DE102021116905A1

DE102021116905A1 - Rauschenerkennungsschaltung

Info

Publication number: DE102021116905A1
Application number: DE102021116905.4A
Authority: DE
Inventors: Sten Carlsen; Tobias Michael Østergren
Original assignee: Ambu AS
Current assignee: Ambu AS
Priority date: 2021-06-30
Filing date: 2021-06-30
Publication date: 2023-01-05
Also published as: CN117580496A

Abstract

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Endoskop (2), das Folgendes umfasst: einen proximalen Endoskopgriff oder Interface (4), der ein Griff- oder Interfacegehäuse (38), einen Arbeitskanal-Zugangsanschluss (24) und eine Leiterplatte (40) umfasst, wobei die Leiterplatte (40) innerhalb des Griff- oder Interfacegehäuses (38) untergebracht ist; einen Einführstrang (6), der sich vom Endoskopgriff oder Interface (4) aus erstreckt und einen Einführschlauch (8), einen Biegeabschnitt (10) und eine distale Spitzeneinheit (12) umfasst, wobei die distale Spitzeneinheit (12) ein Kameramodul (13) umfasst, das mit der Leiterplatte (40) verbunden ist; einen Arbeitskanal (22), der sich vom Arbeitskanal-Zugangsanschluss (24) des Endoskopgriffs oder Interface (4) zur distalen Spitzeneinheit (12) des Einführstrangs (6) erstreckt; und einen Detektorschaltkreis (60), der so konfiguriert ist, dass er das Vorhandensein eines hochfrequenten Rauschens und einer elektrischen Störung erfasst, die sich aus der Verwendung und dem Betrieb eines elektrochirurgischen Werkzeugs (25) im Arbeitskanal (22) ergeben. Ferner bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein System, das ein Endoskop (2) und eine Displayeinheit (18) umfasst.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Endoskop oder eine Endoskopeinheit, die Folgendes umfasst: einen proximalen Endoskopgriff (Handheld) oder alternativ dazu ein Interface zum Verbinden des Endoskops mit beispielsweise einem Roboterarm, umfassend ein (Griff- oder Interface-)Gehäuse, einen Arbeitskanal-Zugangsanschluss und eine (Griff-/Interface-)Leiterplatte, wobei die Leiterplatte innerhalb des Griff-/Interface-Gehäuses untergebracht ist; einen Einführstrang (Endoskopschaft), der sich (in einer distalen Richtung) von dem Endoskopgriff erstreckt und der einen Einführschlauch, einen (aktiv betätigbaren) Biegeabschnitt (sog. „Umlenkung“), der an einem distalen Ende/Endabschnitt des Einführschlauchs vorgesehen ist, und eine distale Spitzeneinheit (Endoskopkopf), die an einem distalen Ende des Biegeabschnitts vorgesehen ist, umfasst oder daraus besteht, wobei die distale Spitzeneinheit ein Kameramodul umfasst, das (elektrisch) mit der Leiterplatte verbunden ist; und einen Arbeitskanal, der sich vom Arbeitskanal-Zugangsanschluss des Endoskopgriffs/Interface zur distalen Spitzeneinheit des Einführstrangs erstreckt. Darüber hinaus bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein (endoskopisches) System mit einem Endoskop und einer Displayeinheit.
Verwandter Stand der Technik
Endoskope und ähnliche Spezialinstrumente wie Bronchoskope, Arthroskope, Kolonoskope, Laparoskope, Gastroskope und Duodenoskope sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden zumindest zur visuellen Untersuchung und Diagnose von Hohlorganen und Körperhöhlen sowie gegebenenfalls zur Unterstützung von Operationen, z. B. zur gezielten Gewebeentnahme, eingesetzt. Aus dem Stand der Technik sind sowohl wiederverwendbare als auch Einweg-Endoskope bekannt. Grundsätzlich kann ein Einführstrang, bestehend aus einem Einführschlauch, einem (distalen) Biegeabschnitt und einer (distalen) Spitzeneinheit, der sich in dieser Reihenfolge von einem proximalen Endoskopgriff aus erstreckt, in ein mit dem Endoskop zu untersuchendes Hohlorgan oder eine Körperhöhle eingeführt werden.
Bekannte Endoskope verfügen in der Regel über einen internen Arbeitskanal, der grundsätzlich innerhalb des Einführstrangs vorgesehen ist und sich vom Endoskopgriff in Richtung der distalen Spitzeneinheit erstreckt und eine Öffnung am distalen Ende der distalen Spitzeneinheit aufweist. Der Arbeitskanal ist in der Regel über einen im Endoskopgriff vorgesehenen Zugangsanschluss zugänglich. Über den Zugangsanschluss kann ein chirurgisches Instrument durch den Arbeitskanal in die Körperhöhle des Patienten (d. h. distal zur Endoskopspitze) geführt werden. Ein Operateur kann mit dem chirurgischen Instrument medizinische Eingriffe in der Körperhöhle des Patienten durchführen. In diesem Zusammenhang ist es bereits bekannt, elektrochirurgische Werkzeuge bei endoskopischen Eingriffen zu verwenden, d. h. elektrochirurgische Werkzeuge über den Zugangsanschluss und den Arbeitskanal in die Körperhöhle des Patienten einzuführen. Darüber hinaus kann der Arbeitskanal auch als Absaugkanal verwendet werden, um z.B. Körperflüssigkeit aus einem Operationsgebiet im Körper des Patienten abzusaugen.
Es sind z. B. elektrochirurgische Werkzeuge bekannt, die mit Hochspannungsimpulsen (z. B. in einem Bereich von 4 kV bis 5 kV) betrieben werden, die Hochfrequenzrauschen und elektrische Störungen erzeugen. Ein elektrochirurgisches Werkzeug, das für die Argonplasma-Koagulation (APC) ausgelegt ist, ist ein Beispiel für solche elektrochirurgischen Werkzeuge. Die Argon-Plasma-Koagulation ist ein elektrochirurgisches, monopolares Verfahren zur oberflächlichen Blutstillung, Devitalisierung und Ablation unter Verwendung von ionisiertem Argon-Gas, das als inertes Gas leicht ionisiert werden kann. Hochspannungsimpulse erzeugen ein starkes elektrisches Feld (Hochfrequenz), das als Hochfrequenzrauschen und elektrische Störung an Kabeln zur Übertragung von Bildern von der distalen Spitze zum Griff wahrgenommen werden kann. Das Hochfrequenzrauschen und die elektrischen Störungen können entlang des gesamten Arbeitskanals bis zu einer Werkzeugspitze des elektrochirurgischen Werkzeugs vorhanden sein.
Es ist bekannt, solche elektrochirurgischen Werkzeuge in Kombination mit bekannten wiederverwendbaren Endoskopen zu verwenden. In wiederverwendbaren Endoskopen bestehen viele Komponenten aus Metallteilen und die Kabel zur Bildübertragung von der distalen Spitze zum Griff, wobei die Kabel innerhalb des Einführstrangs des Endoskops vorgesehen sind, können so abgeschirmt sein, dass wiederverwendbare Endoskope eine gute Abschirmung gegen Hochfrequenzrauschen und elektrische Störungen bieten, die durch die Verwendung solcher elektrochirurgischen Werkzeuge entstehen können.
Für Einweg-Endoskope ist es wichtig, dass das gesamte Endoskop wirtschaftlich und kostengünstig hergestellt werden kann. Daher werden Teile/Komponenten von Einweg-Endoskopen hauptsächlich aus Materialien wie Kunststoff, Polymer und/oder Harz hergestellt. Der Arbeitskanal ist bei Einweg-Endoskopen in der Regel als flexibler Polymerschlauch ausgebildet. Außerdem ist es wünschenswert, für Einweg-Endoskope unabgeschirmte Kabel zu verwenden, die billiger sind als geschirmte Kabel. Daher bieten Einweg-Endoskope in der Regel keine gute Abschirmung gegen Hochfrequenzrauschen und elektrische Störungen, wenn ein elektrochirurgisches Werkzeug in den Arbeitskanal eingeführt und betrieben wird. Dennoch sollte auch ein Einweg-Endoskop für elektrochirurgische Werkzeuge geeignet sein, ohne dass die Live-Bilder durch Hochfrequenzrauschen und elektrische Störungen auf den Kommunikationsbus beeinträchtigt werden. Dementsprechend ist zu vermeiden, dass der Kommunikationsbus beeinträchtigt wird, so dass z.B. Daten an einer falschen Stelle in ein Register eines in einer Endoskop-Spitzeneinheit vorgesehenen Kameramoduls geschrieben werden.
Konkret sind an der distalen Spitzeneinheit von Endoskopen (sowohl Einweg- als auch wiederverwendbare Endoskope) in der Regel Bildaufnahmemittel wie ein Kameramodul mit einem Bildsensor und einem Bildsensorschaltkreis installiert. Ein vom Bildsensor erfasstes Bild kann auf einem Monitor/Bildschirm angezeigt werden, der in einer an das Endoskop angeschlossenen Displayeinheit vorgesehen ist. Die Displayeinheit kann ferner eine Bildbearbeitungsvorrichtung wie eine CPU oder ein FPGA umfassen, die über einen Kommunikationsbus mit dem Bildsensor kommunizieren kann. Insbesondere können die vom Bildsensor aufgenommenen Bilder über den Kommunikationsbus an die Bildbearbeitungsvorrichtung übertragen und dort verarbeitet werden. Außerdem können Einstellungen von der Bildbearbeitungsvorrichtung über den Kommunikationsbus an das in der distalen Spitze vorgesehene Kameramodul übertragen werden. Für Einweg-Endoskope gilt in der Regel, dass die Kabel für den Kommunikationsbus nicht abgeschirmt sind.
Wenn ein hochfrequentes elektrochirurgisches Werkzeug (wie z. B. ein elektrochirurgisches Werkzeug, das zur Durchführung einer Argonplasma-Koagulation konfiguriert ist) in den Arbeitskanal eines Endoskops eingeführt und vom Bediener bedient wird, treten hohe Frequenzen und starkes Rauschen auf, die den Kommunikationsbus beeinträchtigen und dazu führen können, dass Bits falsch eingefügt werden, z.B. an einer falschen Stelle in einem Register oder mit einem falschen Wert, und Bits der übertragenen Daten bei der Datenübertragung über den Kommunikationsbus fehlen, da der Kommunikationsbus recht nahe am Arbeitskanal und damit an der elektrischen Hochfrequenz-Störgeräuschquelle (dem elektrochirurgischen Werkzeug) angeordnet ist. Insbesondere für Einweg-Endoskope, die einen Kommunikationsbus mit unabgeschirmten Kabeln für die Übermittlung von Bildsignalen und Einstellungen verwenden, gilt, dass beim Auftreten von Hochfrequenzrauschen und elektrischen Störungen in einem Bildsignal dies zu flackernden und eingefrorenen Bildern auf dem an die Bildbearbeitungsvorrichtung angeschlossenen Bildschirm/Monitor führen kann. Wenn Hochfrequenzrauschen und eine elektrische Störung in einem Einstellungssignal, insbesondere in einer Registeradresse, auftritt, werden die Daten wahrscheinlich an eine unbekannte Adresse geschrieben, nämlich an einen unerwarteten, zufälligen Ort, was zu einer Unterbrechung des normalen Betriebs führen kann, und ein vollständiger Reset des gesamten Systems wäre erforderlich, um den korrekten Betrieb wiederaufzunehmen. Somit können das Hochfrequenzrauschen und die elektrischen Störungen die Leistung des endoskopischen Betriebs drastisch beeinträchtigen und dazu führen, dass der Bediener nicht mehr in der Lage ist, ein endoskopisches Verfahren wie vorgesehen durchzuführen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass bei der Verwendung von hochfrequenten elektrochirurgischen Werkzeugen mit Einweg-Endoskopen (mit insbesondere dem Kommunikationsbus, der nicht gut abgeschirmt ist) das Endoskop und eine zugehörige Displayeinheit, die Live-Bilder auf einem Bildschirm anzeigt, sehr anfällig für Hochfrequenzrauschen und elektrische Störungen sind, die durch die Verwendung solcher elektrochirurgischen Werkzeuge entstehen. Es besteht insbesondere die Gefahr des Verlustes von Live-Bildern, weil die Kommunikation auf dem Kommunikationsbus schief läuft, d.h. Daten an falschen Stellen in das Register des Kameramoduls in der distalen Spitze geschrieben werden.
Kurzbeschreibung der Offenbarung
Aufgabe und Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen oder zumindest zu verringern und der oben beschriebenen Situation in geeigneter Weise zu begegnen. Insbesondere soll ein an eine Displayeinheit anschließbares (Einweg-)Endoskop bereitgestellt werden, das für den Einsatz mit hochfrequenten elektrochirurgischen Werkzeugen geeignet ist. Flackernde und eingefrorene Bilder auf einem an das Endoskop angeschlossenen Bildschirm/ Monitor sowie Unterbrechungen des normalen Betriebs/ Systemausfälle sollen verhindert werden.
Die Aufgaben und Ziele der vorliegenden Offenbarung werden durch ein Endoskop nach Anspruch 1 und durch ein (endoskopisches) System nach Anspruch 12 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beansprucht und/oder werden im Folgenden erläutert.
