DE19723442A1 - Endoskop mit wenigstens einer Registriereinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Endoskop mit einem distal angeordneten Objektiv und einem Bildübertra­ gungssystem, das das Bild des Objektivs zum proximalen Ende überträgt.

Endoskope dieser Art sind allgemein bekannt und werden beispielsweise in der Medizin oder der Technik zur Beobachtung von Hohlräumen insbesondere unter erschwer­ ten Bedingungen eingesetzt.

Das Bildübertragungssystem kann dabei aus einem oder mehreren distal angeordneten Halbleiterchips, wie CCD- Elementen, einem bevorzugt Stablinsen aufweisenden Relaislinsensystem oder einem Faserbündel bestehen.

Die Endoskope werden im Einsatz und/oder bei der Reini­ gung bzw. Sterilisierung häufig erhöhten Temperaturen - bei der Sterilisierung im Autoklaven bis zu 140°C -, Drücken und/oder aggressiven Medien - z. B. bei der Sterilisierung in Lösung - ausgesetzt. Dabei sind die Endoskope je nach Bauart nur bis zu bestimmten Umge­ bungsbedingungen spezifiziert. Werden diese Grenzwerte überschritten, kann es zu den unterschiedlichsten Be­ schädigungen kommen:

Bei einer falschen Handhabung können Temperaturen und/ oder Drücke auftreten, die über den zulässigen Grenz­ werten liegen. Hierdurch können Verbindungsstellen, wie beispielsweise die Verbindung zwischen distalem End­ fenster des Objektivs und Außenrohr beschädigt werden, so daß das Endoskop nicht mehr fluiddicht ist, und Feuchtigkeit in den Innenraum eindringen kann. Bei Endoskopen mit einem Halbleiterchip kann dieser durch zu hohe Temperaturen zerstört werden. Ähnliches gilt, wenn das Endoskop anderen Umgebungsbedingungen, für die es nicht spezifiziert ist, und/oder aggressiven Medien ausgesetzt wird.

Zudem können gerade die länglichen Einführteile der En­ doskope bei einer unvorsichtigen Handhabung Stören oder Schlägen ausgesetzt werden. Hierdurch können beispiels­ weise Stablinsen leicht beschädigt werden und insbeson­ dere brechen. Auch wenn keine Linsen brechen, kann das Endoskop dejustiert werden.

Häufig bemerkt die Bedienungsperson nicht einmal, daß das Endoskop außerhalb der spezifizierten Bedingungen eingesetzt wird. Dies führt nicht nur zu ungerechtfer­ tigten Beanstandungen gegenüber dem Endoskop-Herstel­ ler, sondern auch dazu, daß das Endoskop während eines Einsatzes unvermittelt ausfällt bzw. anderweitige Schäden hervorruft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungs­ gemäßes Endoskop derart weiterzubilden, daß insbeson­ dere Betriebsbedingungen außerhalb der spezifizierten Bedingungen erkannt werden können.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben. Weiterbildungen der Erfin­ dung sind Gegenstand der Ansprüche 2 folgende.

Erfindungsgemäß weist das Endoskop wenigstens eine in das Endoskop integrierte, d. h. im Innenraum des Endoskops angeordnete Registriereinrichtung auf, die erfaßt, welchen Temperaturen, Druck, Feuchtigkeit, Strahlung, Umgebungsbedingungen und/oder Stoß- bzw. Schlagbelastungen das Endoskop ausgesetzt wird.

Die erfindungsgemäß vorgesehene und in das Endoskop integrierte Registriereinrichtung ermöglicht es damit, die "Vorgeschichte" dieses Endoskops zu erfassen, so daß die Ursache für Ausfälle etc. rekonstruiert werden können.

Weiterhin sind die von der Registriereinrichtung re­ gistrierten bzw. gespeicherten Informationen, die die "Vorgeschichte" betreffen, ohne Demontage des Endoskops von außen abfragbar. Damit kann eine Bedienungsperson jederzeit erkennen, ob das Endoskop "in der Vergangen­ heit" unzulässigen Umgebungsbedingungen ausgesetzt worden ist. Dies ermöglicht es der Bedienungsperson insbesondere, ein Endoskop, bei dem aufgrund der Vorge­ schichte die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls grob ist, auszusondern, bevor es - beispielsweise während einer Operation - zu dem Ausfall des Endoskops kommt.

Die erfindungsgemäß vorgesehene und ausgebildete Regi­ striereinrichtung hat damit eine Kontrollfunktion, die eine Überwachung des Endoskops erlaubt.

