DE19859155C2 - Endoskop mit einer Koppeleinrichtung (Video-Coupler) zum Anschluß einer Video-Kamera - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Endoskop mit einer Koppeleinrichtung zum Anschluß einer Video-Kamera, wobei das Endoskop an seinem nadelförmigen Rohr ein zum Eingriff in den Körper vorgesehenes und ein Linsensystem aufweisendes distales Ende und ein zum Einblick in das Endoskop vorgesehenes und eine Gesichtsfeldblende aufweisendes proximales Ende aufweist, an welchem die Koppeleinrichtung befestigt ist.

Ein solches bekanntes Endoskop ist als Videoarthroskop in der US-PS 4,969,450 beschrieben. Bei diesem bekannten Endoskop ist einerseits das nadelförmige Rohr mit seinem proximalen Ende und andererseits die Koppeleinrichtung mit seinem distalen Ende an einem Mittelteil befestigt, das einen Anschluß für eine Lichtquelle aufweist, wobei das von der Lichtquelle ausgesendete Licht über ein in dem Anschluß enthaltenes Glasfaserbündel über das Mittelteil durch die rohrförmige Nadel bis zu dessen distalem Ende geleitet wird.

Die Koppeleinrichtung weist ein einer am proximalen Ende des nadelförmigen Rohres vorgesehenen Gesichtsfeldblende zugewandtes erstes Linsensystem und an seinem proximalen Ende ein weiteres, der Video-Kamera zugewandtes zweites Linsensystem auf, wobei das erste Linsensystem in einer in dieser Koppeleinrichtung längs­ verschieblich gelagerten Hülse befestigt ist, so daß das von dem Endoskop bzw. dem in dem nadelförmigen Rohr enthaltenen Linsen- und Bildübertragungssystem übermittelte Bild fokussiert und entsprechend auf den in der Video-Kamera enthaltenen CCD-Chip übertragen werden kann. Dazu weist die Koppeleinrichtung auf ihrer Außenseite ein um seine Längsachse drehbares hülsenförmiges Betätigungsglied auf, mit dem das erste Linsensystem in axialer Richtung verschoben werden kann.

Es sind auch mit Video-Kameras ausgerüstete Endoskope bekannt, die ein an ihrem proximalen Ende fest angebautes Okular umfassen. Bei solchen Endoskopen ist die für den Anschluß der Video-Kamera erforderliche und fokussierbare Koppeleinrichtung an bzw. auf dem Okular befestigt, beispielsweise durch geeignet ausgebildete Klemmvorrichtungen. Abgesehen davon, daß solche Endoskope und Koppeleinrichtungen grundsätzlich nicht autoklavierbar sind, stellt die Befestigungsform der Koppeleinrichtung an dem Okular eine sehr instabile Befestigungsvorrichtung dar.

Nun ist es bei Endoskopen unabdingbar erforderlich, daß diese nach dem Gebrauch bzw. vor einem weiteren Einsatz einwandfrei sterilisiert werden, d. h., hundertprozentig keimfrei zur Verfügung gestellt werden. Eine solche Keimfreiheit ist aber nur dann gewährleistet, wenn das Instrument autoklaviert, also sehr hohen Temperaturen und Drücken ausgesetzt werden kann. Bei dem bekannten Endoskop mit seiner Koppeleinrichtung zum Anschluß der Video-Kamera ist ein Autoklavieren nicht möglich, da es wegen der oben beschriebenen Verstellbarkeit des in der Koppeleinrichtung enthaltenen Linsensystems nicht so dicht und hermetisch abgeschlossen ausgeführt werden kann, daß kein Heißdampf in das Innere der Koppeleinrichtung gelangt, die darin enthaltenen Linsen also nicht erblinden. Diese Endoskope und Koppeleinrichtungen werden deshalb lediglich in sterile Lösungen eingelegt und folglich weniger gut sterilisiert als dies mittels Autoklavieren möglich wäre.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Endoskop mit Koppeleinrichtung zum Anschluß einer Video-Kamera zu schaffen, die beide voll autoklavierbar sind und gegebenenfalls auch gemeinsam, also ohne auseinandergebaut werden zu müssen, autoklaviert werden können.

Diese Aufgabe wird bei einem Endoskop der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das proximale Ende des Rohres des Endoskopes ein der Gesichtsfeldblende nachgeordnetes Linsensystem aufweist, das, wie das Linsensystem am distalen Ende, nach außen vollständig und dicht abgeschlossen und nicht verstellbar/fokussierbar ausgebildet ist und daß die Koppeleinrichtung linsenfrei und nach Art eines Teleskops hinsichtlich seiner axialen Länge verstellbar ist.