In der vorliegenden Offenbarung bedeutet „distal“ im Wesentlichen „in einer Richtung weg vom Bediener (hin zum Patienten)“ und „proximal“ im Wesentlichen „in einer Richtung zum Bediener (weg vom Patienten)“.
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Endoskop mit: einem proximalen Endoskopgriff oder einem (Roboter-)Interface mit einem Griff-/Interfacegehäuse, einem Arbeitskanal-Zugangsanschluss und einer Leiterplatte, wobei die Leiterplatte im Griff-/Interfacegehäuse untergebracht ist; einem Einführstrang (Endoskopschaft), der sich in einer distalen Richtung von dem Endoskopgriff/ Interface erstreckt und einen Einführschlauch, einen (aktiv betätigbaren) Biegeabschnitt und eine distale Spitzeneinheit (Endoskopkopf) umfasst, wobei die distale Spitzeneinheit ein (elektrisch) mit der Leiterplatte verbundenes Kameramodul umfasst; einem Arbeitskanal, der sich vom Arbeitskanal-Zugangsanschluss des Endoskopgriffs/des Interfaces zur distalen Spitzeneinheit des Einführstrangs erstreckt; und einen Detektorschaltkreis, der so konfiguriert ist, dass er das Vorhandensein von Hochfrequenzrauschen und einer elektrischen Störung erfasst, die insbesondere von einer Verwendung und einem Betrieb eines (separaten) elektrochirurgischen Werkzeugs (nicht Gegenstand des Endoskops) herrühren, das in den Arbeitskanal eingeführt wird.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist das Endoskop mit einem Detektorschaltkreis ausgestattet, der so konfiguriert ist, dass er das Vorhandensein von Hochfrequenzrauschen und elektrischen Störungen im Arbeitskanal erkennt, wenn ein elektrochirurgisches Werkzeug in der Körperhöhle eines Patienten betrieben wird. D.h. das Endoskop selbst ist so konfiguriert, dass es das Vorhandensein von Hochfrequenzrauschen und elektrischer Störungen erkennt. Vorteilhaft ist, dass Hochfrequenzrauschen und elektrische Störungen direkt und unmittelbar dort erkannt werden, wo sie auftreten, nämlich im Endoskop. Das Hochfrequenzrauschen und die elektrischen Störungen werden also vorzugsweise nicht in einer Displayeinheit erfasst, die an das Endoskop angeschlossen werden kann. Es hat sich gezeigt, dass das Erkennen hochfrequenter Störgeräusche und elektrischer Störungen direkt und unmittelbar im Endoskop mittels des Detektorschaltkreises der vorliegenden Offenbarung vorteilhaft ist gegenüber dem Erkennen von Hochfrequenzrauschen und elektrischer Störungen mittels der Displayeinheit, die einen Kommunikationsbus abhört, der aufgenommene Bilder vom Kameramodul zur Displayeinheit überträgt. Das Endoskop gemäß der vorliegenden Offenbarung ermöglicht insbesondere eine bessere Erkennung von Hochfrequenzrauschen und elektrischen Störungen, wenn ein Magnetfeld mit variierender Polarisation entlang einer Länge des Einführstrangs vorhanden ist (mit im Wesentlichen keinen/weniger Abschirmungseigenschaften).
Die vorliegende Offenbarung stellt somit einen dedizierten Detektorschaltkreis zur Verfügung, der in der Nähe des Ortes, an dem das Hochfrequenzrauschen und die elektrischen Störungen erzeugt werden (d. h. in der Nähe des Arbeitskanals), vorgesehen/angeordnet ist und der so konfiguriert ist, dass er solches Hochfrequenzrauschen und elektrischen Störungen zuverlässig und robust detektiert (insbesondere aufgrund der oben erwähnten geringeren Abschirmungseigenschaften des (Einweg-/Einmalgebrauchs-) Einführstrangs, der im Allgemeinen aus Kunststoff/Harz besteht). Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist das Endoskop selbst also spezifisch konfiguriert/angepasst, um für/mit hochfrequenten elektrochirurgischen Operationen verwendet zu werden, und das Endoskop selbst detektiert das Hochfrequenzrauschen und die elektrischen Störungen.
Das Endoskop gemäß der vorliegenden Offenbarung ist vorzugsweise ein Einwegendoskop, das im Wesentlichen aus Teilen aus Kunststoff/Polymer/Harzmaterial besteht. D.h. vorzugsweise sind die meisten Teile des Endoskops aus Kunststoff/Polymer/Harzmaterial hergestellt, um das Einweg-Endoskop/ das für den einmaligen Gebrauch vorgesehene und konfigurierte Endoskop kostengünstig und wirtschaftlich herzustellen. Z.B. kann der Arbeitskanal des Endoskops, der sich innerhalb des Endoskopgriffs/Interface und innerhalb des Einführstrangs (vom Arbeitskanal-Zugangsanschluss bis zur distalen Spitzeneinheit) erstreckt, ein Verbindungsteil aus Polymermaterial, das den Zugangsanschluss umfasst, und einen (flexiblen) Polymer-/Harz-/Kunststoff-Arbeitskanalschlauch umfassen.
Das Kameramodul, das an einem distalen Ende des Einführstrangs/ in der distalen Spitzeneinheit angeordnet vorgesehen/ positioniert ist, kann einen Bildsensor und einen Bildsensorschaltkreis umfassen. Der Bildsensor kann mit der im Endoskopgriff/Interface vorgesehenen Leiterplatte (Griff-/ Interface) in elektrischer Verbindung stehen/ elektrisch verbunden sein. D.h. elektrische Leitungen/ Drähte können die Leiterplatte und den Bildsensor verbinden. Die Leiterplatte ist vorzugsweise in einem Griff-/Interfacegehäuse untergebracht, das aus zwei Halbschalen gebildet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Detektorschaltkreis: ein Sensorteil, das so konfiguriert ist, dass es das Vorhandensein des Hochfrequenzrauschens und der elektrischen Störung erkennt, und ein Schaltkreisteil, das elektrisch mit dem Sensorteil verbunden und so konfiguriert ist, dass es ein Ausgangssignal liefert, das das Vorhandensein des Hochfrequenzrauschens und der elektrischen Störung anzeigt. Der Detektorschaltkreis ist insbesondere als elektrischer Schaltkreis realisiert/ausgebildet, der das Sensorteil und das Schaltkreisteil umfasst/ aus diesen besteht. Das Schaltkreisteil und das Sensorteil können über eine elektrische Leitung/ einen elektrischen Draht (elektrische Leitungen/ Drähte) miteinander verbunden sein. Daher ist es vorteilhaft, dass das Hochfrequenzrauschen und die elektrischen Störungen vom Sensorteil erfasst und über die elektrische Leitung/das elektrische Kabel direkt an das Schaltkreisteil übertragen werden, und dass das Schaltkreisteil so konfiguriert ist, dass es ein vom Sensorteil empfangenes Eingangssignal entsprechend verarbeitet. Insbesondere ist das Schaltkreisteil so konfiguriert, dass es ein Ausgangssignal bereitstellt/ausgibt, das anzeigen kann, ob Hochfrequenzrauschen und eine elektrische Störung (einer bestimmten Qualität und/oder Quantität) im Arbeitskanal vorhanden sind, die geeignet sind, eine Datenübertragung über den Kommunikationsbus zu stören, oder ob kein solches Hochfrequenzrauschen und keine solche elektrische Störung vorhanden ist.
Z.B. kann das Schaltkreisteil zwei verschiedene Ausgangssignale (z.B. „niedrig“ und „hoch“) liefern, wobei ein Ausgangssignal (z.B. „niedrig“) anzeigt, dass Hochfrequenzrauschen und eine elektrische Störung im Arbeitskanal vorliegen, die geeignet ist, die Datenübertragung über den Kommunikationsbus zu stören, und wobei ein Ausgangssignal (z. B. „hoch“) anzeigt, dass kein Hochfrequenzrauschen und keine elektrische Störung (einer bestimmten Qualität und/oder Quantität) vorhanden sind oder dass das elektrische Rauschen (und die elektrische Störung) in einem Bereich liegt, in dem die Datenübertragung über die Kommunikationsbus nicht gestört wird (anders ausgedrückt, das elektrische Rauschen liegt in einem toleranten Bereich).
Das Schaltkreisteil kann in die im Endoskopgriff/ Interface vorgesehene Leiterplatte integriert sein. Daher ist das Sensorteil gemäß einer bevorzugten Ausführungsform elektrisch mit der Leiterplatte verbunden, und das Hochfrequenzrauschen und die elektrischen Störungen können somit vom Sensorteil auf die Leiterplatte übertragen werden.
Das Ausgangssignal des Schaltkreisteils kann als Eingang zu einer (separaten) Displayeinheit dienen, die mit dem Endoskop verbunden ist/verbunden werden kann. Das Ausgangssignal kann also an eine solche Displayeinheit weitergeleitet werden. Es versteht sich, dass das Ausgangssignal direkt an die Displayeinheit übertragen oder indirekt an die Displayeinheit übertragen und von dieser empfangen werden kann. Das Ausgangssignal kann z.B. auch ein Triggersignal sein, das eine angeschlossene Leitung, z.B. eine Taktleitung, in dem Kommunikationsbus herunterzieht, der die erfassten Bilder vom Bildsensor zur Bildbearbeitungsvorrichtung überträgt. Anders und allgemeiner ausgedrückt, kann die Griff-/Interface-Leiterplatte (in die das Schaltkreisteil vorzugsweise integriert ist) so konfiguriert sein, dass sie einen bereits vorhandenen Bus (z. B. den Kommunikationsbus, der die erfassten Bilder vom Kameramodul an die Displayeinheit überträgt) herunterzieht, um der Displayeinheit ein Signal zu liefern, das anzeigt, dass im Endoskop Hochfrequenzrauschen und eine elektrische Störung vorhanden sind. Daher ist vorteilhafterweise in dem Endoskop nach der vorliegenden Offenbarung kein zusätzlicher Draht zwischen der Griff-/ Interface-Leiterplatte und der Displayeinheit erforderlich.
Vorzugsweise ist das Sensorteil so konfiguriert, dass es dem Schaltkreisteil eine Spannung zuführt, und das Schaltkreisteil ist so konfiguriert, dass es das Ausgangssignal auf der Grundlage der dem Schaltkreisteil vom Sensorteil zugeführten Spannung ändert/ausgibt. Das Eingangssignal, das der Schaltkreisteil vom Sensorteil erhält, ist daher vorzugsweise eine Spannung. Anders ausgedrückt: Der Sensorteil ist so konfiguriert, dass er dem Schaltkreisteil einen Spannungseingang bereitstellt, und der Schaltkreisteil ist so konfiguriert, dass er den vom Sensorteil empfangenen Spannungseingang verarbeitet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Schaltkreisteil so konfiguriert, dass es eine obere Grenzwertspannung und eine untere Grenzwertspannung einstellt (die z. B. mit einem Spannungsteiler-Netzwerk eingestellt werden können), und das Ausgangssignal des Schaltkreisteils wird geändert, wenn die vom Sensorteil übertragene Spannung über der oberen Grenzwertspannung oder unter der unteren Grenzwertspannung liegt. Anders ausgedrückt: Das Schaltkreisteil ist so konfiguriert, dass es feststellt, ob die vom Sensorteil empfangene Spannung in einem „Fenster“ zwischen der oberen Grenzwertspannung und der unteren Grenzwertspannung liegt. Solange sich die Spannung in diesem „Fenster“ befindet, gibt es im Endoskop kein Hochfrequenzrauschen und keine elektrischen Störungen (einer bestimmten Qualität und/oder Quantität), die die Datenübertragung über den Kommunikationsbus beeinträchtigen könnten. Das Schaltkreisteil ist vorzugsweise so konfiguriert, dass es das Ausgangssignal wechselt, wenn die Spannung über der oberen Grenzwertspannung liegt oder wenn die Spannung unter der unteren Grenzwertspannung liegt. Diese Änderung des Ausgangssignals kann darauf hinweisen, dass im Endoskop Hochfrequenzrauschen und eine elektrische Störung (einer bestimmten Qualität und/oder Quantität) vorliegen, die die Datenübertragung über den Kommunikationsbus beeinträchtigen/stören kann.
Vorzugsweise umfasst das Schaltkreisteil einen Fensterkomparator. Bei dem Fensterkomparator kann es sich um eine Schaltung handeln, die innerhalb eines bestimmten Spannungsrahmens/-fensters arbeitet, wodurch ein Fenstereffekt erzeugt wird, so dass der Fensterkomparator ein erstes Ausgangssignal/eine erste Ausgangsspannung (z. B. „niedrig“) liefern kann, wenn eine Eingangsspannung des Sensorteils unter einen bestimmten Wert, d. h. die untere Grenzwertspannung, fällt oder wenn die Eingangsspannung des Sensorteils über einen bestimmten Wert, d. h. die obere Grenzwertspannung, steigt. Ein zweites Ausgangssignal/ Ausgangsspannung (z.B. „hoch“) kann also nur dann bereitgestellt werden, wenn der Spannungseingang vom Sensorteil zwischen der unteren Grenzwertspannung und der oberen Grenzwertspannung liegt. Daher kann gesagt werden, dass das Schaltkreisteil vorzugsweise so konfiguriert ist, dass es eine obere Grenzwertspannung und eine untere Grenzwertspannung einstellt, und dass das Ausgangssignal des Fensterkomparators geändert wird, wenn die vom Sensorteil übertragene Spannung oberhalb der oberen Grenzwertspannung oder unterhalb der unteren Grenzwertspannung liegt. Besonders bevorzugt kann der Fensterkomparator als IC-Chip oder als zwei Operationsverstärker gemäß der vorliegenden Offenbarung realisiert sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Sensorteil auf/an dem Arbeitskanal so angeordnet, dass es den Arbeitskanal zumindest teilweise umgibt.