Das Abfragen von außen kann dabei entweder dadurch erfolgen, daß die Registriereinrichtung durch ein Fen­ ster im Endoskop sichtbar ist (Anspruch 9) oder die gespeicherten Informationen beispielsweise aufelektri­ schen Wege und insbesondere berührungslos nach außen übertragen (Anspruch 2 sowie Ansprüche 11 ff) werden.

Die Registriereinrichtung ist dabei bevorzugt so ausge­ bildet, daß sie den jeweils maximal auftretenden Wert erfalt und speichert (Anspruch 3) bzw. alternativ oder zusätzlich die Anzahl kritischer Situationen bzw. Zu­ stände zählt bzw. speichert (Anspruch 4).

Unter kritischen Situationen bzw. Zuständen werden dabei Zustände verstanden, in denen die für die einzel­ nen Parameter, wie Temperatur, Druck etc. zulässigen Maximalwerte überschritten werden.

Als Registriereinrichtung können im Prinzip beliebige Einrichtungen verwendet werden, die beispielsweise mechanische Indikatoren und/oder elektronische Sensoren aufweisen, solange diese Einrichtungen nur in der Lage sind, die auftretenden Werte der jeweiligen Umgebungs­ bedingung zu erfassen und zumindest den Spitzenwert zu speichern.

Eine besonders einfache Ausbildung der Registrierein­ richtung ist im Anspruch 5 angegeben, gemäß der die Registriereinrichtung zur Erfassung der auftretenden Temperatur oder Feuchtigkeit ein Farbindikatorelement aufweist, dessen Farbe den Temperatur- bzw. Feuchtig­ keitswert angibt. Die Farbänderung ist bevorzugt irre­ versibel, so daß beispielsweise die Maximaltemperatur, der das Endoskop ausgesetzt gewesen ist, zuverlässig auch noch nachträglich festgestellt werden kann.

Im Anspruch 6 ist eine Möglichkeit für eine Registrier­ einrichtung zur Erfassung des auftretenden Drucks ange­ geben. Die Registriereinrichtung weist eine Membran auf, die einen von eigentlichen Innenraum des Endoskops abgetrennten kleinen Raum, in dem sich Luft mit Normal­ druck befindet, abschließt, und die bei einer bestimm­ ten Druckdifferenz zwischen der Umgebung und dem klei­ nen Raum bricht.

Die im Anspruch 7 gekennzeichnete Registriereinrichtung zur Erfassung von Stoß- bzw. Schlagbelastungen weist ein Sollbruchelement auf, das bei einer bestimmten Belastung bricht.

Da es - wie bereits ausgeführt - bevorzugt ist, wenn die von der Registriereinrichtung registrierten bzw. gespeicherten Informationen ohne Demontage des Endos­ kops von außen abfragbar sind, ist es gemäß Anspruch 8 bevorzugt, wenn wenigstens einer der Indikatoren der Registriereinrichtung von außen sichtbar ist. Hierzu können der oder die Indikatoren der Registriereinrich­ tung in dem Endoskop hinter einem Fenster und damit von außen sichtbar angeordnet sein (Anspruch 9). Dieses Fenster ist gemäß Anspruch 10 bevorzugt das Okularfen­ ster des Endoskops, so daß es nicht erforderlich ist, ein zusätzliches Fenster in die Außenwand des Endoskops einzubringen.

Wie ebenfalls bereits ausgeführt, können neben den vorstehend genannten mechanisch oder durch Farbumschlag arbeitenden Indikatoren auch elektronische Sensoren verwendet werden.

Anstelle oder zusätzlich zu den vorstehend genannten Indikatorelementen, die durch Farbumschlag oder mecha­ nisch die Überschreitung eines Grenzwertes anzeigen, ist es selbstverständlich auch möglich, daß die Re­ gistriereinrichtung wenigstens einen Sensor aufweist, der elektronisch erfaßt, welcher Temperatur, Druck, Feuchtigkeit, Strahlung, anderen Umgebungsbedingungen oder Stoß- bzw. Schlagbelastungen das jeweilige Endos­ kop ausgesetzt worden ist. Hierzu weist das Endoskop einen Energiespeicher, einen Sensor, der einen dieser Parameter erfaßt und in ein elektrisches Signal um­ wandelt, sowie eine Signalverarbeitungseinheit auf, die eine Vorverarbeitung der Parameter ausführt und insbe­ sondere das Überschreiten von Parametern speichern kann. Ferner ist eine Übertragungseinheit vorgesehen, die die gespeicherte Information nach außen überträgt (Anspruch 11).

