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Die Erfindung betrifft ein Ureteroskop mit einer Betrachtungseinrichtung.
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Wie die Beschreibungseinleitung der
DE 43 35 783 A1 erläutert, dienen Ureteroskope in der Urologie zu endoskopischen Arbeiten im Ureter und im Nierenbecken. Um endoskopisch, also unblutig in diesen Bereich zu gelangen, wird das Ureteroskop von aussen durch die Urethra (Harnröhre) in die Blase vorgeschoben, von dort durch das Ostium (Mündung des Ureters mit Verschlussklappe) in den Ureter (Harnleiter) eingeführt und in diesem bis zum Operationsgebiet vorgeschoben, also beispielsweise bis zu einem Stein oder einer Verengung im Ureter bzw. bis zum Nierenbecken.
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Das Schaftrohr des Ureteroskopes sollte dazu eine Länge von mindestens etwa 400 mm aufweisen. Da der Ureter und insbesondere das Ostium sehr eng sind, sollte der Schaftdurchmesser nicht grösser sein als etwa 3 bis 4 mm. Daraus ergibt sich eine extrem lange und dünne Konfiguration des Schaftrohres.
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Das Schaftrohr eines Ureteroskopes sollte steif sein, um das Dirigieren des distalen Endes vom proximalen Ende her zu ermöglichen, insbesondere bei der schwierigen Einführung in das Ostium. Das Schaftrohr ist daher in der Regel starr und weist ein äusseres Metallrohr auf, das ihm die notwendige Steifigkeit vermittelt und das die innenliegenden Teile des Schaftteiles flüssigkeitsdicht umschliesst.
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Im Inneren des Schaftrohres sind wenigstens eine Betrachtungseinrichtung vorgesehen sowie Lichtleiter zur Beleuchtung und vorzugsweise ein Arbeitskanal, der das Einführen von Instrumenten ermöglicht, wie Katheter, Zangen, Steinfangkörbe, Lithotriptoren (Steinzertrümmerungsgeräte) etc. Zur besseren Unterbringung dieser Teile im Schaftquerschnitt, und zwar bei möglichst geringem Querschnitt, kann die Querschnittsform oval gewählt sein.
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Die
DE 10 2008 031 881 B3 zeigt ein medizinisches Endoskop in dessen distalem Endbereich eine Betrachtungseinrichtung bestehend aus einem Objektiv und einer Videokamera angeordnet sind. Diese Endoskopbauweise in Ausbildung als Videoendoskop setzt sich ebenso wie bei flexiblen Endoskopen auch bei starren Endoskopen immer mehr durch, insbesondere auch bei Ureteroskopen.
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Die
JP S63 - 274 907 A zeigt ein starres Videoendoskop, bei dem am distalen Ende des Schaftes das Objektiv und am proximalen Ende des Schaftes die Videokamera angeordnet sind. Am im Durchmesser erweiterten proximalen Endbereich des Schaftes gibt es keine Probleme, die Videokamera unterzubringen.
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Solche Probleme treten jedoch auf, wenn versucht wird, eine Videokamera im engen distalen Bereich eines Endoskopschaftes unterzubringen, wie dies z. B. die
DE 10 2008 031 881 B3 zeigt. Betrachtet man diese Konstruktion unter Berücksichtigung der Abmessungen eines Ureteroskopes, so sieht man, dass nach Abzug des zur Beleuchtung erforderlichen Lichtleiters, der Rohrstärken und eines gegebenenfalls noch erforderlichen Arbeitskanals für die Videokamera nur ein sehr geringer Querschnitt zur Verfügung steht.
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Videokameras sind zwar inzwischen mit immer geringeren Abmessungen auf dem Markt, jedoch werden dafür erhebliche Abstriche bei der Bildqualität in Kauf genommen.
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Will man eine bessere Bildqualität bieten, so muss der Bildaufnehmerchip und folglich die Fläche der Videokamera vergrößert werden. Das ist jedoch sehr schwierig, wenn bei einem Ureteroskop mit einem maximalen Außendurchmesser von ca. 4 mm für den Durchmesser der Kamera nur etwa die Größenordnung 1 - 2 mm zur Verfügung steht.
