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Die
Erfindung betrifft ein Endoskopset mit einem Endoskop, beispielsweise
zur Bronchoskopie, wenigstens einer ersten Lichtquelle und wenigstens einem
ersten Lichtleiter, wobei der erste Lichtleiter an die erste Lichtquelle
angeschlossen und am distalen Ende des Endoskops mit einem ersten
Lichtaustritt verbunden ist, welcher erste Lichtaustritt zur Ausleuchtung
des Sichtfeldes des Endoskops mit Licht der ersten Lichtquelle in
einem ersten Lichtkegel mit einem ersten Öffnungswinkel eingerichtet
ist.
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Endoskopsets
zur Bronchoskopie und für
andere medizinische und nicht-medizinische Spezialanwendungen werden
an ihrem distalen Ende mit einem Weitwinkelobjektiv versehen. Zur
Ausleuchtung des Sichtfeldes werden die Endoskopsets mit einer Weitwinkelfaser
ausgestattet, welche also an ihrem Lichtaustritt einen möglichst
weit aufgefächerten Lichtkegel
erzeugt. Durch die breite Auffächerung, welche
ein möglichst
gleichmäßig ausgeleuchtetes Sichtfeld
bereitstellen soll, ist die Reichweite des Lichtkegels nur begrenzt.
Das Endoskopset kann daher in einer bestimmten Entfernung oder Tiefe
vom distalen Ende dem Objektiv keine Ausleuchtung mehr bieten. Um
bei der Diagnose oder Biopsie in der Bronchosko pie effizienter und
sicherer arbeiten zu können,
ist es aber üblich,
des Öfteren
einen kurzen Blick in tiefere Verästelungen der Bronchien zu
werfen. Hierzu muss das distale Ende in diese Verästelungen
eingeführt
wird. Dieses Verfahren bedingt eine erhebliche Zeitverzögerung bei
der Untersuchung.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Endoskopset insbesondere
für die
Bronchoskopie zu schaffen, bei welchem der Zeitaufwand für die Untersuchung
von verästelten
Innenräumen
möglichst
gering ist.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe ist bei einem Endoskopset der eingangs beschriebenen
Art vorgesehen, dass am distalen Ende des Endoskops ein zweiter
Lichtaustritt vorgesehen ist, welcher zweite Lichtaustritt zur Ausleuchtung
des Sichtfeldes des Endoskops mit Licht in einem zweiten Lichtkegel
mit einem zweiten Öffnungswinkel
eingerichtet ist, wobei der zweite Öffnungswinkel kleiner als der
erste Öffnungswinkel
ist, und dass eine Betätigungseinrichtung
vorhanden ist, mit welcher der zweite Lichtkegel zuschaltbar ist.
Hierbei wird unter Zuschalten des zweiten Lichtkegels ein Wechsel
des Betriebsmodus des Endoskopsets verstanden, nach welchem die
Intensität
des ausgestrahlten Lichtes innerhalb des zweiten Lichtkegels nach
dem Wechsel größer ist
als vor dem Wechsel. Die Erfindung bietet so den Vorteil, dass der
Operateur oder Bediener des Endoskopsets den zweiten Lichtkegel
als Fernlicht bei Bedarf zuschalten kann, um einen Blick auf weiter
entfernte Strukturen zu richten, ohne dass die erhöhte Lichtintensität bei den
sonstigen Untersuchungen blendet und stört. Ein Heranführen des
Objektivs an die weiter entfernte Struktur zum Zwecke der Begutachtung ist
somit nicht mehr erforderlich, und der Zeitaufwand für die Untersuchung
kann reduziert werden. Vorzugsweise ist der erste Lichtkegel so
zu bemessen, dass er das verfügbare
Sichtfeld ausleuchtet. Allgemein wird unter einem Lichtkegel ein
ausgeleuchteter Raumwinkelbereich verstanden, der beispielsweise kegelförmig oder
pyramidenförmig
geformt ist. Die Lichtkegel können
auch jeweils durch Überlagerung mehrerer
elementarer geometrischer Strahlformen gebildet sein.
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Vorzugsweise
sind die optischen Achsen oder Mittelachsen des ersten Lichtkegels
und des zweiten Lichtkegels zueinander parallel ausgerichtet, wobei
der Abstand der Achsen klein ist im Vergleich zu dem Abstand der
Lichtaustritte zu den Objekten des Sichtfeldes.
