DE102011084920A1

DE102011084920A1 - Endoskopiesystem

Info

Publication number: DE102011084920A1
Application number: DE102011084920A
Authority: DE
Inventors: Fritz Pauker; Marc Henzler; Andreas Kügle
Original assignee: Digital Endoscopy OEM GmbH
Current assignee: Digital Endoscopy OEM GmbH
Priority date: 2011-10-20
Filing date: 2011-10-20
Publication date: 2013-04-25
Anticipated expiration: 2031-10-21
Also published as: DE102011084920B4; WO2013057207A1

Abstract

Es ist ein Endoskopiesystem mit mehreren separaten endoskopischen Instrumenten (11–15) und einer Bildauswertungseinheit (20) offenbart. Die mehreren separaten endoskopischen Instrumenten (11–15) bestehen aus zumindest zwei Bildaufnahmeeinrichtungen (11, 13, 15) oder zumindest zwei Beleuchtungseinrichtungen (12, 14), wobei die zumindest zwei Bildaufnahmeeinrichtungen (11, 13, 15) oder die zumindest zwei Beleuchtungseinrichtungen (12, 14) unter verschiedenen Winkeln und/oder an verschiedenen Positionen anordenbar sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Endoskopiesystem.
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Endoskope sind in der Regel stabartige Instrumente und dienen einer Behandlung in einem Körper eines Patienten. In der nachfolgenden Beschreibung wird die Formulierung „proximales Ende/proximale Seite“ verwendet, um das Ende/die Seite zu kennzeichnen, die zum behandelnden Arzt weist. Die Formulierung „distales Ende/distale Seite“ wird verwendet, um das Ende/die Seite zu kennzeichnen, die vom behandelnden Arzt weg – also zum Patienten hin weist.
Endoskope sind zu einem wichtigen Hilfsmittel in der Medizin geworden, um Diagnosen und Eingriffe im Inneren des Körpers vorzunehmen. Im Gegensatz zur konventionellen Chirurgie hat die sogenannte minimal-invasive Chirurgie den Vorteil, dass durch die kleineren Eingriffsöffnungen der Patient deutlich weniger traumatisiert wird. Grundsätzlich gilt, je kleiner die Eingriffsöffnung ist, umso geringer ist die Traumatisierung des Patienten. Darüber hinaus ist es erwünscht, dass aus kosmetischer Sicht nach der Operation möglichst kleine oder besser gar keine Narben sichtbar bleiben. Aus diesem Grund werden Eingriffe teilweise durch die natürlichen Körperöffnungen des Menschen vorgenommen (Natural Orifice Transluminal Endoscopic Surgery, daher auch „NOTES“ genannt). Bei diesen Eingriffen besteht jedoch mitunter ein erhöhtes Infektionsrisiko.
Endoskope sind an ihrem Vorderende mit einer Beleuchtungseinrichtung und mit einer Optik zur visuellen Erfassung des davor liegenden Bereichs des Hohlraums ausgestattet. Die am Vorderende des Endoskops erfasste optische Information wird normalerweise entweder mittels einer Stablinsenoptik oder einer Faseroptik durch das Endoskop nach hinten zu einem Okular oder einer elektronischen Kamera übertragen. Alternativ kann die optische Information am Vorderende über ein Objektiv direkt auf einen Sensor abgebildet werden. Die elektrischen Signale werden dann durch das Endoskop nach hinten geleitet und über eine Bildauswertungseinheit auf einem Monitor sichtbar gemacht. Darüber hinaus ist auch eine Informationsübertragung per Funk an die Bildauswertungseinheit denkbar.
Die Beleuchtungseinrichtung ist in den meisten Fällen axial zum Endoskopschaft angeordnet. Dies kann koaxial ringförmig oder in einzelnen Bündeln z.B: links und rechts vom Objektiv mittels Lichtleitfasern erfolgen. Denkbar wäre auch eine LED am distalen Ende des Endoskops, wobei die Verlustleistung des LED hierbei einen limitierenden Faktor darstellen kann. Üblicherweise haben die Endoskope am proximalen Ende einen abgewinkelten Einkoppelstecker für das Lichtleitkabel. Das Lichtleitkabel seinerseits wird von einer externen Lichtquelle (Halogenlampe, Xenonlampe, LED) gespeist. Die Beleuchtung erfolgt immer aus der Blickrichtung des Beobachters, und ist somit ein Sonderfall in der Beleuchtungstechnik.
Der Chirurg benötigt bei einem Eingriff eine Öffnung, durch die er das Endoskop mit Beleuchtung einführen kann, und eine Öffnung, durch die er die für die Operation benötigten Instrumente einführen kann. Bevor er ein Instrument oder ein Endoskop in den Körper einführen kann, muss der Chirurg für jede benötigte Körperöffnung einen sogenannten Trokar durch die Haut und die Weichteile des Patienten stechen. Der Trokar hat einen etwas größeren Durchmesser als das anschließend einzuführende Instrument. Wenn möglich erfolgen die Einstiche aus kosmetischen Gründen durch den Bauchnabel und im Lendenbereich (Narben können hier durch die Badebekleidung verdeckt werden). Der Einstich des Trokars erfolgt ohne Sicht. Das bedeutet, dass der Chirurg sehr viel Erfahrung benötigt, um keine Gefäße oder lebenswichtigen Organe zu verletzen. Der Chirurg hat bei der üblichen Verwendung eines Endoskops nur eine Perspektive zur Verfügung, die er durch die Bewegung des Endoskops um den Einstichpunkt geringfügig verändern kann.
