DE112012005999T5

DE112012005999T5 - Endoscopic multifunction device for medical therapy

Info

Publication number: DE112012005999T5
Application number: DE112012005999.9T
Authority: DE
Inventors: Felix Güttler; Jens Rump; Ulf Teichgräber; Christian Seebauer; Kim Wnterwerber
Original assignee: Charite Universitaetsmedizin Berlin
Current assignee: Charite Universitaetsmedizin Berlin
Priority date: 2012-03-09
Filing date: 2012-03-09
Publication date: 2014-12-31
Also published as: WO2013131578A1

Abstract

Ein endoskopisches Multifunktionsgerät zur medizinischen Therapie umfasst einen Schaft mit einem vorderen Ende und einem entfernten Ende, mindestens einen Kanal, der durch eine sich von dem vorderen Ende zu dem entfernten Ende des Schaftes erstreckende Bohrung definiert ist, und ein an dem Schaft angeordnetes optisches System zur optischen Abbildung eines Bereichs am entfernten Ende des Schaftes. Hierin ist vorgesehen, dass das optische System (31, 32) an einem Endoskopelement (3) angeordnet ist, das lösbar in dem mindestens einen Kanal (20–23) des Schaftes (10) angeordnet ist. Auf diese Weise wird ein endoskopisches Multifunktionsgerät zur medizinischen Therapie bereitgestellt, dass kostengünstig gefertigt werden kann und zum Beispiel unter Verwendung eines Autoklaven leicht zu sterilisieren ist.A multi-function endoscopic device for medical therapy comprises a shaft with a front end and a distal end, at least one channel which is defined by a bore extending from the front end to the distal end of the shaft, and an optical system arranged on the shaft for optical imaging of an area at the distal end of the shaft. It is provided here that the optical system (31, 32) is arranged on an endoscope element (3) which is detachably arranged in the at least one channel (20-23) of the shaft (10). In this way, an endoscopic multifunctional device for medical therapy is provided that can be manufactured inexpensively and is easy to sterilize, for example using an autoclave.

Description

Die Erfindung betrifft ein endoskopisches Multifunktionsgerät zur medizinischen Therapie nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to an endoscopic multifunction device for medical therapy according to the preamble of claim 1.

Ein endoskopisches Multifunktionsgerät dieser Art umfasst einen Schaft mit einem vorderen Ende und einem entfernten Ende, mindestens einen Kanal, der durch eine sich von dem vorderen Ende zu dem entfernten Ende des Schaftes erstreckende Bohrung definiert ist, und ein an dem Schaft angeordnetes optisches System zur optischen Abbildung eines Bereichs am entfernten Ende des Schaftes.An endoscopic multifunction device of this type comprises a shaft having a forward end and a distal end, at least one channel defined by a bore extending from the forward end to the distal end of the shaft, and an optical system for optical delivery disposed on the shaft Illustration of an area at the far end of the shaft.

Ein endoskopisches Multifunktionsgerät dieser Art kann zum Beispiel zur minimal-invasiven endoskopischen Chirurgie verwendet werden, zum Beispiel zur Behandlung eines Bandscheibenvorfalls eines Patienten. Im Rahmen einer solchen Operation kann ein medizinisches Instrument wie zum Beispiel eine medizinische Zange durch ein endoskopisches Gerät geführt werden, um zu einer Bandscheibe zu gelangen, um Bandscheibengewebe zu entfernen, Schmerzrezeptoren an der Bandscheibe zu behandeln oder Gewebe, insbesondere Fasergewebe, an der Bandscheibe zu stabilisieren. Um die Operationsstelle während der Operation zu inspizieren, wird ein optisches System verwendet, um Bilder der Operationsstelle zu erhalten, wobei eine Kamera am entfernten Ende (auch als ”Spitze” bezeichnet) des Schaftes angeordnet sein kann oder ein optisches Linsensystem in den Schaft integriert sein kann, um Licht von der Operationsstelle zu einem mit dem Schaft verbundenen externen Kamerasystem zu führen.An endoscopic multifunction device of this kind can be used, for example, for minimally invasive endoscopic surgery, for example for the treatment of a herniated disc of a patient. As part of such surgery, a medical instrument, such as medical forceps, may be passed through an endoscopic device to access an intervertebral disc to remove intervertebral disc tissue, treat pain receptors on the intervertebral disc, or deliver tissue, particularly fibrous tissue, to the intervertebral disc stabilize. To inspect the surgical site during surgery, an optical system is used to obtain images of the surgical site, where a camera may be located at the distal end (also referred to as a "tip") of the shaft or an optical lens system may be integrated with the shaft may be to guide light from the surgical site to an external camera system connected to the shaft.

Es ist wünschenswert, eine solche minimal-invasive Operation unter ständiger Kontrolle mittels Magnetresonanzbildgebung (MRI) durchzuführen. Dazu müssen jedoch die Komponenten des endoskopischen Multifunktionsgeräts aus MRI-kompatiblen Materialien gefertigt sein, d. h. aus Materialien die minimale Artefakte in Magnetresonanzbildern erzeugen.It is desirable to perform such minimally invasive surgery under constant control by magnetic resonance imaging (MRI). For this, however, the components of the endoscopic multifunction device must be made of MRI-compatible materials, d. H. from materials that produce minimal artifacts in magnetic resonance images.