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Beispielsweise
kann vorgesehen sein, dass der zweite Lichtkegel innerhalb des ersten
Lichtkegels angeordnet ist. Hierbei soll von den Verhältnissen
im Nahbereich der Lichtaustritte abgesehen werden, wobei der Nahbereich
klein in Bezug auf die Entfernung der Lichtaustritte zu den betrachteten
Objekten ist. Von Vorteil ist dabei, dass der Operateur das distale
Ende des Endoskops schon vor dem Zuschalten des zweiten Lichtkegels
auf das zu untersuchende Objekt ausrichten kann, welches im ersten
Lichtkegel möglicherweise
bereits schemenhaft erkennbar ist. Besonders günstig ist es dabei, wenn der zweite
Lichtkegel mittig zum ersten Lichtkegel ist. Somit kann der Operateur
des Endoskop intuitiv ausrichten und die interessierende Struktur
anvisieren. Beispielsweise kann zur mittigen Ausrichtung vorgesehen
sein, dass der erste Lichtkegel und der zweite Lichtkegel konzentrisch
ausgerichtet sind.
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Vielfältige Verwendungen
werden erreicht, wenn das Endoskop flexibel ausgebildet ist.
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Gemäß einer
Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der zweite Lichtaustritt
mit einem zweiten Lichtleiter verbunden ist, welcher separat von
dem ersten Lichtleiter ausgebildet ist. Von Vorteil ist dabei, dass
die Betätigungseinrichtung
nicht am distalen Ende ausgebildet sein muss, sondern von diesem
entfernt angeordnet sein kann. Dies erleichtert die Handhabung und
ermöglicht
möglichst
kleine bauliche Abmessungen des distalen Endes.
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Die
Lichtaustritte können
aus einer gemeinsamen Lichtquelle versorgt werden. Günstig ist
es aber, wenn der zweite Lichtaustritt mit einer zweiten zuschaltbaren
Lichtquelle verbunden ist. Hierbei kann der zweite Lichtkegel auf
einfache Weise zugeschaltet werden, indem die zweite Lichtquelle
zugeschaltet wird.
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Eine
kompakte Bauform des Endoskopsets wird erreicht, wenn die erste
Lichtquelle und/oder die zweite Lichtquelle in dem Endoskop integriert
angeordnet ist/sind. Beispielsweise können die Lichtquellen in einem
Griff des Endoskops integriert angeordnet sein.
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Für eine einfache
Handhabbarkeit kann vorgesehen sein, dass der erste Lichtleiter
und/oder der zweite Lichtleiter in einem Stiel oder Schlauch des Endoskops
integriert angeordnet ist/sind.
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Besonders
günstig
ist es, wenn alle Bestandteile des Endoskopsets in dem Endoskop
integriert angeordnet sind.
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Die
Lichtleiter können
vorzugsweise als Quarzfasern oder als Kunststofffasern oder als
andere lichtleitende Fasern ausgebildet sein.
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Günstig ist
es, wenn der erste Lichtaustritt und/oder der zweite Lichtaustritt
als Faseroptik ausgebildet ist/sind. Von Vorteil ist dabei, dass
kleine Abmessungen des distalen Endes des Endoskops erreicht werden
können.
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Für eine möglichst
gleichmäßige Ausleuchtung
des Sichtfeldes eines Weitwinkelobjektivs ist es günstig, wenn
der erste Öffnungswinkel
wenigstens 100°,
vorzugsweise wenigstens 120°,
beträgt.
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Für eine Ausleuchtung
von weiter entfernten Strukturen, beispielsweise in Verästelungen
von Bronchien, ist es günstig,
wenn der zweite Öffnungswinkel
höchstens
40°, vorzugsweise
höchstens
25°, beträgt. Es sind
jedoch auch andere Öffnungswinkel, insbesondere
kleinere Öffnungswinkel
als die angegebenen Werte, verwendbar. Von Vorteil ist dabei, dass
die Leuchtkraft einer Standardlichtquelle in einen möglichst
kleinen Öffnungswinkel
gebündelt wird,
wodurch sich eine erhöhte
Reichweite der Lichtstrahlen ergibt.
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Beispielsweise
kann vorgesehen sein, dass der zweite Lichtaustritt eine Apertur
von nicht mehr als 0,5, insbesondere nicht mehr als 0,3 oder 0,25 oder
0,1, aufweist.