Um die Einstichöffnung so gering wie möglich zu halten, wurden die Endoskope sowie die benötigten Instrumente mit immer geringeren Durchmessern ausgestattet. Bei den Endoskopen gilt es immer, einen Kompromiss zwischen Durchmesser und Pixelanzahl des Sensors (Bildqualität) zu finden. In der Vergangenheit ist hierbei auch die sogenannte Single Incision Laparoscopic Surgery („SILS“) angewendet worden, bei der nur eine Einstichöffnung in den Körper gemacht wird und durch die dann mehrere Instrumente eingeführt werden können. Nachteilig ist hierbei die geringe Bewegungsfreiheit sowie die mechanische Komplexität der Instrumente, da diese nach dem Einführen abgewinkelt werden müssen.
Des Weiteren sind Eingriffe bekannt, welche die Verwendung einer Kombination aus einem flexiblen und einem starren Endoskopen verwendet. In diesem Fall werden vorwiegend endoskopische Eingriffe im Dickdarm wie Klammerungen durch ein zusätzliches Laparoskop kontrolliert.
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Endoskopiesystem zu schaffen.
Diese Aufgabe ist durch ein Endoskopiesystem mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Steuersysteme zur Steuerung der Position von mehreren separaten endoskopischen Instrumenten sind in den Ansprüchen 14 und 15 aufgezeigt.
Das erfindungsgemäße Endoskopiesystem weist mehrere separate endoskopische Instrumente und eine Bildauswertungseinheit auf. Die mehreren separaten endoskopischen Instrumente bestehen aus zumindest zwei Bildaufnahmeeinrichtungen oder zumindest zwei Beleuchtungseinrichtungen. Die zumindest zwei Bildaufnahmeeinrichtungen oder die zumindest zwei Beleuchtungseinrichtungen sind unter verschiedenen Winkeln und/oder an verschiedenen Positionen anordenbar.
Dadurch können mehrere Endoskope (Bildaufnahmeeinrichtungen) und/oder Beleuchtungsvorrichtungen eingesetzt werden, um bei einem chirurgischen Eingriff dem Chirurgen die Möglichkeit zu geben, den Arbeitsbereich im Inneren des Körpers gleichzeitig aus verschiedenen Perspektiven (zumindest zwei Bildaufnahmeeinrichtungen) oder in einer Perspektive unter verbesserter Beleuchtungssituation (zumindest zwei Beleuchtungseinrichtungen) zu betrachten. Darüber hinaus müssen die minimal-invasiven Eingriffsöffnungen beim Patienten für nur ein spezifisches endoskopisches Instrument (Bildaufnahmeeinrichtung oder Beleuchtungseinrichtung) vorgesehen werden. Das jeweilige endoskopische Instrument (Bildaufnahmeeinrichtung oder Beleuchtungseinrichtung) verfügt über nur eine Funktion und kann daher mit besonders geringem Durchmesser ausgeführt werden. Daher werden zwar mehrere minimal-invasive Eingriffsöffnungen beim Patienten gesetzt, die aber kleiner als bisher ausfallen können. Darüber hinaus kann ein geringerer Durchmesser der Instrumente in Verbindung mit einer Eindringvorrichtung die Verwendung eines Trokars überflüssig machen und den Patienten weniger traumatisieren.
In einer Weiterbildung weisen die mehreren separaten endoskopischen Instrumente zumindest zwei Bildaufnahmeeinrichtungen und zumindest eine Beleuchtungseinrichtung auf.
Dadurch können Bilder aus verschiedenen Perspektiven gewonnen werden. Dabei ist es möglich, die Bilder aus verschiedenen Perspektiven gleichzeitig zu erhalten. Die verschiedenen Perspektiven haben zueinander beabstandete Ursprungsorte.
In einer Weiterbildung weisen die mehreren separaten endoskopischen Instrumente zumindest zwei Beleuchtungseinrichtungen und zumindest eine Bildaufnahmeeinrichtung auf.
Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Ausleuchtung ähnlich wie in einem Fotoatelier erreicht werden, indem eine Stelle von mehreren Positionen aus gleichzeitig beleuchtet wird.
In einer Weiterbildung weisen die mehreren separaten endoskopischen Instrumente zumindest zwei Bildaufnahmeeinrichtungen auf, an denen jeweils eine Beleuchtungseinrichtung angebracht ist.
Dadurch kann die Anzahl an für die Bildaufnahme und die Beleuchtung zu erzeugenden Körperöffnungen auf zwei beschränkt werden, wobei dennoch Bilder aus verschiedenen Perspektiven gleichzeitig erhalten werden können und/oder eine Stelle von mehreren Positionen aus gleichzeitig beleuchtet werden kann.
In einer Weiterbildung hat das Endoskopiesystem eine Halteeinrichtung zum Halten der mehreren separaten endoskopischen Instrumente, wobei die Halteeinrichtung über dem Einsatzort anordenbar ist.
In der Haltevorrichtung bleiben die endoskopischen Instrumente in der beabsichtigten Lage und Position, ohne dass sie manuell gehalten werden müssen. Dies ist besonders bei einer größeren Anzahl an eingesetzten endoskopischen Instrumenten von Vorteil, da ein einzelner Anwender die mehreren endoskopischen Instrumente bedienen kann.