Außerdem muss sichergestellt sein, dass das gesamte endoskopische Multifunktionsgerät steril ist, wenn es bei einer Operation an einem Patienten verwendet wird. Dazu ist es wünschenswert, dass das endoskopische Multifunktionsgerät autoklavierbar ist, d. h. es kann mit Hilfe eines Autoklaven sterilisiert werden, in dem das Gerät in einem Druckbehälter mit Wasserdampf beaufschlagt wird. Weil ein optisches System, insbesondere ein Kamerasystem und ein Beleuchtungssystem, nicht ohne weiteres autoklavierbar gemacht werden kann, sind endoskopische Geräte mit einem integrierten optischen System wie zum Beispiel einer Kamera und einem Beleuchtungssystem, die mit Hilfe eines Autoklaven sterilisiert werden können, im Allgemeinen teuer. Dies ist auf die in einem Autoklaven auftretenden hohen Temperaturen zurückzuführen, die sich auf die Komponenten des endoskopischen Geräts und ihre Anschlüsse in dem Gerät, wie zum Beispiel die Anschlüsse der Lichtleiteinrichtung, die Haftung der Linsen an dem Schaft und die Befestigung anderer Komponenten auswirken.In addition, it must be ensured that the entire endoscopic multifunction device is sterile when used in an operation on a patient. For this purpose, it is desirable that the endoscopic multifunction device is autoclavable, d. H. it can be sterilized by means of an autoclave, in which the device is exposed to water vapor in a pressure vessel. Because an optical system, in particular a camera system and a lighting system, can not readily be made autoclavable, endoscopic devices having an integrated optical system such as a camera and lighting system that can be sterilized by autoclaving are generally expensive. This is due to the high temperatures that occur in an autoclave, which affect the components of the endoscopic device and their connections in the device, such as the connections of the light guide, the adhesion of the lenses to the shaft and the attachment of other components.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die derzeitigen endoskopischen Geräte dieser Art von komplexer Struktur sind, was ihre Anwendungsmöglichkeiten, insbesondere ihre Autoklavierbarkeit, einschränkt.In summary, current endoscopic devices of this type are of complex structure, which limits their potential applications, in particular their autoclavability.

Endoskopische Geräte, die mit Magnetresonanzbildgebung kompatibel sind, sind beispielsweise aus EP 0 850 595 B1 und US 5,876,338 A bekannt, die endoskopische Geräte mit integrierten Magnetresonanz-Aufnahmespulenelementen beschreiben.For example, endoscopic devices that are compatible with magnetic resonance imaging are off EP 0 850 595 B1 and US 5,876,338 A describe endoscopic devices with integrated magnetic resonance pickup coil elements.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein endoskopisches Multifunktionsgerät zur medizinischen Therapie bereitzustellen, dass kostengünstig gefertigt werden kann und zum Beispiel mittels eines Autoklaven leicht zu sterilisieren ist.It is an object of the present invention to provide an endoscopic multifunction device for medical therapy that can be manufactured inexpensively and is easy to sterilize, for example by means of an autoclave.

Diese Aufgabe wird durch ein endoskopisches Multifunktionsgerät mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by an endoscopic multifunction device with the features of claim 1.

Demzufolge ist in einem solchen endoskopischen Multifunktionsgerät das optische System an einem Endoskopelement angeordnet, das lösbar in dem mindestens einen Kanal des Schaftes angeordnet ist.Accordingly, in such an endoscopic multifunction device, the optical system is arranged on an endoscope element which is detachably arranged in the at least one channel of the shaft.

Die vorliegende Erfindung nutzt den Gedanken, einerseits einen Schaft eines endoskopischen Multifunktionsgeräts bereitzustellen, der einen oder mehrere Kanäle aufweist, die durch eine oder mehrere Bohrungen definiert sind, die sich durch den Schaft erstrecken und es zum Beispiel erlauben, medizinische Instrumente wie zum Beispiel eine medizinische Zange oder andere minimal-invasive medizinische Instrumente durch den Schaft zu einer Operationsstelle zu führen. Der Schaft ist so gefertigt, dass er mehrmals verwendet werden kann und leicht zu sterilisieren ist. Insbesondere kann der Schaft als starres Element gefertigt sein, das keine elektrischen oder elektronischen Komponenten umfasst, so dass es leicht mit Hilfe eines Autoklaven zu sterilisieren ist.The present invention utilizes the idea of, on the one hand, providing a shaft of an endoscopic multifunctional device having one or more channels defined by one or more bores extending through the shaft and allowing, for example, medical instruments such as a medical device Forceps or other minimally invasive medical instruments through the shaft to a surgical site. The stem is made to be used several times and is easy to sterilize. In particular, the shaft can be made as a rigid element that does not include any electrical or electronic components so that it is easy to sterilize with the aid of an autoclave.

