DE2326786A1 - Verfahren und vorrichtung zur optischen untersuchung von hohlraeumen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur optischen untersuchung von hohlraeumen

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Description

Verfahren und Vorrichtung
zur optischen Untersuchung von Hohlräumen
Die Erfindung betrifft ein "Verfahren und eine "Vorrichtung
zur Untersuchung des Innenraumes von Höhlungen, die nur durch verengte Öffnungen oder Durchlässe zugänglich sind.
Zu derartigen Höhlungen sind beispielsweise die inneren Organe von Tieren zuzurechnen, wie z.B. der Mund, der Hals, die
Lungen, die Speiseröhre und der Magen, ebenso wie das Rektum, der Dickdarm, die Vagina und der Gebärmutterhals. Wenngleich die Erfindung mit, besonderem Blick auf die bei der medizinischen Anwendung angetroffenen Schwierigkeiten entwickelt wurde, versteht es sich, daß sie auch auf industriellem und wissenschaftlichem Gebiet verwendbar ist, beispielsweise zur Überprüfung des Innenraumes eines von einer geschlossenen Hülle
umschlossenen Bauteiles und zum Überprüfen des richtigen Zusammenbaues von industriell hergestellten Geräten und Vorrichtungen an entfernt liegenden Stellen.
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In der britischen. Patentschrift 1 21? 300 xfird ein optisches Betrachtungsgerät beschrieben, das eine in Körperhöhlen einführbare Sonde, deren Außenrohr ein sich entlang des Außenrohres erstreckendes faseroptisches Beleuchtungssystem umhüllt, sowie ein faseroptisches System aufweist, das an seinem vorderen Ende -eine Objektiv-Linse und an seinem hinteren Ende ein verstellbares Okular aufweist, mit dem das zum hinteren Ende des faseroptischen Systems transportierte Bild betrachtet werden kann. Das Außenrohr schließt ebenfalls einen Kanal zur Aufnahme eines Mikroskopes oder eines Probeentnahme-Gerätes ein.
Bisher wurde die Verwendung eines Okulars zur Betrachtung des Bildes als wesentlich erachtet. Man hat jedoch festgasbellt, daß eine ausgezeichnete Beobachtung möglich ist, wenn man das am Ende des faseroptischen Systems erhaltene Bild auf einen Bildschirm, beispielsweise in Gestalt einer Mattglasscheibe, projiziert, hinter dem das faseroptische System angeordnet ist. Infolge dieser Anordnung ergibt sich für den Betrachter eine leichtere Handhabung der Vorrichtung als bei einer Vorrichtung mit Okular, das zudem bei verschiedenen Betrachtern jeweils erneut scharf eingestellt werden muß. Weitere sich aus dieser Ausbildung ergebende Vorteile sind in der nachfolgenden Beschreibung dargestellt.
Durch die Verwendung eines projezierten Bildes wird außerdem in hohem Grade die Handhabung von Probe entnahme-Geräten erleichtert, die durch einen in der Sonde ausgebildeten Kanal eingeführt werden.
Im Gegensatz zu der in der vorgenannten Patentschrift beschriebenen Vorrichtung kann eine derartig ausgebildete Vorrichtung von einem praktischen Arzt ohne Betäubung benutzt werden, ohne daß die Patienten körperliches Unbehagen oder Scham empfinden, da der praktische Arzt sich bei der Vornahme seiner
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Untersuchungen im Abstand vom Körper der Patienten befindet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mechanisch widerstandsfähige, einfach aufgebaute und leicht zu handhabende Vorrichtung"*"zur optischen Untersuchung zu schaffen, die bei Verwendung zur medizinischen Diagnostik und zu medizinischen Eontrolluntersuchungen besondere Vorteile bietet.
Diese Aufgabe ist mit einer handhabbaren Torrichtung zur Unter-, suchung eines Hohlraumes, beispielsweise der Vagina, mit einer in den Hohlraum einführbaren Sonde, die eine optische Lichtleit -Vorrichtung zum Transportieren von Licht in den Hohlraum sowie eine optische Abbildungs-Vorrichtung zum Abbilden des beleuchteten Teils des Hohlraumes und zum Transportieren des optischen Bildes aus dem Hohlraum heraus aufweist, gelöst, die sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, daß die optische Abbildungs-Vorrichtung das Bild auf einen hinter der Sonde angeordneten Beobachtung?teil projiziert.