Dadurch kann der Behandelnde die endoskopischen Instrumente geeignet abstützen und, wenn die Haltevorrichtung mit spezifischen Arretierungen für jeweilige endoskopische Instrumente versehen ist, auch arretieren. Der Behandelnde ist dann in der Lage, sich auf die Bedienung eines der Vielzahl an Instrumenten zu konzentrieren, während die anderen Instrumente geeignet positioniert bleiben.
In einer Weiterbildung hat das Endoskopiesystem eine Drahtlosverbindung für eine drahtlose Signalübertragung zwischen Bildaufnahmeeinrichtung und/oder Beleuchtungseinrichtung zu der Bildauswertungseinheit.
Dadurch kann der Behandelnde die endoskopischen Instrumente freier führen.
In einer Alternative hat das Endoskopiesystem eine Kabelverbindung für eine Signalübertragung per Kabel zwischen Bildaufnahmeeinrichtung und/oder Beleuchtungseinrichtung zu der Bildauswertungseinheit.
In einer Weiterbildung weist die Bildauswertungseinheit Monitore in gleicher Anzahl wie die Anzahl der Bildaufnahmeeinrichtungen auf, wobei jeder Bildaufnahmeeinrichtung ein Monitor zugewiesen ist, der das von ihr aufgenommene Bild zeigt.
Dadurch kann sich der Behandelnde einen umfangreichen Überblick über den Behandlungsort verschaffen. Jeder Monitor kann den Behandlungsort aus einer spezifischen Perspektive zeigen. So kann z.B. das distale Endstück eines Behandlungsinstrumentes gleichzeitig von zwei entgegengesetzten Seiten aus betrachtet werden, wobei jedes der beiden Bilder auf einem eigenen Monitor dargestellt wird.
In einer Weiterbildung sind die zumindest zwei Beleuchtungseinrichtungen in der Lage, eine zu beleuchtende Stelle gleichzeitig anhand zueinander in drei Dimensionen versetzt positionierbaren Beleuchtungseinrichtungen zu beleuchten.
Eine Beleuchtung der gleichen Stelle aus verschiedenen im dreidimensionalen Raum verteilten Beleuchtungsorten ist dabei möglich. Gleichzeitig kann aus verschiedenen Positionen, die sich in allen drei räumlichen Dimensionen unterscheiden, beleuchtet werden. Es ergibt sich ein hoher Freiheitsgrad bei der Beleuchtung.
In einer Weiterbildung sind die zumindest zwei Bildaufnahmeeinrichtungen so positionierbar, dass sie ein zusammengesetzten Bild erzeugen, das aus zumindest zwei Bildern zusammengesetzt ist, die gleichzeitig anhand zueinander in drei Dimensionen versetzt anordenbare Bildaufnahmeorte erzeugbar sind.
Eine Bilderzeugung aus verschiedenen im dreidimensionalen Raum verteilten Positionen/Perspektiven ist dabei möglich. Dabei sind nicht nur verschiedene Bildaufnahmeorte, die sich in lediglich zwei räumlichen Dimensionen unterscheiden – wie z.B. bei zwei axial versetzten und radial ausgerichteten Kameras an einem Instrument – möglich, sondern verschiedene Bildaufnahmeorte, die sich in allen drei räumlichen Dimensionen unterscheiden, können gleichzeitig genutzt werden. Es ergibt sich ein hoher Freiheitsgrad bei der Bilderzeugung.
In einer Weiterbildung weist die Bildauswertungseinheit einen Monitor für die Bildaufnahmeeinrichtung(en) auf, wobei die Bildauswertungseinheit des weiteren eine Bildverarbeitungseinrichtung aufweist, die die Bildinformationen der Bildaufnahmeeinrichtungen geeignet kombinieren kann und die geeignet kombinierten Bildinformationen an den Monitor leitet.
Dadurch kann der Behandelnde den umfangreichen Überblick durch Betrachtung eines einzigen Monitors erlangen. Durch Umschalten kann der Behandelnde Bilder betrachten, die von den verschiedenen Bildaufnahmeeinrichtungen gleichzeitig aus verschiedenen Positionen/Perspektiven erzeugt werden. Der Behandelnde kann auch ein aus mehreren gleichzeitig aus verschiedenen Positionen/Perspektiven erzeugten Bildern zusammengesetztes Bild – wie z.B. ein Panoramabild – betrachten. Im Gegensatz zu einem Panoramabild, das durch Schwenken einer einzigen Kamera oder mittels eines sogenannten Fischaugenobjektivs aufgenommen wird, kann der Behandelnde auch hinter Hindernisse, die sich zwischen den Bildaufnahmeeinrichtungen befinden, schauen.
In einer Weiterbildung können die zumindest zwei Beleuchtungseinrichtungen gleichzeitig zumindest zwei verschieden große Lichtkegel erzeugen und/oder gleichzeitig verschiedene Wellenlängen ausstrahlen. Gezielte Schattenvermeidung am beleuchteten Ort ist erreichbar. Der gleiche Ort kann gleichzeitig anhand von Bildern verschiedener Wellenlängen betrachtet und analysiert werden.
Die vorstehend erläuterten Aspekte der vorliegenden Erfindung können geeignet kombiniert werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Endoskopiesystems der vorliegenden Erfindung in einer Seitenansicht.
2 zeigt das Endoskopiesystem des Ausführungsbeispiels in einer perspektivischen aufgeschnittenen Darstellung.
3 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht des Ausführungsbeispiels des Endoskopiesystems.
4 zeigt eine Kamera, die im erfindungsgemäßen Endoskopiesystem anwendbar ist.