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Die
WO 91/03201 A1 zeigt ein Endoskop mit einem Bildleiter in einem langgestreckten Schaft, an dessen distalem Ende ein Objektiv und an dessen proximalem Ende eine Videokamera angeordnet ist.
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Die
US 4 905 082 A zeigt in
59 ein Endoskopobjektiv in Form einer selbst konvergierenden Stablinse, die ohne Abstand unmittelbar an der Videokamera sitzt.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei einem Ureteroskop mit distal angeordneter Videokamera die Bildqualität zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß ist die Videokamera in einem proximalen Abstand zum Objektiv angeordnet, der mit einem Bildleiter überbrückt wird. Objektiv und Bildleiter sind von geringerem Durchmesser als eine qualitativ hochwertige Kamera. Es wird durch diese Anordnung eine Bauweise des Schaftrohres ermöglicht, wobei dieses im distalen Endbereich sich von der Stelle, an der die Kamera sitzt, bis zum distalen Ende verjüngt. Das Schaftrohr des Ureteroskopes ist somit am distalen Ende dünn und lässt sich mit diesem leicht einführen, ist an der Stelle der Kamera aber dicker und kann dort eine grossflächige Kamera hoher Bildqualität aufnehmen. Die Stelle der Kamera kann mehrere Zentimeter, z. B. 10 cm gegenüber dem distalen Ende des Schaftrohres versetzt liegen. Der Durchmesser kann dabei vom Bereich, in dem die Kamera liegt bis zum distalen Ende des Schaftrohres um z. B. 1 mm abnehmen. Eine solche Schaftkonfiguration bietet für die Anwendung des Ureteroskopes ganz erhebliche Vorteile. Beim Einführen in den sehr engen Ureter wird dieser durch den konischen distalen Endbereich des Schaftrohres vorsichtig aufgedehnt. Insbesondere gestaltet sich das Eindringen von der Blase her in den Ureter durch das empfindliche Ostium sehr viel schonender.
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Das Objektiv muss aus optischen Gründen unmittelbar hinter einem in der distalen Wand des Schaftrohres angeordneten Fenster sitzen. Dabei erfolgt die Bildübertragung zwischen dem Objektiv und der im Abstand dazu angeordneten Videokamera mit einem Bildleiter. Dieser kann beispielsweise als geordnetes Bündel von Lichtleitfasern ausgebildet sein. Dann würde in diesem Bereich sogar eine gewisse Biegbarkeit zulässig sein. Ziel der vorliegenden Erfindung ist jedoch eine bessere Bildqualität. Daher weist der Bildleiter vorzugsweise gemäß Anspruch 2 Stablinsen auf. Mit diesen lassen sich wesentlich besser Bildqualitäten erreichen als mit Faserbildleitern.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch mit einer einzigen 1 dargestellt, die den distalen Endbereich des Schaftrohres eines erfindungsgemäßen Ureteroskopes im Achsschnitt zeigt.
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1 zeigt den distalen Endbereich 1 eines Ureteroskopes mit einem Schaftrohr 2, das in der üblichen, bevorzugten Ausführung starr ausgebildet ist und beispielsweise aus geeignetem Metall besteht. In der distalen Stirnfläche des Schaftrohres 2 ist ein optisches Fenster 3 angeordnet.
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Am Schaftrohr 2 ist längs verlaufend ein rohrförmiger Arbeitskanal 4 angeordnet, durch den im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Laserfaser 5 verlegt ist, mit der im typischen Anwendungsbeispiel Nierensteine mit der Energie eines Laserstrahls zerstört werden können. Die Laserfaser 5 ist längs verschiebbar in dem Arbeitskanal 4 angeordnet. An ihrer Stelle können auch andere Arbeitsinstrumente, wie z. B. Biopsiezangen, Steinfangkörbchen und dergleichen verlegt werden.
