DE1466780B2 - Endoskop mit einem lichtleitenden stab als beleuchtungs- und beobachtungskanal - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Endoskop mit einem als Beleuchtungs- und Beobachtungskanal dienenden Stab aus durchsichtigem, lichtleitendem,: airPisäineiP Mantelfläche poliertem und mit einem metallischen Reflektor versehenem Material, der von einer Schutzhülle umgeben ist..jind.. an seinem proximalen Ende eine Optik aus. durchsichtigem.Material als Lich'tsammler trägt. Derartige Endoskope können für medizinische, vorzugsweise chirurgische und diagnostische Zwecke, wie auch im Bereich der Technik eingesetzt werden. Sie ermöglichen die Untersuchung eines Gegenstandes, der mittler distalen Fläche des Ehdoskops in direkter Berührung steht oder sich in deren unmittelbarer Nähe-befindet.

Bekanntlich handelt es sich bei vielen Endoskopien (Gehirn-, Herz-, Harhröhrenuntersuchungen oder beispielsweise. Untersuchungen der Wandungen einer Bohrung) darum, in Berührung mit dem · distalen Ende des Endoskops stehende oder in dessen Nachbarschaft befindliche Gegenstände zu beobachten, z. B. das umgebende Medium wie Luft, Wasser, Blut oder irgendeine andere Substanz wie z. B. die graue Substanz des Gehirns.

Für bestimmte Endoskopien hat man bereits verschiedenartige Geräte in Form eines durchsichtigen Stabes vorgeschlagen, die zugleich der Beleuchtung und der Beobachtung dienen. Sie besitzen jedoch keine ausreichende Leuchtkraft auf Grund der Tatsache, daß die durch die proximale Fläche des Endoskops. unter starkem Neigungswinkel einfallenden Lichtstrahlen nicht zur Erhellung des zu untersuchenden Organs beitragen, weil die Reflexionen auf der Innenwand des Endoskopstabes eine, ungenügende S Ausbeute ergeben.

. Endoskope dieser Art können dem Mediziner, dem Chirurgen oder dem Ingenieur nicht die volle Sicherheit geben, die sie mit Recht beanspruchen.

Durch die deutsche Auslegeschrift 1014709 ist ein

ίο Endoskop mit einem als Beleuchtungs- und Beobachtungskanal dienenden Stab aus durchsichtigem, licht-

. : leitendem, an seiner Mantelfläche poliertem ,und mit einem metallischen Reflektor versehenem Material bekanntgeworden, wobei der Stab von einer Schutzhülle umgeben ist und an seinem distalen Ende eine Optik in Gestalt eines Spiegels oder eines" Prismas trägt. Dadurch soll eine seitliche Betrachtung bzw. eine photographische Aufnahme der Umgebung des distalen Endes ermöglicht werden. '^:

Als nachteilig muß es hierbei angesehen werden, daß die mit diesem Endoskop erzielbaren Beleuchtungsstärken verhältnismäßig gering sind, weil am distalen Ende des lichtleitenden Stabes nur der metallische Reflektor vorgesehen ist.

»5 Durch die französische Patentschrift 1 054 463 ist ein anderes Endoskop bekanntgeworden, bei dem zur Erhöhung der Lichtstärke über einen halbdurchlässigen Spiegel am distalen Ende eines innen verspiegelten Tubusrohres Licht von einer Glühbirne eingespiegelt wird. Die Beobachtung erfolgt dabei durch den Spiegel hindurch, wodurch ein Teil der Lichtstärke wieder verlorengeht und störende Reflexionen der Lichtquelle im Beobachtungsfeld erscheinen. Außerdem wird das beobachtete Bild durch das sich trompetenförmig erweiternde Tubusrohr unregelmäßig reflektiert, wodurch die ungleichmäßige Beleuchtung des zu betrachtenden Bildes erhöht wird.

Weiterhin ist durch die deutsche Patentschrift 263 660 ein Tubus bekanntgeworden, der sich an seinemim Körper einzuführenden'>Ende erweitert, um eine verglaste Fensteröffnung aufzunehmen^ Durch

'f·' ■'.· diese Verdickung ist ab&r-dleser'-vorbekannteiTubus für feine Operationen, beispielsweise am Gehirn, nicht geeignet. Ferner weist dieses Endoskop ebenso

. 4S" wie'das nach der iOhejjgenarnttön französischen Pa-. tentschrift einen rohrförmigen Tubus auf, der zu unregelmäßigen Lichtreflexionen Anlaß gibt.