5 zeigt eine Beleuchtungseinrichtung, die im erfindungsgemäßen Endoskopiesystem anwendbar ist.
Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der 1 bis 5 beschrieben.
Das Endoskopiesystem des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist fünf endoskopische Instrumente 11 bis 15 auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfassen diese endoskopischen Instrumente eine erste Kamera 11, eine erste Beleuchtungseinrichtung 12, eine zweite Kamera 13, eine zweite Beleuchtungseinrichtung 14 und eine dritte Kamera 15.
Wie in 1 gezeigt, sind zum Erleichtern eines operativen Eingriffs die endoskopischen Instrumente 11 bis 15 an einer Haltevorrichtung 1 angeordnet, die die endoskopischen Instrumente 11 bis 15 im beabsichtigten Winkel hält. Die endoskopischen Instrumente 11 bis 15 durchdringen dabei die Haltevorrichtung 1. Die Haltevorrichtung 1 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als sogenannter C-Bogen ausgeführt.
Wie in 1 gezeigt, sind zum Zwecke des Assistierens eines operativen Eingriffs die endoskopischen Instrumente 1 bis 15 durch die Bauchdecke 2 so eingeführt, dass am zu behandelnden Organ 3 diagnostiziert oder behandelt werden kann. Dabei sind die endoskopischen Instrumente 1 bis 15 an geeigneten Positionen durch die Bauchdecke 2 so eingeführt, dass sie unter Betrachtung von 1 von links nach rechts in der folgenden Reihenfolge angeordnet sind: erste Kamera 11, erste Beleuchtungseinrichtung 12, zweite Kamera 13, zweite Beleuchtungseinheit 14, dritte Kamera 15. Die zweite Kamera 13 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel senkrecht, d. h. unter einem Winkel von ungefähr 90° eingeführt. Die beiden Beleuchtungseinheiten 12 und 14 sind unter einem Winkel von jeweils ungefähr 15° (+15°, –15°) eingeführt. Der Lichtkegel 120, der von dem distalen Ende der ersten Beleuchtungseinrichtung 12 abgestrahlt wird, überdeckt sich teilweise mit dem Lichtkegel 140, der von dem distalen Ende der zweiten Beleuchtungseinheit 14 abgestrahlt wird, wie dies in 1 dargestellt ist. Die zweite Kamera 13 ist auf den Bereich gerichtet, der von beiden Lichtkegeln 120 und 140 abgedeckt wird. Die zweite Kamera 11 und die dritte Kamera 15 sind unter einem Winkel von 30° (+30°, –30°) jeweils angeordnet. Die erste Kamera 11 ist zu einem Bereich des Lichtkegels 120 hin ausgerichtet, der außerhalb des Lichtkegels 140 liegt. Die dritte Kamera 15 ist zu einem Bereich des Lichtkegels 140 ausgerichtet, der außerhalb des Lichtkegels 120 liegt.
Der durch die beiden Beleuchtungseinrichtungen 12 und 14 gut ausgeleuchtete Hohlraum kann somit aus drei verschiedenen Perspektiven, die innerhalb des Bauraumes 2 zueinander beabstandete Ursprungsorte haben, d. h. von der ersten Kamera 11, von der zweiten Kamera 13 und von der dritten Kamera 15 betrachtet werden. Die Bildinformation jeder Kamera 11, 13 und 15 wird per Funk zu einer Bildauswertungseinheit 20 geliefert, die die von den Kameras 11, 13 und 15 gewonnenen Bildinformationen auf Monitoren 41, 42 und 43 darstellt, siehe 3. Die Bildinformation der ersten Kamera 11 ist dabei auf Monitor 41 sichtbar, die Bildinformation der zweiten Kamera 13 ist auf Monitor 42 sichtbar und die Bildinformation der dritten Kamera 15 ist auf Monitor 43 sichtbar.
Ein sehr gutes Beleuchtungsergebnis wird durch den Einsatz der beiden Beleuchtungseinrichtungen 12 und 14 an verschiedenen Positionen erreicht, das ähnlich einer Beleuchtungssituation in einem Fotostudio ist.
Eine zu beleuchtende Stelle kann dabei anhand zueinander in drei Dimensionen versetzt im Bauchraum 2 positionierten Beleuchtungseinrichtungen 12 und 14 gleichzeitig beleuchtet werden.
Die drei Kameras 11, 13 und 15 sind so positionierbar, dass sie ein zusammengesetzten Bild erzeugen, das aus drei Bildern zusammengesetzt ist, die gleichzeitig anhand zueinander in drei Dimensionen versetzt angeordneten Bildaufnahmeorten erzeugbar sind.
Wenn ein (nicht in den Figuren gezeigtes) Operationsinstrument an der Stelle am Organ 3 eingesetzt wird, auf die die zweite Kamera 13 zeigt, kann der Behandlungsort von oben, von links und von rechts (unter Betrachtung von 1) betrachtet werden. Die Kameras 11, 13 und 15 selbst werfen dabei keinen Schatten auf den Behandlungsort. Wenn das durch eine separate Öffnung eingeführte Operationsinstrument oder ein Teil von ihm zwischen der Beleuchtungseinrichtung 12 und dem Behandlungsort positioniert ist, würde es auf den Behandlungsort einen Schatten werfen, wenn die Beleuchtungseinrichtung 14 fehlen würde. Da die Beleuchtungseinrichtung 14 aus einer anderen Perspektive ebenfalls den Behandlungsort beleuchtet, wird diese durch das Operationsinstrument hervorgerufene ungünstige Schattenbildung vermieden.
