DE10330518B4

DE10330518B4 - Operationsmikroskop mit Fluidstrom-Vorhang

Info

Publication number: DE10330518B4
Application number: DE10330518A
Authority: DE
Inventors: Hans Adolf Von Derschau
Original assignee: Carl Zeiss AG
Current assignee: Carl Zeiss AG
Priority date: 2003-07-05
Filing date: 2003-07-05
Publication date: 2006-11-30
Anticipated expiration: 2023-07-06
Also published as: DE10330518A1

Abstract

Operationsmikroskop (1)
– mit einem Operationsmikroskop-Grundkörper (3), an dem ein binokularer Schwenktubus (4) befestigt ist, wobei
– in dem Operationsmikroskop-Grundkörper (3) ein Mikroskop-Hauptobjektiv (2, 24, 36) aufgenommen ist, durch das mit einem optischen Strahlengang ein Operationsgebiet (100) in vergrößerter Darstellung betrachtet werden kann,
dadurch gekennzeichnet, dass
– Mittel (11, 12, 14, 15; 20, 21, 22, 23, 25, 27, 28, 30; 31, 33, 34, 35) zum Erzeugen eines Fluidstromes (10, 26, 37) vorgesehen sind, wobei
– der Fluidstrom (10, 26, 37) quer vor dem Operationsmikroskop-Hauptobjektiv (2, 24, 36) vorbeiströmt und auf dessen zum Operationsgebiet (100) weisenden Seite einen das Operationsmikroskop-Hauptobjektiv (2, 24, 36) abdeckenden Fluidstrom-Vorhang bildet, der gewährleistet, dass Flüssigkeitströpfchen und Partikel aus dem Operationsgebiet (100) aus dem optischen Strahlengang beseitigt werden, bevor sie auf das Operationsmikroskop-Hauptobjektiv (2, 24, 36) treffen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Operationsmikroskop mit einem Operationsmikroskop-Grundkörper, an dem ein binokularer Schwenktubus befestigt ist, wobei in dem Operationsmikroskop-Grundkörper ein Mikroskop-Hauptobjektiv aufgenommen ist, durch das mit einem optischen Strahlengang ein Operationsgebiet in vergrößerter Darstellung betrachtet werden kann. Die Erfindung -betrifft weiter ein Modul zum Anschluss an ein derartiges Operationsmikroskop.

Operationsmikroskope im medizinischen Einsatz stellen bei offenen Operationswunden für einen Patienten ein Kontaminationsrisiko dar. Bei Operationen wird daher mit Operationsmikroskopen gearbeitet, welche mit einer sterilen Schutzhülle, einem sogenannten Drape überzogen sind. Solche sterilen Schutzhüllen werden beispielsweise von der Firma Microtec Medical, Inc. unter der Referenznummer 4865CL oder der Firma Pharma Sept. Ltd unter der Referenznummer 80-266SB angeboten.

Aus der US 5,122,904 A ist es bekannt, Luft aus einer über ein Operationsmikroskop gestülpten sterilen Schutzhülle abzusaugen. Die sterile Schutzhülle legt sich dann eng an das Operationsmikroskop an. Es ergibt sich somit ein vergrößertes Blickfeld, und ein Arzt hat beim Operieren einen größeren Bewegungsspielraum.

Damit der Blick durch ein Operationsmikroskop auf ein Operationsgebiet nicht beeinträchtigt wird, haben diese sterilen Schutzhüllen eine Sichtöffnung für die Okulare und das Operationsmikroskop-Hauptobjektiv. Diese Sichtöffnung wird in der Regel von einer Haltevorrichtung gebildet, die von einem kreisförmigen Ausschnitt der sterilen Schutzhülle umschlossen und abgedichtet ist. Die Haltevorrichtung wird am Operationsmikroskop-Hauptobjektiv befestigt. Um das Operationsmikroskop-Hauptobjektiv beim Operationsbetrieb vor Verschmutzung zu schützen und um eine Infektionsgefahr für einen Patienten durch Keime am Operationsmikroskop-Hauptobjektiv zu unterbinden, trägt die Haltevorrichtung ein Schutzelement in Form eines transparenten Fensters aus Glas oder Kunststoff. Dieses Schutzelement deckt das Operationsmikroskop-Hauptobjektiv ab. Es verhindert, dass biologisch kontaminiertes Material an das Operationsmikroskop gelangen kann und das unsteriles Material während einer Operation herunterfällt und einen Patienten infiziert.