Insbesondere ist das Sensorteil ein elektrisch leitfähiges Teil und so gestaltet/konfiguriert, dass es wie ein Kondensator funktioniert. Das Sensorteil ist somit vorzugsweise als Kondensator aufladbar ausgebildet, d.h. es kann durch ein elektrisches Feld aufgeladen werden, das durch ein Hochfrequenzrauschen und eine elektrische Störung erzeugt wird, die wiederum durch ein im Arbeitskanal betriebenes elektrochirurgisches Werkzeug erzeugt wird. Zu diesem Zweck kann das Sensorteil zumindest eine elektrisch leitende/ leitende Oberfläche haben und eine ausreichende Oberfläche aufweisen, um als Kondensator zu funktionieren.
Der Arbeitskanal kann durch ein Verbindungsteil gebildet werden, das den Zugangsanschluss, einen Arbeitskanalschlauch und optional ein Spitzengehäuse der distalen Spitzeneinheit umfasst, und das Sensorteil kann (direkt) an einer Außenfläche des Verbindungsteils oder an einer Außenfläche des Arbeitskanalschlauchs positioniert sein. Z.B. kann das Sensorteil direkt auf die Außenfläche des Arbeitskanalschlauchs oder auf die Außenfläche des Verbindungsteils geklebt werden. Vorzugsweise ist die Wandstärke des Verbindungsteils oder des Arbeitskanalschlauchs so bemessen, dass nur ein geringer Abstand zwischen dem Sensorteil und einem Innenraum des Arbeitskanals besteht, insbesondere ein Abstand von weniger als 3 mm, vorzugsweise von weniger als 2 mm, z.B. in einem Bereich zwischen 1 mm und 2 mm. Anders ausgedrückt, das Sensorteil sollte recht nahe an einer elektrischen Hochfrequenz-Rauschquelle/ einem elektrochirurgischen Werkzeug (zumindest an einem Kabel des elektrochirurgischen Werkzeugs) vorgesehen/angeordnet sein.
Das Sensorteil kann eine Fläche zwischen 0,5 cm² und 2 cm², insbesondere etwa 1 cm², haben, um eine ausreichende Kapazität für die Erfassung des hochfrequenten Störgeräuschs und der elektrischen Störung zu gewährleisten. Wenn ein solches Sensorteil den Arbeitskanal zumindest teilweise umgibt, erfüllt es den gewünschten Zweck, wie ein Kondensator zu funktionieren.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann das Sensorteil als elektrisch leitende Folie oder Band, z. B. eine Kupferfolie, oder als flexible Leiterplatte ausgebildet sein, so dass es gebogen und geformt werden kann, um einer Außenkontur des Arbeitskanals zu folgen, d. h. den Arbeitskanal zumindest teilweise zu umgeben.
Vorzugsweise ist das Sensorteil innerhalb des Endoskopgriffs/Interface angeordnet. Insbesondere hat sich nach der vorliegenden Offenbarung herausgestellt, dass Hochfrequenzrauschen und elektrische Störungen entlang des gesamten Arbeitskanals auftreten, wenn eine hohe Spannung (z.B. etwa 4 kV bis 5 kV) über ein Kabel, das mit dem elektrochirurgischen Werkzeug verbunden ist und sich vom elektrochirurgischen Werkzeug durch den gesamten Arbeitskanal und aus dem Arbeitskanal-Zugangsanschluss heraus erstreckt, auf eine Werkzeugspitze eines elektrochirurgischen Werkzeugs übertragen wird. Daher können auch dann, wenn das elektrochirurgische Werkzeug innerhalb der Körperhöhle des Patienten (distal in Bezug auf eine Arbeitskanalöffnung) und damit in der Nähe eines Kameramoduls, das den Bildsensor umfasst, und der Kommunikationsbus, der Bilder vom Bildsensor zur Griffleiterplatte und vorzugsweise weiter zur Displayeinheit überträgt, betrieben wird, Hochfrequenzrauschen und elektrische Störungen auch in einem Teil des Arbeitskanals erfasst werden, der im Endoskopgriff/Interface angeordnet ist. Anders ausgedrückt: Hochfrequenzrauschen und elektrische Störungen und damit ein (starkes) elektrisches Feld sind innerhalb und entlang des gesamten Arbeitskanals vorhanden, wenn das elektrochirurgische Werkzeug in der Körperhöhle des Patienten betrieben wird. Wenn das Sensorteil im Inneren des Endoskopgriffs/des Interface angeordnet ist, ist es leicht zugänglich und kann einfach um den Arbeitskanal herum montiert werden, z.B. um ein den Zugangsanschluss umfassendes Verbindungsteil, und mit der Griff-/Interface-Leiterplatte verbunden werden, da es sich in der Nähe der Griff-/Interface-Leiterplatte befindet. Insbesondere kann eine elektrische Leitung/ein elektrisches Kabel zwischen dem Sensorteil und dem Schaltkreisteil/der Griffleiterplatte kurz sein. Es versteht sich jedoch, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf diese Konfiguration beschränkt ist und das Sensorteil grundsätzlich überall um den Arbeitskanal herum angeordnet werden kann, z.B. überall um den Arbeitskanalschlauch herum.
Der Detektorschaltkreis kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eine (Kupfer-)Folie und einen Fensterkomparator umfassen. Gemäß dieser Ausführungsform kann sich das Ausgangssignal des Fensterkomparators ändern, wenn eine Spannung von der Folie in den Fensterkomparator eingegeben wird.
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auch auf ein (endoskopisches) System, das Folgendes umfasst: ein Endoskop, wie oben beschrieben; und eine Displayeinheit, die mit der Leiterplatte verbunden ist, die in dem Griff-/ Interfacegehäuse des Endoskopgriffs/ Interface untergebracht ist, die so konfiguriert ist, dass sie mit dem Kameramodul, das in der distalen Spitzeneinheit des Einführstrangs vorgesehen ist, über einen Kommunikationsbus kommuniziert, und die so konfiguriert ist, dass sie eine Kommunikation auf/ von/ über den Kommunikationsbus (zumindest für eine vorbestimmte Zeitspanne) beendet/ stoppt, wenn der Detektorschaltkreis das Vorhandensein des Hochfrequenzrauschens und der elektrischen Störung (einer bestimmten Qualität und/oder Quantität) erkennt.
Während der Hauptaspekt der vorliegenden Offenbarung die Erkennung eines hochfrequenten Störgeräuschs und einer elektrischen Störung durch das Endoskop selbst ist, ist es ein zusätzlicher Aspekt der vorliegenden Offenbarung, Maßnahmen bereitzustellen, die durchgeführt werden, wenn das Endoskop das/die hochfrequente(n) Störgeräusch(e) und die elektrische(n) Störung(en) erkennt. Vor diesem Hintergrund ist es bevorzugt, wenn die Displayeinheit in der Lage ist/ konfiguriert ist, eine Kommunikation auf dem Kommunikationsbus, der z.B. zur Übermittlung von erfassten Bildern vom Kameramodul an der distalen Spitzeneinheit des Einführstrangs an die Displayeinheit verwendet wird, bei Auftreten von Hochfrequenzrauschen und elektrischen Störungen (zumindest für eine vorbestimmte Zeitspanne) zu beenden, vorzugsweise nach einem bestimmten Verfahren/ Algorithmus. Die Displayeinheit kann somit so konfiguriert sein, dass sie vorzugsweise kontinuierlich oder pulsierend prüft, ob ein Signal (Ausgangssignal des Detektorschaltkreises oder Eingangssignal eines Kommunikationsbus, das durch das Ausgangssignal des Detektorschaltkreises ausgelöst wird) empfangen wird, das das Auftreten von hochfrequenten Störgeräuschen und elektrischen Störungen anzeigt, die geeignet sind, die Kommunikation über den Kommunikationsbus zu stören. Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann daher vorteilhafterweise der Kommunikationsbus auch nach dem Auftreten von Hochfrequenzrauschen und elektrischen Störungen nicht in einen gestörten Zustand übergehen, in dem keine Live-Bilder vom Kameramodul an die Displayeinheit übermittelt werden können, da die Kommunikation vorübergehend abgebrochen wird. Würde eine Kommunikation über den Kommunikationsbus erfolgen, wenn Hochfrequenzrauschen und elektrische Störungen im Arbeitskanal auftreten, bestünde die Gefahr, dass der Kommunikationsbus in einen solchen gestörten Zustand gerät.
Die Displayeinheit kann in elektrischer Verbindung mit der Griff-/Interface-Leiterplatte stehen. D.h. eine elektrische Leitung/Draht (elektrische Leitungen/Drähte) kann die Displayeinheit und die Griff-/Interface-Leiterplatte verbinden. Dies kann z.B. über einen Steckanschluss einfach realisiert sein.
Die Displayeinheit kann so konfiguriert sein, dass sie die Griff-/Interface-Leiterplatte und das Kameramodul (und damit den Bildsensorschaltkreis und den Bildsensor) mit Strom versorgt. Auf diese Weise ist keine zusätzliche (separate) Energiequelle erforderlich, die die Leiterplatte und das Kameramodul mit Strom versorgt.
Die Displayeinheit kann einen Eingabeschaltkreis umfassen, der eine logische Schaltung zur Kommunikation mit der im Griff-/ Interfacegehäuse des Endoskopgriffs/ Interface untergebrachten Leiterplatte und mit dem in der distalen Spitzeneinheit des Endoskops vorgesehenen Kameramodul umfasst. Der Eingabeschaltkreis kann so konfiguriert/vorbereitet sein, dass er das Ausgangssignal vom Detektorschaltkreis/ Rauschendetektionsschaltkreis gemäß der vorliegenden Offenbarung empfängt. Insbesondere kann der Eingabeschaltkreis über den Steckanschluss mit dem Endoskop verbunden sein. Der Eingabeschaltkreis kann eine Eingabeleiterplatte umfassen.
Das Ausgangssignal bzw. das durch das Ausgangssignal ausgelöste Signal kann über einen bereits vorhandenen Kommunikationsbus von der Griff-/ Interface-Leiterplatte zum Eingabeschaltkreis übertragen/ kommuniziert werden. Auf diese Weise ist keine zusätzliche Leitung zwischen dem Schaltkreisteil/ der Griff-/ Interface-Leiterplatte und der Displayeinheit erforderlich. Stattdessen kann eine bereits vorhandene Leitung/ein Bus verwendet werden.
Der Eingabeschaltkreis kann eine Bildbearbeitungsvorrichtung wie ein programmierbares FPGA (Field Programmable Gate Array) umfassen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das System ferner ein elektrochirurgisches Werkzeug, das so konfiguriert ist, dass es mit Hochspannungsimpulsen betrieben wird, die Hochfrequenzrauschen und eine elektrische Störung erzeugen. Die Hochspannungsimpulse können z.B. zwischen/im Bereich von 4 kV bis 5 kV liegen. Das elektrochirurgische Werkzeug kann dazu vorgesehen sein, in den Arbeitskanal des Endoskops eingeführt zu werden. Die Hochspannungsimpulse können zu einem elektrischen Feld führen, und das elektrische Feld kann ein Sensorteil des Detektorschaltkreises aufladen, wenn das elektrochirurgische Werkzeug in der Körperhöhle eines Patienten untergebracht ist und betrieben wird.
Die vorliegende Offenbarung kann sich auch auf die folgenden Aspekte beziehen, wobei jeder Aspekt der folgenden Aspekte unabhängig und beliebig mit einem der oben genannten Aspekte und den Ansprüchen kombiniert werden kann:

1. System umfassend: ein Endoskop, eine Displayeinheit und einen Kommunikationsbus, vorzugsweise einen seriellen Kommunikationsbus; wobei das Endoskop umfasst: einen proximalen Endoskopgriff oder Interface, der ein Griff- oder Interfacegehäuse und eine Griff- oder Interface-Leiterplatte umfasst, die innerhalb des Griff- oder Interfacegehäuses untergebracht ist; und einen Einführstrang, der sich von dem Endoskopgriff oder Interface erstreckt und einen Einführschlauch, einen Biegeabschnitt und eine distale Spitzeneinheit umfasst, wobei die distale Spitzeneinheit ein Kameramodul umfasst, das einen Bildsensor, der so konfiguriert ist, dass er Bilder erfasst, und einen Bildsensorschaltkreis, der so konfiguriert ist, dass er mit der Displayeinheit über den Kommunikationsbus kommuniziert, umfasst; wobei die Displayeinheit einen Eingabeschaltkreis umfasst, der so konfiguriert ist, dass er mit der Griff- oder Interface-Leiterplatte und mit dem Bildsensorschaltkreis über den Kommunikationsbus kommuniziert; und der Kommunikationsbus das Endoskop und die Displayeinheit verbindet und so konfiguriert ist, dass er eine Kommunikation zwischen dem Bildsensorschaltkreis, der Griff- oder Interface-Leiterplatte und dem Eingabeschaltkreis ermöglicht; wobei der Eingabeschaltkreis der Displayeinheit so konfiguriert ist, dass er vorzugsweise kontinuierlich oder pulsierend auf ein Hochfrequenzrauschen und eine elektrische Störung auf dem Kommunikationsbus prüft.
