DE2111924B2

DE2111924B2 - Endoscope with optic fibre light transmission - has insertion support at rear end to guide surgical instruments through working space extending all the way through

Info

Publication number: DE2111924B2
Application number: DE2111924A
Authority: DE
Inventors: Raimund Dr.Med. 4000 Duesseldorf Wittmoser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-03-12
Filing date: 1971-03-12
Publication date: 1979-01-11
Also published as: DE2111924A1

Abstract

An endoscope has pipe-like main part (1). The forward end has an objective lens followed by an image-transmitting optical system using lenses. This main part (1) also includes a transmission system containing an optic fibre for the illumination light. Working space is provided all the way through for the reception of surgical instruments. The rear end of the main part contains the eyepiece (2) into which the optical system is inserted and which also contains the ocular. This end also has an insertion support leading to the working space to guide the surgical instruments.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Endoskop. Endoskope werden in der Medizin zur Beobachtung und Behandlung in Körperinnenräumen mit engem Zugang verwendet. Die bekannten Endoskope weisen irn allgemeinen einen rohrförmigen Hauptteil auf, der an seinem vorderen Ende des Objektiv und daran anschließend ein unter Verwendung von Linsen aufgebautes, bildübertragendes optisches System, sowie außerdem ein Lichtleiter aufweisendes Übertragungssystem für das Beleuchtungslicht und einen durchgehenden Arbeitsraum zur Aufnahme chirurgischer Instrumente enthält, wobei am hinteren Ende des Hauptteils ein Einblickteil, in den das bildübertragende optische System hineingeführt ist und der das Okular enthält, sowie ein an den Arbeitsraum angeschlossener Einführungsstutzen für chirurgische Instrumente angeordnet sind.The present invention relates to an endoscope. Endoscopes are used in medicine for observation and Treatment used indoors with narrow access. The known endoscopes show irn generally has a tubular main part attached to its front end and to the lens then an image-transmitting optical system constructed using lenses, as well as also a light guide having a transmission system for the illuminating light and a continuous one Contains work space for accommodating surgical instruments, with the main part at the rear end a viewing part into which the image-transmitting optical system is inserted and which contains the eyepiece, and an insertion nozzle for surgical instruments connected to the work space are.

Dabei können die Linsen des bildübero-agenden Systems als langgestreckte Stablinsen ausgebildet sein, und das Übertragungssystem für das Beleuchtungslicht weist im allgemeinen einen aus Glasfasern bestehenden Lichtleiter auf, der am hinteren Ende aus dem Hauptteil des Endoskops herausgeführt ist und über ein Lichtleitkabel mit einer Beleuchtungsvorrichtung verbunden ist Bei den meisten Ausführungsformen der bekannten Endoskope ist das bildübertragende optische System geradlinig durch den Hauptteil hindu-chgeführt und der Einblickteil mit dem Okular ist auf der Achse des Hauptteils angeordnetIn doing so, the lenses of the image-transferring System be designed as elongated rod lenses, and the transmission system for the illuminating light generally comprises a light guide made of glass fibers, the rear end of the main part of the endoscope is led out and connected to a lighting device via a light guide cable In most embodiments of the known endoscopes, this is image-transmitting optical The system is guided in a straight line through the main part and the viewing part with the eyepiece is on the axis of the main part arranged

Diese Anordnung hat den Nachteil, daß der Arbeitsraum im Hauptteil nur durch seitliche Öffnungen oder schräg zum Hauptteil herausgeführte Einführungsstutzen zugänglich ist. Es hat sich nun gezeigt, daß die Handhabung dieser bekannten Geräte sehr beschwerlich ist, wenn chirurgische Instrumente durch die schrägen Einführungsstutzen und den Arbeitsraum in das Körperinnere eingeführt werden sollen, und mit diesen Instrumenten während der Beobachtung durch das Okular Manipulationen ausgeführt werden sollen. Hinzu kommt, daß bei dieser Anordnung die Einführungsöffnungen zwangsläufig sehr nahe am Okular des Gerätes angeordnet sind, wodurch die bei der Benutzung des Gerätes auftretenden Unbequemlichkeiten noch verstärkt werden.This arrangement has the disadvantage that the working space in the main part only through lateral openings or at an angle to the main part is accessible. It has now been shown that the Handling of these known devices is very cumbersome when surgical instruments through the inclined insertion nozzle and the work space are to be introduced into the interior of the body, and with Manipulations of these instruments should be carried out through the eyepiece during observation. In addition, with this arrangement, the insertion openings inevitably very close to the eyepiece of the Device are arranged, whereby the inconveniences occurring when using the device to be strengthened.

