DE102004009384A1

DE102004009384A1 - Videoendoskopisches System

Info

Publication number: DE102004009384A1
Application number: DE102004009384A
Authority: DE
Inventors: Joachim Dehmel; Thomas Förster; Mathias Dr. Kraas; Gilbert Spahn
Original assignee: Olympus Winter and Ibe GmbH
Current assignee: Olympus Winter and Ibe GmbH
Priority date: 2004-02-26
Filing date: 2004-02-26
Publication date: 2005-09-22
Anticipated expiration: 2024-02-27
Also published as: GB0502159D0; DE102004009384B4; JP2005237958A; US20050191046A1; US7212737B2; GB2411488A; FR2866798A1

Abstract

Ein videoendoskopisches System (1), bestehend aus einer Endoskopoptik (2) und einem Kamerateil (3), wobei die Endoskopoptik (2) einen langgestreckten, von einem optischen Bildleiter (5) und einem Faserlichtleiter (6) durchlaufenden Schaft (4) sowie ein proximal am Schaft (4) befestigtes Endgehäuse (7) aufweist, welches ein Bildaustrittsfenster (10) und ein Lichteintrittsfenster (8) mit zueinander und zur Achse des Schaftes (4) paralleler Strahlrichtung aufweist, wobei das Kamerateil (3) ein Kameragehäuse (15) aufweist, von dem Bildsignalkabel (24) und ein Lichtleitkabel (20) abgehen, sowie ein Bildeintrittsfenster (18) und ein Lichtaustrittsfenster (19), die mit parallelen Strahlrichtungen im Abstand der Fenster (8, 10) des Endgehäuses (7) angeordnet sind, und wobei das Endgehäuse (7) und das Kameragehäuse (15) mit einer drehfest verriegelbaren Kupplungseinrichtung (7, 16, 25, 26, 19) zur die Fenster (8, 19; 10, 18) aufeinander zentrierenden Kupplung ausgebildet sind, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung an einem der Gehäuse einen Zylinder (7) und an dem anderen Gehäuse (15) eine dazu passende Bohrung (16) aufweist, wobei in der Stirnwand (11) des Zylinders (7) und der Bodenwand (17) der Bohrung (16) die Fenster (8, 10; 19, 18) angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein videoendoskopisches System der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Derartige Systeme sind aus US 5,682,199 sowie aus US 6,494,826 B1 bekannt. Diese bekannten Systeme bestehen jeweils aus einer Endoskopoptik und einem über eine Kupplung ankuppelbaren Kameragehäuse, wodurch bei durch die Kupplungsstelle mit entsprechenden Fenstern sowohl das Bild in der einen Richtung als auch das Licht in der anderen Richtung gekuppelt wird. Diese Konstruktionsweise bietet eine Reihe von Vorteilen.

Nachteilig bei den bekannten Geräten ist die Ausbildung der Kupplung mit zwei parallelen, nebeneinanderstehend angeordneten Zylindern, die in entsprechende parallele Bohrungen des Gegengehäuses passen. Es ergibt sich daraus eine kom plexe Gehäusestruktur mit entsprechend großen Herstellungskosten und Handhabungsschwierigkeiten.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein gattungsgemäßes videoendoskopisches System hinsichtlich der Konstruktion und Handhabung zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Erfindungsgemäß weist die Kupplung nur einen Zylinder/Bohrung-Eingriff auf, wobei durch den Zylinder mit entsprechenden Fenstern sowohl der Bildstrahlengang als auch der Lichtstrahlengang geführt ist. Die Gehäusekonstruktion wird hierdurch erheblich vereinfacht und übersichtlicher gestaltet. Dadurch sinken die Kosten und die Handhabung wird wesentlich übersichtlicher und einfacher. Weiterhin ergeben sich auch durch die konstruktionsbedingte Vergrößerung des Durchmessers des Zylinders gegenüber den Zylindern der bekannten Konstruktionen erhebliche Stabilitätsvorteile. Die Kupplung kann bei einfacher Bauweise präzise führend und höher belastbar ausgebildet sein als bei den bekannten Konstruktionen.

Die Bohrung kann am einen oder anderen Gehäuse ausgebildet sein. Vorzugsweise ist sie jedoch gemäß Anspruch 2 am Kameragehäuse ausgebildet, woraus sich hinsichtlich der Platzverhältnisse in den beiden Gehäusen Vorteile ergeben können.

Bildfenster und Lichtfenster können außerhalb der Achse des Zylinders angeordnet sein. Vorteilhaft ist jedoch nach Anspruch 3 das Bildfenster zentrisch zur Achse des Zylinders angeordnet. Da bei üblicher Ausbildung das Bildfenster in der Achse des Schaftes liegt, liegt auch der Zylinder konzentrisch zur Achse des Schaftes. Es ergibt sich eine insgesamt zentrische Konstruktion mit vielen konstruktiven Vorteilen.