Der Beobachtungsteil kann ein Mattglasscheiben-Schirm oder aus jedem beliebigen anderen durchscheinenden Werkstoff hergestellt sein. Vorzugsweise weisen die das Licht in den Hohlraum transportierende Lichtleit-Vorrichtung und. die das optische Bild aus dem Hohlraum heraus transportierende Abbildungs-Vorrichtung eine Gesamtquerschnittsflache von weniger als 3,25 cm2 auf.
In einer bevorzugten Ausbildungsform nach der Erfindung ergeben sich für die Anwendung zur medizinischen Diagnostik und zur medizinischen Kontrolluntersuchung weitere Vorteile.
Vorrichtungen in der in der vorgenannten Patentschrift beschriebenen Ausbildung weisen eine permanente Außenhülle auf und müssen somit nach jeder Anwendung steril gemacht werden.
·* der eingangs genannten Art
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Bei der bevorzugten Ausbildungsform nach, der Erfindung ist eine zum einmaligen Gebrauch bestimmte, leicht entfernbare Hülle (Einmal-Hülle) vorgesehen, beispielsweise in Verbindung mit zum einmaligen Gebrauch bestimmten Probeentnahme-Geraten, welche beispielsweise aus Kunststoff hergestellt sind. Somit ist die Yorrichtung zur schnellen Durchführung einer großen Anzahl von Untersuchungen und Probeentnahmen geeignet. Die entnommenen Proben können für die nachfolgende Untersuchung, beispielsweise durch Fachpersonal oder in automatischen Apparaten, in den Hüllen aufbewahrt werden.
Ein Merkmal der bevorzugten Ausbildungsform nach der Erfindung besteht daher darin, daß die optischen Vorrichtungen von einer zum einmaligen Gebrauch bestimmten Hülle (Einmal-Hülle) umhüllt sind, die einen in Längsrichtung sich erstreckenden Kanal bildet, durch den Probeentnahmegeräte in den Hohlraum einführbar sind, und daß die Hülle wenigstens an ihrem Distalende aus einem durchsichtigen Werkstoff hergestellt ist.
Die Hülle ist vorzugsweise aus einem steifen durchsichtigen Kunststoff hergestellt und weist eine Querschnittsfläche von
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nicht mehr als 3*25 cm auf0
In einer speziellen Ausbildungsform der Vorrichtung ist die Sonde an einem Bedienungsteil gehalten, in dem der Beobachtungsteil und eine optische Vorrichtung, beispielsweise ein Linsensystem, zum Projizieren des Bildes auf den Beobachtungsteil aufgenommen sind und der eine Handhabe zur Aufnahme einer vorzugsweise ein- und ausschaltbaren Lichtquelle, eine Vorrichtung zum Übertragen des Lichtes von der Lichtquelle zur in der Sonde befindlichen optischen Lichtleit-Vorrichtung und einen Durchlaß aufweist, in dem sich eine zur Umhüllung der Sonde geeignete Hülle wegnehmbar befestigen läßt.
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Die Sonde weist vorzugsweise eine Faseroptik als Lichtleit-Vorrichtung und eine !Faseroptik wenigstens zum Bildtransport auf.
In einer abgewandelten Ausbildungsform kann zum Beobachtungsteil ein Faseroptik-Kegel gehören.