Dabei ist es weiter bevorzugt, wenn die Registrierein­ richtung zusätzlich ein Zeiterfassungssystem aufweist, so daß zu den erfaßten Parametern zusätzlich die Zeit, zu der ein kritischer Zustand aufgetreten ist, erfaßt und ausgegeben wird. Damit ist es beispielsweise mög­ lich, unsachgemäße Behandlungen eines Endoskops einem bestimmten Benutzer zuzuordnen.

Diese Übertragungseinheit kann ein Stecker, bevorzugt aber ein drahtloses System sein, das insbesondere in Art eines Telemetrisystems ausgebildet sein kann (An­ spruch 13).

Ferner ist es bevorzugt, wenn auch der Energiespeicher nach Anspruch 15 von außen - über einen Stecker oder wiederum bevorzugt berührungslos - ladbar ist, da es dann nicht erforderlich ist, das Endoskop zur Wartung der Registriereinrichtung zu öffnen.

Wenn die Registriereinrichtung wie vorstehend dargelegt als elektronisch arbeitende Registriereinrichtung aus­ gebildet ist, ist es gemäß Anspruch 14 weiterhin bevor­ zugt, wenn die Registriereinrichtung bei Überschreiten bestimmter Schwellwerte für die Temperatur und den Druck weitere Ereigniserkennungen erst nach Ablauf einer bestimmten vorgegebenen Zeit vornimmt. Damit ist es insbesondere möglich, daß die Registriereinrichtung die Zahl der Sterilisationszyklen erfaßt, wobei die Sterilisationszyklen entsprechend ihrer jeweiligen Dauer gewichtet werden.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Empfangsein­ richtung so ausgebildet ist, daß sie die Signale von einer Mehrzahl von Registriereinrichtung empfängt. Hierzu überträgt jede Registriereinrichtung zusammen mit den gespeicherten Daten eine eindeutige Identifika­ tion des jeweiligen Endoskops, die insbesondere aus einer Seriennummer des Endoskops, dem Typ des Endoskops und dem Herstelldatum bestehen kann.

Die Empfangseinrichtung speichert die einzelnen Para­ meter in Zuordnung zur Systemidentifikation, so daß es möglich ist, die einzelnen Werte und insbesondere Para­ meter-Überschreitungen für jedes Endoskop getrennt abzurufen (Ansprüche 16 bis 18).

Bei der im Anspruch 19 angegebenen Weiterbildung der Erfindung erfaßt bzw. registriert die Registrierein­ richtung zusätzlich auch Funktionsparameter des Endos­ kops, wie beispielsweise die Stellung eines Zoom- bzw. Varioobjektives, die Stellung eines endoskopinternen Registriersystems usw.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs­ beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrie­ ben, die
einen Längsschnitt durch den proximalen Teil eines Endoskops und eine Empfangseinrichtung zeigt.

In der Zeichnung ist der proximale Teil eines Endos­ kops, nämlich eine Okularmuschel 1 mit einem Okular­ fenster 2 dargestellt. An die Okularmuschel 1 schließt sich der proximale Teil des Endoskops an, an dem sich der in der Zeichnung nicht dargestellte Lichtleiter­ anschluß befindet.

Im Bereich der Okularmuschel 1 sind Elemente 4 und 5 einer Registriereinrichtung dargestellt.

Bei dem Element 4 handelt es sich um ein Indikator­ element, das beispielsweise die maximal im Innenraum des Endoskops auftretende Temperatur oder die Feuchtig­ keit durch einen Farbumschlag angibt. Das Element 4 kann dabei durch das Okularfenster 2 betrachtet werden.

Bei dem Element 5 handelt es sich ohne Beschränkung der Allgemeinheit um eine elektronische Sensoreinrichtung, die einen von außen nach dem Prinzip der Telemetrie ladbaren Energiespeicher, einen Sensor, der einen kri­ tischen Parameter, wie Temperatur, Druck, Feuchtigkeit, Strahlung, Beschleunigung etc. erfaßt und in ein elek­ trisches Signal wandelt sowie eine Signal-Vorverarbei­ tungseinheit aufweist.

Ferner ist als Übertragungseinrichtung ein Sendeelement integriert, das ebenfalls nach dem Prinzip der Tele­ metrie - Modulation eines von außen eingestrahlten Wellenfeldes durch die Übertragungseinheit zur Mini­ mierung der für die Übertragung erforderlichen Leistung - arbeiten kann.