Aufgrund der Ausbildung eines im proximalen Ende des Rohres des Endoskopes nach der Gesichtsfeldblende vorgesehenen Linsensystems, das nicht verstellbar/fokussierbar ausgebildet ist, kann das Endoskop mit seinem Mittelteil und seinem Lichtanschluß und den beiden Enden des Rohres hermetisch nach außen abgeschlossen und damit voll autoklavierbar ausgebildet sein. Weiterhin ist durch die Anordnung eines Linsensystems im proximalen Ende des Endoskopes die Anordnung eines Linsensystems in der Koppeleinrichtung nicht mehr erforderlich, es genügt, wenn dieses so ausgebildet ist, daß es den Abstand des in der Video-Kamera angeordneten CCD-Chips, der das vom Endoskop gelieferte Bild des Operationsfeldes aufnimmt, von dem im proximalen Ende des Endoskopes angeordneten Linsensystem verändern kann. Dadurch kann die Koppeleinrichtung als einfacher, teleskopartig ausgebildeter hohlzylindrischer Körper aufgebaut sein, der wie das hermetisch abgeschlossene Endoskop voll autoklavierbar ist.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung weist die Koppeleinrichtung einen hülsenförmigen Schaft bestimmter Länge auf, dessen distales Ende zur Befestigung an dem Endoskop ausgebildet ist, und ist in dem Schaft eine Fokussierhülse längs­ verschieblich eingesetzt, an deren proximalem Ende eine Befestigungsvorrichtung für den Anschluß der Video-Kamera bzw. eines Okulars vorgesehen ist.

Diese Ausbildung der Koppeleinrichtung gewährleistet, daß die an dem proximalen Ende der Fokussierhülse mittels der Befestigungsvorrichtung angeschlossene Video-Kamera mit ihrem CCD-Chip gegenüber dem proximalen Ende des Endoskopes bezüglich ihres Abstandes verändert, also mehr oder weniger entfernt eingestellt werden kann. Hierdurch erfolgt eine mechanische Fokussierung des von dem Endoskop abgegebenen Bildes des Operationsfeldes auf dem CCD-Chip der Video-Kamera bzw. auf der Netzhaut im Auge des in das an Stelle der Video-Kamera am proximalen Ende der Fokussierhülse angesetzte Okular hineinblickenden Betrachters.

Erfindungsgemäß ist der Schaft von einer Einstellhülse umgeben, in deren Innenwand eine nach Art eines Gewindes ausgebildete bzw. verlaufende und eine verhältnismäßig große Steigung aufweisende Nut ausgebildet ist, und weist die Fokussierhülse an ihrem distalen Ende einen radialen, nach außen vorstehenden Stift, beispielsweise in Form einer stiftförmigen Schraube, auf, der durch einen im Schaft vorgesehenen axial verlaufenden Schlitz hindurch in die Nut der Einstellhülse einsteht.

Diese besondere Ausbildung der Koppeleinrichtung gewährleistet, daß sich die Fokussierhülse innerhalb des Schaftes nicht verdreht, sondern nur in axialer Richtung verschiebt, wenn die Einstellhülse betätigt wird.

Vorteilhaft ist die Einstellhülse auf dem Schaft verdrehbar und zur Verhinderung einer axialen Verschiebung darauf zwischen zwei an dem Schaft ausgebildeten und in einem Abstand voneinander angeordneten Anschlägen gelagert.

Diese besondere Ausbildung der Einstellhülse gewährleistet, daß durch einfaches Verdrehen derselben die Fokussierhülse in dem Schaft verschoben werden kann.

In weiterer vorteilhafter Weiterbildung ist der Stift als eine stiftförmige Schraube ausgebildet, die in eine in der Fokussierhülse vorgesehene Bohrung eingeschraubt ist. Diese Ausbildung des die Längsverschiebung der Fokussierhülse bewirkenden Stiftes gestattet eine verhältnismäßig einfache konstruktive Ausbildung der Fokussierhülse, in die lediglich eine radiale Bohrung vorzusehen ist, in welche dann die stiftförmige Schraube eingeschraubt werden kann.

Die Schraube weist einen radial nach außen vorstehenden umlaufenden Vorsprung auf, der als die Einschraubtiefe begrenzender Anschlag auf der Außenwandung der Fokussierhülse ausgebildet ist.