Für die vorgenannten AnwendungsJSLle wird eine unempfindliche, einfach aufgebaute Vorrichtung benötigt, die außerdem sowohl eine allgemeine Betrachtung ainer verhältnismäßig großen !"lache als auch eine ins einzelne gehende Untersuchung einer begrenzten Fläche ohne weiteres ermöglicht«,
Eine Vorrichtung zur Untersuchung eines Hohlraumes, der nur durch eine enge Öffnung zugänglich ist, mit einer optischen Lichtleit-Vorrichtung, mit der zur Beleuchtung wenigstens eines Teils des Hohlrauminneren Licht in den Hohlraum transportierbar ist, und mit einer optischen Abbildungs-Vorriehtung zum Abbilden wenigstens eines Teils des beleuchteten Hohlraumteiles und zum Transportieren des optischen Bildes aus dem Hohlraum heraus zum Beobachtungsteil, ist daher erfindungsgemäß so weitergebildet, daß die optische Abbildungs-Vorrichtung einen Nahbetrachtungsteil bildet, der einen Nahblick über einen Teil des beleuchteten Hohlraumteils verschafft, und daß die Vorrichtung wenigstens einen weiteren Betrachtungsteil, nämlich einen Normalbetrachtungsteil aufweist, der entweder im Zusammenwirken mit dem Nahbetrachtungsteil benutzbar oder gegen diesen austauschbar ist und einen Überblick über einen Teil des beleuchteten Hohlraumteils verschafft«
Die erstgenannte optische Vorrichtung, die die Beleuchtung des Hohlraumes besorgt, ist vorzugsweise ein IPaseroptikbündel (Faserbündel), das als gesondertes, kreisrundes Bündel ausgebildet sein kann und unmittelbar neben der zweitgenannten
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optischen Vorrichtung und parallel zu dieser verläuft.
Eine raumsparendere Ausbildung läßt sich jedoch erzielen, wenn die erstgenannte optische Vorrichtung (Lichtleit-Vorrichtung) als Ring oder Hülle aus faseroptischem Material ausgebildet ist, die die zweite optische Vorrichtung (Abbildungs-Vorrichtung) umhüllt.
Der Nahbetrachtungsteil der optischen Abbildungs-Vorrichtung ist vorzugsweise ein Abbildungs-Paserbündel, das in einem ringförmigen, die optische Lichtleit-Vorrichtung bildenden Lichtlei t-laserbündel angeordnet ist» Der Eahbetrachtungsteil liefert vom Distalende der Vorrichtung ein optisches Bild an den Beobachtungsteil.
Das Abbildungs-Faserbündel für die Nahbetrachtung weist vorzugsweise eine verhältnismäßig große numerische Apertur auf9 die wenigstens beispielweise 0s2 beträgt und insbesondere im Bereich zwischen 0,3 und 0,8 oder 0s4 und 0,6 liegt, um bei schwacher Beleuchtung eine geringe Schärfentiefe zu erzeugen« Der maximal zulässige Lichteinfallswinkel jeder Faser des laserbündels beträgt vorzugsweise wenigstens 10°, und liegt insbesondere im Bereich zwischen 20° und 50° oder zwischen 30 und 40°.
Bei Verwendung einer laser mit einer numerischen Apertur von 0,56 ist es somit möglich, bei einem maximalen Arbeitsabstand von 3 mm mit jeder laser eine Fläche von 1,3 bm im Durchmesser zu betrachten.
Um in Hohlräume, die durch eine enge öffnung zugänglich sind., leicht eindringen au können, ist der maximale Außendurchmesser des Hahbetrachtungsteil kleiner gexrählt als der Innendurchmesser der engen öffnung» Bei einer Vorrichtung für vaginale
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Untersuchungen beträgt er beispielsweise weniger als 3»25 cm und liegt beispielsweise im Bereich zwischen 0,2 und 2,5 cm, insbesondere zwischen 0,5 tand 1,5 cm, vorzugsweise bei 1 cm.