Die Fenster können jeweils in den Endflächen des Zylinders und der Bohrung angeordnet sein. Liegen diese Flächen im Abstand, so können sich zwischen den Flächen Lichtreflexionen ausbreiten, die eine Überstrahlung vom Lichtleiter zum Bildfenster mit daraus folgender Bildverschlechterung ergeben. Vorteilhaft sind daher die Merkmale des Anspruches 4 vorgesehen. Der axiale Versatz der Fenser gegenüber der Lage der Wände ergibt eine in einer der Wände vertieft angeordnete Lage der Fenster, so dass ein direkter Lichtweg vom Bereich zwischen den Lichtfenstern zum Bereich zwischen den Bildfenstern versperrt ist. Es ergibt sich daraus eine Abblendwirkung zwischen den beiden Fensterbereichen, womit Lichtüberstrahlung verhindert wird.

Die Kamera kann im Kameragehäuse feststehend angeordnet sein, ist jedoch vorteilhaft gemäß Anspruch 5 in diesem drehverstellbar angeordnet, um bei Drehung des Schaftes, was wegen der drehfesten Kupplung ein Mitdrehen des Kameragehäuses erzwingt, durch Drehen der Kamera eine Wiederaufrichtung des Bildes zu ermöglichen.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch in einer einzigen 1 in teilgeschnittener Darstellung eines erfindungsgemäßen videoendoskopischen Systems dargestellt.
1 zeigte in videoendoskopisches System 1, bestehend aus einer Endoskopoptik 2 und einem Kamerateil 3, die aneinander kuppelbar ausgebildet sind. Die Endoskopoptik 2 weist einen langgestreckten Schaft 4 auf, der von einem optischen Bildleiter 5 durchlaufen ist, der im Ausführungsbeispiel als Relaislinsensystem ausgebildet ist. Außerdem ist der Schaft 4 parallel zum optischen Bildleiter 5 von einem Faserlichtleiter 6 durchlaufen, der am distalen Ende des Schaftes 4 parallel zur Blickrichtung abstrahlt.
Am proximalen Ende des Schaftes 4 weist die Endoskopoptik 2 ein Endgehäuse 7 auf, in dem, wie die Teilschnittdarstellung zeigt, der Faserlichtleiter 6 vor einem Lichteintrittsfenster 8 endet. Der optische Bildleiter 5 endet mit einer proximalen Endlinse 9 vor einem Bildaustrittsfenster 10.
Das Endgehäuse 7 ist mit zylindrischer Umfangsform ausgebildet mit einer Zylinderachse, die mittig durch das Bildaustrittsfenster 10 geht. Das Lichteintrittsfenster 8 ist exzentrisch angeordnet. Beide Fenster 8, 10 liegen in der Stirnwand 11 des zylinderförmigen Endgehäuses 7.
Das Kamerateil 3 weist ein Kameragehäuse 15 auf mit einer stirnseitigen Bohrung 16, deren Innendurchmesser dem Außendurchmesser des Endgehäuses 7 entspricht. In der Bodenwand 17 der Bohrung 16 ist ein Bildeintrittsfenster 18 und ein Lichtaustrittsfenster 19 angeordnet. Hinter dem Lichtaustrittsfenster 19 beginnt ein Faserlichtleiter 20, der durch das Kameragehäuse 15 und von diesem durch ein abgehendes Kabel 21 verläuft. Hinter dem Bildeintrittsfenster 18 befindet sich ein Objektiv 22 und eine Videokamera 23, von der elektrische Leitungen 24 durch das Kabel 21 nach außen laufen.
Die Fenster 18, 19 im Kameragehäuse 15 sind derart angeordnet, dass sie beim Einstecken des Endgehäuses 7 in die Bohrung 16 zu den Fenstern 10, 8 des Endgehäuses 7 fluchtend liegen. Dazu ist wegen der exzentrischen Lage der Lichtfenster 18, 19 eine Drehausrichtung der beiden Gehäuse 7, 15 erforderlich.
Dazu ist in der Bohrung 16 des Kameragehäuses 15 eine nach innen vorspringende Feder 25 vorgesehen, die in eine entsprechende Nut 26 am Endgehäuse 7 passt. Nut 26 und Feder 25 sind achsparallel angeordnet.
Weiterhin ist am Endgehäuse 7 eine Quernut 27 vorgesehen und am Kameragehäuse 15 ein mittels einer Feder 28 federnd durch ein Loch quer in die Bohrung 16 greifender Stift 29, der zum Eingriff in die Quernut 27 bestimmt ist.
Das Endgehäuse 7 und die Bohrung 16 können in alternativer Ausführung auch von zueinander passend unrundem Querschnitt sein, was allerdings eine etwas kompliziertere Herstellung bedingt.
Die äußeren Oberflächen 30 der Stirnwand 11 des Endgehäuses 7 und 31 der Bodenwand 17 des Kameragehäuses 15 liegen, wie aus 1 ersichtlich, nicht in einer Ebene mit den jeweiligen Fenstern 8, 10 bzw. 19, 18. Vielmehr sind die Fenster gegenüber den Flächen 30 und 31 in Achsrichtung versetzt, wie dies aus 1 hervorgeht.
Das Bildaustrittsfenster 10 ist gegenüber der äußeren Oberfläche 30 in Achsrichtung nach distal versetzt, während hier das Lichteintrittsfenster 8 nach proximal versetzt ist. Beim Kameragehäuse 15 ist entsprechend das Lichtaustrittsfenster 18 gegenüber der Fläche 31 nach proximal und das Bildeintrittsfenster 18 nach distal versetzt.
Wie 1 zeigt, ergibt sich dadurch, auch wenn in gekuppelter Stellung des Endgehäuses 7 im Kameragehäuse 15 die Flächen 30 und 31 in einem gewissen Abstand liegen, ein Lichtweg zwischen den Fensterpaaren 8, 19 und 10, 18, der um mehrere Ecken verläuft. Es wird dadurch vermieden, dass zwischen den Lichtfenstern 8, 19 seitlich austretendes Licht in das Bildeintrittsfenster 18 zur Videokamera 23 gelangen kann.
Wie 1 ferner zeigt, ist die Videokamera 23 mit Einrichtungen 32 an einen außen auf dem Kameragehäuse 15 drehbar gelagerten Ring 33 gekuppelt. Durch Verdrehen des Ringes 33 gegenüber dem Kameragehäuse 15 kann die Videokamera 23 gegenüber den drehfest gekuppelten Gehäusen 7, 15 und somit gegenüber dem Schaft 4 verdreht werden, um bei dessen Verdrehung während einer Operation eine aufrechte Bildlage wieder herstellen zu können.
In 1 ist das videoendoskopische System 1 mit vom Kamerateil 3 getrennter Endoskopoptik 2 dargestellt. Zum Kuppeln dieser beiden Teile wird das Endgehäuse 7 in die Bohrung 16 des Kameragehäuses 15 gesteckt, wobei durch den Nut/Feder-Eingriff 26, 25 eine Drehsicherung in einer Drehwinkelstellung gegeben ist, bei der die Lichtfenster 8, 19 fluchten. Der abgefederte Stift 29 rastet in die Quernut 27 und sichert die Kupplungsstellung.
Von einer nicht dargestellten Lichtquelle über die Lichtleiter 20 und 6 verlaufendes Licht beleuchtet das vor dem distalen Ende des Schaftes 4 liegende Operationsgebiet. Das von dort mit dem optischen Bildleiter 5 aufgefangene Bild läuft durch die Fenster 10, 18 in der Kupplungsstelle zur Videokamera 23 und von dort über die Leitungen 24 zu einer nicht dargestellten Bildauswert- und -darstellungseinrichtung. Wird bei der Handhabung des Gerätes während einer Operation das System gedreht, so kann durch Verdrehen der Videokamera 23 mit dem Ring 33 eine aufrechte Bildlage auf dem angeschlossenen Monitor wieder hergestellt werden.