Hierdurch wird in einfacher Weise die Einschraubtiefe bzw. der radiale Überstand der stiftförmigen Schraube über den Außenradius der Fokussierhülse hinaus festgelegt.

Schließlich ist in vorteilhafter Weise die Befestigungsvorrichtung für den Anschluß der Video-Kamera bzw. eines Okulars als dem proximalen Ende der Fokussierhülse drehbar gelagerter Einstellring ausgebildet.

Mittel dieses Einstellringes kann die Befestigungsvorrichtung gedreht und damit die Video-Kamera bzw. das Okular ebenfalls hinsichtlich seiner Stellung zum Endoskop verdreht werden, je nachdem, wie das von dem Endoskop aufgenommene Bild des Operationsfeldes dargestellt werden soll.

Anstelle der Video-Kamera kann an dem proximalen Ende der Koppeleinrichtung auch ein Okular vorgesehen sein, so daß für den Verwender des Endoskopes die Möglichkeit besteht, selbst in das Endoskop einzublicken, also ohne eine Video-Kamera bzw. eine Video-Einrichtung zu verwenden.

Ein die Erfindung nicht beschränkendes Ausführungsbeispiel des Endoskopes mit Koppeleinrichtung zu dem Anschluß eine Video-Kamera wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht auf ein Endoskop mit angesetztem Koppeleinrichtung, jedoch ohne Video-Kamera,

Fig. 2 einen Schnitt durch das Endoskop gemäß Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch das Endoskop gemäß Fig. 2, jedoch mit vollständig ausgefahrener Koppeleinrichtung,

Fig. 4 einen Schnitt durch das Endoskop ohne aufgesetzte Koppeleinrichtung,

Fig. 5 einen Schnitt durch das Endoskop gemäß Fig. 2, jedoch mit aufgesetztem Okular,

Fig. 6 einen Schnitt durch das Okular,

Fig. 7 einen Schnitt durch die Koppeleinrichtung in eingefahrener Stellung und

Fig. 8 einen Schnitt durch die Koppeleinrichtung in vollständig ausgefahrener Stellung.

Das in den Figuren gezeigte Endoskop 1 weist ein Mittelteil 2 auf, an dem ein nadelförmiges Rohr 3 befestigt ist, das zum Eingriff in ein Operationsfeld vorgesehen ist und in seinem distalen Ende 4 ein Linsensystem 5 zur Aufnahme des Operationsfeldes aufweist. In dem Rohr 3 ist ein weiteres, einen kleineren Durchmesser aufweisendes zweites Rohr 3' angeordnet, in dem Stablinsen 6 in Abständen zueinander und gegebenenfalls auch weitere Linsen bzw. Linsensysteme angeordnet sind, die das von dem Linsensystem 5 am distalen Ende 4 aufgenommene Bild des Operationsfeldes zum proximalen Ende 7 des Endoskopes weiterleitet, wobei dieses proximale Ende 7 im Mittelteil 2 gefaßt ist. Am Mittelteil 2 ist weiterhin ein rechtwinklig zur Längsachse 8 des Rohres 3 bzw. des Endoskopes 1 angeordneter Anschlußstutzen 9 zum Anbau eines nicht abgebildeten Lichtleitkabels vorgesehen, durch den ein von einer ebenfalls nicht abgebildeten Lichtquelle ausgesendetes und von dem Lichtleitkabel übertragenes Licht beispielsweise über Glasfasern durch das Mittelteil 2 und durch das Rohr 3 bis zum distalen Ende 4 des Rohres 3 und damit bis auf das Operationsfeld geleitet werden kann.

Das zweite Rohr 3' ist durch das Mittelteil 2 hindurch geführt und tritt auf der der nicht in den Zeichnungen dargestellten Video-Kamera zugewandten Rückseite 10 des Mittelteils 2 heraus und endet an einem an dieser Rückseite 10 vorgesehenen Anschlußstück 11. In diesem Ende des Rohres 3' ist eine Gesichtsfeldblende 12 vorgesehen.

An dem Anschlußstück 11 ist ein rohrförmiger Schaft 13 mit seinem distalen Ende 14 befestigt, beispielsweise aufgeschraubt, der eine Linsenanordnung 15 enthält, die fest in dem Schaft 13 eingebaut ist, d. h., sie ist nicht fokussierbar, sondern liefert in Verbindung mit den im Rohr 3' angeordneten Linsensystemen 5 und 6 ein fertiges Bild des Operationsfeldes.