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Bei
einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste
Lichtquelle und die zweite Lichtquelle zur Erzeugung von Licht mit
voneinander verschiedenen spektralen Verteilungen eingerichtet sind.
Beispielsweise kann die erste Lichtquelle Licht mit einer natürlichen
Spektralverteilung oder mit einer für Standarduntersuchungen geeigneten
Spektralverteilung erzeugen, und die zweite Lichtquelle kann Licht
einer bestimmten Wellenlänge
oder in einem speziellen Spektralbereich ausstrahlen, mit welchem
bestimmte Gewebeschädigungen
oder -veränderungen
besser erkennbar sind. Es kann vorgesehen sein, dass der Operateur
den Spektralbereich der zweiten Lichtquelle beeinflussen oder vorgeben kann.
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Die
Betätigungseinrichtung
kann zur manuellen Betätigung
eingerichtet sein.
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Es
kann vorgesehen sein, dass die Betätigungseinrichtung zum Abdimmen
des ersten Lichtkegels bei zugeschaltetem zweitem Lichtaustritt
eingerichtet ist. Beispielsweise kann hierzu die erste Lichtquelle
abgedimmt werden. Von Vorteil ist dabei, dass für die Einzeluntersuchung nicht
interessierende Randbereiche des Bildes ausgeblendet werden und so
den Operateur nicht stören
können.
Es kann sogar ein Abschalten oder Abdunkeln der ersten Lichtquelle
vorgesehen sein. Vorzugsweise ist hierzu eine mechanische oder elektrische
Kopplung zwischen der ersten Lichtquelle und der zweiten Lichtquelle
vorgesehen. Das Abdimmen oder Abschalten kann beispielsweise mechanisch
durch eine bewegliche oder verstellbare Blende oder elektronisch
durch Ansteuerung der von der Lichtquelle erzeugten Leuchtkraft erfolgen.
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Die
Betätigungseinrichtung
kann mechanische Schalter, beispielsweise bewegliche Blenden, aufweisen.
Besonders günstig
ist es aber, wenn die Betätigungseinrichtung
einen elektrischen Schalter aufweist. Von Vorteil ist dabei, dass
möglichst
wenige Teile an dem Endoskopset zum Einsatz kommen, die einem mechanischen
Verschleiß und
der Gefahr von Funktionsbeeinträchtigung
durch Verschmutzung unterliegen.
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Beispielsweise
kann der elektrische Schalter als Tast- oder Rastschalter ausgebildet
sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass der elektrische Schalter mit
einer Umschaltelektronik verbunden ist. Die Umschaltelektronik kann
hierbei zum Wechsel von einem Betriebszustand, in welchem der zweite
Lichtkegel nicht zugeschaltet ist, in einem Betriebszustand, in
welchem der zweite Lichtkegel zugeschaltet ist, eingerichtet sein.
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Bei
einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der
zweite Lichtaustritt und/oder der zweite Lichtleiter an dem Endoskop
lösbar
angeordnet ist/sind. Von Vorteil ist dabei, dass somit die zur Erzeugung
des zweiten Lichtkegels vorgesehenen Bauteile herausnehmbar angeordnet sind
und nach Entfernen dieser Bauteile ein zusätzliches Lumen beziehungsweise
ein zusätzlicher
Arbeitskanal gebildet ist, über
welchen zusätzliche
Instrumente, Laserfasern, Miniendoskope oder Katheter in mother-baby-Technik
bereitgestellt werden können.
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Die
Erfindung kann allgemein bei Endoskopen mit Vorteil eingesetzt werden,
die zur Untersuchung von komplexen, beispielsweise verästelten, Innenräumen eingerichtet
und vorgesehen sind.
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Die
Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschreiben,
ist aber nicht auf dieses Ausführungsbeispiel
beschränkt.
Weitere Ausführungsbeispiele
ergeben sich durch Kombination einzelner oder mehrerer Merkmale
der Ansprüche untereinander
oder mit einzelnen oder mehreren Merkmalen des Ausführungsbeispiels.
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Es
zeigt in teilweise schematisierter Darstellung
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1 eine
Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Endoskopsets,
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2 eine
Detaildarstellung des Griffs des Endoskopsets aus 1 als
Schnitt entlang C-C,
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3 eine
Detaildarstellung der Betätigungseinrichtung
des Endoskopsets gemäß 1 und
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4 die
erfindungsgemäße relative
Anordnung der Lichtkegel des Endoskopsets zueinander.