Beim Operieren wird als ein solches transparentes Fenster in der Regel ein Einwegprodukt verwendet. Insbesondere bei stärkeren Vergrößerungen kann das Mikroskopbild durch ein entsprechendes Schutzelement vor dem Mikroskop-Hauptobjektiv beeinträchtigt werden. Um einem Arzt zu ermöglichen, in jedem Fall ein Operationsgebiet betrachten zu können, das nicht durch ein Schutzelement beeinträchtigt ist, ist üblicherweise vorgesehen, dass das Schutzelement aus der entsprechenden Haltevorrichtung entfernt werden kann. So kann ein Arzt die optische Qualität eines Operationsgebietes, das sich ihm darstellt, verbessern. Er nimmt jedoch in diesem Fall ein gesteigertes Infektionsrisiko für einen unter dem Operationsmikroskop operierten Patienten in Kauf.

In der US 4,364,629 ist ein Operationsmikroskop beschrieben, das zu einem Endoskop umgerüstet ist. Hierzu- wird an das Operationsmikroskop ein Endoskop angeschlossen. In dem Endoskop sind Kanäle vorgesehen, durch welche Fluid geleitet werden kann, um in einen zu untersuchenden Beobachtungsbereich Flüssigkeit einzuleiten.

Aus der WO 95/10218 A1 ist ein perkutanes Visualisierungssystem bekannt, welches ein trichterförmiges Trokar umfasst, das in eine Körperhöhle eines Patienten eingeführt werden kann. In dem trichterförmigen Trokar ist ein optisches Linsenelement mit negativer Brechkraft aufgenommen. In der Wandung des Trokars ist ein Lumen für Flüssigkeit ausgebildet, mit dem fluides Medium, zum Beispiel Flüssigkeit oder Gas, in eine Körperhöhle geleitet werden kann. Durch Auslassöffnungen der Lumen für fluides Medium kann dabei kranzförmig um das optische Linsenelement herum fluides Medium ausgeströmt werden. Um zu vermeiden, dass sich das Linsenelement am Trokar in der Körperhöhle beschlägt, ist in der WO 95/10218 A1 angegeben, dass durch das Lumen Flüssigkeit geleitet werden kann. Für Operationsbetrieb wird das perkutane Visualisierungssystem zusammen mit einem Operationsmikroskop eingesetzt. Das trichterförmige Trokar wird dabei unterhalb des Mikroskop-Hauptobjektivs angeordnet, um das Operationsgebiet durch das optische Linsenelement im Trokar hindurch beobachten zu können.

In der US 5,518,502 A ist ein Endoskop mit einem optischen Beobachtungskanal offenbart, der durch eine Linse am Frontende des Endoskops abgeschlossen ist. In dem Endoskop ist eine Leitungsanordnung für Fluid vorgesehen, um die Linse mit Anti-Beschlagsflüssigkeit benetzen zu können. Hierzu wird in der US 5,518,502 A vorgeschlagen, ein aus dem Endoskop ausfahrbares Düsenelement vorzusehen, das bei einer Beaufschlagung mit Fluid auf das Linsenelement einen Fluidstrom richtet.

Aus der US 5,339,890 A ist ein Endoskop mit optischem Beobachtungskanal bekannt, das es ermöglicht, einen Innenabschnitt einer Körperhöhle sichtbar zu machen. In einem vorderen Abschnitt des optischen Beobachtungskanals befindet sich ein Linsenelement. Um das Linsenelement säubern zu können und gegen Verschmutzung zu schützen, gibt es in der Wandung des Endoskoprohres einen Kanal zum Transport von fluidem Medium aus einem Reservoir zu einem vorderen Endabschnitt des Endoskops. Dort wird Flüssigkeit über die Endoskop-Wandung radial verteilt und durch Düsenelemente in einer Ebene senkrecht zur optischen Achse des Linsenelements schräg ausgeströmt, um so vor dem Linsenelement eine Verwirbelung zu bilden. Diese Verwirbelung wirkt vor dem Linsenelement als Schutzschild gegen Verschmutzung.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Operationsmikroskop und ein Modul zum Anschluß an ein Operationsmikroskop bereitzustellen, welches mit dem Operationsmikroskop auch bei sehr starken Vergrößerungen ein Arbeiten in steriler Umgebung ermöglicht, ohne dass dabei die Bildqualität des Operationsmikroskops beeinträchtigt ist.