Es ist weiterhin ein Endoskop bekannt geworden, bei dem am hinteren Ende des Hauptteils ein Zwischenstück senkrecht zur Achse des Hauptteils angeordnet ist, und der Einblickteil an di-.'sem Zwischenstück parallel zur Achse des Hauptteils angeordnet ist. Bei dieser Anordnung wird also das bildübertragende optische System zweimal um einen rechten Winkel abgeknickt, so daß die Beobachtungsrichtung die gleiche ist, wie bei den vorbeschriebenen bekannten Endoskopen. Obwohl bei dem letztgenannten Endoskop eine Einführung der chirurgischen Instrumente in den Arbeitsraum des Hauptteils in Richtung der Achse des Hauptteils möglich ist, werden durch dieses Gerät noch nicht alle Nachteile der bekannten Endoskope behoben. Damit wirklich genügend Platz für die Handhabung der Instrumente vorhanden ist, muß das den Hauptteil mit Hern Einblickteil verbindende Zwischenstück relativ lang ausgeführt sein, was einerseits mechanische und optische Probleme aufwirft und die praktische Handhabung des Gerätes beeinträchtigt.Furthermore, an endoscope has become known in which there is an intermediate piece at the rear end of the main part is arranged perpendicular to the axis of the main part, and the viewing part on di -. 'sem intermediate piece is arranged parallel to the axis of the main part. With this arrangement, the image-transmitting optical system bent twice at a right angle so that the direction of observation is the is the same as in the known endoscopes described above. Although with the latter endoscope an introduction of the surgical instruments into the working space of the main part in the direction of the axis of the As is largely possible, this device does not yet remedy all of the disadvantages of the known endoscopes. So that there really is enough space for handling the instruments, the main part must be included Hern viewing part connecting intermediate piece be made relatively long, which on the one hand mechanical and raises optical problems and impairs the practical handling of the device.

In der US-FS 17 05 513 ist ein Speculum beschrieben, das ein offenes Rohr aufweist, an dessen hinterem Ende ein zweites Rohr unter einem gewissen Winkel gegen das erste Rohr angesetzt ist. In das zweite Rohr wird mit unbewaffnetem Auge hineingesehen, so daß die vordere Öffnung des ersten Rohres durch das zweite Rohr über ein an der Verbindungsstelle beider Rohre angeordnetes Prisma betrachtet werden kann. Ein bildübertragendes, optisches System, sowie ein Beleuchtungssystem, sind bei einem derartigen Speculum innerhalb der Rohre nicht vorhanden. In das Speculum wird entwederIn US-FS 17 05 513 a speculum is described, which has an open tube, at the rear end of which a second tube at a certain angle against the first pipe is attached. The second tube is looked into with the naked eye, so that the front Opening of the first tube through the second tube via one arranged at the junction of the two tubes Prism can be viewed. An image-transmitting, optical system, as well as a lighting system, are not present in such a speculum within the tubes. In the speculum either

mit unbewaffnetem Auge oder über ein am hinteren Ende des Rohres angeordnetes Teleskop hineingesehen. Die eingangs erwähnten Probleme, die beim Endoskop infolge der Handhabung von durch den Arbeitsraum hindurchgeführten chirurgischen Instrumente bei 5 gleichzeitiger Beobachtung durch den Einblickteil auftreten, sind bei einem Speculum nicht vorhanden, ebenso wenig alle mit der Bildübertragung und der Lichtleitung zusammenhängenden Probleme.with the naked eye or via one at the rear Looking into the telescope arranged at the end of the tube. The problems mentioned at the beginning that occur with the endoscope as a result of the handling of surgical instruments passed through the work space at 5 simultaneous observation through the viewing part, are not present in a speculum, nor any problems related to image transmission and light conduction.

