DE19961099B4

DE19961099B4 - Ultraschallendoskop

Info

Publication number: DE19961099B4
Application number: DE19961099A
Authority: DE
Inventors: Teruo Ouchi
Original assignee: Pentax Corp
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1998-12-17
Filing date: 1999-12-17
Publication date: 2004-11-11
Anticipated expiration: 2019-12-18
Also published as: DE19961099A1; JP4067670B2; US6193666B1; JP2000175918A

Abstract

Ultraschallendoskop mit einem Instrumentenkanal (4), dessen Austrittsöffnung (5) in der distalen Stirnfläche eines Einführteils (1) des Endoskops ausgebildet ist, mit einer am distalen Ende des Einführteils (1) ringförmig um den Instrumentenkanal (4) vorgesehenen Ultraschalloszillatoranordnung (6) zum Abtasten in einem radialen Abtastbereich, und mit einem Beobachtungsfenster (11), dadurch gekennzeichnet, daß das Beobachtungsfenster (11) proximalseitig der Ultraschalloszillatoranordnung (6) derart angeordnet ist, daß sowohl der radiale Abtastbereich als auch das distale Ende eines aus dem Instrumentenkanal (4) hervorstehenden Instrumentes (100) zumindest teilweise im Sichtfeld des Beobachtungsfensters (11) liegen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ultraschallendoskop nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die Spitze des Einführteils des Ultraschallendoskops hat ein Element zum Aussenden/Empfangen von Ultraschallwellen und Mittel zum optischen Betrachten. In der Spitze des Einführteils des Ultraschallendoskops ist außerdem ein Instrumentenkanal derart ausgebildet, daß ein Instrument, wie z.B. eines zum Injizieren einer Flüssigkeit in den Körper, durch den Instrumentenkanal hindurchgeführt werden kann. Wegen dieser strukturellen Kompliziertheit ist die Spitze des Einführteils des Ultraschallendoskops zwangsläufig dick und verursacht dem Patienten bei der Untersuchung größere Schmerzen als bei der Untersuchung mit einem gewöhnlichen Endoskop.
Abhängig von dessen Merkmalsspezifikationen kann das Behandlungsinstrument von der Spitze des Einführteils des Ultraschallendoskops in verschiedene Richtungen vorstehen. Eine nach vorne vorstehende Anordnung wird aus Gründen der Raumeffizienz erfordert. Bei dieser Anordnung ist die Spitze des Einführteils so kompakt wie möglich.

Eine typische nach vorne vorstehende Anordnung ist in der JP-A-265535 (1990) beschrieben. Bei dieser Anordnung sind die Austrittsöffnung des Instrumentenkanals und das Beobachtungsfenster an der Stirnfläche der Spitze des Einführteils eines Ultraschallendoskops angeordnet. Ein Ultraschalloszillatorfeld zum radialen Abtasten ist ringförmig um die Spitze des Einführteils angeordnet.

Wenn dabei allerdings das Beobachtungsfenster an der Stirnfläche der Spitze des Einführteils und das Ultraschalloszillatorfeld ringförmig um die Spitze des Einführteils angeordnet sind, befindet sich die Ultraschallabtastrichtung außerhalb des Sichtfeldes der optischen Betrachtung. Deshalb läßt sich die mit Ultraschall abgetastete Seite nicht gleichzeitig optisch betrachten, wodurch das gleichmäßige Durchführen einer zuverlässigen Untersuchung unmöglich wird.

Aus der JP02-265535A ist ein Ultraschallendoskop bekannt, das eine Ultraschalloszillatoranordnung umfaßt, die ringförmig um das distale Ende des Einführteils des Endoskops angeordnet ist. An der Stirnfläche des Einführteils sind eine Austrittsöffnung eines Instrumentenkanals sowie ein Beobachtungsfenster angeordnet. Ferner sind mehrere Kappen vorgesehen, die auf das distale Ende des Einführteils steckbar sind. An den Kappen ist jeweils eine sogenannte Ultraschallinse ausgebildet, die für eine bestimmte Fokussierung der Ultraschallwellen sorgen. Die verschiedenen Kappen unterscheiden sich dabei durch ihre Ultraschallinsen. So kann der von dem Endoskop abgetastete Ultraschallbereich durch geeignete Wahl einer Kappe nach Wunsch eingestellt werden.