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1 zeigt
ein im Ganzen mit 1 bezeichnetes Endoskopset zur Bronchoskopie. 2 und 3 zeigen
verschiedene Details, die gemeinsam mit 1 beschrieben
werden.
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Das
Endoskopset 1 umfasst ein Endoskop 2. Zur Ausleuchtung
des Sichtfeldes des am distalen Ende 3 angeordneten, nicht
weiter dargestellten Weitwinkelobjektivs 4 ist eine erste
Lichtquelle 5 vorgesehen, vergleiche 2.
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Das
von der ersten Lichtquelle 5 erzeugte Licht wird über einen
ersten Lichtleiter 6 einem ersten Lichtaustritt 7 zugeführt, aus
dem das Licht als erster Lichtkegel 8 weitgefächert mit
einem ersten Öffnungswinkel 9 zur
Ausleuchtung des Sichtfelds des Weitwinkelobjektivs 4 und
damit des Endoskops 2 austritt.
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Im
Ausführungsbeispiel
ist ein Öffnungswinkel 9 von
120° gezeigt,
es sind jedoch bei weiteren Ausführungsbeispielen
auch kleinere oder größere Öffnungswinkel
realisiert.
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Am
distalen Ende 3 des Endoskops 2 ist weiter ein
zweiter Lichtaustritt 10 ausgebildet. Dieser zweite Lichtaustritt 10 ist
zur Ausleuchtung des Sichtfeldes des Endoskops 2 mit Licht
in einem zweiten Lichtkegel 11 mit einem zweiten Öffnungswinkel 12 eingerichtet.
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Der
zweite Öffnungswinkel 12 ist
kleiner als der erste Öffnungswinkel 9 des
ersten Lichtkegels 8. Somit wird das aus dem zweiten Lichtaustritt 10 austretende
Licht stärker
gebün delt
als das aus dem ersten Lichtaustritt 7 austretende Licht.
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Erster
Lichtaustritt 7 und zweiter Lichtaustritt 10 sind
in nicht weiter gezeigter Weise als Faseroptik so ausgebildet, dass
die beschriebenen Lichtkegel 9, 11 geformt werden.
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Im
Ausführungsbeispiel
beträgt
der zweite Öffnungswinkel 12 25°, es sind
jedoch auch kleinere oder größere Öffnungswinkel
realisierbar.
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Die
Faseroptik des zweiten Lichtaustritts 10 kann mit einer
Apertur von 0,25 oder geringer ausgebildet sein.
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Das
Endoskopset 1 weist eine Betätigungseinrichtung 13 auf,
mit welcher der zweite Lichtkegel 11 zu dem ersten Lichtkegel 8 oder
statt dem ersten Lichtkegel 8 zugeschaltet werden kann.
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Hierzu
ist der zweite Lichtaustritt 10 über einen zweiten Lichtleiter 14 mit
einer zweiten Lichtquelle 15 verbunden ist, vgl. 2.
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Die
zweite Lichtquelle 15 ist mit der Betätigungseinrichtung 13 elektrisch
zuschaltbar.
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Das
Endoskop 2 ist flexibel ausgebildet und weist daher einen
biegsamen Schlauch 16 auf, in welchem das von dem Weitwinkelobjektiv 4 eingefangene
Bild einer Anschlussleitung 17 und von dort weiter einem
nicht weiter gezeigten Okular oder einer ebenfalls nicht weiter
gezeigten Kamera zugeführt wird.
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Der
biegsame Schlauch 16 kann mit der Verstelleinrichtung 18 geführt und
gebogen werden.
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In
dem Schlauch 16 sind auch der erste Lichtleiter 6 und
der zweite Lichtleiter 14 integriert und separat voneinander
zu den jeweiligen Lichtaustritten 7, 10 am distalen
Ende 3 geführt.
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Um
die Beweglichkeit des flexiblen Schlauchs 16 nicht zu beeinträchtigen,
sind die Lichtleiter 6, 14 aus flexiblen Glasfasern
gebildet.
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An
ihren proximalen Enden 19, 20 sind die Lichtleiter 6, 14 mit
der ersten Lichtquelle 5 bzw. mit der zweiten Lichtquelle 15 verbunden,
welche beide im Griff 21 des Endoskops 2 integriert
angeordnet sind.
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Die
Betätigungseinrichtung 13 hat
einen elektrischen Schalter 22, welcher als Tastschalter ausgebildet
ist, vgl. 3.