Es ist weiterhin aus der US-PS 35 56 085 bekannt, bei einem Mikroskop die Bildübertragung über eine Glasfaser-Optik vorzunehmen, wobei die bildübertragenden Systeme gegenüber der Achse des Mirkoskoptubus flach abgebogen sind, was bei einer Glasfaser-Optik ja ohne weiteres möglich ist Sollen durch dieses bekannte Mikroskop chirurgische Instrumente hindurchgeführt werden, muß dies gleichfalls auf einem gekrümmten oder abgewinkelten Weg geschehen. Was, wie oben erwähnt, die Handhabung erschwert Weiterhin hat sich herausgestellt, daß die Anwendung einer Glasfaser-Optik zur Bildübertragung bei einem Endoskop unvorteilhaft ist da die Glasfaser-Optik sehr viel schlechtere optische Eigenschaften im Hinblick auf die Bildübertragung besitzt als Linsensysteme.It is also known from US-PS 35 56 085 at a microscope to make the image transmission through a fiber optic, the image transmitting Systems opposite the axis of the Mirkoskoptubus are bent flat, what with a fiber optic Yes, it is possible without further ado that surgical instruments should be passed through this known microscope this must also be done on a curved or angled path. What, As mentioned above, the handling is difficult. Furthermore, it has been found that the use of a Glass fiber optics for image transmission in an endoscope is disadvantageous because the glass fiber optics are very much has poorer optical properties with regard to image transmission than lens systems.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Endoskop der eingangs erwähnten Bauart zu schaffen, das bei mechanisch und optisch einfachem Aufbau eine besonders leichte Einführung chirurgischer Instrumente in den Arbeitsraum des Hauptteils gestattet und bei dem der behandelnde Chirurg, bei gleichzeitiger Beobachtung durch das Okular und Handhabung der in den Arbeitsraum eingeführten Instrumente, möglichst wenig behindert istThe object on which the invention is based is to develop an endoscope of the type mentioned at the beginning To create a design that is particularly easy to introduce with a mechanically and optically simple structure surgical instruments in the working space of the main part and in which the treating person Surgeon, while observing through the eyepiece and manipulating the one in the work space imported instruments, is as little obstructed as possible

Die Lösung dieser Aufgabe geschieht mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 aufgeführten Merkmalen.This problem is solved with those listed in the characterizing part of claim 1 Features.

Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Endoskops sind Gegenstand der Unteransprüche. Advantageous embodiments of the endoscope according to the invention are the subject of the subclaims.

Bei einem in der erfindungsgemäßen Weise konstruierten Endoskop, bei dem also der Einblickteil schräg zum Hauptteil angeordnet ist, braucht der Einführungsstutzen für die chirurgischen Instrument·; nicht mehr schräg zum Hauptteil angeordnet sein, sondern der Arbeitsraum des Hauptteils kann eine in Richtung der Achse des Hauptteils angeordnete Einführungsöffnung aufweisen.In the case of an endoscope constructed in the manner according to the invention, that is to say in which the viewing part is inclined is arranged to the main part, the insertion nozzle for the surgical instrument needs ·; no longer be arranged obliquely to the main part, but the working space of the main part can be one in the direction of the Have arranged axis of the main part insertion opening.