Diese Aufgabe wird durch ein Operationsmikroskop sowie durch ein Modul zum Anschluß an ein Operationsmikroskop gelöst, bei dem Mittel zum Erzeugen eines Fluidstromes vorgesehen sind, der auf einer zum Objektbereich weisenden Seite des Mikroskop-Hauptobjektivs einen Fluidstrom-Vorhang bildet. Unter Fluid wird dabei insbesondere ein Gas verstanden. Durch einen solchen am Mikroskop-Hauptobjektiv vorbeistreichenden Fluidstrom werden Flüssigkeitstropfen und Partikel, die bei einer Operation an einem Patienten entstehen, aus dem Beobachtungsstrahlengang des Operationsmikroskops entfernt. Sie können somit nicht zum Mikroskop-Hauptobjektiv gelangen. Hierdurch wird dessen Verschmutzung vermieden. Gleichzeitig sorgt dieser Fluidstrom dafür, dass Keime aus dem Bereich des Operationsmikroskop-Hauptobjektivs sich nicht zum Patienten hin bewegen sondern aus dem betreffenden Operationsgebiet entfernt werden. Die Mittel zum Erzeugen eines Fluidstromes können in das Operationsmikroskop integriert sein. Es ist jedoch auch möglich, die Mittel zum Erzeugen eines Fluidstromes einer Anschlusseinheit an ein Operationsmikroskop zuzuordnen, die abnehmbar ist und im Bereich des Operationsmikroskop-Hauptobjektivs am Operationsmikroskop befestigt werden kann.

In Weiterbildung der Erfindung umfassen die Mittel zum Erzeugen eines Fluidstromes ein Düsenelement. Auf diese Weise kann ein an das Mikroskop-Hauptobjektiv angepasster Fluidstrom bereitgestellt werden.

In Weiterbildung der Erfindung wird dem Düsenelement Fluid über eine Filterstufe zugeführt. Auf diese Weise kann ein Fluidstrom-Vorhang aus gereinigtem Fluid erzeugt werden.

In Weiterbildung der Erfindung wird Fluid aus einem Druckreservoir bereitgestellt. Auf diese Weise kann einfach eine Strömung aus keimfreiem Fluid erzeugt werden.

In Weiterbildung der Erfindung wird Fluid durch Ansaugen von Luft aus der Umgebung mit einer Gebläseeinheit bereitgestellt. Auf diese Weise kann ein Fluidstrom-Vorhang aus Umgebungsluft erzeugt werden.

In Weiterbildung der Erfindung ist ein Ansaugelement vorgesehen, das den Fluidstrom absaugt. Auf diese Weise werden von dem Fluidstrom erfasste Partikel aus einem Operationsgebiet entfernt.

In Weiterbildung der Erfindung ist eine Filterstufe vorgesehen, die den abgesaugten Fluidstrom filtert. Auf diese Weise kann ein Fluidstrom-Vorgang mit Umgebungsluft in einem Operationssaal erzeugt werden, die keimfrei gehalten wird.

In Weiterbildung der Erfindung rufen die Mittel zum Erzeugen eines Fluidstromes einen sterilen Gasstrom hervor, der am Mikroskop-Hauptobjektiv vorbeistreicht. Auf diese Weise wird eine Infektionsgefahr für einen Patienten minimiert.

In Weiterbildung der Erfindung enthält der sterile Gasstrom Stickstoff. Auf diese Weise wird eine keimarme Inertgasatmosphäre im Bereich des Mikroskop-Hauptobjektivs gewährleistet.