Durch einen Aufsatz in der Zeitschrift »Modem Plastics«, August 1946, S. 123. ff., ist es ferner bekannt, durchsichtige Kunststoffe als Lichtleiter zu verwenden. Als Anwendungsgebiete für derartige Lichtleiter werden dort Artikel für Werbezwecke und auch medizinische Instrumente behandelt.. Dort ist ferner angegeben, daß derartige Endoskope mit

■■55 einem als Beleuchtungs- und Beobachtungskanal dienenden Stab aus Kunststoff hergestellt werden können, wobei die Kunststoffoberfläche poliert und auch mit einem metallischen Reflektor.versehen sein kann. Es fehlen jedoch* Angaben über den konstruktiven Aufbau eines derartigen Endoskops, insbesondere darüber, wie der Lichtleiter mechanisch geschützt werden kann, ohne daß darunter seine optischen Eigenschaften leiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Endoskop vorzuschlagen, das eine besonders hohe Lichtstärke besitzt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Optik des eingangs ge-

nannten Endoskops in Form einer Manschette ausgebildet ist, die auf das proximale Stabende aufgesetzt ist' und deren Innenseite zur Umlenkung des Lichts gegen das proximale Stabende gerillt oder mattiert

Durch die ringförmig ausgebildete Manschette kann Licht von außen über einen vollen Winkel von 360° in das Innere der Manschette gelangen, wo es über Rillen oder eine Mattierung größtenteils zum proximalen Stabende umgelenkt wird und in den lichtleitenden Stab gelangt. Durch die aufgesetzte Manschette wird das Endoskop nur unwesentlich vergrößert.

Es dient einer weiteren Vergrößerung der Helligkeit des Gesichtsfelds, wenn am äußeren Ende des Lichtsammlers ein vergrößernder Sucher angeordnet ist.

Die Lichtdichte wird weiterhin gesteigert, wenn in zur Manschette offenen Zellen, kreisförmig um sie verteilt, Glühlampen angeordnet sind. Das Licht dieser Glühlampen gelangt ebenfalls durch die Manschette in das Innere der Manschette und von dort größtenteils zum proximalen Stabende.

Falls die Schutzhülle als Metallhülle mit einer äußeren Isolierung ausgebildet ist, kann sie ohne weiteres mit einer Spannungsquelle verbunden werden, so daß das Endoskop auch für chirurgische Eingriffe, beispielsweise durch Koagulation, geeignet ist.

Eine praktische Ausführungsform eines derartigen, für Koagulation geeigneten Endöskops ist dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch isolierte Hülle am distalen Ende des Stabes eine elektrisch nicht isolierte Verlängerung in Form einer Kralle, eines Bügels od. dgl. aufweist, die dort in das kugelförmig auslaufende Stabende eingelassen ist. Das Stabende besitzt hierbei also nach wie vor eine glatte Außenwand, wodurch das Eindringen in Gewebe, ohne Verletzungen hervorzurufen, erleichtert wird.

Die totale Reflexion wird entweder dadurch gewährleistet, daß man den Stab mit einem Überzug versieht, der einen schwächeren Brechungskoeffizienten hat als das Material, aus dem der Stab besteht, oder dadurch, daß man eine Lichtführung verwendet, wie sie in der deutschen Auslegeschrift 1 014709 beschrieben ist.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 schematisch einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform eines Endöskops nach der Erfindung,

F i g. 2 einen entsprechenden Teilschnitt, bei dem an der Manschette zusätzlich Glühbirnen angeordnet sind,

F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie A-B der Fig.2,

Fig.4 das proximale Ende eines mit einem vergrößernden Sucher ausgerüsteten Endöskops,

F i g. 5 ein ähnliches Endoskop mit seitlicher Einblicksmöglichkeit,

F i g. 6 und 7 Ausführungsformen des distalen Endes eines zur Elektrokoagulation geeigneten Endöskops.

Ein aus hochwertigem optischem Material gefertigter Stab 9 ist an seinem Ende mit ringförmigen Versilberungen 13, 14 versehen. Diese Versilberungen werden von Hülsen 11, 12 überdeckt. Die Hülsen tragen ihrerseits eine metallische Hülse 10, die als Schutzhülle dient.

An seinem distalen Ende 17 ist der Stab 9 nach Art einer Lupe nach außen gewölbt. Die von außen durch das proximale Ende 18 eindringenden Lichtstrahlen verlassen den Stab 9 nach Totalreflexionen am distaleh Ende 17 und beleuchten ein zu beobachtendes Medium 16.

Zur Erhöhung der Beleuchtungsstärke ist auf das

proximale Stabende 18 über einen Kragen 19 eine als Lichtsammler dienende Manschette 20 aufgesetzt.

ίο Das Licht dringt von außen über die Manschette 20 zur Innenseite 21 der Manschette und wird dort über eine Mattierung oder über Rillen 27 (vgl. F i g. 2) weitgehend zum proximalen Stabende 18 reflektiert.

Das in F i g. 1 gezeigte Endoskop besitzt zusätzlich ein Einblickauge 22 mit einer öffnung 23. Außerdem besitzt der Stab 9 an seinem distalen Ende 17 eine ringförmige Rille 24, die mit einem absorbierenden Lack gefüllt ist. Diese dem Einblickauge zugeordnete Rille dient dazu, eine korrekte Zentrierung des Auges

ao zu ermöglichen und die Fixierung der beobachteten Zone zu erleichtern.