2. System nach Aspekt 1, wobei der Eingabeschaltkreis so konfiguriert ist, dass er eine Kommunikation über den Kommunikationsbus im Falle eines Hochfrequenzrauschens und einer elektrischen Störung auf dem Kommunikationsbus abbricht.
3. System nach Aspekt 1 oder 2, wobei die Kommunikation zwischen dem Eingabeschaltkreis, der Griff- oder Interface-Leiterplatte und dem Bildsensorschaltkreis auf Master-Slave-Basis erfolgt, wobei der Eingabeschaltkreis der Master ist und die Griff- oder Interface-Leiterplatte und der Bildsensorschaltkreis Slaves sind.
4. System nach Aspekt 3, wobei der Eingabeschaltkreis so konfiguriert ist, dass er zunächst ein Kommunikationsleitung-Ausgangssignal einer Kommunikationsleitung des Kommunikationsbus einstellt und das Kommunikationsleitung-Ausgangssignal mit einem von der Griff- oder Interface-Leiterplatte empfangenen Kommunikationsleitung-Eingangssignal der Kommunikationsleitung vergleicht, um ein Vorhandensein des Hochfrequenzrauschens und der elektrischen Störung auf dem Kommunikationsbus zu bestimmen.
5. System nach Aspekt 4, wobei das Kommunikationsleitung-Ausgangssignal ein Ausgangstaktsignal einer Taktleitung des Kommunikationsbus ist und das Kommunikationsleitung-Eingangssignal ein Eingangstaktsignal der Taktleitung des Kommunikationsbus ist, und der Eingabeschaltkreis so konfiguriert ist, dass er zunächst das Ausgangstaktsignal einstellt und das Ausgangstaktsignal mit dem von der Griff- oder Interface-Leiterplatte empfangenen Eingangstaktsignal vergleicht, um das Vorhandensein des Hochfrequenzrauschens und der elektrischen Störung auf dem Kommunikationsbus festzustellen.
6. System nach Aspekt 4 oder 5, wobei der Eingabeschaltkreis so konfiguriert ist, dass er ein Vergleichssignal erzeugt, das auf einem Vergleich des Kommunikationsleitung-Ausgangssignals und des Kommunikationsleitung-Eingangssignals basiert, und dass er das Vorhandensein des Hochfrequenzrauschens und der elektrischen Störung feststellt, wenn das Vergleichssignal einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet.
7. System nach einem der Aspekte 1 bis 3, wobei das Endoskop ferner umfasst: einen Arbeitskanal, der zum Einführen eines elektrochirurgischen Werkzeugs in die Körperhöhle eines Patienten konfiguriert ist; und einen Detektorschaltkreis, der konfiguriert ist, um das Hochfrequenzrauschen und die elektrische Störung, die aus einer Verwendung und einem Betrieb des elektrochirurgischen Werkzeugs resultieren und den Kommunikationsbus beeinflussen, im Arbeitskanal zu erfassen.
8. System nach Aspekt 7, wobei der Detektorschaltkreis so konfiguriert ist, dass er ein Ausgangssignal liefert, das das Vorhandensein von Hochfrequenzrauschen und elektrischen Störungen auf dem Kommunikationsbus anzeigt.
9. System nach einem der vorhergehenden Aspekte 1 bis 8, wobei der Eingabeschaltkreis konfiguriert ist, um: a) zu bestimmen, ob ein Störungserfassungssignal empfangen wird; und b) den Kommunikationsbus zu sperren, falls das Störungserfassungssignal empfangen wird.
10. System nach Aspekt 9, wobei der Eingabeschaltkreis weiterhin konfiguriert ist, um:
- c) für eine erste vorbestimmte Zeitspanne nach einem weiteren Störungserfassungssignal zu suchen; d) falls in Schritt c) kein weiteres Störungserfassungssignal empfangen wird, einen Betrieb des Kommunikationsbus neu zu starten; und e) falls in Schritt c) ein weiteres Störungserfassungssignal empfangen wird, zu warten, bis für die erste vorbestimmte Zeitspanne kein Störungserfassungssignal empfangen wird, d. h. bis ein Ende eines von einem elektrochirurgischen Werkzeug ausgesandten Plusfolgen (Bursts) erreicht ist.
11. System gemäß Aspekt 10, wobei der Eingabeschaltkreis ferner konfiguriert ist, um:
- f) am Ende der Pulsfolge (Burst) eine zweite vorbestimmte Zeitperiode abzuwarten und zu bestimmen, ob während der zweiten vorbestimmten Zeitperiode eine weitere Pulsfolge detektiert wird; g) falls in Schritt f) keine weitere Pulsfolge (124) detektiert wird, den Betrieb des Kommunikationsbus (48) neu zu starten; und h) falls in Schritt f) eine weitere Pulsfolge (124) detektiert wird, Schritt f) zu wiederholen, bis in Schritt f) keine weitere Pulsfolge (124) detektiert wird.
12. System nach einem der vorangehenden Aspekte 1 bis 11, das ferner ein elektrochirurgisches Werkzeug umfasst, das so konfiguriert ist, dass es in einen Arbeitskanal des Endoskops eingeführt werden kann und während des Betriebs ein elektrisches Hochfrequenz-Störgeräuschsignal abgibt, das eine Pulsfolge mit einem breiten Frequenzbereich umfasst.
13. Displayeinheit mit einem Eingabeschaltkreis, der so konfiguriert ist, dass er vorzugsweise kontinuierlich oder pulsierend auf Hochfrequenzrauschen und elektrische Störungen auf einem Kommunikationsbus prüft, über die die Displayeinheit mit einem Endoskop verbindbar ist und die eine Kommunikation zwischen dem Eingabeschaltkreis und dem Endoskop ermöglicht.
14. Displayeinheit nach Aspekt 14, wobei der Eingabeschaltkreis so konfiguriert ist, dass er die Kommunikation über den Kommunikationsbus im Falle eines Hochfrequenzrauschens und einer elektrischen Störung auf dem Kommunikationsbus abbricht.
15. Verfahren zum, vorzugsweise kontinuierlichen oder pulsierenden, Überprüfen eines Kommunikationsbus, über den eine Displayeinheit mit einem Endoskop verbindbar ist und der eine Kommunikation zwischen der Displayeinheit und dem Endoskop ermöglicht, auf Hochfrequenzrauschen und eine elektrische Störung, und vorzugsweise zum Beenden der Kommunikation über den Kommunikationsbus im Falle eines Hochfrequenzrauschens und einer elektrischen Störung auf dem Kommunikationsbus.

Figurenliste
Die Offenbarung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert.

1 ist eine Draufsicht auf ein Endoskop und eine Displayeinheit gemäß der vorliegenden Offenbarung;
2 ist eine schematische Darstellung der elektrischen Verbindungen und Kommunikationsleitungen, die im Endoskop und der Displayeinheit gemäß der vorliegenden Offenbarung vorgesehen sind;
3 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Endoskopgriff des Endoskops in einer offenen Konfiguration zeigt;
4 ist eine perspektivische, illustrative Ansicht, die ein Sensorteil und eine Griffleiterplatte in einem vom Endoskopgriff demontierten Zustand zeigt;
5 zeigt eine erste Ausführungsform einer elektrischen Schaltung, die einen Detektorschaltkreis gemäß der vorliegenden Offenbarung bildet;
6 zeigt eine zweite Ausführungsform einer elektrischen Schaltung, die einen Detektorschaltkreis gemäß der vorliegenden Offenbarung bildet;
7 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung der Funktionsweise eines Fensterkomparators, der im Detektorschaltkreis gemäß der vorliegenden Offenbarung enthalten ist;
8 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung des Pulsierens eines elektrochirurgischen Werkzeugs in einem schnellen Pulsmodus;
9 zeigt eine Pulsfolge aus einer Vielzahl von Pulsfolgen, die in 8 dargestellt sind;
10 zeigt einzelne Pulse der in 9 gezeigten Pulsfolge;
11 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung des Pulsierens eines elektrochirurgischen Werkzeugs in einem langsamen Pulsmodus;
12 zeigt eine Pulsfolge aus einer Vielzahl von Pulsfolgen, die in 11 dargestellt sind; und
13 zeigt ein Flussdiagramm eines Algorithmus gemäß der vorliegenden Offenbarung.

Die Figuren sind schematisch und dienen lediglich dem Verständnis der Offenbarung. Die Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen können untereinander ausgetauscht werden.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
In 1 ist ein Endoskop 2 dargestellt. Bei dem Endoskop 2 handelt es sich vorzugsweise um ein Einwegendoskop, das im Wesentlichen aus Teilen aus Kunststoff/Polymermaterial gebildet ist. Das Endoskop 2 weist einen proximalen Endoskopgriff 4 auf, der dazu bestimmt ist, von einem Bediener gehalten zu werden, und der zur Aufnahme von Bedienteilen des Endoskops 2 ausgebildet ist. Hier ist das Vorhandensein eines Griffs 4 die bevorzugte Ausführungsform. Es ist jedoch auch möglich, anstelle des Griffs ein Interface zu verwenden, das an das distale Ende eines Roboterarms oder dergleichen gekoppelt werden kann. Da ein solches Interface die gleichen Funktionen wie ein Griff hat, sich aber im Wesentlichen nur in der äußeren Form unterscheidet, wird der Griff in den Figuren nur als Synonym für beide, Griff und Interface, dargestellt. Weiterhin umfasst das Endoskop 2 einen Einführstrang 6, der zum Einführen in die Körperhöhle eines Patienten ausgebildet ist. Der Einführstrang 6 umfasst einen (flexiblen/passiv biegbaren) Einführschlauch 8, einen (aktiv betätigbaren) Biegeabschnitt 10 und eine distale Spitzeneinheit 12, die sich in dieser Reihenfolge vom Endoskopgriff 4 aus erstrecken.
An/in der distalen Spitzeneinheit 12 ist ein Kameramodul 13 vorgesehen. Das Kameramodul 13 umfasst einen Bildsensorschaltkreis 42 und einen Bildsensor 14. Der Bildsensorschaltkreis 42 ist so ausgebildet, dass er eine Einstellung des Bildsensors 14 ermöglicht. Das Kameramodul 13 kann eine Lichtquelle wie z. B. Leuchtdioden oder optische Fasern umfassen, die mit einer proximalen Lichtquelle verbunden sind, so dass die Körperhöhle des Patienten beleuchtet und untersucht werden kann. Ein vom Bildsensor 14 aufgenommenes Bild kann auf einem Display 16 einer Displayeinheit 18 angezeigt werden. Das Endoskop 2 kann über einen Steckanschluss 20 mit der Displayeinheit 18 verbunden sein. Das Endoskop 2 kann einen Stecker umfassen, der in eine Buchse der Displayeinheit 18 eingesteckt werden kann. Es versteht sich, dass die Displayeinheit 18 nicht notwendigerweise das Display 16 umfasst. Alternativ kann auch ein externer Monitor vorgesehen sein, der nicht Teil der Displayeinheit 18 ist und der mit der Displayeinheit 18 verbunden ist.
Das Endoskop 2 hat einen internen Arbeitskanal 22. Der Arbeitskanal 22 wird im Wesentlichen gebildet durch einen Biopsieanschluss/ Y-Verbindung 76, einen mit der Y-Verbindung 76 verbundenen biegsamen/ flexiblen Polymerschlauch, d.h. einen Arbeitskanalschlauch 65, und ein Spitzengehäuse der distalen Spitzeneinheit 12, an/in dem der Arbeitskanal 22 eine Öffnung zur Umgebung bildet. Die Y-Verbindung 76 umfasst einen Zugangsanschluss 24 zum Einführen von Instrumenten in den Arbeitskanal 22. Der Arbeitskanalschlauch 65 ist im/innerhalb des Einführstrangs 6 vorgesehen und erstreckt sich von der im Endoskopgriff 4 vorgesehenen Y-Verbindung 76 in Richtung der distalen Spitzeneinheit 12. Der Arbeitskanal 22 ist über den Zugangsanschluss 24 zugänglich. Insbesondere ist ein elektrochirurgisches Werkzeug 25 ein Beispiel für ein Minimalinstrument, das über die Y-Verbindung 76 und den Arbeitskanalschlauch 65 durch den Arbeitskanal 22 in die Körperhöhle des Patienten geführt werden kann. Der Bediener kann somit mit dem Werkzeug 25 medizinische Eingriffe in der Körperhöhle des Patienten vornehmen.