Sowohl am distalen Ende 4 als auch an dem proximalen Ende 16 sind das Rohr 3 bzw. der Schaft 13 mit hermetisch abschließenden Fenstern 17 bzw. 18 versehen. Ebenso ist ein solcher hermetisch abschließender, aber lichtdurchlässiger Abschluß 19 im Anschlußstützen 9 vorgesehen, wodurch erreicht wird, daß dieses Endoskop, wie in Fig. 4 dargestellt, voll autoklavierbar ist, d. h., das Endoskop 1 kann in dieser Form den beim Autoklavieren auftretenden hohen Temperaturen und Drücken standhalten, ohne daß die Linsensysteme beschädigt werden und damit die Qualität der Bildübertragung beeinträchtigt wird.

Zur Übertragung des von dem vorbeschriebenen Endoskop erzeugten Bildes des Operationsfeldes auf den CCD-Chip der in den Zeichnungen nicht dargestellten Video- Kamera bzw. auf die Netzhaut des Auges eines Betrachters, der durch das Endoskop direkt hindurchblicken möchte, ist eine in den Fig. 7 und 8 jeweils im Schnitt gezeigte Koppeleinrichtung 20 vorgesehen, die über den Schaft 13 geschoben und an dessen distalem Ende 14 befestigt ist und das Anschlußstück 11 übergreifend an die Rückseite 10 des Mittelteils 2 anschlägt.

Die Koppeleinrichtung 20 weist im Gegensatz zu den bekannten Endoskopen, die eine Koppeleinrichtung zum Anschluß eine Video-Kamera aufweisen, keine Linsen auf, d. h., es ermöglicht keine optische Fokussierung, sondern lediglich eine mechanische Fokussierung. Dies ist bei dem erfindungsgemäßen Endoskop 1 deshalb möglich, da dieses ja, wie bereits oben beschrieben, an seinem proximalen Ende 7, nämlich in dem Schaft 13, eine fest eingebaute Linsenkombination 15 aufweist, die in Verbindung mit den übrigen Linsensystemen 5 und 6 des Endoskopes 1 und der Gesichtsfeldblende 12 bereits ein fertiges Bild des Operationsfeldes liefert.

Es kommt also nur noch darauf an, daß dieses von dem hermetisch geschlossenen und deshalb autoklavierbar ausgebildeten Endoskop 1 gelieferte Bild des Operationsfeldes so auf den CCD-Chip der Video-Kamera projeziert wird, daß es einwandfrei und in bester scharfer Qualität in das Video-System übertragen werden kann. Dazu ermöglicht die speziell in den Fig. 7 und 8 jeweils im Schnitt dargestellte Koppeleinrichtung 20 eine "mechanische Fokussierung" dadurch, daß der Abstand des CCD-Chips der Video- Kamera, die an dem proximalen Ende 21 der Koppeleinrichtung 20 angebaut ist, von dem Fenster 18 im proximalen Ende 16 des Schaftes 13, auf dem die Koppeleinrichtung 20 aufgesetzt ist, verändert werden kann.

Dazu ist das distale Ende 21 der Koppeleinrichtung 20 im wesentlichen als hülsenförmiger Schaft 22 bestimmter Länge ausgebildet, in welchem eine Fokussierhülse 23 längsverschieblich eingesetzt ist, an deren proximalem Ende 24 eine Befestigungsvorrichtung für den Anschluß der Video-Kamera bzw. eines Okulars 25 vorgesehen ist. Mittels des in Fig. 6 abgebildeten Okulars 25 kann das Operationsfeld unmittelbar durch das Endoskop 1 betrachtet werden.

Der Schaft 22 ist von einer Einstellhülse 26 umgeben, in deren Innenwand 27 eine nach Art eines Gewindes ausgebildete bzw. verlaufende und eine verhältnismäßig große Steigung aufweisende Nut 28 ausgebildet ist.

Die Fokussierhülse 23 weist an ihrem distalen Ende 29 eine radiale Bohrung 30 auf, in welche eine stiftförmige Schraube 31 eingeschraubt ist, die einen Anschlag 32 in Form eines umlaufenden Vorsprunges aufweist, der die Einschraubtiefe begrenzt. Der über den Außenumfang der Fokussierhülse 23 vorstehende stiftförmige Teil der Schraube 31 steht durch einen im Schaft 22 vorgesehenen axial verlaufenden Schlitz 33 hindurch und in die Nut 28 der Einstellhülse 26 ein. Diese ist auf dem Schaft 22 verdrehbar und zur Verhinderung ihrer axialen Verschiebung zwischen an dem Schaft 22 ausgebildeten Anschlägen 34 und 35 gelagert.