Da bei diesem Stand der Technik die Austrittsöffnung des Instrumentenkanals und das Beobachtungsfenster an der Stirnseite des Einführteils angeordnet sind, liegt das aus der Austrittsöffnung des Instrumentenkanals herausstehende Ende eines Behandlungsinstrumentes in der Regel im Sichtfeld des Beobachtungsfensters. Dies gilt jedoch nicht für den mit der Ultraschalloszillatoranordnung abgetasteten Ultraschallbereich, wenngleich sich dieser, wie oben beschrieben, durch Wahl einer geeigneten Kappe in gewissen Grenzen einstellen läßt.

Ferner wird zum Stand der Technik auf die JP10-258025A verwiesen. Das dort beschriebene Endoskop hat am distalen Ende seines Einführteils einen Ultraschalloszillator, der über eine Antriebswelle von einem Antriebsmotor um die Längsachse des Einführteils gedreht wird und so eine radiale Abtastung vornimmt. Infolge dieser Konstruktion ist es nicht möglich, in diesem Endoskop einen bis zur Stirnfläche des Einführteils reichenden Instrumentenkanal vorzusehen, durch den ein Behandlungsinstrument geführt werden könnte.

Ausgehend von dem in der JP02-265535A beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Ultraschallendoskop anzugeben, das es gestattet, bei einem besonders kompakten Aufbau seines distalen Endes durch das Beobachtungsfenster gleichzeitig ein distal aus dem Instrumentenkanal herausgeführtes Behandlungsinstrument und den Ultraschallabtastbereich zu beobachten.

Die Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Ultraschallendoskop durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Das erfindungsgemäße Ultraschallendoskop hat eine neuartige Anordnung, bei der ein Beobachtungsfenster zum Beobachten unter einem Winkel nach vorne hin hinter einem Ultraschalloszillatorfeld (Ultraschallanordnung) angeordnet ist. Diese Anordnung ermöglicht es für den Anwender, die mittels Ultraschall abgetastete Seite optisch zu betrachten oder visuell zu untersuchen.