Alternativen
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Haltevorrichtung 1 als sogenannter C-Bogen ausgeführt. Auch andere geeignete Ausführungen der Haltevorrichtung 1 sind denkbar, an der eine geeignete Abstützung der endoskopischen Instrumente erfolgt. Die Haltevorrichtung 1 kann auch weggelassen werden. Dann werden die endoskopischen Instrumente 11–15 manuell gehandhabt.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die endoskopischen Instrumente 11–15 in Reihe angeordnet. Die die endoskopischen Instrumente können je nach Bedarf in verschiedensten Anordnungsmustern angeordnet werden. Somit können auch ganz andere Winkel und Perspektiven als im Ausführungsbeispiel eingestellt werden.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei Beleuchtungseinrichtungen 12 und 14 angewendet worden. Die vorliegende Erfindung ist auch für einen Fall anwendbar, bei dem lediglich eine Beleuchtungseinrichtung angewendet wird. In einer weiteren Alternative kann das Endoskopiesystem auch drei, vier oder mehr Beleuchtungseinrichtungen aufweisen.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden drei Kameras 11, 13 und 15 angewendet. Die vorliegende Erfindung ist auch auf ein Endoskopiesystem anwendbar, das lediglich zwei Kameras anwendet. Wichtig ist, dass diese beiden Kameras unter verschiedenen Winkeln und/oder an verschiedenen Positionen so angeordnet sind, dass eine Betrachtung des Ortes von Interesse durch zwei verschiedene Perspektiven möglich ist. Die vorliegende Erfindung ist auch auf ein Endoskopiesystem mit vier oder mehr Kameras anwendbar.
Die vorliegende Erfindung kann auch bei einem Endoskopiesystem angewendet werden, das zumindest zwei Kameras aufweist, wobei an jeder der zumindest zwei Kameras eine Beleuchtungseinrichtung angebracht ist. Auch in dieser Alternative sind die Kameras so angeordnet, dass eine Betrachtung des Ortes von Interesse durch zumindest zwei verschiedene Perspektiven durch die zumindest zwei Kameras möglich ist.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden drei Monitore zur Bildauswertung eingesetzt. Zur Bildauswertung kann auch ein einziger Monitor angewendet werden, zu dem die Daten sämtliche Instrumente geliefert werden. Die Bildinformationen der Kameras werden dann über entsprechende Hilfseinrichtungen/Schnittstellen geeignet kombiniert und die geeignet kombinierten Bildinformationen an den Monitor geleitet.
Durch Umschalten kann der Behandelnde die Bilder betrachten, die von den verschiedenen Kameras gleichzeitig aus verschiedenen Positionen/Perspektiven erzeugt werden. Der Behandelnde kann auch ein aus mehreren gleichzeitig aus verschiedenen Positionen/Perspektiven erzeugten Bildern zusammengesetztes Bild – wie z.B. ein Panoramabild – betrachten. Im Gegensatz zu einem Panoramabild, das durch Schwenken einer einzigen Kamera oder mittels eines sogenannten Fischaugenobjektivs aufgenommen wird, kann der Behandelnde auch hinter Hindernisse, die sich zwischen den Kameras befinden, schauen.
Die Bildinformation der Kameras kann zu der Bildauswertungseinheit nicht nur per Funk, sondern auch per Kabel oder anderweitig übertragen werden. Jedes der in dem Endoskopiesystem angewandten endoskopischen Instrumente 1 bis 15 wird minimal invasiv in den Bauchraum eingeführt. Auch das nicht Dargestellte (Werkzeug zur Behandlung) für den chirurgischen Eingriff oder für die Diagnose wird zu dem durch die Beleuchtungseinheit (Einheiten) gut ausgeleuchteten Lichtkegel am Ort des Interesses eingeführt. Der Behandlung, dem chirurgischen Eingriff, oder der Diagnose kann unter verschiedenen Perspektiven aufgrund der unter verschiedenen Winkeln und/oder an verschiedenen Positionen angeordneten Kameras gut gefolgt werden.
Im Ausführungsbeispiel sind die Lichtkegel 120/140 annhähernd gleich groß. In einer Alternative können die Beleuchtungseinheiten 12 und 14 unterschiedlich große Lichtkegel 120/140 erzeugen, z.B. mit unterschiedlichen Beleuchtungsstärken, unterschiedlichen Lichtquellenarten etc. Außerdem können in einer Alternative die verschiedenen Beleuchtungseinrichtungen jeweils Licht verschiedener Wellenlängen abstrahlen.
Die Beleuchtungseinrichtungen 12 und 14 und die Kameras 11, 13 und 15 können mittels transparenten Trokaren in den Bauchraum 2 eingeführt werden. Die Instrumente 12 und 14 und 11, 13 und 15 können z.B. mittels einer Einwegeinführspitze oder mittels einem Einführelement kombiniert werden.