Der Endoskopgriff 4 umfasst zwei Betätigungseinheiten 26, 28, nämlich eine erste Betätigungseinheit 26 und eine zweite Betätigungseinheit 28, zum aktiven Lenken/Biegen des Biegeabschnitts 10, wodurch die distale Spitzeneinheit 12 in bestimmte Richtungen ausgerichtet wird. Der Endoskopgriff 4 kann alternativ auch nur eine Betätigungseinheit 26, 28 umfassen. Bei der Betätigungseinheit 26, 28 kann es sich um ein Griffrad oder einen Hebel handeln. In der gezeigten Ausführungsform kann sowohl auf die erste Betätigungseinheit 26 als auch auf die zweite Betätigungseinheit 28 durch den Bediener eine Dreh-/Rotationskraft ausgeübt werden. Wie aus 1 zu entnehmen ist, sind die erste Betätigungseinheit 26 und die zweite Betätigungseinheit 28 koaxial angeordnet, d.h. um eine gemeinsame Drehachse drehbar. Die erste Betätigungseinheit 26 und die zweite Betätigungseinheit 28 sind in 1 beide als Griffräder ausgebildet.
Die distale Spitzeneinheit 12 kann durch Biegen des Biegeabschnitts 10 jeweils in verschiedene Richtungen ausgerichtet werden. Bei dem in 1 dargestellten Endoskop 2 handelt es sich grundsätzlich um ein Zwei-Ebenen-Biegeendoskop. Das bedeutet, dass die distale Spitzeneinheit 12, oder konkreter, der Biegeabschnitt 10 in eine erste Biegeebene (z.B. in eine Auf-und-Ab-Richtung) und in eine zweite Biegeebene (z.B. in eine Rechts-und-Links-Richtung) gebogen werden kann. Insbesondere kann die erste Betätigungseinheit 26 vom Bediener betätigt werden, um die distale Spitzeneinheit 12/ den Biegeabschnitt 10 in der ersten Biegeebene zu biegen, und die zweite Betätigungseinheit 28 kann vom Bediener betätigt werden, um die distale Spitzeneinheit 12/ den Biegeabschnitt 10 in der zweiten Biegeebene zu biegen. Die erste Biegeebene steht vorzugsweise senkrecht zur zweiten Biegeebene. Es versteht sich, dass das Endoskop 2 gemäß der vorliegenden Offenbarung auch ein Ein-Ebenen-Biegeendoskop sein kann.
Zur Erzielung der oben genannten Biegebewegungen kann der Biegeabschnitt 10 eine Vielzahl von Segmenten umfassen, wobei zwei benachbarte Segmente aus der Vielzahl von Segmenten, d. h. ein Segmentpaar, jeweils über entsprechende flexible Scharnierelemente verbunden sein können. Der Biegeabschnitt 10 kann weitgehend von einer flexiblen, schlauchartigen äußeren Abdeckung 30 bedeckt sein, um Verunreinigungen zu verhindern.
Das Endoskop 2 kann Steuerdrähte 31 (in 1 nicht dargestellt) zur Steuerung der Biegebewegung des Biegeabschnitts 10 aufweisen. Die Steuerdrähte 31, die in zusätzlichen Funktionskanälen innerhalb des Einführstrangs geführt werden, können mit der ersten Betätigungseinheit 26 und/oder mit der zweiten Betätigungseinheit 28 verbunden sein. Die Steuerdrähte 31 können sich durch den gesamten Einführschlauch 8 und vorzugsweise den gesamten Biegeabschnitt 10 erstrecken und sind mit dem distalsten Segment des Biegeabschnitts oder mit der distalen Spitzeneinheit verbunden. Durch Drehen der ersten Betätigungseinheit 26 können Steuerdrähte 31/ Steuerdrahtabschnitte gezogen und gelöst werden und die distale Spitzeneinheit 12 kann entsprechend einer Richtung, in der die erste Betätigungseinheit 26 gedreht wird, kippen. Mit anderen Worten: Durch Betätigung der ersten Betätigungseinheit 26 kann der Bediener die distale Spitzeneinheit 12 in die erste Biegeebene kippen, indem er den Biegeabschnitt 10 entsprechend biegt. Durch Drehen der zweiten Betätigungseinheit 28 können Steuerdrähte 31/Steuerdrahtabschnitte gezogen und gelöst werden und die distale Spitzeneinheit 12 kann entsprechend einer Richtung, in der die zweite Betätigungseinheit 28 gedreht wird, kippen. Mit anderen Worten: Durch Betätigung der zweiten Betätigungseinheit 28 kann der Bediener die distale Spitzeneinheit 12 in die zweite Biegeebene kippen, indem er den Biegeabschnitt 10 entsprechend verbiegt.
Das Endoskop 2, insbesondere der Endoskopgriff 4, umfasst ferner zwei Ventile, nämlich ein Gas-/Wassereinspritzventil 32 und ein Saugventil 34. Der Endoskopgriff 4 kann alternativ auch nur ein Ventil 32, 34 aufweisen. Das Gas-ZWassereinspritzventil 32 und das Saugventil 34 sind nebeneinander auf einer oberen Fläche 36 eines (insbesondere aus zwei Halbschalen gebildeten) Griffgehäuses 38 des Endoskopgriffs 4 angeordnet.
2 ist eine schematische Darstellung der elektrischen Verbindungen und Kommunikationswege, die im Endoskop 2 und der Displayeinheit 18 gemäß der vorliegenden Offenbarung vorgesehen sind. Wie in 2 zu sehen ist, umfasst der Endoskopgriff 4 eine Griffleiterplatte 40, die im Griffgehäuse 38 untergebracht ist. Die Griffleiterplatte 40 ist über elektrische Leitungen 44 mit dem Kameramodul 13, insbesondere mit dem Bildsensorschaltkreis 42 und dem Bildsensor 14, elektrisch verbunden und in elektrischer Verbindung.
Die Displayeinheit 18 ist über elektrische Leitungen 46 mit der Griffleiterplatte 40 elektrisch verbunden und kommuniziert mit dieser, wenn das Endoskop 2 und die Displayeinheit 18 über den Steckanschluss 20 verbunden sind, und ist zur Versorgung der Griffleiterplatte 40, des Bildsensorschaltkreises 42 und des Bildsensors 14 eingerichtet. Insbesondere kann die Displayeinheit 18 über einen Kommunikationsbus 48 mit dem Bildsensor 14 kommunizieren. Der Bildsensorschaltkreis 42 an der distalen Spitzeneinheit 12 ist dazu ausgebildet, eine Kommunikation über den Kommunikationsbus 48 zu führen. Die Kommunikation zwischen der Displayeinheit 18 und der Griff-Leiterplatte 40 kann alternativ drahtlos erfolgen und die Griff-Leiterplatte 40 kann alternativ mit einer Batterie betrieben werden. Die vom Bildsensor 14 aufgenommenen Bilder können über den Kommunikationsbus 48 an die Displayeinheit 18 übertragen und dort verarbeitet werden. Zu diesem Zweck umfasst die Displayeinheit 18 einen Eingabeschaltkreis 50 mit einer Logik zur Kommunikation mit der Griff-Leiterplatte 40 und zum Empfang der vom Bildsensor 14 über den Kommunikationsbus 48 erfassten Bilder. Der Eingabeschaltkreis 50 kann eine Leiterplatte sein. Mit anderen Worten: Der Kommunikationsbus 48 dient der Übertragung der vom Bildsensor 14 an der distalen Spitzeneinheit 12 des Endoskops 2 übertragenen Bilddaten an die Griff-Leiterplatte 40 im Endoskopgriff 4 und weiter an den Eingabeschaltkreis 50 der Displayeinheit 18. Einige Beispiele für Kommunikationsbusse sind I²C und SCCB (serieller Kamerasteuerbus), die sich beide als geeignete serielle Kommunikationsbusse im Sinne der vorliegenden Offenbarung erwiesen haben.
Der Eingabeschaltkreis 50 kann mit einer Logikschaltung, einem FPGA (Field Programmable Gate Array) 52 oder einem DSP (Digitaler Signalprozessor) usw. realisiert werden.
Insbesondere ist der Eingabeschaltkreis 50 mit einem FPGA 52 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung implementiert. Die Displayeinheit 18 ist so konfiguriert, dass sie die verarbeiteten Bilder auf dem Display 16 anzeigt.
Wie in 2 angedeutet, kann ein elektrochirurgisches Werkzeug 25, das so konfiguriert ist, dass es mit Hochspannungsimpulsen (z. B. in einem Bereich von 4 kV bis 5 kV) betrieben wird, die während des Betriebs Hochfrequenzrauschen und eine elektrische Störung erzeugen, über den Zugangsanschluss 24 in den Arbeitskanal 22 eingeführt werden. Ein solches elektrochirurgisches Werkzeug 25 ist aus dem Stand der Technik bekannt und wird in der Regel z. B. für die Kauterisation von Gewebe verwendet und kann durch den Arbeitskanal 22 und aus einer in der distalen Spitzeneinheit 12 vorgesehenen Arbeitskanalöffnung 56 geführt werden. Während des Betriebs des elektrochirurgischen Werkzeugs 25 führen die Hochspannungsimpulse zu einem starken elektrischen Feld (HF), das als Rauschen auf dem Kommunikationsbus 48 wahrgenommen wird. Das Rauschen kann sich negativ auf die Kommunikation auswirken, d. h. es kann zu einer elektrischen Störung führen. Ein Rauschen, das zu einer elektrischen Störung führt, wird als Hochfrequenzrauschen und elektrische Störung im Sinne der vorliegenden Offenbarung bezeichnet. Da der Arbeitskanal 22 gemäß der vorliegenden Offenbarung vorzugsweise aus Kunststoffmaterial besteht, bietet der Arbeitskanal 22 selbst keine gute/ausreichende Abschirmung gegen Hochfrequenzrauschen und elektrische Störungen. Daher ist der Kommunikationsbus 48 mit den Drähten 44, die im Einführstrang 6 neben dem Arbeitskanal 22 geführt werden, sehr anfällig für Hochfrequenzrauschen und elektrische Störungen aus dem Arbeitskanal. Wenn das elektrochirurgische Werkzeug 25 distal zur Arbeitskanalöffnung 56 in der Körperhöhle eines Patienten angeordnet ist, befinden sich der Bildsensorschaltkreis 42 und der Bildsensor 14 relativ nahe am elektrochirurgischen Werkzeug 25 und damit an der Quelle der hochfrequenten Störgeräusche und elektrischen Störungen. Wie bereits erwähnt, sind Hochfrequenzrauschen und elektrische Störungen jedoch entlang des gesamten Arbeitskanals 22 vorhanden, da das Kabel 58 die Spannung von etwa 4 kV bis 5 kV auf eine Werkzeugspitze des elektrochirurgischen Werkzeugs 25 überträgt.
Außerdem ist die Displayeinheit 18 so konfiguriert, dass sie über den Kommunikationsbus 48, insbesondere die Leitungen 44, Belichtungsdaten in den Bildsensor 14 schreibt. Insbesondere werden bei der Datenübertragung über den Kommunikationsbus 48 Daten in ein Register im Bildsensor 14 mit beispielsweise vier Bytes einschließlich Geräteadresse, zwei Registeradressen und vom Bildsensor 14 erfassten Bilddaten geschrieben und an die Displayeinheit 18 übertragen. Während des Betriebs des elektrochirurgischen Werkzeugs 25 können das Hochfrequenzrauschen und die elektrischen Störungen auf den Kommunikationsbus 48 dazu führen, dass bei der Datenübertragung falsche Bits eingefügt werden und Bits der übertragenen Daten fehlen.
Daher kann das Endoskop 2 gemäß der vorliegenden Offenbarung, wie in 2 gezeigt, einen Detektorschaltkreis 60 umfassen, der das Vorhandensein eines hochfrequenten Störgeräuschs und einer elektrischen Störung erfasst, die durch die Verwendung des elektrochirurgischen Werkzeugs 25 im Arbeitskanal 22 entstehen. Der Detektorschaltkreis 60 umfasst ein Sensorteil 62, das das Vorhandensein des hochfrequenten Störgeräuschs und der elektrischen Störung detektiert, und ein Schaltkreisteil 64, das elektrisch mit dem Sensorteil 62 verbunden ist. Das Sensorteil 62 ist in der Nähe des Arbeitskanals 22 angeordnet (insbesondere an einer Außenfläche des Arbeitskanalschlauchs 65 oder der Y-Verbindung 76), so dass es den Arbeitskanal 22 zumindest teilweise umgibt, wie bereits in 2 angedeutet. Das Sensorteil 62 kann auf dem Arbeitskanal 22, vorzugsweise innerhalb des Griffgehäuses 38, angeordnet sein. Das Sensorteil 62 kann zumindest teilweise um einen Teil des Arbeitskanals 22 herum angeordnet sein, vorzugsweise innerhalb des Griffgehäuses 38. Das Sensorteil 62 ist ein elektrisch leitendes Teil oder hat zumindest eine elektrisch leitende Oberfläche, die eine Kapazitätsladung aufbauen kann. Das Schaltkreisteil 64 des Detektorschaltkreises 60 kann, wie in 2 dargestellt, in der Griff leiterplatte 40 enthalten sein.
