Detailskizze des distalen Endes mit CCD KameraFIG 3 skizziert den Lecktest FIG 4 zeigt eine Darstellung der EntfeuchterkammerDas Reparaturverfahren wird in 3 Schritte unterteilt: 1) Lokalisierung des Lecks im Vakuumbad 2) Entfeuchtungsprozess 3) Unterdruckversiegeln der undichten StelleLokalisierung des Lecks im VakuumbadThe invention will now be further elucidated with reference to FIG. 4: FIG. 1 outlines a flexible endoscope FIG. 2 shows the detail sketch of the distal end with CCD Camera FIG 3 outlines the leak test FIG. 4 shows a representation of the dehumidification chamber. The repair process is divided into 3 steps: 1) Localization leakage in the vacuum bath 2) Dehumidification process 3) Vacuum sealing of the leak Locate the leak in the vacuum bath

Das distale Ende des Endoskops wird durch eine luftdichtabzudichtende Öffnung (O-Ring Abdichtung) in eindurchsichtiges Glasgefäß, das mit destilliertem Wassergefüllt ist, eingeschoben. Im ersten Schritt muss der Druckim zu entfeuchtenden Bereich des CCD Linsensystems erhöhtwerden. Dazu wird das distale Ende des Endoskops in denoberen Luftbereich des Testglases eingeschoben und der Druckmittels des Kompressors erhöht. Nach ca 10-30 Minuten(Druckausgleich im Linsensystem) wird das distale Ende desEndoskops weiter eingeschoben, bis sich das CCD Objektivunter dem Niveau mit destilliertem Wasser befindet. Jetztwird das Gefäß evakuiert. Da sich die Luft im Linsensystemder CCD Kamera noch unter dem erhöhten Druck befindet, wirddieser, unter Wasser sichtbar, an der undichten Stelleentweichen.The distal end of the endoscope is inserted through an airtight seal (O-ring seal) into a transparent glass jar filled with distilled water. In the first step, the pressure in the area of the CCD lens system to be dehumidified must be increased. For this purpose, the distal end of the endoscope is inserted into the upper air region of the test glass and increased by the pressure medium of the compressor. After about 10-30 minutes (pressure compensation in the lens system), the distal end of the endoscope is pushed further until the CCD objective is below the level with distilled water. Now the vessel is evacuated. Since the air in the lens system of the CCD camera is still under the elevated pressure, it will leak at the leak, visible underwater.

Entfeuchtungsprozessdehumidification

Hierzu wird das Endoskops in eine druck-/vakuumfesteEntfeuchterkammer eingelegt. Das Entlüftungsventil desEndoskops muss geöffnet werden, um Beschädigung zuvermeiden. Die Luft in dieser Box muss erwärmt, (da warmeLuft mehr Feuchtigkeit aufnehmen kann) und komplettentfeuchtet werden. Die Erwärmung erfolgt durch einthermostatgeregeltes Heizelement in der Box. Die Luft imgeschlossenen System der Kammer wird mittels einer Pumpewährend des gesamten Prozesses durch ein Entfeuchtergranulatgedrückt, welches eine ausreichend trockene Luftgewährleistet. Der eigentliche Prozess besteht aus einemabwechselnden Zyklus von Überdruck und Unterdrück. In derÜberdruckphase wird die warme und trockene Luft, die somitmaximale Feuchtigkeit aufnehmen kann, durch das Leck in daszu entfeuchtende Linsensystem gedrückt. Sobald sich derDruck im System ausgeglichen hat (kann je nach Leck bis zu30 Minuten dauern), folgt die Vakuumphase, in der die Kammerevakuiert wird. Ein Teil der feuchten Luft wird somit ausdem System gezogen, ebenfalls so lange bis das Vakuum wiederausgeglichen ist. Hier haben sich ebenfalls 30 Minutenbewährt. Der Druck wird mittels eines Kompressors erzeugt,das Vakuum mittels einer Vakuumpumpe.For this purpose, the endoscope is inserted into a pressure / vacuum-resistant dehumidifier chamber. The exhaust valve of the endoscope must be opened to prevent damage. The air in this box needs to be heated (as warm air can absorb more moisture) and completely dehumidified. The heating takes place by a thermostatically controlled heating element in the box. The air in the closed system of the chamber is forced by a pump throughout the process through a dehumidifier granule which ensures a sufficiently dry air. The actual process consists of an alternating cycle of overpressure and depression. In the overpressure phase, the warm and dry air, which can thus absorb maximum moisture, is forced through the leak into the lens system to be dehumidified. Once the pressure in the system has equalized (may take up to 30 minutes, depending on the leak), the vacuum phase follows, in which the chamber is evacuated. Part of the moist air is thus removed from the system, also until the vacuum is rebalanced. Here are also 30 minutes proven. The pressure is generated by means of a compressor, the vacuum by means of a vacuum pump.