Der Uormalbetrachtungsteil der optischen Abbildungs-Yorrichijang kann ein optisches Gerät sein, das am Bistalende der Sonde, d.h. das Ende, das in den Hohlraum eingeführt wird, wegnehmbar angebracht ist. Der Hormalbetrachtungsteil kann beispielsweise ein Linsensystem mit einem Faserbündel aufweisen« Me lösbare Befestigung des Hormalbetrachtungsteils am Distalende des Nahbetrachtungsteils erfolgt vorzugsweise mit einem formschlüssigen Befestigungsmittel, beispielsweise mit einem Gewinde oder mit einem Bajonettverschluß. In einer abgewandelten Ausbildungsform ist der Sropmarbetrachtnngsteil gegen den Haubetrachtungsteil austauschbar„ In diesem lall sind der Beobaehtungsteil und die Lichtquelle in einem Gehäuse untergebracht^ in das der ¥ahbetrachtungsteil und der Iforaalbetraehtungsteil einsetzbar sind, so daß sie mit ihren hinteren Süden an des. Anfang eines optischen Systems oder eines faseroptischen Beobachtungsteils anschließeno Im letzteren Pail© muß darauf geachtet werden., daß die einseinen Teilbündel des 3faserbündels bündig abschließen,, da sich andernfalls YerBelchmmgen aa optischen Bild ergebeno
Der !"ormalbetrachtungsteil ist vorzugsweise ein-Linsensystem9 das in einem ringförmigen Faserbündel angeordnet ist, welolias bei Benutzung des Formalbetrachtungsteils die optische Lieht·= leit-Yorrichtung nach vorn verlängert« Der IStormalbetraohtimgsteil ist vorzugsvieise passend zur optischen Liehtleit-Vorrichtung ausgebildet und kann aus dem gleieheii Werkstoff hergestellt sein.
Um den Hbrmalbetrachtungsteil durch eine verengte Öffnung in Hohlräume, beispielsweise zur vaginalen Untersuchung durch
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die Hymenalöffnung leicht einführen zu können, ist sein Außendurchmesser vorzugsweise nicht nennenswert größer als der Außendurchmesser des Nahbeirachtungsteils ausgeführt.
Das Linsensystem, dessen Durchmesser klein genug gewählt ist, um "bequem im vorgenannten Faserbündel untergebracht zu werden, hat bei einem Arbeitsabstand von 50 mm vorzugsweise ein Gesichtsfeld von 20 bis 50 mm, beispielsweise 35 mm im Durchmesser und ein großes Öffnungsverhältnis, um bei gedämpfter Raumbeleuchtung eine zweckmäßige Bildhelligkeit zu erzielen. Das !linsensystem muß außerdem ein Bild erzeugen, dessen Durchmesser nicht größer ist als der des Abbildungs-Faserbündels für die Nahbetrachtung und beispielsweise weniger als 5 mm, insbesondere zwischen 3 und 5 mm, vorzugsweise 4 mm beträgt.
Das Linsensystem ist ebenfalls vorzugsweise so ausgebildet, daß bei einem Arbeitsabstand von 25 mm zum vorderen Ende der Linse die Schärfentiefe wenigstens 5 mm, vorzugsweise wenigstens 50 mm beträgt, d.h. eine Linse ist im Bereich zwisehen 25 mm und 75 mm scharf eingestellt.
Die Vorrichtung läßt sich sehr vorteilhaft in der Weise benutzen, daß man sich zuerst einen Überblick verschafft und dann die Vorrichtung auf Nahbetrachtung einstellt. Jedoch ist es dem Benutzer überlassen, in welcher Weise er die Vorrichtung benutzt.
In einer weiteren abgewandelten Ausbildungsform ist sowohl der Nahbetrachtungsteil als auch der Normalbetrachtungsteil permanent in der Vorrichtung montiert und am hinteren Ende der Faserbündel befindet sich eine optische oder mechanische Umsehaltvorrichtung, mit der sich das Bild nach Bedarf vom einen oder vom anderen Bündel auf den Beobachtungsteil übertragen läßt.
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Es leuchtet ein, daß die beiden Betrachtungsteile mit sehr geringem Abstand voneinander, beispielsweise in .Anlage aneinander angeordnet sein können und daß sie mit recht kleinem Durchmesser ausgeführt sein können. So ist beispielsweise für medizinische Untersuchungen, z.B. der Vagina, ein Durchmesser von 0,6 cm für das Abbildungs-Faserbündel ausreichend. Der Beobachtungsteil kann daher seitwärts verschieblich oder drehbar ausgebildet sein^ um das Aufnahmeende des optischen Systems oder eines faseroptischen Beobachtungsteils oder aber ein auf ein optisches System übertragendes kurzes Stück eines Faserbündels mit dem Ende des einen oder des anderen Faser- . bündeis in" Deckung zu bringen«,
Die beiden'Baugruppen sind zweckmäßigerweise so ausgerichtet, daß sich die Muster ihrer einzelnen Faserelemente decken. Dies ist bei der nachfolgend beschriebenen abgewandelten Ausbildungsform der Umschaltvorrichtung von besonderem Vorteil. Hierbei ist der Beobachtungsteil ortsfest angeordnet und die optische Verbindung des Endes des Normalbetrachtangs-Bündels oder des Uahbetrachtungs-Bündels mit dem Aufnahmeende des optischen Systems oder des faseroptischen Beobachtungsteils erfolgt mit einem verschiebbaren oder schwenkbaren Stück Faserbündel.