Wenn Hochfrequenzrauschen und eine elektrische Störung im Arbeitskanal 22 vorhanden ist, ist das Sensorteil 62 so konfiguriert, dass es eine Spannung in das Schaltkreisteil 64 einspeist. Das Schaltkreisteil 64 ist so konfiguriert, dass es ein Ausgangssignal liefert, das an die Displayeinheit 18 weitergeleitet wird. Das Ausgangssignal ist abhängig von der Spannung, die dem Schaltkreisteil 64 vom Sensorteil 62 zugeführt wird. Insbesondere kann das Ausgangssignal anzeigen, dass Hochfrequenzrauschen und eine elektrische Störung vorhanden sind, oder es kann anzeigen, dass kein Hochfrequenzrauschen und keine elektrische Störung vorhanden sind. Das Ausgangssignal des Schaltkreisteils 64 dient als Eingangssignal für die Displayeinheit 18, die auf der Grundlage des Eingangssignals die Kommunikation über den Kommunikationsbus 48 vorübergehend unterbrechen kann.
3 zeigt das Griffgehäuse 38 des Endoskopgriffs 4 in geöffneter Konfiguration, d.h. bei abgenommener Halbschale der beiden das Griffgehäuse 38 bildenden Halbschalen. Es ist zu erkennen, dass sich ein Arbeitskanalschlauch 65, der einen Teil des Arbeitskanals 22 bildet, von der Y-Verbindung 76 in den Einführstrang 6 erstreckt. Ferner ist zu erkennen, dass eine Vielzahl weiterer (Funktions-)Schläuche wie ein Wasserstrahlschlauch 66, ein Spülschlauch 68, ein Insufflationsschlauch 70, ein die elektrischen Leitungen 44 umfassender Leitungsschlauch 72 und Steuerdrähte 31 in den Einführstrang 6 geführt sind.
In 3 ist das Sensorteil 62 an der Y-Verbindung 76 angebracht, die den Zugangsanschluss 24 umfasst. Die Y-Verbindung 76 umfasst ferner einen ersten Einlasskanal 73, einen zweiten Einlasskanal 74, der in den ersten Einlasskanal 73 übergeht, und einen gemeinsamen Auslasskanal 75. Der zweite Einlasskanal 74 ist gegenüber dem ersten Einlasskanal 73 um einen Winkel von weniger als 90° abgewinkelt. Der Auslasskanal 75 bildet eine Verlängerung des ersten Einlasskanals 73. Der erste Einlasskanal 73, der zweite Einlasskanal 74 und der Auslasskanal 75 sind somit etwa Y-förmig zueinander angeordnet. Der Arbeitskanalschlauch 65 ist mit dem Auslasskanal 75 verbunden. Über den zweiten Einlasskanal 74 und den Auslasskanal 75 kann ein elektrochirurgisches Instrument 25 in den Arbeitskanalschlauch 65 eingeführt werden. Man kann also sagen, dass der zweite Einlasskanal 74, der Auslasskanal 75, der Arbeitskanalschlauch 65 und das Spitzengehäuse der distalen Spitzeneinheit 12 in Kombination den Arbeitskanal 22 bilden, und der zweite Einlasskanal 74 als Zugangsanschluss 24 dient. Es sind drei mögliche Anordnungen/ Positionen/ Standorte (1), (2) und (3) des Sensorteils 62 dargestellt, wobei das Sensorteil 62 nur in Position (1) eingezeichnet ist. Wie in 3 zu erkennen ist, befindet sich das Sensorteil 62 gemäß Position (1) um/auf einer Außenfläche des zweiten Einlasskanals 74. Gemäß Position (2) kann das Sensorteil 62 auch um die Y-Verbindung 76 in einem Übergangsbereich zwischen dem zweiten Einlasskanal 74 und dem Auslasskanal 75 angeordnet sein. Gemäß Position (3) kann das Sensorteil 62 auch um den Auslasskanal 75 der Y-Verbindung 76 herum angeordnet sein. Es versteht sich, dass das Sensorteil 62 auch um den mit dem Auslasskanal 75 verbundenen Arbeitskanalschlauch 65 angeordnet sein kann. In jedem Fall ist das Sensorteil 62 vorzugsweise innerhalb des Griffgehäuses 38 des Endoskopgriffs 4 angeordnet, um sich in der Nähe der Griffleiterplatte 40 zu befinden. Es versteht sich aber auch, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf diese Anordnung beschränkt ist und das Sensorteil 62 grundsätzlich überall (d.h. auch im gesamten Einführstrang 6) in der Nähe des Arbeitskanalschlauchs 65 angeordnet sein kann.
Das Sensorteil 62 kann aus einem leitfähigen Material hergestellt sein. Insbesondere ist das Sensorteil 62 in 3 als elektrisch leitende Folie oder Band ausgebildet und wird gebogen oder geformt, um einer Kontur des Arbeitskanals 22 zu folgen. Das Sensorteil 62 kann z. B. aus einer Kupferfolie oder einer flexiblen Leiterplatte bestehen, die nahe an der Außenfläche des Arbeitskanals 22, insbesondere an der Außenfläche der Y-Verbindung 76 oder des Arbeitskanalschlauchs 65, angeordnet ist. Das Sensorteil 62 kann auf die Außenfläche des Arbeitskanals 22 geklebt werden. Das Sensorteil 62 kann eine Fläche zwischen 0,5 cm² und 2 cm², insbesondere etwa 1 cm², aufweisen, um eine ausreichende Kapazität für die Erfassung des hochfrequenten Störgeräuschs und der elektrischen Störung bereitzustellen, und umgibt den Arbeitskanal 22 (zumindest teilweise), um die Hochspannungsimpulse, die Hochfrequenzrauschen und elektrische Störungen auf dem Kommunikationsbus 48 verursachen können, besser erfassen zu können. In der in 3 gezeigten Konfiguration, wenn das elektrochirurgische Werkzeug 25 in den Arbeitskanal 22 eingeführt ist, befindet sich das Sensorteil 62 (insbesondere eine Oberfläche des Sensorteils 62) recht nahe an der elektrischen Hochfrequenz-Rauschquelle (das elektrochirurgische Werkzeug 25 oder dessen Kabel 58). Daher wird das Sensorteil 62 durch ein elektrisches Feld aufgeladen, das durch das Hochfrequenzrauschen und die elektrische Störung erzeugt wird, die durch das im Arbeitskanal 22 betriebene elektrochirurgische Werkzeug 25 erzeugt werden.
Wie in 4 besser zu erkennen ist, ist das Sensorteil 62 vorzugsweise um/an einer Außenfläche der Y-Verbindung 76 angeordnet. Um durch das hochfrequente Störgeräusch und die elektrischen Störungen, die durch das im Arbeitskanal 22 betriebene elektrochirurgische Werkzeug 25 erzeugt werden, aufgeladen zu werden, sollte das Sensorteil 62 einen Abstand von weniger als 3 mm, insbesondere von weniger als 2 mm, z.B. von 1 mm bis 2 mm, von der Innenseite der Y-Verbindung 76 haben. Daher sollte eine Wandstärke der Y-Verbindung 76 entsprechend angepasst werden.
4 zeigt auch, dass das Sensorteil 62 über ein Kabel 78 mit der Griffleiterplatte 40 verbunden ist. Darüber hinaus zeigt 4 eine erste Kabelleitung 72, die von der Griffleiterplatte 40 in den Einführstrang 6 verläuft, und eine zweite Kabelleitung 80, die von der Griffleiterplatte 40 in Richtung der Displayeinheit 18 verläuft.
5 und 6 zeigen zwei Ausführungsformen von elektrischen Schaltplänen des Detektorschaltkreises 60. Die beiden Ausführungsformen beruhen auf demselben Konzept, sind aber leicht unterschiedlich umgesetzt. Beide Detektorschaltkreise 60 umfassen einen Kondensator 82 (d.h. das Sensorteil 62), der elektrisch mit einer Fensterkomparatorschaltung (enthalten im Schaltkreisteil 64) verbunden ist, die in 5 als IC (integrierter Schaltkreis) Chip 84 und in 6 als zwei OP-Verstärker 86, 88 dargestellt ist. Ein Ausgang der Fensterkomparatorschaltung wird über den Kommunikationsbus 48 an die Displayeinheit 18 kommuniziert, beispielsweise mit einer Taktleitung des Kommunikationsbus 48.
Funktionell wird der Kondensator 82 durch das hochfrequente Störgeräusch und die elektrischen Störungen aufgeladen, die während des Betriebs des elektrochirurgischen Werkzeugs 25 im Arbeitskanal 22 erzeugt werden, und der Fensterkomparator ist eine Schaltung, die innerhalb eines bestimmten Spannungsfensters arbeitet, wodurch ein Fenstereffekt entsteht, so dass, wenn eine Eingangsspannung 90 des Kondensators 82 unter ein bestimmtes Niveau fällt, hier untere Grenzwertspannung 92 genannt, eine Ausgangsspannung 94 niedrig wird, und wenn die Eingangsspannung 90 des Kondensators 82 über ein bestimmtes Niveau steigt, hier obere Grenzwertspannung 96 genannt, die Ausgangsspannung 94 niedrig wird. Die Ausgangsspannung ist also nur für Spannungen zwischen der unteren und oberen Grenzwertspannung 92, 96 hoch. Daher kann das hochfrequente Störgeräusch und die elektrische Störung, die den Kondensator 82 auflädt, dazu führen, dass die Spannung des Kondensators 82 oberhalb der oberen Grenzwertspannung 96 oder unterhalb der unteren Grenzwertspannung 92 liegt und vom Fensterkomparator erkannt werden kann.
In der vorliegenden Offenbarung definieren die obere und untere Grenzwertspannung 92, 96 den Bereich der hochfrequenten Störgeräusche und elektrischen Störungen. Sobald die Eingangsspannung 90 einen Bereich zwischen der oberen und der unteren Grenzwertspannung 92, 96 überschreitet, wird die Ausgangsspannung 94, die als Triggersignal zur Erkennung eines elektrischen Hochfrequenzrauschens angesehen werden kann, niedrig, und das Triggersignal kann eine angeschlossene Leitung in dem Kommunikationsbus 48, beispielsweise eine Taktleitung des Kommunikationsbus 48, weiter herunterziehen.
Im elektrischen Detail ist der Kondensator 82 in 5 elektrisch mit den Pins 1 IN- und 21N+ des IC-Chips 84 verbunden. Die obere Grenzwertspannung 96 in 5 ist elektrisch mit Pin 1 IN+ und die untere Grenzwertspannung 92 in 5 ist elektrisch mit Pin 2IN- des IC-Chips 84 verbunden. Die Spannungsversorgung Vcc liegt an Pin Vcc+ und Masse an Pin Vcc- an. Ein Kondensator 98 wirkt als Filter und eine Zener-Diode 100 als Spannungsregler.
In ähnlicher Weise ist der Kondensator 82 in 6 - über einen optionalen Widerstand 102 - elektrisch mit einem invertierenden Anschluss des OP-Verstärkers 86 und mit einem nichtinvertierenden Anschluss des OP-Verstärkers 88 verbunden. Die obere Grenzwertspannung 96 in 6 ist elektrisch mit einem nichtinvertierenden Anschluss des OP-Verstärkers 86 verbunden und die untere Grenzwertspannung 92 ist elektrisch mit einem invertierenden Anschluss des OP-Verstärkers 88 verbunden. Die Spannungsversorgung Vcc liegt an einer positiven Spannungsversorgung des OP-Verstärkers 86, 88 und Masse an einer negativen Spannungsversorgung des OP-Verstärkers 86, 88 an. Die Zener-Dioden 104, 106 bilden zusammen mit dem Widerstand 102 eine Zener-Klemme, um zu verhindern, dass eine Spannung einen bestimmten Wert überschreitet, wobei ein Widerstand 108 so ausgelegt ist, dass er den Strom auf einen sicheren Wert für die Zener-Dioden 104, 106 begrenzt. Ein Kondensator 110 wirkt als Filter.
Ferner kann eine Bias-Schaltung am Eingang der Fensterkomparatorschaltung vorgesehen werden, die elektrisch mit dem Kondensator 82 verbunden ist, wobei ein Spannungsteiler mit zwei Widerständen 112, 114 sowohl in 5 als auch in 6 verwendet wird, so dass die Spannung am Eingang der Fensterkomparatorschaltung schnell auf einen durch den Bias festgelegten Spannungswert beeinflusst werden kann. Insbesondere können die Werte der Widerstände 112, 114 gleich eingestellt werden, so dass der vorgesehene Spannungswert des Bias auf 1/2 Vcc festgelegt werden kann.