Weitere Merkmale und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Sie ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zusammen mit den zugehörigen Figuren. Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht des Längsschnittes der Spitze eines Ultraschallendoskops nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
2 eine schematische Ansicht der Anwendung des Endoskops von 1, und
3 eine schematische Ansicht des Längsschnittes der Spitze eines Ultraschallendoskops nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
1 zeigt eine Endoskopspitze nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Spitze des Endoskops hat einen Einführteil 1, einen nahe dessen distalem Ende angeordneten biegsamen Teil 2, der mittels Fernsteuerung in eine beliebige Richtung gebogen werden kann, und ein Gehäuse 3, das an das distale Ende des biegsamen Teils 2 gekoppelt ist.
Durch den Einführteil 1 erstreckt sich parallel zu dessen Längsachse ein Instrumentenkanal 4, durch den ein Instrument 100, wie z.B. eine Injektionsnadel, hindurchgeschoben wird. Der Instrumentenkanal 4 hat eine Austrittsöffnung 5, die vorne an der distalen Stirnfläche des Gehäuses 3 angeordnet ist. Demnach steht das distale Ende des in den Instrumentenkanal 4 eingeführten Instrumentes 100 gerade nach vorne aus dem Gehäuse 3 vor.
Ein Ultraschalloszillatorfeld (Ultraschallanordnung) 6 ist koaxial zu dem Instrumentenkanal 4 um dessen Austrittsöffnung 5 ringförmig angeordnet. Das Ultraschalloszillatorfeld 6 besteht aus Radialsegmentultraschalloszillatoren, die zylindrisch angeordnet und dazu vorgesehen sind, alternativ Ultraschallwellen auszusenden oder zu empfangen, um das radiale Abtasten mit Ultraschall durchzuführen. Die Abtastrichtung ist mit A bezeichnet. Das Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Signallinie zum Übertragen der Signale zum Aussenden oder Empfangen von Ultraschallwellen durch das Ultraschalloszillatorfeld 6.
Der Außendurchmesser des Ultraschalloszillatorfeldes 6 ist ungefähr halb so groß wie der Außendurchmesser des Gehäuses 3 und an dessen distalem Ende angeordnet. Nur das Ultraschalloszillatorfeld 6 steht über die anderen Teile des Einführteils 1 vor. Das bedeutet, der Außendurchmesser oder die äußeren Abmessungen des distalen Endes des Gehäuses 3 ist auf den Außendurchmesser oder die äußeren Abmessungen des Ultraschalloszillatorfeldes 6 reduziert. Ein Beobachtungsfenster 11 ist in einer geneigten Fläche angeordnet, die geringfügig hinter dem Ultraschalloszillatorfeld 6 ausgebildet ist.
Eine Objektivoptik 12 ist innerhalb des Beobachtungsfensters 11 ausgebildet. Die Bildaufnahmefläche eines Feststoffbildaufnehmers 13 ist an der Position angeordnet, an der die Objektivoptik 12 ein Bild eines beobachteten Objektes erzeugt. Eine Signalleitung 14 dient zum Übertragen des Bildsignals und ähnlichem.
Das bei diesem Ausführungsbeispiel verwendete optische Beobachtungssystem ist dazu vorgesehen, unter einem Winkel nach vorne hin zu beobachten. Das bedeutet, daß eine optische Achse B für das Beobachten schräg nach vorne in Bezug auf die Längsachse des Einführteils 1 gerichtet ist, zu der der Instrumentenkanal 4 parallel verläuft. In diesem Fall sind das aus dem Instrumentenkanal 4 hervorstehende Instrument 100 und die Richtung der Ultraschallabtastung mit dem Ultraschalloszillatorfeld 6 wegen des großen Sichtwinkels des optischen Systems und dadurch in dem Sichtfeld (b-b) enthalten, daß das Beobachtungsfenster 11 rückwärts von dem Ultraschalloszillatorfeld 6 angeordnet ist. Das bedeu tet, sowohl die Richtung, in die das Instrument 100 aus dem Instrumentenkanal 4 vorsteht als auch die radiale Abtastrichtung des Ultraschalloszillatorfeldes 6 überlappen zumindest teilweise mit dem Beobachtungsbereich oder Sichtfeld (b-b) des aus der Objektivoptik 12 und dem Beobachtungsfenster 11 gebildeten optischen Systems.
Das ermöglicht nicht nur, die Oberfläche des betroffenen Teils zu betrachten, während gleichzeitig dessen Querschnittsbild mittels Ultraschallabtastung erhalten wird, sondern der Chirurg kann außerdem den betroffenen Teil mit dem Instrument 100 behandeln, weil es unter optischer Beobachtung betätigt wird.
2 zeigt die Ultraschallendoskopspitze mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau bei der praktischen Anwendung. Wenn etwas Abnormes, z.B. ein Auswuchs, bei der optischen Beobachtung (➀) in einem Körperhohlraum entdeckt wird, wird das Gehäuse 3 in die Position für die Ultraschallabtastung geführt, während die Abnormität unter optischer Beobachtung (➁) visuell bestätigt wird. Wenn ein Tumor 200 oder ähnliches in dem Auswuchs mit der Ultraschallabtastung nachgewiesen wird, wird ein Instrument 100 wie z.B. eine Injektionsnadel unter optischer Beobachtung (➂) in den Tumor 200 gestochen, um dem Tumor 200 unmittelbar die notwendige Behandlung zuzufügen.
3 zeigt eine Ultraschallendoskopspitze nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der die Längsachse des ringförmigen Ultraschalloszillatorfeldes 6 in Bezug auf den Instrumentenkanal 4 derart geneigt ist, daß die Ultraschallabtastrichtung A von dem Beobachtungsfenster 11 wegzeigt. Das heißt, das Ultraschalloszillatorfeld 6 ist derart schräg angeordnet, daß der Schnittpunkt I zwischen der Ultraschallabtastrichtung A des Ultraschalloszillatorfeldes 6 und der optischen Achse B des optischen Systems weiter von dem Beobachtungsfenster 11 weg angeordnet ist als bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
Mit diesem Aufbau rückt die Ultraschallabtastrichtung A weiter in den Sichtbereich (b-b) als bei dem ersten Ausführungsbeispiel, was eine einfachere optische Be obachtung eines in der Ultraschallabtastrichtung A angeordneten Objektes ermöglicht. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist außerdem ein Prisma 15 in dem optischen Beobachtungssystem angeordnet. Die anderen Einzelheiten des Aufbaus des zweiten Ausführungsbeispiels entsprechen denen des ersten Ausführungsbeispiels.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele. Es sind verschiedene Abwandlungen möglich, wie beispielsweise das Übertragen eines optisch beobachteten Bildes durch ein Bildleiterfaserbündel.
Bei der Erfindung hat der Instrumentenkanal eine nach vorne geöffnete Austrittsöffnung in der distalen Stirnfläche des Einführteils eines Ultraschallendoskops. Ein Ultraschalloszillatorfeld ist ringförmig um die Austrittsöffnung des Instrumentenkanals angeordnet. Als Resultat kann das distale Ende des Einführteils hinreichend kompakt ausgestaltet werden, um die Schmerzen zu verringern, die ein Patient zu erdulden hat. Außerdem ist ein Beobachtungsfenster zum Beobachten nach vorne unter einem Winkel hinter dem Ultraschalloszillatorfeld angeordnet, wobei das Sichtfeld des Beobachtungsfensters das distale Ende eines aus dem Instrumentenkanal vorstehenden Instrumentes und die Ultraschallabtastrichtung des Ultraschalloszillatorfeldes einschließt. Als Ergebnis läßt sich die mittels Ultraschall abgetastete Seite gleichzeitig optisch beobachten, wodurch es möglich wird, eine zuverlässige Untersuchung einfach durchzuführen.