Bei einem Endoskop, mit dessen Hilfe chirurgische Eingriffe durchgeführt werden sollen, müssen zv/ei nicht ohne weiteres vereinbare Forderungen erfüllt sein. Einerseits soll der L-urchmesser des rohrförmigen Hauptteils nicht zu groß sein, damit das Gerät auch durch enge öffnungen in das Körperinnere eingeführt werden kann, andererseits soll aber die lichte Weite des Arbeitsraumes innerhalb des Hauptteils möglichst groß sein, damit möglichst vielseitige chirurgische Instrumente bequem eingeführt werden können. Hierbei ist zu beachten, daß innerhalb des Hauptteils außer dem Arbeitsraum noch, wie oben erwähnt, das bildübertra- ι,ΐι gende optische System und das Übertragungssystem für das Beleuchtungslicht angeordnet sein müssen. Bei den gebräuchlichen Endoskopen beträgt der Durchmesser des rohrförmigen Hauptteils ca. 10 mm. Es hat sich daher als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das <■> erfindungsgemäße Endoskop entsprechend den Merkmalen des Patentanspruchs 3 ausgebildet ist. Bei dieser Ausbildung wird eine besonders platzsparende Anordnung der im rohrförmigen Hauptteil angeordneten optischen Systeme erreicht und viel Arbeitsraum im Inneren des Hauptteils gewonnen.In the case of an endoscope, with the help of which surgical interventions are to be carried out, zv / ei do not have to be readily compatible requirements must be met. On the one hand, the L-diameter of the tubular The main part should not be too large so that the device can also be inserted through narrow openings into the interior of the body on the other hand, the clear width of the work area within the main part should be as large as possible so that the most versatile surgical instruments can be inserted comfortably. Here is to note that within the main part, in addition to the work space, as mentioned above, the image transmission ι, ΐι The optical system and the transmission system for the illuminating light must be arranged. Both In conventional endoscopes, the diameter of the tubular main part is approx. 10 mm. It has therefore proven to be particularly advantageous if the endoscope according to the invention corresponds to the features of claim 3 is formed. In this training, a particularly space-saving arrangement is used of the optical systems arranged in the tubular main part and a lot of working space in the Gained inside the main part.

Die Ausbildung des Endoskops nach Patentanspruch 4 und 5 hat den Vorteil, daß sich die Einblickrichtuiig in das Endoskop optimal den herrschenden Erfordernissen anpassen läßt Die Handhabung des erfindungsgemäßen Endoskopes erweist sich als besonders einfach, wenn der Einblickteil bequem mit der Hand umfaßt werden kann. Hierzu ist es zweckmäßig, wenn der Einblickteil eine Dicke von ca. 2 bis 3 cm aufweist und gegebenenfalls als Handgriff ausgebildet ist Die Länge des Einblickteils braucht nur so lang zu sein, daß der Kopf des behandelnden Chirurgen die Einführung der Instrumente in den Arbeitsraum des Hauptteils nicht behindert Eine Länge von etwa 10 cm dürfte hierfür ausreichend sein.The formation of the endoscope according to claim 4 and 5 has the advantage that the insight is correct in the endoscope can be optimally adapted to the prevailing requirements Endoscope proves to be particularly simple when the viewing part is comfortably grasped by hand can. For this purpose it is useful if the viewing part has a thickness of approx. 2 to 3 cm and is optionally designed as a handle The length of the viewing part only needs to be so long that the Head of the attending surgeon does not introduce the instruments into the working space of the main part obstructed A length of about 10 cm should be sufficient for this.

Im folgenden wird anhand der Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel für ein Endoskop nach der Erfindung näher erläutertIn the following, with reference to the drawings, an embodiment of an endoscope according to the Invention explained in more detail

F i g. 1 zeigt in stark schematischer Darstellung ein Endoskop in SeitenansichtF i g. 1 shows, in a highly schematic representation, an endoscope in a side view

Fig.2 zeigt in !eicht vergrößerter Darstellung einen Schnitt nach der Linie II-II in F i g. 1.FIG. 2 shows a slightly enlarged representation Section along the line II-II in FIG. 1.

F i g. 3 zeigt ebenfalls in stark schematischer Darstellung einen Schnitt durch den Einblickteil des Endoskopes gemäß Fig. 1.F i g. 3 shows, likewise in a highly schematic representation, a section through the viewing part of the endoscope according to FIG. 1.