Die unteren und oberen Grenzwertspannungen 92, 96 werden vorzugsweise über ein Spannungsteilernetz eingestellt, das aus drei Widerständen 116, 118, 120 besteht. Die drei Widerstände 116, 118, 120 können so gewählt werden, dass sie gleiche Widerstandswerte aufweisen. So kann die Spannung an jedem Widerstand um ein Drittel der Versorgungsspannung Vcc abfallen. Daher kann die obere Grenzwertspannung 96 in diesem Beispiel auf 2/3 Vcc und die untere Grenzwertspannung auf 1/3 Vcc eingestellt werden. Die Widerstände 116, 118 und 120 können auf beliebige Werte zur Einstellung der unteren und oberen Grenzwertspannungen 92, 96 eingestellt werden.
Zusätzlich kann ein Pull-Up-Widerstand 122 am Ausgang des Fensterkomparatorschaltkreises vorgesehen sein, der an die gleiche Stromversorgung wie der Fensterkomparator oder an eine separate Stromversorgung in der Griff-Leiterplatte 40 angeschlossen werden kann.
Die Schaltungen in 5 und 6 zeigen nur zwei beispielhafte Ausführungen des Detektorschaltkreises 60. Die peripheren elektrischen Komponenten um den Kondensator 82 und den Fensterkomparator 84, 86, 88 können entsprechend den unterschiedlichen Anforderungen angepasst werden.
Die Funktionsweise des Fensterkomparators wird anhand von 7 besser verständlich. 7 zeigt einen zeitlichen Verlauf der Eingangsspannung 90 (durchgezogene Linie in 7) des Kondensators 82, der Ausgangsspannung 94 (gestrichelte Linie in 7), der oberen Grenzwertspannung 96/ U1 (gestrichelte Linie in 7) und der unteren Grenzwertspannung 92/ U2 (gepunktete Linie in 7). Die horizontale Achse stellt die Zeit und die vertikale Achse die Amplitude der Spannungen dar. Die obere Grenzwertspannung 96/ U1 und die untere Grenzwertspannung 92/ U2 definieren die Schwellenspannungen zur Bestimmung eines hochfrequenten Störgeräuschs und einer elektrischen Störung. Wenn die Eingangsspannung 90 zwischen der oberen Grenzwertspannung 96/ U1 und der unteren Grenzwertspannung 92/ U2 liegt, wird das Ausgangssignal (gestrichelte Linie in 7), das die Ausgangsspannung 94 des Schaltkreisteils 64 anzeigt, „hoch“, was als keine hochfrequenten Störgeräusche und keine elektrische Störung erkannt wird, während, wenn die Eingangsspannung 90 oberhalb der oberen Grenzwertspannung 96/ U1 oder unterhalb der unteren Grenzwertspannung 92/ U2 liegt, das Ausgangssignal, das die Ausgangsspannung 94 des Schaltkreisteils 64 anzeigt, „niedrig“ wird, was als Vorhandensein eines hochfrequenten Störgeräuschs und einer elektrischen Störung angesehen wird. Anders ausgedrückt, das Ausgangssignal des Schaltkreisteils 64 ändert sich, wenn die vom Sensorteil 62 übertragene Spannung die obere Grenzwertspannung 96/ U1 überschreitet oder unter die untere Grenzwertspannung 92/ U2 fällt.
Wie in 2 dargestellt, wird das Ausgangssignal über die Leitungen 46 von der Griffleiterplatte 40 zur Displayeinheit 18 übertragen. Auf diese Weise kann ein bereits vorhandener Bus wie der Kommunikationsbus 48 (der im Wesentlichen für die Übertragung von Bildern verwendet wird) zur Übertragung des Ausgangssignals verwendet werden, und es besteht gemäß der vorliegenden Offenbarung keine Notwendigkeit, einen zusätzlichen Kommunikationsbus bereitzustellen. Das Ausgangssignal des Schaltkreisteils 64 kann als Triggersignal betrachtet werden. Insbesondere kann eine Kommunikationsleitung wie die Taktleitung des Kommunikationsbus 48 heruntergezogen werden, wenn das Ausgangssignal/Triggersignal auf Low geht. Alternativ dazu kann das Ausgangssignal auch direkt an die Displayeinheit 18 übertragen werden. Die vorliegende Offenbarung stellt einen spezifischen Algorithmus/ein spezifisches Verfahren bereit, der/das ausgeführt wird, wenn das Ausgangssignal, das das Vorhandensein eines hochfrequenten Störgeräuschs und einer elektrischen Störung anzeigt, direkt oder indirekt von dem Eingabeschaltkreis 50 der Displayeinheit 18 empfangen wird. Die Displayeinheit 18 ist so konfiguriert, dass sie das Vorhandensein von hochfrequenten Störgeräuschen und elektrischen Störungen im Arbeitskanal 22, die sich auf den Kommunikationsbus 48 auswirken können, kontinuierlich überprüft. Wie weiter unten näher beschrieben wird, unterbricht die Displayeinheit 18 die Kommunikation auf dem Kommunikationsbus 48 zumindest für eine bestimmte Zeitspanne, wenn das Vorhandensein des hochfrequenten Störgeräuschs und der elektrischen Störung festgestellt wird.
In einer alternativen praktischen Ausführungsform ist im Endoskop 2 kein Detektorschaltkreis 60 vorgesehen. Gemäß dieser alternativen Ausführungsform überprüft oder überwacht der Eingabeschaltkreis 50 kontinuierlich einen Kommunikationsweg auf dem Kommunikationsbus 48. Der Kommunikationsbus 48 zwischen der Displayeinheit 18, der Griffleiterplatte 40 und dem Kameramodul 13 in der distalen Spitzeneinheit 12 kann auf Master/Slave basieren. Der Eingabeschaltkreis 50 an der Displayeinheit 18 ist vorzugsweise der Master und kann (ein Signal der) Kommunikationsleitung auf dem Kommunikationsbus 48 herunterziehen oder anheben, d.h. einstellen. Der Eingabeschaltkreis 50 kann dann laufend prüfen oder überwachen, ob das (Signal der) Kommunikationsleitung tatsächlich so ist, wie ursprünglich eingestellt. Der Eingabeschaltkreis 50 ist so konfiguriert, dass er feststellt, ob sich die Kommunikationsleitung in einem unerwarteten Zustand befindet, d. h. in einem Zustand, der nicht ursprünglich vom Eingabeschaltkreis 50 eingestellt wurde. Dies kann vom Eingabeschaltkreis 50 als Vorhandensein eines hochfrequenten Störgeräuschs und einer elektrischen Störung auf den Kommunikationsbus 48 interpretiert werden.
Insbesondere kann der Eingabeschaltkreis 50 als Master die Taktleitung steuern und ein Taktsignal über die Taktleitung senden. Die Griffleiterplatte 40 kann der Slave sein und das Taktsignal vom Master über die Taktleitung empfangen. Wenn das Ausgangssignal der vom Eingabeschaltkreis 50 eingestellten Taktleitung z.B. auf Low gezogen wird, die Taktleitung des Kommunikationsbus 48 aber plötzlich in einem unerwarteten High-Zustand ist, kann der Eingabeschaltkreis 50 dies als Vorhandensein von hochfrequenten Störgeräuschen und elektrischen Störungen auf den Kommunikationsbus 48 betrachten. Dieser Vergleich des vom Eingabeschaltkreis 50 eingestellten Ausgangssignals der Taktleitung und des von der Griffleiterplatte 40 empfangenen Eingangssignals der Taktleitung wird vom Eingabeschaltkreis 50 durchgeführt. Ein Vergleichssignal, das das Ergebnis des Vergleichs anzeigt, kann vom Eingabeschaltkreis 50 erzeugt werden. Sobald die Differenz des Vergleichs einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, kann der Eingabeschaltkreis 50 das Vergleichssignal auf „niedrig“ herunterziehen, was als Vorhandensein von Hochfrequenzrauschen und elektrischen Störungen auf dem Kommunikationsbus 48 angesehen wird.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Verfahren gemäß der alternativen praktischen Ausführungsform auf dem Eingabeschaltkreis 50 der Displayeinheit 18 implementiert ist und so konfiguriert ist, dass es kontinuierlich auf Hochfrequenzrauschen und eine elektrische Störung auf dem Kommunikationsbus 48 prüft, indem es eine Kommunikationsleitung auf dem Kommunikationsbus 48 überwacht. Vorzugsweise vergleicht der Eingabeschaltkreis 50 ein Ausgangssignal der durch den Eingabeschaltkreis 50 (als „Controller/Master“) eingestellten Taktleitung mit dem Eingangssignal der Taktleitung von der Griff-Leiterplatte 40 (als „Peripherie/Slave“), um ein Vorhandensein des hochfrequenten Störgeräuschs und der elektrischen Störung auf dem Kommunikationsbus 48 ohne Verwendung eines Detektorschaltkreises 60 festzustellen.
Wie im Folgenden näher beschrieben wird, unterbricht die Displayeinheit 18 die Kommunikation an/über den Kommunikationsbus 48 zumindest für eine bestimmte Zeitspanne, wenn Hochfrequenzrauschen und elektrische Störungen vorhanden sind. Dies gilt für beide oben beschriebenen Ausführungsformen.
Die vorliegende Offenbarung wurde unter Berücksichtigung der Beschaffenheit von elektrochirurgischen (z. B. plasmachirurgischen) Werkzeugen 25 entwickelt, die bei endoskopischen Verfahren verwendet werden. Gewöhnlich geben solche elektrochirurgischen Werkzeuge 25 elektrische Störgeräuschsignale ab, die aus einem Burst von (einzelnen) Pulsen/ Bursts von (einzelnen) Pulsen bestehen, die Hochspannungspulse und einen breiten Frequenzbereich umfassen, und es besteht die Gefahr, dass ein einzelner Puls des/der Pulsfolge(n)/ Burst(s) den Kommunikationsbus 48 (z. B. den I² C-Bus) stört.
Elektrochirurgische Werkzeuge können in verschiedenen Modi betrieben werden, um ein gewünschtes medizinisches Verfahren durchzuführen. 8 zeigt z.B. ein Pulsen des elektrochirurgischen Werkzeugs 25 in einem schnellen Pulsmodus. In diesem Modus pulsiert das elektrochirurgische Werkzeug 25 den Strom mit einer schnellen Rate (z.B. 125MS/s). Es ist zu erkennen, dass eine Vielzahl von Pulsfolgen 124 periodisch auftritt, wenn das elektrochirurgische Werkzeug 25 in diesem Modus den Strom mit der schnellen Rate pulsiert. Zwei Pulsfolgen 124 haben einen Abstand von etwa 60 ms (ihre Anfänge). In 9 ist ein Burst-Puls 124 (aus der Vielzahl der in 8 gezeigten Pulsfolgen 124) näher dargestellt. Die einzelnen Pulse sind am Anfang der Pulsfolge 124 grundsätzlich enger beieinander als am Ende der Pulsfolge 124. Dies wird deutlich, wenn man sich 10 ansieht, die den Übergang/den Wechsel von anfänglich schnelleren Einzelimpulsen zu langsameren Einzelimpulsen im Burst zeigt. Zwei langsamere Einzelimpulse haben einen Abstand von ca. 50 µs, wie in 10 zu sehen ist. 11 und 12 zeigen ein Pulsen des elektrochirurgischen Werkzeugs 25 in einem langsamen Pulsmodus. Wie in 11 zu sehen ist, liegen zwei Pulsfolgen 124 im Langsam-Puls-Modus im Abstand von etwa 800 ms (ihre Anfänge). In 12 ist zu erkennen, dass eine einzelne Pulsfolge 124 im langsamen Pulsmodus etwa 200 ms dauert. Da es sich bei den einzelnen Pulsen sowohl im schnellen als auch im langsamen Pulsmodus um Hochspannungspulse handelt, kann ein starkes elektrisches Feld entstehen, das Hochfrequenzrauschen und eine elektrische Störung verursachen kann, die sich im Arbeitskanal 22 ausbreiten und den Kommunikationsbus 48 beeinträchtigen können, was dazu führt, dass falsche Daten an falsche Adressen im Bildsensor 14 geschrieben werden. Die Wellenformen der einzelnen Pulse wurden mit einem HF-elektrochirurgischen Werkzeug 25 im APC-Modus (Argon-Plasma-Koagulation) gemessen, was auch eine allgemeine Charakteristik von Hochfrequenzrauschen und elektrischen Störungen darstellen kann, die in einem gewöhnlichen HF-elektrochirurgischen Werkzeug erzeugt werden.
Die Displayeinheit 18 gemäß der vorliegenden Offenbarung berücksichtigt in geeigneter Weise die beschriebene Beschaffenheit der elektrochirurgischen Werkzeuge 25 in Bezug auf das Pulsen sowohl im schnellen Pulsmodus als auch im langsamen Pulsmodus. Die Displayeinheit 18 ist so konfiguriert, dass sie eine Kommunikation zwischen der Displayeinheit 18 und dem Bildsensor 14 über die Griffleiterplatte 40 und den Kommunikationsbus 48 vorübergehend unterbricht, wenn Hochfrequenzrauschen und eine elektrische Störung erkannt wird. Dies wird unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm in 13 näher erläutert.
In dem Flussdiagramm in 13 werden folgende Abkürzungen verwendet:

A: Start
B: Rauschen-Erkennungssignal erhalten?
C: Weiterbetrieb des Kommunikationsbus
D: Return
E: Kommunikationsbus blockieren und nach weiterem Rauschen für die Zeit t1 suchen
F: Weiteres Rauschen-Erkennungssignal erhalten?