Wird die Einstellhülse 26 verdreht, verdreht sich mit ihr auch die schraubenförmige Nut 28, in welche die Schraube 31 einsteht. Dadurch wird diese in Längsrichtung in dem axial verlaufenden Schlitz 33 des Schaftes 22 und damit auch die Fokussierhülse 23 verschoben, wodurch sich eine Veränderung des Abstandes des am proximalen Ende 24 befestigten Okulars 25 bzw. der Video-Kamera zu dem Fenster 18 des Endoskopes 1 einstellt und das von dem Endoskop 1 abgegebene Bild scharf auf dem CCD-Chip beziehungsweise auf der Netzhaut im Auge des Betrachters, der durch das Okular 25 schaut, abgebildet wird.

Die am proximalen Ende 24 der Fokussierhülse 23 vorgesehene Befestigungsvorrichtung für die Video-Kamera bzw. das Okular 25 ist als auf dem proximalen Ende 24 drehbarer Einstellring 36 ausgebildet, so daß das Okular 25 bzw. die Video-Kamera um 360° auf der Fokussierhülse 23 gedreht werden können.

Claims (7)

1. Endoskopieranordnung, umfassend ein Endoskop (1) mit einem nadelförmigen Rohr (3), das an seinem zum Eingriff in den Körper vorgesehenen distalen Ende (4) ein Linsensystem (5) aufweist, und mit einer Gesichtsfeldblende (12), die an einem proximalen, einblickseitigen Ende (7) des Endoskopes (1) vorgesehen ist, und eine Koppeleinrichtung (20) zum Anschluß des Endoskopes (1) an eine Video-Kamera, wobei die Koppeleinrichtung (20) an dem proximalen Ende (7) des Endoskopes (1) befestigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Endoskop (1) an seinem proximalen Ende (7) ein der Gesichtsfeldblende (12) nachgeordnetes Linsensystem (15) aufweist, das, wie das Linsensystem (5) an dem distalen Ende (4), nach außen vollständig und dicht abgeschlossen, nicht verstellbar und nicht-fokussierbar ausgebildet ist, und daß die Koppeleinrichtung (20) linsenfrei und nach Art eines Teleskops hinsichtlich ihrer axialen Länge verstellbar ist.

2. Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppeleinrichtung (20) einen hülsenförmigen Schaft (22) bestimmter Länge aufweist, dessen distales Ende (21) zur Befestigung an dem Endoskop (1) ausgebildet ist, und daß in dem Schaft (22) eine Fokussierhülse (23) längsverschieblich eingesetzt ist, an deren proximalem Ende (24) eine Befestigungsvorrichtung für den Anschluß der Video-Kamera bzw. eines Okulars (25) vorgesehen ist.

3. Endoskop nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (22) von einer Einstellhülse (26) umgeben ist, in deren Innenwand (27) eine nach Art eines Gewindes ausgebildete bzw. verlaufende und eine verhältnismäßig große Steigung aufweisende Nut (28) ausgebildet ist, und daß die Fokussierhülse (23) an ihrem distalen Ende (29) einen radial nach außen vorstehenden Stift (31), beispielsweise in Form einer stiftförmigen Schraube, aufweist, der durch einen im Schaft (22) vorgesehenen axial verlaufenden Schlitz (33) hindurch in die Nut (28) der Eistellhülse (26) einsteht.

4. Endoskop nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellhülse (26) auf dem Schaft (22) verdrehbar und zur Verhinderung einer axialen Verschiebung darauf zwischen zwei an dem Schaft (22) ausgebildeten und in einem Abstand voneinander angeordneten Anschlägen (34) und (35) gelagert ist.

5. Endoskop nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (31) als eine stiftförmige Schraube ausgebildet ist, die in eine in der Fokussierhülse (23) vorgesehene Bohrung (30) eingeschraubt ist.

6. Endoskop nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube einen radial nach außen vorstehenden umlaufenden Vorsprung (32) aufweist, der als die Einschraubtiefe begrenzender Anschlag an der Außenwandung der Fokussierhülse (23) ausgebildet ist.

7. Endoskop nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsvorrichtung für den Anschluß der Video-Kamera bzw. eines Okulars (25) als auf dem proximalen Ende (24) der Fokussierhülse (23) drehbar gelagerter Einstellring (36) ausgebildet ist.