Claims

Videoendoskopisches System (1), bestehend aus einer Endoskopoptik (2) und einem Kamerateil (3), wobei die Endoskopoptik (2) einen langgestreckten, von einem optischen Bildleiter (5) und einem Faserlichtleiter (6) durchlaufenden Schaft (4) sowie ein proximal am Schaft (4) befestigtes Endgehäuse (7) aufweist, welches ein Bildaustrittsfenster (10) und ein Lichteintrittsfenster (8) mit zueinander und zur Achse des Schaftes (4) paralleler Strahlrichtung aufweist, wobei das Kamerateil (3) ein Kameragehäuse (15) aufweist, von dem Bildsignalkabel (24) und ein Lichtleitkabel (20) abgehen, sowie ein Bildeintrittsfenster (18) und ein Lichtaustrittsfenster (19), die mit parallelen Strahlrichtungen im Abstand der Fenster (8, 10) des Endgehäuses (7) angeordnet sind, und wobei das Endgehäuse (7) und das Kameragehäuse (15) mit einer drehfest verriegelbaren Kupplungseinrichtung (7, 16, 25, 26, 19) zur die Fenster (8, 19; 10, 18) aufeinander zentrierenden Kupplung ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung an einem der Gehäuse einen Zylinder (7) und an dem anderen Gehäuse (15) eine dazu passende Bohrung (16) aufweist, wobei in der Stirnwand (11) des Zylinders (7) und der Bodenwand (17) der Bohrung (16) die Fenster (8, 10; 19, 18) angeordnet sind.
Videoendoskopisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kameragehäuse (15) die Bohrung (16) ausbildet.
Videoendoskopisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildfenster (10, 18) zentrisch zur Achse des Zylinders (7) liegen.
Videoendoskopisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zueinander fluchtenden Fenster (8, 19; 10, 18) axial verschoben außerhalb des Bereiches, in dem die äußeren Oberflächen (30, 31) der Stirnwand (11) und der Bodenwand (17) liegen, angeordnet sind.
Videoendoskopisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (23) im Kameragehäuse (15) drehverstellbar angeordnet ist.