Das optische System des endoskopischen Multifunktionsgeräts ist dagegen an einem Endoskopelement angeordnet, das in einem funktionsfähigen Zustand des endoskopischen Multifunktionsgeräts in einem Kanal des Schaftes aufgenommen ist und lösbar in einem solchen Kanal gehalten wird. Weil das Endoskopelement, welches das optische System wie zum Beispiel einen Kamerachip und/oder ein Beleuchtungssystem trägt, von dem Schaft gelöst werden kann und in einer modularen Bauweise als modulares Element hergestellt ist, kann es nach einer Operation problemlos durch ein anderes Endoskopelement ersetzt werden, so dass das Endoskopelement als einmal verwendbares Element hergestellt werden kann, das nicht für eine Vielzahl von Operationen wiederverwendet wird.By contrast, the optical system of the endoscopic multifunction device is arranged on an endoscope element, which is received in a functional state of the endoscopic multifunction device in a channel of the shaft and is detachably held in such a channel. Because the endoscope element, which is the optical system such as a camera chip and / or a Lighting system carries, can be detached from the shaft and is manufactured in a modular design as a modular element, it can easily be replaced by another endoscope element after surgery, so that the endoscope element can be made as a single-use element, not for a variety is reused by operations.

Das Endoskopelement selbst kann so gefertigt sein, dass es zudem mittels eines Autoklaven sterilisiert werden kann. Weil in einem einmal verwendbaren Element eine Kreuzinfektion zwischen einer Vielzahl von Patienten nicht möglich ist, ist dies jedoch nicht unbedingt notwendig.The endoscope element itself can be made so that it can also be sterilized by means of an autoclave. However, because cross-infection between a plurality of patients is not possible in a single-use element, this is not essential.

Weil ein funktionales Führungssystem mit Hilfe des Schaftes bereitgestellt wird und ein optisches Bildgebungssystem mit Hilfe des Endoskopelements bereitgestellt wird, wird eine funktionale Trennung zwischen dem Schaft und dem Endoskopelement erreicht. Dadurch wird es möglich, das endoskopische Multifunktionsgerät auf leichte und kostengünstige Weise zu fertigen, wobei es insbesondere überflüssig wird, optische Komponenten fest in den Schaft zu integrieren.Because a functional guide system is provided by means of the shaft and an optical imaging system is provided by means of the endoscope element, a functional separation between the shaft and the endoscope element is achieved. This makes it possible to produce the endoscopic multifunction device in a lightweight and cost-effective manner, wherein it is particularly unnecessary to integrate optical components firmly into the shaft.

Das optische System kann zum Beispiel einen Kamerachip und/oder ein Beleuchtungselement wie beispielsweise ein Leuchtdiode (LED) umfassen, die vorzugsweise in der Nähe des entfernten Endes (an der ”Spitze” des Endoskopelements) des Schafts an dem Endoskopelement angeordnet sind.The optical system may comprise, for example, a camera chip and / or a lighting element such as a light emitting diode (LED), which are preferably located near the distal end (at the "tip" of the endoscope element) of the shaft on the endoscope element.

Der Schaft ist vorzugsweise als starres Element hergestellt, das für den Zugang zu einer Operationsstelle in einem Patienten verwendet werden kann. Das Endoskopelement kann dagegen biegsam gestaltet sein und erfordert keine besondere Stabilität, weil es in dem Kanal des Schaftes aufgenommen ist und damit durch den Schaft gehalten und stabilisiert wird.The shaft is preferably made as a rigid element that can be used to access an operative site in a patient. On the other hand, the endoscope element can be designed to be flexible and does not require any particular stability, because it is received in the channel of the shaft and thus held and stabilized by the shaft.

Das Endoskopelement kann in dem zugehörigen Kanal in dem Schaft angeordnet sein, so dass es während der Operation in dem Kanal des Schaftes bewegbar ist, so dass seine Position je nach den Bedürfnissen einer optischen Inspektion der Operationsstelle während der Operation verändert werden kann. Zum Beispiel kann sich das Endoskopelement mit seiner Spitze über das entfernte Ende des Schaftes hinaus erstrecken und kann Mittel umfassen, mit denen die Spitze so bewegt wird, dass ihre Ausrichtung und Position verändert werden kann, so dass der durch das optische System sichtbare Sichtbereich verstellt werden kann.The endoscope element may be disposed in the associated channel in the shaft so as to be movable in the channel of the shaft during surgery, so that its position may be varied according to the needs of visual inspection of the surgical site during surgery. For example, the endoscope element may extend with its tip beyond the distal end of the shaft and may include means for moving the tip so that its orientation and position may be changed to adjust the field of view visible through the optical system can.

Das in dem zugehörigen Kanal des Schaftes angeordnete Endoskopelement kann den Kanal ausfüllen, so dass es den Kanal fest abdichtet und damit eine Flüssigkeitsströmung durch den Kanal verhindert. Dies kann von Bedeutung sein, wenn die Operationsstelle während der Operation mit einer medizinischen Flüssigkeit gespült werden soll, wobei die feste Abdichtung des Endoskopelements in dem Kanal eine Flüssigkeitsströmung durch den Kanal verhindert, um ein Entweichen von Flüssigkeit durch den Kanal zu vermeiden.The endoscope element arranged in the associated channel of the shaft can fill the channel so that it tightly seals the channel and thus prevents a fluid flow through the channel. This may be important if the surgical site is to be flushed with a medical fluid during surgery, with the tight seal of the endoscope element in the canal preventing fluid flow through the canal to prevent leakage of fluid through the canal.