Das System wird durch einen Mikrokontroller gesteuert undarbeitet in der Praxis ca. 24 Std. im beschriebenen Zyklus.Zum Test, ob sich noch Feuchtigkeit im Linsensystembefindet, kann die Decklinse mittels Aceton(Verdampfungskälte) unter mikroskopischer Sicht abgekühltwerden.The system is controlled by a microcontroller and operates in practice about 24 hours in the cycle described. To test whether there is still moisture in the lens system, the cover lens can be cooled using acetone (evaporative cooling) under a microscopic view.

Befindet sich noch Restfeuchtigkeit im System, wird dieInnenseite der Decklinse sichtbar beschlagen. Ist keine„Beschlagbildung" mehr feststellbar, kann mit derVakuumversiegelung begonnen werden.If there is any residual moisture in the system, the inside of the cover lens will visibly fog. Is not "fogging" more detectable, can be started with the vacuum seal.

Unterdruckversiegeln der undichten StelleVacuum sealing the leak

Etwaige Reste der alten Versiegelung sind mechanisch untermikroskopischer Sicht zu entfernen. Die Klebestellen imBereich der Lecks sowie seiner nahen Umgebung, sind nach demStand der Klebetechnik vorzubereiten ( mechanisch aufrauen(Diamant-Dental-Mikrofräser), entfetten).Any remnants of the old seal must be removed from a microscopic point of view. The splices in the area of the leaks as well as its close environment are to be prepared according to the state of the adhesive technique (roughen mechanically (diamond-dental micro-grippers), degrease).

Das Endoskop wird nun eine Stunde im Wärmeofen auf 60Graderwärmt. Der zur Versiegelung verwendete anaerobnachhärtende UV Kleber wird ebenfalls erwärmt, was seineniedrigst mögliche Viskosität garantiert. Das Aufträgen desKlebstoffs auf die Leckstelle muss unter mikroskopischerSicht während des Abkühlvorgangs des Endoskops aufRaumtemperatur erfolgen. Da sich die Luft im Linsensystemebenfalls abkühlt, entsteht ein thermisch induzierterUnterdrück, der den dünnflüssigen Klebstoff optimal ins Leckeinzieht. Sobald das Endoskop auf RT abgekühlt ist, wird derUV Kleber mittels UV Lichtquelle ausgehärtet.The endoscope is now heated to 60 degrees in the heating oven for one hour. The anaerobic post-curing UV adhesive used for sealing is also heated, which guarantees its lowest possible viscosity. Application of the adhesive to the leak must be made under microscope conditions during the cooling process of the endoscope to room temperature. As the air in the lens system also cools, a thermally induced pressure is created which optimally entrains the low viscosity adhesive into the leak. Once the endoscope has cooled to RT, the UV adhesive is cured by UV light source.

Claims

PATENTANS TESTING 1. The procedure for non-invasive repair of moisture entry into endoscopic CCD cameras due to leakage is characterized in that the bonded CCD objective does not need to be disassembled or disassembled during the entire repair.

2. The dehumidification method according to claim 1 is characterized in that the dehumidification takes place by means of externally induced changes in the atmospheric pressure, elevated temperature and dehumidified air.