Das in den F i g. 1 bis 3 dargestellte Endoskop besitzt einen rohrförmigen Hauptteil 1, in dem in nicht eigens dargestellter Weise ein Objektiv, ein bildübertragendes optisches System und ein Übertragungssystem für das Beleuchtungslicht angeordnet sind. Am hinteren Ende des Hauptteils 1 ist der Einblickteil 2 angeordnet und zwar derart, daß die Achse H des Hauptteils mit der Achse £"des Einblickteils einen spitzen Winkel α = 45° einschließt Im Einblickteil 2 ist am hinteren Ende das Okular 3 angeordnet, das, wie aus F i g. 3 entnehmbar, als Huygens'sches Okular ausgebildet ist. Der innerhalb des Hauptteils 1 angeordnete, durchgehende Arbeitsraum 9 ist durch einen in Richtung de^r Achse H des Hauptteils angeordneten Einführungsstutzen 4 zugänglich. Durch den Einführungsstutzen 4 werden chirurgis .he Instrumente in den Arbeitsraum 9 des Hauptteils 1 eingeführt, während gleichzeitig durch das Okular 3 des Einblickteils 2 die notwendigen Beobachtungen durchgeführt werden können. Infolge der Anordnung des Einblickteils 2 schräg zum Hauptteil 1 ist bei geringem Platzbedarf und großer mechanischer Stabilität eine optimale Handhabung des Endoskopes sichergestellt.The in the F i g. 1 to 3 shown endoscope has a tubular main part 1, in which an objective, an image-transmitting optical system and a transmission system for the illuminating light are arranged in a manner not specifically shown. At the rear end of the main part 1, the viewing part 2 is arranged in such a way that the axis H of the main part forms an acute angle α = 45 ° with the axis £ "of the viewing part. g such as from F i. 3 can be removed, is formed as Huygens'sches eyepiece. the arranged within the main part 1 through the working chamber 9 can be accessed by a disposed in the direction of de ^r axis H of the main part insertion stubs 4. through the introduction stubs 4 are chirurgis. The instruments are introduced into the working space 9 of the main part 1, while at the same time the necessary observations can be carried out through the eyepiece 3 of the viewing part 2. Due to the arrangement of the viewing part 2 at an angle to the main part 1, the endoscope is optimally handled with little space requirement and great mechanical stability ensured.

Am Hauptteil 1 ist eine Anschlußvorrichtung für ein von einer nicht dargestellten Beleuchtungsvorrichtung kommendes Lichtleiterkabel vorgesehen.On the main part 1 is a connection device for one of a lighting device, not shown upcoming fiber optic cable provided.

Der Einblickteil 2 weist eine Dicke von ca. 3 cm auf, so daß er bequem mit der Hand umfaßt werden kann. An seinem vorderen Ende weist er konkave Flächenteile 7 auf, wodurch eine besonders gute Platzausnutzung in der Nähe des Ein'ührungsstutzens 4 erzielt wird.The viewing part 2 has a thickness of approx. 3 cm, so that it can be comfortably grasped by hand. At its front end it has concave surface parts 7, whereby a particularly good use of space in is achieved in the vicinity of the Ein'ührungsstutzens 4.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist im Hauptteil 1 ·ύτ\ weiteres Rohr 8 angeordnet, dessen Außendurchmesser erheblich kleiner ist als der Innendurchmesser des Hauptteils 1 unj das so angeordnet ist, daß es an der Innenwand des Hauptteils I anliegt. In dem Rohr 8 ist in nicht eigens dargestellter Weise das bildübertragende optische System angeordnet. In den Zwickeln, d. h. den an die Anlageseite des Rohres 8 angrenzenden Eckräumen zwischen der Innenwand des Hauptteils 1 und der Außenwand des Rohres 8, sind die das Übertragungssystem für das Beleuchtungslicht darstel-As can be seen from FIG. 2, in the main part 1 · ύτ \ further tube 8 is arranged, the outer diameter of which is considerably smaller than the inner diameter of the main part 1 and which is arranged so that it rests against the inner wall of the main part I. In the tube 8, the image-transmitting optical system is arranged in a manner not specifically shown. In the gussets, ie the corner spaces adjoining the contact side of the tube 8 between the inner wall of the main part 1 and the outer wall of the tube 8, the transmission system for the illuminating light is represented

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lcnden Glasfibern angeordnet. Auf diese Weise wird ein besonders großer und günstig ausgestalteter Arbeitsraum 9 erhalten.Arranged in glass fibers. This way becomes a receive a particularly large and inexpensive workspace 9.