Der Schaft umfasst vorteilhafterweise eine Vielzahl von Kanälen. In einem ersten Kanal kann zum Beispiel ein medizinisches instrument wie beispielsweise eine medizinische Zange aufgenommen sein und in einem zweiten Kanal ist das Endoskopelement angeordnet. Ferner können noch weitere Kanäle vorhanden sein, um beispielsweise eine Flüssigkeitsströmung zu und von einer Operationsstelle zum Zwecke des Spülens der Operationsstelle zu ermöglichen.The shaft advantageously comprises a plurality of channels. In a first channel, for example, a medical instrument such as a medical forceps can be accommodated and in a second channel, the endoscope element is arranged. Furthermore, other channels may be present to allow, for example, fluid flow to and from an operative site for flushing the surgical site.

Das endoskopische Multifunktionsgerät ist vorzugsweise so gefertigt, dass es mit Magnetresonanzbildgebung kompatibel ist und insbesondere bei Verwendung von Magnetresonanzbildgebung keine Artefakte (wie zum Beispiel Bildverzerrungen infolge magnetischer Materialien, die größer sind als die tatsächliche Form des Geräts) erzeugt. Dazu sind der Schaft und das Endoskopelement sowie ihre Komponenten aus einem nicht-magnetischen Material (einem Material mit einer geringen magnetischen Suszeptibilität) hergestellt, so dass durch das Multifunktionsgerät in einem Magnetresonanzbild hervorgerufene Artefakte auf ein Minimum reduziert sind.The endoscopic multifunction device is preferably made to be compatible with magnetic resonance imaging and, especially when using magnetic resonance imaging, does not generate artifacts (such as image distortions due to magnetic materials that are larger than the actual shape of the device). For this purpose, the shaft and the endoscope element and their components are made of a non-magnetic material (a material having a low magnetic susceptibility), so that artefacts caused by the multifunction device in a magnetic resonance image are minimized.

Der Schaft kann zum Beispiel aus Titan bestehen, so dass er ein nicht-magnetisches starres Element liefert, das sowohl für das Endoskopelement als auch für ein in einen entsprechenden Kanal des Schaftes eingesetztes medizinisches Instrument eine Führung bereitstellt. Das Endoskopelement kann zum Beispiel aus einem Kunststoff wie zum Beispiel PEEK bestehen, oder es kann auch aus einer nicht-magnetischen metallischen Legierung wie zum Beispiel einer Nickel-Titan-Legierung hergestellt sein.For example, the shaft may be made of titanium to provide a non-magnetic rigid element that provides guidance both to the endoscope element and to a medical instrument inserted into a corresponding channel of the shaft. The endoscope member may be made of, for example, a plastic such as PEEK, or it may be made of a non-magnetic metallic alloy such as a nickel-titanium alloy.

Auch andere Komponenten des Schaftes bzw. des Endoskopelements, insbesondere Komponenten des optischen Systems des Endoskopelements, bestehen vorzugsweise aus einem nicht-magnetischen Material. Linsen und Prismen können zum Beispiel aus Glas bestehen. Fenster können aus Saphir bestehen. Weitere Schäfte, Schläuche, Stecker oder Knöpfe können aus Nickel, Titan, Messing oder Kunststoff wie zum Beispiel PEEK bestehen.Other components of the shaft or the endoscope element, in particular components of the optical system of the endoscope element, preferably consist of a non-magnetic material. Lenses and prisms can be made of glass, for example. Windows can be made of sapphire. Other shafts, hoses, plugs or buttons may consist of nickel, titanium, brass or plastic such as PEEK.

Das Endoskopelement erstreckt sich durch den zugehörigen Kanal des Schaftes, so dass in einem funktionsfähigen Zustand des Multifunktionsgeräts eine Spitze des Endoskopelements in der Nähe des entfernten Endes des Schafts positioniert ist und daher mit Hilfe des Schaftes zu einer Operationsstelle eines Patienten gebracht und geführt werden kann. Das Endoskopelement kann, an einer von der Spitze entfernten Stelle, des Weiteren eine Steuervorrichtung umfassen, die dazu ausgelegt sein kann, das optische System und seine Einstellungen, zum Beispiel eine Zoom-Einstellung und eine Fokus-Einstellung, zu steuern. Dazu können die Bildgebungseigenschaften eines Kamerachips elektronisch gesteuert werden. Außerdem ist es möglich, den Kamerachip und/oder eine Linse beweglich an der Spitze des Endoskopelements anzuordnen, so dass über die Steuervorrichtung die Position des Kamerachips und/oder der Linse verstellt werden kann, um die Einstellung bzw. den Sichtbereich des optischen Systems zu verstellen.The endoscope element extends through the associated channel of the shaft, so that in a functional state of the multifunction device, a tip of the endoscope element is positioned in the vicinity of the distal end of the shaft and Therefore, with the help of the shaft can be brought to a surgical site of a patient and guided. The endoscope element may further comprise, at a location remote from the tip, a control device that may be configured to control the optical system and its settings, for example, a zoom setting and a focus adjustment. For this, the imaging properties of a camera chip can be electronically controlled. In addition, it is possible to arrange the camera chip and / or a lens movably at the tip of the endoscope element, so that the position of the camera chip and / or the lens can be adjusted via the control device in order to adjust the setting or the viewing area of the optical system ,