Mit 6 ist eine Antenne für das abgestrahlte Signal bezeichnet. Das Ausgangssignal der Antenne 6 wird an eine elektronische Empfangs- und Auswerteeinrichtung 7 angelegt, die aus der von der Sensoreinheit 5 abgegebe­ nen Signal und einer eindeutigen Systemidentifikation für das jeweilige Endoskop besteht. Die Systemidentifi­ kation kann insbesondere aus einer Seriennummer des Endoskops, dem Typ des Endoskops und dem Herstelldatum bestehen kann. Die Empfangs- und Auswerteeinrichtung speichert die einzelnen Parameter in Zuordnung zur Systemidentifikation, so daß es möglich ist, die ein­ zelnen Werte und insbesondere Parameter-Überschrei­ tungen für jedes Endoskop getrennt abzurufen.

Claims (19)

1. Endoskop mit einem distal angeordneten Objektiv und einem Bildübertragungssystem, das das Bild des Objek­ tivs zum proximalen Ende überträgt, dadurch gekennzeichnet, daß das Endoskop wenigstens eine im Endoskopinnenraum angeordnete Registrierein­ richtung aufweist, die zumindest einen Umgebungspara­ meter, wie z. B. Temperatur, Druck, Feuchtigkeit, Strah­ lung, anderen Umgebungsbedingungen und/oder Stoß- bzw. Schlagbelastungen erfaßt, denen das Endoskop ausgesetzt wird, und
daß die von der Registriereinrichtung registrierten bzw. gespeicherten Informationen ohne Demontage des Endoskops von außen abfragbar sind, oder nach außen übertragen werden können.

2. Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Übertragungssystem vorgesehen ist, das die von der Registriereinrichtung registrierten bzw. gespeicherten Informationen be­ rührungslos in den Umgebungsraum des Endoskops über­ trägt.

3. Endoskop nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Registriereinrichtung den jeweils maximal auftretenden Wert erfaßt.

4. Endoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Registriereinrichtung die Anzahl kritischer Situationen, in den zulässige Maximalwerte überschritten werden, zählt und speichert.

5. Endoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Registriereinrichtung zur Erfassung der auftretenden Temperatur oder Feuch­ tigkeit ein Farbindikatorelement aufweist, dessen Farbe den Temperatur- bzw. Feuchtigkeitswert angibt.

6. Endoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Registriereinrichtung zur Erfassung des auftretenden Drucks eine Membran als Indikator aufweist, die bei einer bestimmten Druckdif­ ferenz bricht.

7. Endoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Registriereinrichtung zur Erfassung von Stoß- bzw. Schlagbelastungen als Indikator ein Sollbruchelement ist, das bei einer be­ stimmten Belastung bricht.

8. Endoskop nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Indi­ katoren der Registriereinrichtung von außen sichtbar ist.

9. Endoskop nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Indikatoren der Registriereinrichtung in dem Endoskop hinter einem Fenster und damit von außen sichtbar angeordnet sind.

10. Endoskop nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Fenster das Okular­ fenster ist.

11. Endoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Registriereinrichtung wenigstens einen elektrischen Energiespeicher, einen Sensor, der die auf das Endoskop einwirkende Tempera­ tur, den Druck, die Feuchtigkeit, die Strahlung, die Beschleunigung oder andere Umgebungsbedingungen in ein elektrisches Signal umwandelt, eine Signal-Vorverar­ beitungseinheit und eine Signal-Übertragungseinrichtung aufweist, die das vorverarbeitete Signal nach außen zu einer Empfangseinrichtung überträgt.

12. Endoskop nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Registriereinrichtung zusätzlich ein Zeiterfassungssystem aufweist, so daß zu den erfalten Parametern zusätzlich die Zeit, zu der ein kritischer Zustand aufgetreten ist, erfaßt und ausgegeben wird.

13. Endoskop nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtung zu drahtlosen Übertragung der Informationen als Sende­ einrichtung ausgebildet ist.

14. Endoskop nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Signal-Vorverarbei­ tungseinheit bei Überschreiten von Schwellwerten für die Temperatur und/oder den Druck eine weitere Er­ eigniserkennung erst nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit vornimmt.

15. Endoskop nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher von außen ladbar ist.

16. Endoskop nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Registriereinrichtung zusammen mit den gespeicherten Daten eine eindeutige Identifikation des jeweiligen Endoskops überträgt, die insbesondere aus einer Seriennummer des Endoskops, dem Typ des Endoskops und dem Herstelldatum bestehen kann.

17. Endoskop nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtung die einzelnen Parameter in Zuordnung zur Systemidentifika­ tion speichert.

18. Endoskop nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die die Empfangseinrichtung so ausgebildet ist, daß sie die Signale von einer Mehr­ zahl von Registriereinrichtung empfängt.

19. Endoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Registriereinrichtung zusätzlich auch Funktionsparameter des Endoskops regi­ striert.