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Der
Schalter 22 ist mit einer nicht weiter gezeigten Umschaltelektronik
verbunden, mit welcher der zweite Lichtkegel 11 aus- und
eingeschaltet werden kann, wobei der erste Lichtkegel 8 gleichzeitig durch
die Umschaltelektronik in seiner Helligkeit abgedimmt wird. Die
Umschaltelektronik ist ebenfalls im Griff 21 des Endoskops 2 integriert
angeordnet.
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4 zeigt
in einer Prinzipskizze den ersten Lichtkegel 8 und den
zweiten Lichtkegel 11. Es ist ersichtlich, dass der der
zweite Lichtkegel zumindest außerhalb
eines Nahbereichs der Lichtaustritte 7, 10 innerhalb
des ersten Lichtkegels angeordnet ist.
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Durch
geeignete Ausrichtung der Lichtaustritte 7, 10 lässt sich
erreichen, dass die durch die jeweilige Faseroptik vorgegebenen
optischen Achsen 23 parallel verlaufen. Im Verhält nis zu
den Entfernungen zu den betrachteten Objekten ist der Versatz der Lichtaustritte 7, 10 so
gering zueinander, dass die optischen Achse 23 als eine
optische Achse 23 näherungsweise
angesehen werden können,
sodass die kegelförmigen
Lichtkegel 8, 11 konzentrisch zueinander liegen.
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Der
zweite Lichtkegel 11 ist mittig zum ersten Lichtkegel 8 ausgerichtet.
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Mit
der ersten Lichtquelle 5 ist ein weiterer Lichtleiter 24 verbunden,
welcher in gleicher Weise wie der Lichtleiter 6 einen Lichtaustritt 25 zur
Ausstrahlung eines Lichtkegels, der im Wesentlichen mit dem Lichtkegel 8 übereinstimmt,
aufweist. Mit der Betätigungseinrichtung 13 kann
dieser Lichtaustritt wie in 4 gezeigt
deaktiviert werden, wenn die zweite Lichtquelle 15 zugeschaltet
ist, während
der erste Lichtaustritt 7 weiterhin aktiv bleibt. Hierdurch ergibt
sich bereits ein Abdimmen im Bereich des Lichtkegels 8.
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Im
Betrieb ohne Licht aus dem zweiten Lichtaustritt 10 sind
die Lichtaustritte 7 und 25 durch die Umschaltelektronik
der Betätigungseinrichtung 13 zugeschaltet,
wodurch sich die von diesen jeweils erzeugten Strahlformen zur Bildung
eines gemeinsamen ersten Lichtkegels 8 überlagern.
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Zur
Ansteuerung der Lichtquellen 5, 15 mit der Betätigungseinrichtung 13 sind
diese mit jener über
Anschlusskabel 26 verbunden. Die zum Betrieb der Lichtquellen 5, 15 und
der Betätigungseinrichtung 13 erforderliche
Energie wird über
die Anschlussleitung 17 zugeführt.
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Die
zweite Lichtquelle 15 ist zur Erzeugung von Licht eingerichtet,
dessen spektrale Verteilung verschieden von der spektralen Verteilung
des Lichts aus der ersten Lichtquelle 5 ist. Da beide Lichtquellen 5, 15 als
LED ausgebildet sind, kann dies durch geeignete Auswahl der LED
oder durch vorgeschaltete Farbfilter erreicht sein.
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Der
zweite Lichtaustritt 10, der zweite Lichtleiter 14 und
gegebenenfalls die zweite Lichtquelle 15 können bei
einem Ausführungsbeispiel
an dem Endoskop 2 in dem Schlauch 16 herausnehmbar
angeordnet sein, so dass statt dieser Teile ein zusätzliches Lumen
in dem Schlauch 16 gebildet werden kann, durch welches
zusätzliche
Instrumente, Laserfasern, Miniendoskope und/oder Katheter an das
distale Ende 3 herangeführt
und dort bereitgestellt werden können.
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Bei
dem Endoskopset 1 sind wenigstens zwei Lichtaustritte 7, 10 zur
Ausleuchtung des Sichtfeldes vorgesehen, welche jeweils einen Lichtkegel 8, 11 formen,
wobei die Öffnungswinkel 9, 12 der Lichtkegel 8, 11 unterschiedlich
groß sind
und zumindest der Lichtkegel 11 mit dem kleineren Öffnungswinkel 12 zuschaltbar
ist.