Das Endoskopelement kann des Weiteren einen Stecker umfassen, der eine elektrische Verbindung des optischen Systems mit einer externen Steuer- und Anzeigeeinheit ermöglicht. Ein solcher Stecker kann zum Beispiel als USB-Stecker ausgeführt sein, der eine Verbindung mit einer genormten USB-Schnittstelle der externen Steuer- und Anzeigeeinheit ermöglicht. Zum Betrieb des Endoskopelements und insbesondere zum Anzeigen von über das optische System des Endoskopelements empfangenen Bildern auf der Steuer- und Anzeigeeinheit (die zu diesem Zweck einen Monitor umfassen kann) ist das Endoskopelement mit Hilfe seines Steckers mit der Steuer- und Anzeigeeinheit verbunden, wobei das Endoskopelement und seine elektrischen Komponenten außerdem über die Steuer- und Anzeigeeinheit mit elektrischer Energie versorgt werden.The endoscope element may further comprise a plug which allows electrical connection of the optical system to an external control and display unit. Such a plug can be designed, for example, as a USB plug, which allows a connection to a standardized USB interface of the external control and display unit. For operating the endoscope element and in particular for displaying images received via the optical system of the endoscope element on the control and display unit (which may comprise a monitor for this purpose), the endoscope element is connected by means of its plug to the control and display unit, wherein the Endoscope element and its electrical components are also supplied via the control and display unit with electrical energy.

Der Grundgedanke der Erfindung wird anschließend anhand der Ausführungsformen der Figuren näher beschrieben. Darin zeigen:The basic idea of the invention will be described in more detail below with reference to the embodiments of the figures. Show:

1 eine schematische Ansicht eines Schaftes eines endoskopischen Multifunktionsgeräts; 1 a schematic view of a shaft of an endoscopic multifunction device;

2 eine schematische Ansicht einer anderen Ausführungsform eines endoskopischen Multifunktionsgeräts mit einer Vielzahl von Schäften; 2 a schematic view of another embodiment of a multi-functional endoscopic device with a plurality of shafts;

3 eine Vorderansicht eines entfernten Endes eines Schaftes eines Multifunktionsgeräts; 3 a front view of a distal end of a shaft of a multifunction device;

4 eine schematische Ansicht eines Endoskopelements, das in einem Kanal eines Schaftes eines endoskopischen Multifunktionsgeräts angeordnet ist; 4 a schematic view of an endoscope element, which is arranged in a channel of a shaft of a multi-functional endoscopic device;

5 eine Spitze eines Endoskopelements mit einem Kamerachip und einem Beleuchtungselement eines optischen Systems; und 5 a tip of an endoscope element with a camera chip and a lighting element of an optical system; and

6 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Endoskopelements. 6 a schematic view of an embodiment of an endoscope element.

1 zeigt eine erste Ausführungsform eines endoskopischen Multifunktionsgeräts 1 mit einem einzigen Schaft 10 mit einem entfernten Ende 103 und einem vorderen Ende 104, das eine Verbindungsschnittstelle 100 trägt. 1 shows a first embodiment of an endoscopic multifunction device 1 with a single shaft 10 with a distant end 103 and a front end 104 that has a connection interface 100 wearing.

Eine zweite Ausführungsform eines endoskopischen Multifunktionsgeräts mit einem ersten Schaft 10 und einem zweiten Schaft 11 ist in 2 dargestellt. Das Multifunktionsgerät von 2 umfasst eine Vielzahl von Verbindungsschnittstellen 100, 101, 102, 110 zum Anschluss von Schläuchen oder zum Einsetzen medizinischer Instrumente oder sonstiger während eines medizinischen Eingriffs in Verbindung mit dem endoskopischen Multifunktionsgerät 1 zu verwendender Geräte.A second embodiment of an endoscopic multifunction device with a first shaft 10 and a second shaft 11 is in 2 shown. The multifunction device of 2 includes a variety of connection interfaces 100 . 101 . 102 . 110 for connection of hoses or for insertion of medical instruments or others during a medical procedure in connection with the endoscopic multifunction device 1 devices to use.

Das endoskopische Multifunktionsgerät 1 dient in seiner einfachen Ausführungsform gemäß 1 oder in seiner komplizierteren Ausführungsform gemäß 2 zur Durchführung einer minimal-invasiven Operation an einem Patienten, indem man durch Führen des Schaftes 10 mit seinem entfernten Ende 103 in Richtung zu einer Operationsstelle zu einer Operationsstelle gelangt. Im Rahmen einer minimal-invasiven Operation zur Behandlung eines Bandscheibenvorfalls kann zum Beispiel der Schaft 10 durch einen kleinen Schnitt im dorsolateralen Rückenbereich des Patienten zu einer Operationsstelle geführt werden, und mit Hilfe des endoskopischen Multifunktionsgeräts 1 kann Gewebe einer Bandscheibe entfernt werden, können Schmerzrezeptoren zerstört oder Bereiche der Bandscheibe stabilisiert werden.The endoscopic multifunction device 1 serves in its simple embodiment according to 1 or in its more complicated embodiment according to 2 to perform a minimally invasive surgery on a patient by moving the shaft 10 with his distant end 103 Towards a surgical site to an operation site passes. As part of a minimally invasive operation to treat a herniated disc, for example, the shaft 10 be guided through a small incision in the dorsolateral back region of the patient to a surgical site, and with the help of the endoscopic multifunction device 1 If tissue of an intervertebral disc can be removed, pain receptors can be destroyed or areas of the intervertebral disc stabilized.