Das in den F i g. 2 und 3 gezeigte Endoskop ist grundsätzlich wie das Endoskop nach F i g. 1 aufgebaut. Dort erfolgt jedoch die Beleuchtung mittels mehrerer Glühlampen 25, die in zur Manschette 20 offenen Zellen 25' kreisförmig um die Manschette 20 angeordnet sind. Die Glühlampen sind dabei von einem Gehäuse 26 gehalten. Bei Position 27 ist zusätzlich der Strahlengang des von einer Glühlampe 25 ausgehenden Lichts eingezeichnet.

Die Manschette 20 ist auf den Kragen 19 aufgeschraubt. Auch das Gehäuse 26 kann auf die Manschette 20 aufgeschraubt sein. Die Rillen 27 der Manschette 20 sind vorzugsweise poliert und so zugeschnitten, daß sie durch Reflexion oder Refraktion die von den Lampen kommende Strahlung gegen die proximale Fläche 18 der Lichtführung lenken.

Für medizinische Anwendungszwecke (Elektrokoagulation) wird die metallische Hülle 10 auf ihrer ganzen Länge mit Ausnahme in Höhe des Kragens 19 und eines ringförmigen distalen Bereichs 29 mit einer geeigneten Isolierung 28 versehen. Die Hülle 10 dient hierbei also gleichzeitig als Elektrode und ermöglicht es, eine Zone 30 zu koagulieren.

Das in F i g. 2 und 3 gezeigte Endoskop ist außerordentlich lichtstark und ermöglicht photographische Aufnahmen.

In F i g. 4 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der auf die Manschette 20 ein vergrößernder Sucher 40 auf gesetzt ist.

F i g. 5 zeigt eine demgegenüber abgewandelte Ausführungsform, bei der zur Umlenkung des Lichtkegels auf die Manschette 20 ein Gehäuse 41 aufgeschraubt ist, das ein totalreflektierendes Prisma 42 enthält, welches den Lichtkegel gegen eine öffnung 43 lenkt.

Die F i g. 6 und 7 zeigen perspektivisch zwei Ausführungsformen des distalen Endes eines für Elektrokoagulation verwendeten Endöskops. Die die Elektrode bildende Hülle 10 verlängert sich in Form einer Kralle 49 (F i g. 6) oder eines Bügels 50 (F i g. 7), wobei die Kralle bzw. der Bügel in Rillen eingepaßt sind, die zu diesem Zweck auf dem Ende der Lichtführung angebracht sind.

In allen Ausführungsbeispielen sind die Lichtführungen jeweils gemäß der in der vorerwähnten deutschen Auslegeschrift 1 014 709 beschriebenen Art gelagert, da sich in der Praxis erwiesen hat, daß auf

diese Art die besten Ergebnisse erzielt werden; es ist jedoch offenbar, daß an den seitlichen.Flächen des der Lichtführung dienenden Stabes gleichermaßen gute Totalreflektionen, erzielbar sind, wenn eine zentrale Führung aus· durchsichtigem Material verwendet wird, die mit einem Material überzogen ist, das einen schwächeren Brechungskoeffizienten hat.
. Zu seiner Einfachheit, seiner Helligkeit und seinem sehr niedrigen Gestehungspreis bietet das Kontaktendoskop gemäß der Erfindung außerdem den Vorteil, daß man es in sehr kleinen Ausmaßen — sowohl in der Länge als auch im Durchmesser (der Durchmes* ser kann kleiner als 1 Millimeter sein) — herstellen kann, so daß es Untersuchungen von sehr kleinen Oberflächen mit direktem Licht dadurch ermöglicht, daß man öffnungen verwendet, die den gleichen Durchmesser wie der Stab haben. Hierdurch sind sowohl Arbeiten im Schädel oder an Fistalen usw. als auch Untersuchungen an Organen kleiner Tiere (z. B. am Rektum von Fröschen usw.) und auch an Hohlräumen in der Technik, die normalerweise dem Blick und dem Werkzeug unzugänglich sind, möglich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Endoskop mit einem als Beleuchtungs- und Beobachtungskanal dienenden Stab aus durchsichtigem, lichtleitendem, an seiner Mantelfläche poliertem und mit einem metallischen Reflektorversehenem Material, der von einer Schutzhülle umgeben ist und an seinem proximalen Ende eine Optik aus durchsichtigem Material als Lichtsammler trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Optik in Form einer ,Manschette,

(20) ausgebildet ist, die auf das proximale Stabende (18) aufgesetzt, ist und deren Innenseite

(21) zur Umlenkung des Lichts gegen das proximale Stabende gerillt oder mattiert ist.

2. Endoskop. nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am äußeren Ende des Lichtsammlers (20) ein^v vergrößernder Sucher (40) angeordnet ist.

3. Endoskop nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in zur Manschette (20) offenen Zellen (25'), kreisförmig um sie verteilt, Glühlampen (25) angeordnet sind.

4. Endoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzhülle als Metallhülle (10) mit einer äußeren Isolierung (28) ausgebildet ist. :"." .

5. Endoskop nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch isolierte Hülle (10) am distalen finde des Stabes (9) eine elektrisch nicht isolierte Verlängerung in Form einer Kralle (49), eines Bügels (50) .od. dgl. aufweist, die dort in das kugelförmig auslaufende Stabende eingelassen ist. -.^-.t...