Die Instrumente 12 und 14 und 11, 13 und 15 können z.B. mit einer solchen Einwegeinführspitze kombiniert werden, die einen Einführspitzenkörper, mit dem ein medizinisches minimalinvasives oder ein endoskopisches Instrument verbindbar ist, und eine am distalen Ende des Einführspitzenkörpers angeordnete Spitze aufweist. Die Einwegeinführspitze kann aus einem erstarrten Medium ausgebildet sein, das bei Körpertemperatur flüssig wird. Eine solche Einwegeinführspitze kann kostengünstig hergestellt werden. Darüber hinaus ist ihre Handhabung überaus einfach, da sie lediglich auf ein Instrument aufgesteckt und mittels des Instruments in den Körper eingeführt werden kann. Die Körperwärme am Einstechort erhöht die Temperatur der Einwegeinführspitze bis zu einer Höhe, bei der dich der Aggregatzustand der Einwegeinführspitze von fest nach flüssig ändert und die Einwegeinführspitze schmilzt, also flüssig wird. Nach dem Schmelzen der Einwegeinführspitze ist das Instrument bereits am Handhabungs- oder Operationsort. Ein Entfernen der Einführspitze entfällt somit. Das erstarrte Medium kann transparent sein. Dem Chirurgen wird dadurch eine außerordentlich genaue Handhabung bei der Festlegung des Einstechpunktes ermöglicht. Im Gegensatz zu bisherigen Materialien, die nicht transparent waren, kann der Chirurg beim Einstechen der Einwegeinführspitze durch die Spitze hindurch schauen. Das Medium kann Wassereis sein. Dann ist die Einwegeinführspitze besonders einfach und kostengünstig herstellbar. Das Medium kann isotonisches Eis sein. Eine gute Verträglichkeit im Körper wird dadurch gewährleistet. Nach dem Schmelzen die Einwegeinführspitze kann die isotonische Flüssigkeit vom Körper absorbiert werden. Ein Absaugvorgang kann entfallen. Die Spitze kann eine Kegelform aufweisen. Eine solche Einwegeinführspitze ist für eine Punktuation gut geeignet. Die Spitze kann eine Form einer länglichen Schneidefläche aufweisen oder der Einführspitzenkörper kann eine Zylinderabschrägung an seinem distalen Ende derart aufweisen, dass der distale Bereich der Zylinderabschrägung die Spitze bildet. Eine solche Einwegeinführspitze kann ähnlich wie ein Schneidtrokar angewendet werden. Der Einführspitzenkörper kann zylindrisch oder polygonal sein. Dadurch ergibt sich eine hohe Vielseitigkeit bei der Anwendung. Der Einführspitzenkörper kann zylindrisch sein und ein Gewinde aufweisen, an das ein medizinisches minimalinvasives oder ein endoskopisches Instrument anschraubbar ist. Das Gewinde kann z.B. ein Innengewinde sein, in das ein medizinisches minimalinvasives oder ein endoskopisches Instrument einschraubbar ist. Eine solche Einwegeinführspitze sitzt sehr sicher auf dem Instrument. Ein Herausrutschen aus dem Instrument ist selbst nach teilweise begonnenem Schmelzvorgang noch verhindert. Der Einführspitzenkörper kann einen Sterilisationseinsatz aufweisen. Dadurch ist eine besonders sichere hygienische Anwendung möglich. Das erstarrte Medium kann eingefärbt sein. Dadurch können unterschiedliche Größen (Durchmesser) oder unterschiedliche Formen (kreisartiger, ovaler, rechteckiger, dreieckiger, achteckiger Querschnitt, etc) der Einwegeinführspitzen durch jeweilige Einfärbungen gekennzeichnet werden. Dem Medium kann ein Gel zur Erhöhung der Zugfestigkeit beigemengt sein. Dadurch wird die Bruchfestigkeit der Einführspitze erhöht.
Die Instrumente 12 und 14 und 11, 13 und 15 können z.B. mit einem solchen Einführelement kombiniert werden, das einen Einführelementkörper, in den ein medizinisches minimalinvasives oder ein endoskopisches Instrument einführbar ist, und eine am distalen Ende des Einführelementkörpers angeordnete öffnungsfähige Spitze hat. Im geschlossenen Zustand dient die öffnungsfähige Spitze dazu, mittels Einstechen in das Gewebe eine Körperöffnung zu erzeugen. Das Einführelement kann dann in den Körper eingeschoben werden. Die öffnungsfähige Spitze erlaubt das Hindurchdringen des Instruments nach dem Einführen in den Körper. Somit ergibt sich ein einfaches und kostengünstiges Einführelement, das leicht zu handhaben ist. Die öffnungsfähige Spitze kann aus einem elastischen Material ausgebildet sein, und die öffnungsfähige Spitze kann daran angepasst ist, dass sie durch ein distales Ende des im Einführelementkörper geführten Instruments aufgebogen wird. Ein solches elastisches Material kann z.B. ein Metall oder ein Kunststoff sein. Vorraussetzungen für das Material sind lediglich Verträglichkeit durch den zu behandelnden Körper und eine ausreichende Elastizität, die die Öffnungsbewegung der Spitze gestattet. Somit wäre jedes Material, das die die vorstehenden Bedingungen erfüllt, geeignet. Das Aufbiegen durch das distale d. h. das vordere Ende des im Einführelementkörper geführten Instruments sorgt für einen einfachen Öffnungsvorgang. Zusätzliche Einrichtungen zum Öffnen der Spitze sind nicht erforderlich. Die öffnungsfähige Spitze und der Einführelementkörper können einstückig aus dem elastischen Material ausgebildet sein. Dadurch wird das gesamte Einführelement aus einem Material gefertigt. Dies vereinfacht den Herstellvorgang und senkt die Kosten. Das Einführelement kann einen am proximalen