Um mit medizinischen Instrumenten, zum Beispiel mit einer medizinischen Zange, zu der Operationsstelle zu gelangen, ist ein durch eine sich von dem vorderen Ende 104 zu dem entfernten Ende 103 eines Schaftes 10 (oder durch den Schaft 11 und den Schaft 10 bei der Ausführungsform von 2) erstreckende Längsbohrung definierter Kanal 20 vorgesehen, der das Einsetzen eines medizinischen Instruments in den Schaft 10 und das Führen des medizinischen Instruments durch den Schaft 10 in Richtung zu der Operationsstelle erlaubt. Dies ist in 3 und 4 zu sehen.To get to the surgical site with medical instruments, such as medical forceps, one is through one from the front end 104 to the far end 103 a shaft 10 (or through the shaft 11 and the shaft 10 in the embodiment of 2 ) extending longitudinal bore defined channel 20 provided, the insertion of a medical instrument in the shaft 10 and guiding the medical instrument through the shaft 10 allowed towards the surgical site. This is in 3 and 4 to see.

Um eine Inspektion der Operationsstelle zu erlauben, wird des Weiteren ein Endoskopelement 3 in einen anderen Kanal 21 des Schaftes 10 eingesetzt und erstreckt sich durch den Kanal 21, wie in 4 dargestellt, in Richtung zu dem entfernten Ende 103 des Schaftes 10. Das Endoskopelement 3 trägt, wie in 5 zu sehen, Komponenten eines optischen Systems, wie zum Beispiel einen Kamerachip 31 und ein Beleuchtungselement 32, zum Beispiel eine LED, die an einer Spitze 30 des Endoskopelements 3 angeordnet sind und durch entsprechende Kabel beispielsweise mit einer externen Steuer- und Anzeigeeinheit 5 elektrisch verbunden sind, wie in 6 gezeigt.Further, to allow inspection of the surgical site, an endoscope element becomes 3 into another channel 21 of the shaft 10 inserted and extends through the channel 21 , as in 4 shown, toward the far end 103 of the shaft 10 , The endoscope element 3 carries, as in 5 to see components of an optical system, such as a camera chip 31 and a lighting element 32 , to the Example an LED that is at a tip 30 of the endoscope element 3 are arranged and by appropriate cables, for example, with an external control and display unit 5 electrically connected, as in 6 shown.

Wie in 5 zu sehen, ist der Kamerachip 31 an der Spitze 30 des Endoskopelements 3 angeordnet, die mit einer Linse 310 zum optischen Führen von Licht zu dem Kamerachip 31 in Verbindung steht. Der Kamerachip 31 kann beispielsweise ein CCD-Chip sein.As in 5 to see is the camera chip 31 at the top 30 of the endoscope element 3 arranged with a lens 310 for optically guiding light to the camera chip 31 communicates. The camera chip 31 may be, for example, a CCD chip.

Das Endoskopelement 3 ist als einmal verwendbares Element gefertigt, das lösbar in dem Kanal 21 des Schaftes 10 angeordnet ist. Das Endoskopelement 3 kann daher nach einer Operation ausgewechselt werden, so dass eine Kreuzinfektion zwischen verschiedenen Patienten vermieden werden kann.The endoscope element 3 is made as a single-use element that is releasable in the channel 21 of the shaft 10 is arranged. The endoscope element 3 can therefore be replaced after surgery, so that a cross-infection between different patients can be avoided.

Weil das optische System mit seinem Kamerachip 31 und seinem Beleuchtungselement an dem mit dem Schaft 10 des Multifunktionsgeräts 1 auswechselbar verbundenen Endoskopelement 3 angeordnet ist, kann das Multifunktionsgerät 1 ohne das Endoskopelement 3 leicht mit Hilfe eines Autoklaven ohne besondere Modifikationen an dem Multifunktionsgerät 1 sterilisiert und damit wiederverwendet werden. Insbesondere sind außerhalb des Endoskopelements 3 mit seinem optischen System 31, 32 keine elektrischen oder elektronischen Elemente an dem Schaft 10 oder dem Schaft 11 angeordnet, so dass nach Entfernen des Endoskopelements 3 das Multifunktionsgerät 1 leicht sterilisiert werden kann.Because the optical system with his camera chip 31 and its lighting element on the with the shaft 10 of the multifunction device 1 interchangeable connected endoscope element 3 is arranged, the multifunction device 1 without the endoscope element 3 easily with the help of an autoclave without special modifications to the multifunction device 1 sterilized and thus reused. In particular, outside the endoscope element 3 with its optical system 31 . 32 no electrical or electronic elements on the shaft 10 or the shaft 11 arranged so that after removal of the endoscope element 3 the multifunction device 1 can be easily sterilized.