Wie aus f i g. 3 hervorgeht, ist im Inneren des Eiinblickteils 2 an der Stelle, wo der Hauptteil 1 mit dem Einblickteil 2 verbunden ist, ein Umlenksystem 12, beispielsweise ein Spiegel oder ein Prisma, angeordnet, durch das die vom Objektiv her kommenden, das bildübertragende optische System durchlaufenden Lichtbiindcl in die Richtung der Achse E des Einblickteiles umgelenkt werden. Weiterhin befindet sich innerhalb des Finblickteils 2 eine variable Blende 11. Die variable Blende Il ist, was aus der Zeichnung nichtAs from fi g. 3, a deflection system 12, for example a mirror or a prism, through which the image-transmitting optical system coming from the objective, pass through, is inside the viewing part 2 at the point where the main part 1 is connected to the viewing part 2 Lichtbiindcl are deflected in the direction of the axis E of the viewing part. Furthermore, a variable diaphragm 11 is located within the visual part 2. The variable diaphragm II is what is not shown in the drawing

hervorgeht, an einer Stelle innerhalb des Einblicktcils 2 angeordnet, an der sich eine Pupille befindet. Sie wirkt daher als Aperturblcndc.is shown, arranged at a point within the Einblicktcils 2, at which a pupil is located. She works therefore as aperture blcndc.

Das nur angedeutete Bauteil 6 kann entweder einen Betätigungsknopf für die variable Blende H darstellen oder eine Anschlußvorrichtung für eine automatische Betätigungsvorrichtung. Selbstverständlich können innerhalb des Einblicktcils 2 noch weitere optische Systeme zu bekannten Zwecken, beispielsweise der Bildaufrichtung, angeordnet sein, die insgesamt durch eine zwischen der Blende 11 und dem Okular 3 angeordnete Linse 13 angedeutet sind.The only indicated component 6 can either represent an actuating button for the variable aperture H. or a connection device for an automatic operating device. Of course you can within of the Einblicktcils 2 still further optical systems for known purposes, for example the Image erection, be arranged, the total by a between the diaphragm 11 and the eyepiece 3 arranged lens 13 are indicated.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Endoscope, which has a tubular main part, which has an objective at its front end and then an image-transmitting optical system constructed using lenses, as well as a transmission system for the illuminating light and a continuous work space for recording Contains surgical instruments, wherein at the rear end of the main part a viewing part, into which the image-transmitting optical system is guided and which contains the eyepiece, as well as an insertion nozzle for surgical instruments connected to the work space are arranged, characterized in that in a manner known per se the Axis (E) of the viewing part (2) designed as a handle with the axis (H) of the main part (1), calculated against the viewing direction with the interposition of a picture deflection system (12), forms an angle (α) of about 30 to 60 ° and the Insertion nozzle (4) for surgical instruments is arranged in the direction of the axis (H) of the main part (1).

2. Endoscope according to spoke 1, characterized in that the angle (α) between the two axes (E, ttjca.45 ° is.

3. Endoscope according to claim 1 or 2, characterized in that a inside the main part (1) the tube (8) containing the objective and the image-transmitting optical system, its outer diameter is smaller than the inner diameter of the main part fi), is arranged so that its Outer wall rests on one side on the inner wall of the main part (1) and in the on the contact side adjacent Eckräumer- between the inner wall of the main part (1) and the outer wall of the pipe (8) the light guides of the transmission system (10) for the illuminating light are arranged.

4. Endoscope according to one of claims 1 to 3, characterized in that the viewing part (2) consists of two parts, of which the rear, the eyepiece (3) containing part with the front, on the main part (1) arranged part when appropriate Image deflection is connected pivotably about at least one axis perpendicular to the * 5 longitudinal axis (E) of the viewing part.

5. Endoscope according to claim 1 or 2, characterized in that the viewing part (2) on the main part (1) is arranged pivotably about the direction of the axis (H) dts main part.

6. Endoscope according to claim 5, characterized in that the viewing part (2) has a locking device having.

7. Endoscope according to one of claims 1 to 6, characterized in that the viewing part (2) the main part (1) is designed to be plugged.