Ende des Einführelementkörpers angeordneten Griff aufweisen. Mittels des Griffes kann das Einführelement auf einfache Weise wieder aus der erzeugten Körperöffnung herausgezogen werden. Der Griff kann als senkrecht zum proximalen Endabschnitt des Einführelementkörpers gerichteter Flansch ausgebildet sein. Da das Instrument im Einführelementkörper geführt wird, ist ein senkrecht zum Einführelementkörper angeordneter Flansch stets leicht betätigbar. Beim Herausziehen des Einführelements muss lediglich der Flansch vom Körper weg gedrückt werden. Der Flansch des Griffes kann mit einer Durchgangsbohrung versehen sein, in der der Außenumfangsrand des proximalen Endes des Einführelementkörpers fest eingesetzt ist. Dann sind Griff und Einführelementkörper einstückig und ausreichend fest miteinander verbunden. Der Einführelementkörper kann einen axialen Schlitz entlang seiner gesamten Längserstreckung zumindest an dem Abschnitt, an dem ein Instrument einführbar ist, aufweisen. Der Einführelementkörper kann am axialen Schlitz aufbiegbar sein. Somit kann das Einführelement nach dem Herausziehen aus der Körperöffnung am Instrumentenschaft vom Körper weg geschoben werden und durch eine seitlich vom Instrument weg erfolgende Bewegung des Einführelements aufgrund des Aufbiegens des Einführelements an seinem axialen Schlitz vorsichtig vom Instrument gelöst werden. Das Instrument kann danach noch in der Körperöffnung eingeführt verbleiben. Der Einführelementkörper kann eine axiale Sollbruchstelle entlang seiner gesamten Längserstreckung zumindest an dem Abschnitt, an dem ein Instrument einführbar ist, aufweisen. Der Einführelementkörper kann an der axialen Sollbruchstelle aufbrechbar sein. Hierbei kann der vom Instrument gelöst werden, indem die Sollbruchstelle aufgebrochen wird. Ein solches Einführelement kann als Einwegeinführelement verwendet werden und weist eine gute Führung am Instrument auf. Der Einführelementkörper kann entlang seiner gesamten Längserstreckung eine Überlappung seiner zylinderartigen Umfangswand aufweist. Dabei ist die Überlappung so aufweitbar, dass das Maß der Querschnittsfläche des Einführelementkörper verändert wird. Die Wand des zylinderartigen Einführelementkörpers ist sozusagen „aufgerollt“. Instrumente mit unterschiedlichen Durchmessern können in den Einführelementkörper eingeführt werden und die aufgerollte Wand passt sich dem Durchmesser des eingeführten Instruments an. Dabei besitzt der Einführelementkörper ein Querschnittsflächen-Ausgangsmaß, wobei bei Einführen eines Instruments mit einem größeren Durchmesser als das Ausgangsmaß die Querschnittsfläche vergrößert wird. Ein rohrartiger Kanal kann am Umfang des Einführelementkörpers entlang der Längsrichtung des Einführelementkörpers ausgebildet sein. Der Kanal ist vorzugsweise an einem Bereich des Umfangs des Einführelementkörpers angeordnet ist, der zum Schlitz, zur Sollbruchstelle oder zur Überlappung entgegengesetzt ist. Durch diesen Kanal wird eine Verbindung des Körperraumes zum Außenbereich geschaffen. Diese Verbindung kann zum Gaseinleiten (Insufflation) genutzt werden. Unter Umständen wäre auch eine Absaugung durch diesen Kanal möglich. Der Einführelementkörper und die Spitze können aus einem sogenannten Formgedächtnismaterial bestehen. Bei Belastung, d. h. bei durch das Instrumentenende bewirktem Aufdrückvorgang, wird das Material der Spitze aufgebogen. Bei Entlastung, d. h. wenn das Instrumentenende wieder in den Einführelementkörper eingefahren wird, kehrt das Material durch seine innere Spannung wieder in seine Ursprungsform zurück. Ein Formgedächtnismaterial ist also für ein Mehrwegeinführelement besonders gut geeignet. Die öffnungsfähige Spitze kann aus mehreren am Einführelementkörper elastisch angelenkten Flügeln bestehen. Jeder Flügel ist dabei an seiner proximalen Grundseite mit dem Einführelementkörper verbunden und verjüngt sich von der proximalen Grundseite zu einem distalen Endpunkt, wobei seine sich von der proximalen Grundseite zum distalen Endpunkt erstreckenden lateralen Seiten im geschlossenen Zustand mit den entsprechenden Seiten des benachbarten Flügels in Kontakt stehen. Eine solche öffnungsfähige Spitze öffnet sich ähnlich wie eine Blüte. Eine einfache und sichere Gestaltung eines öffnungsfähigen Einführelements wird ermöglicht. Die Spitze, der Spitzenbereich oder das gesamte Einführelement können aus einem transparenten Material bestehen. Im Gegensatz zu nicht transparenten Materialien kann der Chirurg beim Einstechen eines Einführelements mit transparenter Spitze durch die Spitze hindurch schauen. Eine transparente Spitze ermöglicht somit eine außerordentlich genaue Handhabung bei der Festlegung des Einstechpunktes des Einführelements. Die Spitze kann im ungeöffneten Zustand abgedichtet ist. Dabei können die Seitenflächen der Spitze, die beim Öffnen der Spitze voneinander weg bewegt werden, ein Dichtmaterial aufweisen. Die Seitenflächen der Spitze können auch eine derartige Oberfläche aufweisen, dass sie eine ausreichende Dichtfähigkeit der geschlossenen Spitze bewirken. Somit kann die Spitze beim Herausziehen des Instruments eine Dichtfunktion übernehmen.