Claims

Ultraschallendoskop mit einem Instrumentenkanal (4), dessen Austrittsöffnung (5) in der distalen Stirnfläche eines Einführteils (1) des Endoskops ausgebildet ist, mit einer am distalen Ende des Einführteils (1) ringförmig um den Instrumentenkanal (4) vorgesehenen Ultraschalloszillatoranordnung (6) zum Abtasten in einem radialen Abtastbereich, und mit einem Beobachtungsfenster (11), dadurch gekennzeichnet, daß das Beobachtungsfenster (11) proximalseitig der Ultraschalloszillatoranordnung (6) derart angeordnet ist, daß sowohl der radiale Abtastbereich als auch das distale Ende eines aus dem Instrumentenkanal (4) hervorstehenden Instrumentes (100) zumindest teilweise im Sichtfeld des Beobachtungsfensters (11) liegen.
Ultraschallendoskop nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (3), das einen ersten Teil mit einem ersten Außendurchmesser, einen dem ersten Teil benachbarten zweiten Teil mit einem zweiten größeren Außendurchmesser und eine Schräge hat, die den ersten Teil und den zweiten Teil miteinander verbindet, wobei die ringförmige Ultraschalloszillatoranordnung (6) an dem ersten Teil und ein optisches Beobachtungssystem (12) mit dem Beobachtungsfenster (11) an der Schräge vorgesehen ist und wobei der Instrumentenkanal (4) durch das Gehäuse (3) verläuft und seine Austrittsöffnung (5) in der Stirnfläche des ersten Teils hat.
Ultraschallendoskop nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Ultraschalloszillatoranordnung (6) koaxial zu dem ersten Teil angeordnet ist.
Ultraschallendoskop nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Ultraschalloszillatoranordnung koaxial zu dem Instrumentenkanal (4) angeordnet ist.
Ultraschallendoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Achse, um die die ringförmige Ultraschalloszillatoranordnung (6) angeordnet ist, in Bezug auf die Längsachse des Instrumentenkanals (4) geneigt ist.
Ultraschallendoskop einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Achse (B) des optischen Beobachtungssystems (12) in Bezug auf die Längsachse des Instrumentenkanals (4) geneigt ist.
Ultraschallendoskop nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Achse (B) des Beobachtungssystems (12) eine radiale Abtastrichtung (A) der ringförmigen Ultraschalloszillatoranordnung (6) schneidet.
Ultraschallendoskop nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse des Instrumentenkanals (4) und eine radiale Abtastrichtung (A) der ringförmigen Ultraschalloszillatoranordnung (6) zumindest teilweise mit dem Sichtfeld des optischen Beobachtungssystems (12) überlappen.