G: Wiederaufnahme des Betriebs des Kommunikationsbus
H: Return
I: Warten für Zeit t1
J: Weiteres Rauschen-Erkennungssignal während t1 empfangen?
K: Warten für Zeit t2
L: Weitere Pulsfolge während t2 festgestellt?
M: Wiederaufnahme des Betriebs des Kommunikationsbus
N: Return

Insbesondere stellt die Displayeinheit 18 zunächst fest (Schritt S1), ob ein Rauschen-Erkennungssignal (im Zustand „niedrig“) erhalten wird/wurde. Das Rauschen-Erkennungssignal kann das indirekt oder direkt vom Detektorschaltkreis 60 der Griffleiterplatte 40 empfangene Ausgangssignal oder das vom Eingabeschaltkreis 50 der Displayeinheit 18 erzeugte Vergleichssignal sein. Wird kein Rauschen-Erkennungssignal erhalten („Nein“), wird der Betrieb des Kommunikationsbus 48 fortgesetzt. Wird das Rauschen-Erkennungssignal erhalten („Ja“), wird der Kommunikationsbus 48 sofort gesperrt, d.h. die Kommunikation auf dem Kommunikationsbus 48 wird vorübergehend beendet/gestoppt. Somit wird verhindert, dass ein einzelner Puls eine Störung des Kommunikationsbus 48 verursacht.
Dann (als Schritt S2) prüft/ sucht die Displayeinheit 18 für eine erste, kurze Zeitspanne t1, z.B. für 1 ms, nach weiterem Rauschen/ nach einem weiteren Rauschen-Erkennungssignal. Wird während der ersten, kurzen Zeitspanne t1 kein weiteres Rauschen/kein weiteres Rauschen-Erkennungssignal empfangen („Nein“), war das in Schritt S1 empfangene Rauschen-Erkennungssignal ein zufälliges Rauschen. Insbesondere liegen die einzelnen Pulse einer Pulsfolge in der Regel im Abstand von etwa 50 µs. Die erste, kurze Zeitspanne wird daher so gewählt, dass sie ausreichend länger als 50 µs ist (z.B. 1 ms), damit man sicher weiß, dass der in S1 detektierte Einzelpuls nicht zu einer Pulsfolge gehört. Für den Fall, dass festgestellt wird, dass das in S1 empfangene Rauschen-Erkennungssignal ein zufälliges Rauschen war (d.h. für den Fall, dass während der Zeit t1 kein weiteres Rauschen empfangen wird), wird die Kommunikation auf dem Kommunikationsbus 48 fortgesetzt.
Falls während der ersten, kurzen Zeitspanne t1 ein weiteres Rauschen/ein weiteres Rauschen-Erkennungssignal empfangen wird („Ja“), ist die Displayeinheit 18 so konfiguriert, dass sie erneut die erste, kurze Zeitspanne t1 abwartet und ermittelt, ob während dieser Zeitspanne t1 ein weiteres Rauschen/ein weiteres Rauschen-Erkennungssignal empfangen wird (Schritt S3). Im Falle eines weiteren Störgeräusches („Ja“) wird dieser Vorgang wiederholt. Die Displayeinheit 18 ist also so konfiguriert, dass sie wartet, bis für die Zeitspanne t1 kein weiteres Rauschen-Erkennungssignal empfangen worden ist. Wenn für die Zeitspanne t1 kein weiteres Rauschen-Erkennungssignal empfangen wurde, bedeutet dies, dass ein Ende einer Pulsfolge 124 erreicht wurde.
In einem nächsten Schritt ist die Displayeinheit 18 so konfiguriert, dass sie eine zweite, lange Zeitspanne t2 abwartet, z.B. 125 ms. Die zweite, lange Zeitspanne ist so eingestellt, dass eine weitere Pulsfolge im schnellen Pulsmodus erkannt werden würde. Dadurch wird verhindert, dass die Kommunikation des Kommunikationsbus 48 während eines Schnellpulsbetriebes des elektrochirurgischen Werkzeuges 25 fortgesetzt wird. Für den Fall, dass eine weitere Pulsfolge 124 während der zweiten, langen Zeitspanne t2 detektiert wird (Schritt S4), wird wiederum die zweite, lange Zeitspanne t2 abgewartet. Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, wie eine weitere Pulsfolge 124 während einer zweiten, langen Zeitspanne t2 erkannt wird. Erst wenn während der zweiten, langen Zeitspanne t2 keine weitere Pulsfolge 124 erkannt wird, wird der Betrieb des Kommunikationsbus 48 wieder aufgenommen.
In einer praktischen Umsetzung der vorliegenden Offenbarung wird das in 13 dargestellte Verfahren auf dem FPGA 52 implementiert, der Teil des Eingabeschaltkreises 50 der Displayeinheit 18 ist. Das FPGA 52 kann leicht aktualisiert und konfiguriert werden, um das Verfahren der vorliegenden Offenbarung zu implementieren und durchzuführen. Ein Eingangssignal zum FPGA 52 kann entweder das Ausgangssignal des Detektorschaltkreises 60 oder das Vergleichssignal der Logikschaltung des Eingabeschaltkreises 50 sein.
Bezugszeichenliste

2: Endoskop
4: Endoskopgriff
6: Einführstrang
8: Einführschlauch
10: Biegeabschnitt
12: distale Spitzeneinheit
13: Kameramodul
14: Bildsensor
16: Monitor/ Bildschirm
18: Displayeinheit
19: Bildbearbeitungsvorrichtung
20: Steckanschluss
22: Arbeitskanal
24: Zugangsanschluss
25: elektrochirurgisches Werkzeug
26: erste Betätigungseinheit
28: zweite Betätigungseinheit
30: Abdeckung
31: Steuerdraht
32: Gas-/Wassereinspritzventil
34: Saugventil
36: obere Fläche
38: Griffgehäuse
40: Griffleiterplatte
42: Bildsensorschaltkreis
44: elektrische Leitungen
46: elektrische Leitungen
48: Kommunikationsbus
50: Eingabeleiterplatte
52: FPGA
56: Arbeitskanalöffnung
58: Kabel
60: Detektorschaltkreis
62: Sensorteil
64: Schaltkreisteil
65: Arbeitskanalschlauch
66: Wasserstrahlschlauch
68: Spülschlauch
70: Insufflationsschlauch
72: erste Kabelleitung
73: erster Einlasskanal
74: zweiter Einlasskanal
75: Auslasskanal
76: Y-Verbindung
78: Kabel
80: zweite Kabelleitung
82: Kondensator
84: IC-Chip
86: erster OP-Verstärker
88: zweiter OP-Verstärker
90: Eingangsspannung
92: untere Grenzwertspannung
94: Ausgangsspannung
96: obere Grenzwertspannung
98: Kondensator
100: Zener-Diode
102: Widerstand
104: Zener-Diode
106: Zener-Diode
108: Widerstand
110: Kondensator
112: Widerstand
114: Widerstand
116: Widerstand
118: Widerstand
120: Widerstand
122: Pull-Up-Widerstand
124: Pulsfolge

Claims

Endoskop (2) mit einem proximalen Endoskopgriff oder Interface (4) mit einem Griff- oder Interfacegehäuse (38), einem Arbeitskanal-Zugangsanschluss (24) und einer Leiterplatte (40), wobei die Leiterplatte (40) innerhalb des Griff- oder Interfacegehäuses (38) untergebracht ist; einem Einführstrang (6), der sich vom proximalen Endoskopgriff oder Interface (4) aus erstreckt und einen Einführschlauch (8), einen Biegeabschnitt (10) und eine distale Spitzeneinheit (12) umfasst, wobei die distale Spitzeneinheit (12) ein mit der Leiterplatte (40) verbundenes Kameramodul (13) umfasst; einem Arbeitskanal (22), der sich vom Arbeitskanal-Zugangsanschluss (24) des Endoskopgriffs oder Interface (4) bis zur distalen Spitzeneinheit (12) des Einführstrangs (6) erstreckt; und einem Detektorschaltkreis (60), der so konfiguriert ist, dass er das Vorhandensein eines hochfrequenten Rauschens und einer elektrischen Störung erfasst, die von der Verwendung und dem Betrieb eines elektrochirurgischen Werkzeugs (25) im Arbeitskanal (22) herrühren.
Endoskop (2) nach Anspruch 1, wobei der Detektorschaltkreis (60) Folgendes umfasst: ein Sensorteil (62), das so konfiguriert ist, dass es das Vorhandensein des hochfrequenten Rauschens und der elektrischen Störung erfasst, und ein Schaltkreisteil (64), das elektrisch mit dem Sensorteil (62) verbunden und so konfiguriert ist, dass es ein Ausgangssignal liefert, das das Vorhandensein des hochfrequenten Rauschens und der elektrischen Störung anzeigt.
Endoskop (2) nach Anspruch 2, wobei das Sensorteil (62) so konfiguriert ist, dass es dem Schaltkreisteil (64) eine Spannung zuführt, und das Schaltkreisteil (64) so konfiguriert ist, dass es das Ausgangssignal auf der Grundlage der dem Schaltkreisteil (64) vom Sensorteil (62) zugeführten Spannung ausgibt.
Endoskop (2) nach Anspruch 3, wobei das Schaltkreisteil (64) zum Einstellen einer oberen Grenzwertspannung (96, U1) und einer unteren Grenzwertspannung (92, U2) ausgebildet ist und das Ausgangssignal des Schaltkreisteils verändert wird, wenn die vom Sensorteil (62) übertragene Spannung oberhalb der oberen Grenzwertspannung (96, U1) oder unterhalb der unteren Grenzwertspannung (92, U2) liegt.
Endoskop (2) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das Schaltkreisteil (64) in der im Endoskopgriff oder Interface (4) vorgesehenen Leiterplatte (40) integriert ist.
Endoskop (2) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei das Schaltkreisteil (64) einen Fensterkomparator (84, 86, 88) aufweist.
Endoskop (2) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei das Sensorteil (62) so um den Arbeitskanal (22) angeordnet ist, dass es den Arbeitskanal (22) zumindest teilweise umgibt.
Endoskop (2) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei der Arbeitskanal (22) durch ein den Zugangsanschluss (24) aufweisendes Anschlussteil (76), durch einen Arbeitskanalschlauch (65) und durch ein Spitzengehäuse der distalen Spitzeneinheit (12) gebildet ist, und das Sensorteil (62) an einer Außenfläche des Anschlussteils (76) oder an einer Außenfläche des Arbeitskanalschlauchs (65) angeordnet ist.
Endoskop (2) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei das Sensorteil (62) ein elektrisch leitendes Teil ist und so konfiguriert ist, dass es als Kondensator (82) funktioniert.
Endoskop (2) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei das Sensorteil (62) als elektrisch leitende Folie oder Band oder als flexible Leiterplatte ausgebildet ist, so dass es gebogen und geformt werden kann, um einer Außenkontur des Arbeitskanals (22) zu folgen.
Endoskop (2) nach einem der Ansprüche 2 bis 10, wobei das Sensorteil (62) innerhalb des proximalen Endoskopgriffs oder Interface (4) angeordnet ist.
System mit: einem Endoskop (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11; und einer Displayeinheit (18), die mit der im Griff- oder Interfacegehäuse (38) des Endoskopgriffs oder Interface (4) untergebrachten Leiterplatte (40) verbunden ist, die so konfiguriert ist, dass sie mit dem in der distalen Spitzeneinheit (12) des Einführstrangs (6) vorgesehenen Kameramodul (13) über einen Kommunikationsbus (48) kommuniziert, und die so konfiguriert ist, dass sie eine Kommunikation über den Kommunikationsbus (48) beendet, wenn der Detektorschaltkreis (60) das Vorhandensein des hochfrequenten Rauschens und der elektrischen Störung erkennt.
System nach Anspruch 12, wobei die Displayeinheit (18) einen Eingabeschaltkreis (50) umfasst, der eine logische Schaltung zur Kommunikation mit der im Griff- oder Interfacegehäuse (38) des Endoskopgriffs oder Interface (4) untergebrachten Leiterplatte (40) und mit dem in der distalen Spitzeneinheit (12) des Endoskops (2) vorgesehenen Kameramodul (13) umfasst, wobei der Eingabeschaltkreis (50) so konfiguriert ist, dass er indirekt oder direkt ein Ausgangssignal vom Detektorschaltkreis (60) empfängt.
System nach Anspruch 12 oder 13, ferner mit: einem elektrochirurgischen Werkzeug (25), das so konfiguriert ist, dass es mit Hochspannungspulsen betrieben wird, die während des Betriebs ein hochfrequentes Rauschen und eine elektrische Störung erzeugen.
System nach Anspruch 14, wobei das elektrochirurgische Werkzeug (25) zum Einführen in den Arbeitskanal (22) des Endoskops (2) vorgesehen ist, die Hochspannungspulse ein elektrisches Feld erzeugen, und das elektrische Feld ein Sensorteil (62) des Detektorschaltkreises (60) auflädt, wenn das elektrochirurgische Werkzeug (25) im Arbeitskanal (22) aufgenommen ist und betrieben wird.