Bezugszeichenliste

1: Haltevorrichtung
2: Bauchdecke (des Patienten)
3: Organ (des Patienten)
11–15: endoskopische Instrumente
11, 13, 15: Bildaufnahmeeinrichtung (Kamera)
12, 14: Beleuchtungseinrichtung
20: Bildauswertungseinheit
30: Verkabelung
41, 42, 43: Monitor
120: Lichtkegel der Beleuchtungseinrichtung 12
140: Lichtkegel der Beleuchtungseinrichtung 14

Claims

Endoskopiesystem mit mehreren separaten endoskopischen Instrumenten (11–15) und einer Bildauswertungseinheit (20), wobei die mehreren separaten endoskopischen Instrumenten (11–15) aus zumindest zwei Bildaufnahmeeinrichtungen (11, 13, 15) oder zumindest zwei Beleuchtungseinrichtungen (12, 14) bestehen, wobei die zumindest zwei Bildaufnahmeeinrichtungen (11, 13, 15) oder die zumindest zwei Beleuchtungseinrichtungen (12, 14) unter verschiedenen Winkeln und/oder an verschiedenen Positionen anordenbar sind.
Endoskopiesystem gemäß Anspruch 1, wobei die mehreren separaten endoskopischen Instrumente (11–15) zumindest zwei Bildaufnahmeeinrichtungen (11, 13, 15) und zumindest eine Beleuchtungseinrichtung (12, 14) aufweisen.
Endoskopiesystem gemäß Anspruch 1, wobei die mehreren separaten endoskopischen Instrumente (11–15) zumindest zwei Beleuchtungseinrichtungen (12, 14) und zumindest eine Bildaufnahmeeinrichtung (11, 13, 15) aufweisen.
Endoskopiesystem gemäß Anspruch 1, wobei die mehreren separaten endoskopischen Instrumente (11–15) zumindest zwei Bildaufnahmeeinrichtungen (11, 13, 15) aufweisen, an denen jeweils eine Beleuchtungseinrichtung angebracht ist.
Endoskopiesystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einer Halteeinrichtung (1) zum Halten der mehreren separaten endoskopischen Instrumente (11–15), wobei die Halteeinrichtung (1) über dem Einsatzort anordenbar ist.
Endoskopiesystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer Drahtlosverbindung für eine drahtlose Signalübertragung zwischen Bildaufnahmeeinrichtung (11, 13, 15) und/oder Beleuchtungseinrichtung (12, 14) zu der Bildauswertungseinheit (20).
Endoskopiesystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer Kabelverbindung für eine Signalübertragung per Kabel zwischen Bildaufnahmeeinrichtung (11, 13, 15) und/oder Beleuchtungseinrichtung (12, 14) zu der Bildauswertungseinheit (20).
Endoskopiesystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Bildauswertungseinheit (20) Monitore (41, 42, 43) in gleicher Anzahl wie die Anzahl der Bildaufnahmeeinrichtungen (11, 13, 15) aufweist, wobei jeder Bildaufnahmeeinrichtung (11, 13, 15) ein Monitor (41, 42, 43) zugewiesen ist, der das von ihr aufgenommene Bild zeigt.
Endoskopiesystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die zumindest zwei Beleuchtungseinrichtungen (12, 14) in der Lage sind, eine zu beleuchtende Stelle gleichzeitig anhand zueinander in drei Dimensionen versetzt positionierbaren Beleuchtungseinrichtungen (12, 14) zu beleuchten.
Endoskopiesystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die zumindest zwei Bildaufnahmeeinrichtungen (11, 13, 15) so positionierbar sind, dass sie ein zusammengesetzten Bild erzeugen, das aus zumindest zwei Bildern zusammengesetzt ist, die gleichzeitig anhand zueinander in drei Dimensionen versetzt anordenbare Bildaufnahmeorte erzeugbar sind.
Endoskopiesystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Bildauswertungseinheit (20) einen Monitor für die Bildaufnahmeeinrichtung(en) (11, 13, 15) aufweist, wobei die Bildauswertungseinheit (20) des Weiteren eine Bildverarbeitungseinrichtung aufweist, die die Bildinformationen der Bildaufnahmeeinrichtungen (11, 13, 15) geeignet kombiniert und die geeignet kombinierten Bildinformationen an den Monitor leitet.
Endoskopiesystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das auf dem Monitor darstellbare Bild ein Panoramabild ist, das aus Bildinformationen der Bildaufnahmeeinrichtungen (11, 13, 15) aus zumindest zwei Perspektiven zusammengesetzt ist.
Endoskopiesystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die zumindest zwei Beleuchtungseinrichtungen (12, 14) gleichzeitig zumindest zwei verschieden große Lichtkegel (120, 140) erzeugen können und/oder gleichzeitig verschiedene Wellenlängen ausstrahlen können.
Steuersystem zur Steuerung der Position von mehreren separaten endoskopischen Instrumenten (11–15), wobei die mehreren separaten endoskopischen Instrumenten (11–15) aus zumindest zwei Bildaufnahmeeinrichtungen (11, 13, 15) oder zumindest zwei Beleuchtungseinrichtungen (12, 14) bestehen, wobei das Steuersystem die zumindest zwei Bildaufnahmeeinrichtungen (11, 13, 15) oder die zumindest zwei Beleuchtungseinrichtungen (12, 14) unter verschiedenen Winkeln und/oder an verschiedenen Positionen anordnet.
Steuersystem gemäß Anspruch 14 zur Anwendung bei einem Endoskopiesystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13.