Mit einem Fluidstrom-Vorhang vor dem Mikroskop-Hauptobjektiv kann insbesondere auf dem Gebiet der Zahnheilkunde ein Operationsmikroskop vor Verschmutzung geschützt werden.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.
Es zeigen:
1 ein Operationsmikroskop mit Mitteln zum Erzeugen eines Fluidstromes;
2 den schematischen Aufbau einer ersten Ausführungsform für Mittel zum Erzeugen eines Fluidstromes vor dem Mikroskop-Hauptobjektiv; und
3 den schematischen Aufbau einer zweiten Ausführungsform für Mittel zum Erzeugen eines Fluidstromes vor dem Mikroskop-Hauptobjektiv.
Das in der 1 dargestellte Operationsmikroskop 1 hat ein Mikroskop-Hauptobjektiv 2, das in einem Operationsmikroskop-Grundkörper 3 aufgenommen ist. Mit einer Schwalbenschwanzkupplung ist an diesem Operationsmikroskop-Grundkörper ein binokularer Schwenktubus 4 befestigt. Das Operationsmikroskop 1 ist mit einem Haltearm 5 an einer nicht weiter dargestellten Stativeinheit befestigt.
Um einen Einsatz in steriler Umgebung zu ermöglichen, ist ein Drape 6 als sterile Schutzhülle vorgesehen, welches das Operationsmikroskop 1 umhüllt. Das Drape 6 hat Öffnungen 7 und 8 im Bereich einer Okulareinheit 9 des binokularen Schwenktubus 4 und im Bereich des Operationsmikroskop-Hauptobjektivs 2.
Durch den binokularen Schwenktubus 4 und das Operationsmikroskop-Hauptobjektiv 2 hindurch ist es für einen nicht weiter dargestellten Beobachter möglich, ein Operationsgebiet 100 in vergrößerter Darstellung zu betrachten.
Als Mittel zum Erzeugen eines Fluidstromes 10 aus keimfreiem Gas, etwa aus keimfreiem Stickstoffgas, ist dem Operationsmikroskop 1 ein Düsenelement 11 zugeordnet, welches an einem Zufuhrschlauch 12 angeschlossen ist. Aus diesem Düsenelement 11 strömt in einer mit Pfeil 13 angedeuteten Richtung als Fluid keimfreies Gas vor dem Operationsmikroskop-Hauptobjektiv 2 zu einem Ansaugelement 14 an einem Ansaugschlauch 15. Dieser Fluidstrom 10 bildet vor dem Operationsmikroskop-Hauptobjektiv 2 einen Fluidstrom-Vorhang 16. Der Fluidstrom-Vorhang 16 verhindert, dass Keime von dem Operationsmikroskop-Hauptobjektiv 2 in das Operationsgebiet 100 gelangen. Gleichzeitig gewährleistet dieser Fluidstrom-Vorhang 16, dass Flüssigkeitströpfchen und Partikel aus dem Operationsgebiet 100 aus dem optischen Strahlengang des Operationsmikroskops 1 beseitigt werden, bevor sie auf das Operationsmikroskop-Hauptobjektiv 2 treffen.
Die 2 erläutert schematisch das Erzeugen des Stroms von keimfreiem Gas vor dem Operationsmikroskop-Hauptobjektiv 2 des Operationsmikroskops 1 aus 1.
Der Zufuhrschlauch 20 ist mit einem Druckreservoir 21 für keimfreien Stickstoff als Fluid verbunden. Ausgangsseitig des Druckreservoirs 21 ist ein Drosselventil 22 mit Stellschraube 23 vorgesehen, über das keimfreier Stickstoff in den Zufuhrschlauch 20 steuerbar eingespeist werden kann.
Der Zufuhrschlauch 20 mündet im Bereich des Operationsmikroskop-Hauptobjektivs 24 in ein Düsenelement 25, dessen Form für einen Fluidstrom 26 angepasst ist, welcher einen Fluidstrom-Vorhang bildet, der das Operationsmikroskop-Hauptobjektiv 24 vollständig abdeckt. Dem Düsenelement 25 gegenüberliegend befindet sich ein Ansaugelement 27. Dieses Ansaugelement 25 ist so geformt, dass ein am Operationsmikroskop-Hauptobjektiv 24 vorbeistreichender Fluidstrom 26 aus dem Düsenelement 25 vollständig aufgesaugt wird. Das Ansaugelement 27 ist mit einem Ansaugschlauch 28 verbunden, der an eine Pumpeinheit 29 angeschlossen ist. Diese Pumpeinheit 29 setzt über eine Filterstufe 30 den vor dem Operationsmikroskop-Hauptobjektiv 24 aufgenommenen Fluidstrom an die Umgebung frei. Um über lange Zeiträume hinweg eine Reinigung des Fluidstromes mit der Filterstufe 30 zu gewährleisten, hat diese ein austauschbares Filterelement. Bei einer abgewandelten Ausführungsform ermöglicht die Pumpeinheit 29 zusätzlich, Luft aus der das Operationsmikroskop umgebenden sterilen Schutzhülle abzusaugen.
Statt keimfreiem Stickstoffgas aus dem Reservoir 21 bereitzustellen, ist es grundsätzlich auch möglich, einen Strom aus sterilisierendem Gas vor dem Operationsmikroskop-Hauptobjektiv zu erzeugen oder irgend ein anderes Inertgas einzusetzen.
Die 3 erläutert schematisch eine weitere Möglichkeit, einen keimfreien Fluidstrom vor dem Operationsmikroskop-Hauptobjektiv zu erzeugen. Die Mittel zum Erzeugen eines Fluidstromes sind hier in einem Modul 40 angeordnet, das auf einfache Weise an das Operationsmikroskop angeschlossen und von diesem entfernt werden kann. Statt ein Druckreservoir vorzusehen, gibt es hier eine Gebläseeinheit 31, die Umgebungsluft 32 ansaugt. Die Umgebungsluft 32 wird durch eine Zufuhrleitung 33 über eine entsprechende Filterstufe 34 einem Düsenelement 35 zuführt. Dieses Düsenelement 35 generiert vor dem Operationsmikroskop-Hauptobjektiv 36 eine keimfreie Luftströmung 37, die einen Luftvorhang bildet. Eine entsprechend kräftig ausgebildete Fluidströmung 37 vor dem Operationsmikroskop-Hauptobjektiv 36 ermöglicht insbesondere bei Verwendung eines Operationsmikroskops auf dem Gebiet der Zahnheilkunde, dass das Operationsmikroskop-Hauptobjektiv nicht durch Flüssigkeitströpfchen, Speichel und Wassernebel verschmutzt wird.