Das Endoskopelement 3 kann in seinem funktionsfähigen Zustand, in dem es gemäß 4 in dem zugehörigen Kanal 21 des Schaftes angeordnet ist, dazu geeignet sein, den Kanal 21 fest abzudichten, so dass keine Flüssigkeit durch den Kanal 21 gelangen kann, sobald das Endoskopelement 3 in den Kanal 21 eingesetzt wurde. Dies ist von Vorteil, wenn eine Spülung einer Operationsstelle mit Hilfe weiterer Kanäle 22, 23 (siehe 3) durchgeführt werden soll, womit ein Entweichen von Flüssigkeit durch den Kanal 21 aus der Operationsstelle heraus verhindert wird. (Einer der Kanäle 22, 23 ist dazu vorgesehen, eine medizinische Spülflüssigkeit zu einer Operationsstelle zu befördern, und der andere Kanal 22, 23 dient zum Entfernen der Spülflüssigkeit von der Operationsstelle, so dass die Flüssigkeit spülend durch die Operationsstelle bewegt wird.) Vorteilhafterweise ist das endoskopische Multifunktionsgerät 1 mit Magnetresonanzbildgebung kompatibel, da seine Komponenten aus nicht-magnetischen Materialien und damit aus Materialien bestehen, die eine geringe magnetische Suszeptibilität zeigen und keine oder nur wenig Artefakte in Magnetresonanzbildern erzeugen. Insbesondere können der Schaft 10 und der Schaft 11 aus Titan bestehen und sind vorzugsweise starr. Das Endoskopelement 3 kann in Form eines Schlauches aus einem Kunststoff wie zum Beispiel PEEK vorgesehen sein. Die Komponenten des optischen Systems, nämlich der Kamerachip 31, die Linse 310 und das Beleuchtungselement 32, bestehen ebenfalls aus nicht-magnetischen Materialien. Mit Hilfe des endoskopischen Multifunktionsgeräts 1 kann daher ein Eingriff unter konstanter, möglicherweise in Echtzeit erfolgender Magnetresonanzbildgebung durchgeführt werden, ohne dass das endoskopische Multifunktionsgerät 1 Artefakte in den erfassten Magnetresonanzbildern erzeugt.The endoscope element 3 can in its functional state, in which it according to 4 in the associated channel 21 the shaft is arranged to be suitable for the channel 21 tightly seal, leaving no liquid through the channel 21 can reach as soon as the endoscope element 3 in the channel 21 was used. This is beneficial when flushing a surgical site using other channels 22 . 23 (please refer 3 ), whereby an escape of liquid through the channel 21 is prevented from the surgical site out. (One of the channels 22 . 23 is intended to deliver a medical irrigation fluid to an operating site, and the other channel 22 . 23 serves to remove the rinsing fluid from the surgical site so that the fluid is flushed through the surgical site.) Advantageously, the endoscopic multifunction device 1 compatible with magnetic resonance imaging because its components are made of non-magnetic materials and therefore materials that exhibit low magnetic susceptibility and produce little or no artifacts in magnetic resonance images. In particular, the shaft can 10 and the shaft 11 made of titanium and are preferably rigid. The endoscope element 3 may be provided in the form of a tube made of a plastic such as PEEK. The components of the optical system, namely the camera chip 31 , the Lens 310 and the lighting element 32 , are also made of non-magnetic materials. With the help of the endoscopic multifunction device 1 Therefore, a procedure under constant, possibly real-time magnetic resonance imaging can be performed without the endoscopic multifunction device 1 Artifacts generated in the acquired magnetic resonance images.

Eine Gesamtansicht des in den zugehörigen Kanal 21 des Schaftes 10 des Multifunktionsgeräts 1 einzusetzenden Endoskopelements 3 ist in 6 dargestellt. Das Endoskopelement 3 umfasst einen ersten Abschnitt 3A, der flexibel ausgebildet sein kann. Der Abschnitt 3A ist in den zugehörigen Kanal 21 des Schaftes 10 einzusetzen und wird daher in dem Kanal 21 geführt, so dass er durch den Schaft 10 gestützt wird. Mit dem Abschnitt 3A ist eine Steuervorrichtung 33 mit Bedienknöpfen 330, 331 zum Steuern der Einstellungen des optischen Systems 31, 32 verbunden, zum Beispiel zum Steuern einer Zoom-Einstellung, einer Fokus-Einstellung und/oder einer Helligkeitseinstellung des optischen Systems 31, 32. Die Steuervorrichtung 33 ist über ein Kabel 3B mit einem als USB-Stecker ausgeführten Stecker 34 verbunden, der in eine genormte USB-Verbindungsschnittstelle der Steuer- und Anzeigeeinheit 5 gesteckt werden kann. Die Steuer- und Anzeigeeinheit 5 umfasst einen Monitor 50 zum Anzeigen von über das optische System 31, 32 des Endoskopelements 3 erfassten Bildern und kann in einem Operationsraum platziert sein, so dass ein Chirurg während der Operation die Operationsstelle mit Hilfe des Monitors 50 direkt inspizieren kann.An overall view of the in the associated channel 21 of the shaft 10 of the multifunction device 1 to be used endoscope element 3 is in 6 shown. The endoscope element 3 includes a first section 3A that can be flexible. The section 3A is in the associated channel 21 of the shaft 10 and will therefore be in the channel 21 guided, so he through the shaft 10 is supported. With the section 3A is a control device 33 with control buttons 330 . 331 for controlling the settings of the optical system 31 . 32 For example, for controlling a zoom setting, a focus adjustment and / or a brightness adjustment of the optical system 31 . 32 , The control device 33 is over a cable 3B with a plug designed as a USB plug 34 connected to a standardized USB connection interface of the control and display unit 5 can be plugged. The control and display unit 5 includes a monitor 50 to display via the optical system 31 . 32 of the endoscope element 3 captured images and may be placed in an operating room, so that a surgeon during surgery the operation site using the monitor 50 can inspect directly.

Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.The invention is not limited to the embodiments described above.

Insbesondere kann ein endoskopisches Multifunktionsgerät dieser Art mit einem ein optisches System tragenden auswechselbaren Endoskopelement auch in Verbindung mit anderen Bildgebungsmodalitäten verwendet werden und muss nicht unbedingt in einer mit Magnetresonanbildgebung kompatiblen Weise ausgeführt sein.In particular, an endoscopic multifunction device of this type having an interchangeable endoscope element carrying an optical system can also be used in conjunction with other imaging modalities and does not necessarily have to be implemented in a manner compatible with magnetic resonance imaging.

Des Weiteren kann ein endoskopisches Multifunktionsgerät nicht nur zur Behandlung eines Bandscheibenvorfalls verwendet werden, sondern kann auch für andere minimal-invasive Operationen an einem Patienten zum Einsatz kommen.Furthermore, an endoscopic multifunction device can not only be used to treat a herniated disc, but can also be used for other minimally invasive operations on a patient.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: endoskopisches Multifunktionsgerätendoscopic multifunction device
1010: Schaftshaft
100–102100-102: VerbindungsschnittstelleConnection interface
103103: entferntes Endedistant end
104104: vorderes Endefront end
1111: Schaftshaft
110110: Verbindungconnection
20–2320-23: Kanalchannel
33: Endoskopelementendoscope element
3A3A: Abschnittsection
3B3B: Kabelelectric wire
3030: Spitzetop
3131: Kameracamera
310310: Linselens
3232: Beleuchtungselementlighting element
3333: Steuervorrichtungcontrol device
330, 331330, 331: Knopfstud
3434: Steckerplug
44: medizinisches Instrumentmedical instrument
55: Anzeigeeinheitdisplay unit
5050: Monitormonitor
V1, V2V1, V2: BewegungMove

Claims

A medical therapy endoscopic multifunction device comprising: a shaft having a forward end and a distal end; at least one channel defined by a bore extending from the forward end to the distal end of the shaft; and an optical system comprising: which is arranged on the shaft in order to optically image a region at the distal end of the shaft, characterized in that the optical system ( 31 . 32 ) on an endoscope element ( 3 ) arranged releasably in the at least one channel ( 20 - 23 ) of the shaft ( 10 ) is arranged.

Endoscopic multifunction device according to claim 1, characterized in that the optical system a camera chip ( 31 ) and / or a lighting element ( 32 ).

Endoscopic multifunction device according to claim 2, characterized in that the camera chip ( 31 ) and / or the lighting element ( 32 ) on the endoscope element ( 3 ) near the distal end of the shaft ( 10 ) are arranged.

Endoscopic multifunction device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the shaft ( 10 ) is rigid.

Endoscopic multifunction device according to one of the preceding claims, characterized in that the endoscope element ( 3 ), which at least at one section ( 3A ) through the at least one channel ( 20 - 23 ), is flexible.

Endoscopic multifunction device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the endoscope element ( 3 ) in the at least one channel ( 20 - 23 ) of the shaft ( 10 ) is movable.

Endoscopic multifunction device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the endoscope element ( 3 ) the at least one channel ( 20 - 23 ), in which it is arranged tightly seals, so that liquid is not through the at least one channel ( 20 - 23 ) can get.

Endoscopic multifunction device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the shaft ( 10 ) a first channel ( 20 ) for the reception of medical instruments ( 4 ) and a second channel ( 21 ) for receiving the endoscope element ( 3 ).

Endoscopic multifunction device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the shaft ( 10 ) at least one third channel ( 22 . 23 ) to prevent fluid flow through the shaft ( 10 ) to allow.

Endoscopic multifunction device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the shaft ( 10 ) and the endoscope element ( 3 ) consist of a non-magnetic material.

Endoscopic multifunction device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the shaft ( 10 ) consists of titanium.

Endoscopic multifunction device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the endoscope element ( 3 ) consists of a plastic.

Endoscopic multifunction device according to at least one of the preceding claims, characterized in that components of the optical system ( 31 . 32 ) consist of a non-magnetic material.

Endoscopic multifunction device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the endoscope element ( 3 ) a control device ( 33 ) for controlling the optical system ( 31 . 32 ).

Endoscopic multifunction device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the endoscope element ( 3 ) a plug ( 34 ) for electrically connecting the optical system ( 31 . 32 ) with a control and display unit ( 5 ).