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Zur Beleuchtung des distal vor dem Fenster 3 liegenden Arbeitsbereiches ist ein Lichtleitfaserbündel 6 vorgesehen, das im dargestellten Ausführungsbeispiel dem oberen Bereich der Innenseite des Schaftrohres 2 anliegend angeordnet ist und in einer Öffnung in der Stirnfläche frei nach distal abstrahlend gehalten ist. Am nicht dargestellten proximalen Ende des Schaftrohres 2 ist das Lichtleitfaserbündel 6 an eine Lichtquelle angeschlossen.
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Unmittelbar innerhalb des Fensters 3 ist ein Objektiv 7 angeordnet, das ein Bild auf eine weiter proximal angeordnete Videokamera 8 überträgt, die über elektrische Leitungen 9 an das proximale Ende des Schaftrohres 2 angeschlossen ist.
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Die verwendete Videokamera 8 ist von sehr guter Bildqualität und hat daher eine Querschnittsfläche, gesehen senkrecht zur Achse des Schaftrohres 2, die relativ groß ist, und zwar größer als der Querschnitt des Objektives 7.
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Die Videokamera 8 ist gegenüber dem Objektiv 7 um ein gutes Stück in proximaler Richtung versetzt. Der Abstand zwischen dem Objektiv 7 und der Videokamera 8 ist mit einem Bildleiter zur Übertragung des Bildes überbrückt. Unter einem Bildleiter wird hier eine Einrichtung verstanden, die ein Bild aus einer Position in eine beabstandete andere Position überträgt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Bildleiter aus zwei Stablinsen 10, die eine Relaislinsenanordnung bilden, wie sie in wesentlich größerer Länge und mit einer Vielzahl von Linsen üblicherweise in Endoskopen als Bildleiter zur Übertragung des Bildes über die Gesamtlänge des Endoskopes verwendet werden.
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Das Objektiv 7 und die Stablinsen 10 sind von kleinerem Querschnitt als die Videokamera 8. Proximal anschließend an die Videokamera 8 existieren im Inneren des Schaftrohres 2 keine Einrichtungen von größerem Durchmesser. Folglich kann der Durchmesser des Schaftrohres 2 im Bereich der Videokamera 8 maximal sein und kann in distaler Richtung bis zum Fenster 3 abnehmen, vorzugsweise kontinuierlich, wie in 1 dargestellt. Zum proximalen Ende des Schaftrohres 2 hin kann derselbe Rohrquerschnitt verwendet werden, wie an der Stelle der Videokamera 8. Er könnte allerdings, falls gewünscht, hier auch enger gewählt werden.
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Mit der gestrichelten Hilfslinie 11 und dem Doppelpfeil 12 ist die Verjüngung des Schaftdurchmessers vom Bereich der Videokamera 8 bis zum Bereich des Objektives 7 verdeutlicht.
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Wie in der
DE 43 35 783 A1 beschrieben, stellt die Biegebelastung bei Ureteroskopen ein großes Problem dar. Aus diesem Grunde werden Ureteroskope üblicherweise mit Bildleitern in Form von Lichtleitfaserbündeln versehen, da Relaislinsenanordnung bei der starken Biegebelastung zum Brechen der Linsen neigen.
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In dem in der 1 abgebildeten Bereich kommt es aber nicht zu solchen Problemen, da zwischen Objektiv 7 und Videokamera 8 ein Abstand von einigen Zentimetern ausreicht. Dieser kurze Abstand kann in der Regel mit ein bis zwei Stablinsen überbrückt werden. Hinzu kommt, dass der Durchmesser der Stablinsen geringer ist, als der der Videokamera 8, so dass für die Stablinsen genügend seitlicher Platz im Inneren des Schaftrohres 2 bleibt, um eine spannungsfreie Lagerung zu ermöglichen.
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Sollte eine besonders starke Biegbarkeit des Schaftrohres 2 erforderlich sein, kann anstelle der Stablinsen 10 auch ein Bildleiter in Form eines Lichtleitfaserbündels verwendet werden.