Claims

Operationsmikroskop (1) – mit einem Operationsmikroskop-Grundkörper (3), an dem ein binokularer Schwenktubus (4) befestigt ist, wobei – in dem Operationsmikroskop-Grundkörper (3) ein Mikroskop-Hauptobjektiv (2, 24, 36) aufgenommen ist, durch das mit einem optischen Strahlengang ein Operationsgebiet (100) in vergrößerter Darstellung betrachtet werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass – Mittel (11, 12, 14, 15; 20, 21, 22, 23, 25, 27, 28, 30; 31, 33, 34, 35) zum Erzeugen eines Fluidstromes (10, 26, 37) vorgesehen sind, wobei – der Fluidstrom (10, 26, 37) quer vor dem Operationsmikroskop-Hauptobjektiv (2, 24, 36) vorbeiströmt und auf dessen zum Operationsgebiet (100) weisenden Seite einen das Operationsmikroskop-Hauptobjektiv (2, 24, 36) abdeckenden Fluidstrom-Vorhang bildet, der gewährleistet, dass Flüssigkeitströpfchen und Partikel aus dem Operationsgebiet (100) aus dem optischen Strahlengang beseitigt werden, bevor sie auf das Operationsmikroskop-Hauptobjektiv (2, 24, 36) treffen.
Modul (40) zum Anschluss an ein Operationsmikroskop (1) mit einem Operationsmikroskop-Grundkörper (3), in dem ein Mikroskop-Hauptobjektiv (2, 24, 26) aufgenommen ist, durch das mit einem optischen Strahlengang ein Operationsgebiet (100) in vergrößerter Darstellung betrachtet werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass – das Modul (40) Mittel (11, 12, 14, 15; 20, 21, 22, 23, 25, 27, 28, 30; 31, 33, 34, 35) zum Erzeugen eines Fluidstromes (10, 26, 37) aufweist, wobei – das Modul (40) derart ausgebildet ist, dass bei Anschluss des Moduls an das Operationsmikroskop (1) der Fluidstrom (10, 26, 37) quer vor dem Operationsmikroskop-Hauptobjektiv (2, 24, 36) vorbeiströmt und auf dessen zum Operationsgebiet (100) weisender Seite einen das Operationsmikroskop-Hauptobjektiv (2, 24, 36) abdeckenden Fluidstrom-Vorhang bildet, der gewährleistet, dass Flüssigkeitströpfchen und Partikel aus dem Operationsgebiet (100) aus dem optischen Strahlengang beseitigt werden, bevor sie auf das Operationsmikroskop-Hauptobjektiv (2, 24, 36) treffen.
Operationsmikroskop (1) oder Modul (40) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Erzeugen eines Fluidstromes (10, 26, 37) ein Düsenelement (11, 25, 35) umfassen.
Operationsmikroskop (1) oder Modul (40) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem Düsenelement Fluid über eine Filterstufe (34) zugeführt wird.
Operationsmikroskop (1) oder Modul (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Fluid aus einem Druckreservoir (21) bereitgestellt wird.
Operationsmikroskop (1) oder Modul (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Fluid durch Ansaugen von Luft aus der Umgebung mit einer Gebläseeinheit (31) bereitgestellt wird.
Operationsmikroskop (1) oder Modul (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ansaugelement (14, 27) vorgesehen ist, das den Fluidstrom (10, 26) absaugt.
Operationsmikroskop (1) oder Modul (40) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Filterstufe (30) vorgesehen ist, die den abgesaugten Fluidstrom (10, 26) filtert.
Operationsmikroskop (1) oder Modul (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet dass die Mittel (11, 12, 14, 15; 20, 21, 22, 23, 25, 27, 28, 30; 31, 33, 34, 35) zum Erzeugen eines Fluidstromes (10, 26, 37) einen sterilen Gasstrom generieren.
Operationsmikroskop (1) oder Modul (40) Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der sterile Gasstrom Stickstoff enthält.