Bei der verschiebbaren Anordnung sind zwei kurze Stücke Faserbündel vorgesehen, die hinsichtlich der numerischen Apertur mit dem von ihnen zu verbindenden Bündel gleich oder verschieden aufgebaut und in einem Schlitten aufgenommen sind, aus dem sie so heraustreten, daß man nur mit einem von ihnen ein Faserbündel an den Beobaclitungsteil anschließen kann, und daß nur mit dem anderen die Verbindung zwischen dem anderen Faserbündel und dem Beobachtungsteil herstellbar iste
Vorzugsweise sind die beiden Faserstücke gekrümmt, so daß ihre flachen Enden so weit wie möglich parallel zu den flachen
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Enden der Faserbündel und zum Aufnahme ende des Beobachtungsteils ausrichtbar sind.
Bei der schwenkbaren Ausbildungsform der ^schaltvorrichtung ist ein einziges, vorzugsweise gekrümmtes Stück faseroptisches Ife-terial vorgesehen, das so angeordnet ist, daß es um eine durch den Mittelpunkt des Aufnahmeendes des Beobachtungsteils hindurchgehende und parallel zu den beiden Faserbünde In verlaufende Achse drehbar ist.
Eine ähnliche optische Umschaltung ist mit verstellbaren Spiegeln oder Prismen erzielbar.
In einer abgewandelten Ausbildungsform ist ein Abbildimgs-Faserbündel vorgesehen, das eine verhältnismäßig kleine numerische Apertur aufweist, welche beispielsweise unter 0s2s insbesondere zwischen 0,15 und 0,001, vorzugsweise zwischen 0,01 und 0}1 liegt, um eine höhere Auflösung zu schaffen., d«ho bei größeren Arbeitsabständen kleinere Details unterscheidbar zu machen» Der maximal zulässige Lichteinfallsxfinkel beträgt bei Jedem Faserelement vorzugsweise weniger als 10 , beispielsweise zwischen 2 und 8° oder zwischen 4- und 6°, bei einer numerischen Apertur von O5O995 so daß Details von 2 mm Durchmesser bei einem Arbeitsabstand von 20 mm aufgelöst werden und sich ein 'größeres Gesichtsfeld ergibt.
Bei der Benutzung der Vorrichtung sind die Faserbündel vorzugsweise von einer durchsichtigen Hülle umschlossen. Biese kann in vielfältiger Weise ausgebildet seino Sie kann nra? einen Kanal für die Aufnahme der Faserbündel oder einen susätaliehen, parallelen Kanal aufxireisen5 durch den sich ein Werkzeug in den Hohlraum einführen läßt, beispielsweise um Proben zu entnehmen oder um eine Operation im Innenraraa der HSiilung vorzunehmen, oder um Feststoffe, Flüssigkeiten oder Gase in die
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Höhlung einzuleiten, wobei die in der Höhlung ablaufenden Vorgänge gleichzeitig beobachtet werden können«
Ist der Normalbetrachtungsteil wegnehmbar ausgeführt, ist die Verxtfendung von Hüllen mit zwei verschiedenen Längen vorgesehen«
Sowohl die !Faserbündel als auch die Hüllen können steif oder flexibel sein, Für vaginale Untersuchungen wird eine Kombination bevorzugt, bei der soxfohl die Faserbündel als auch die Hülle steif sind oder so ausgebildet sinds daß sie zusammen eine steife oder starre Sonde bilden„ Für andere Anwen&ungsfälle, beispielsweise für MagenunterBuchungen, wird eine flexible Ausbildung bevorzugt.
Bei der Ausbildungsform, bei welcher die erste optische Vorrichtung (Lichtleit-Vorrichtung) als ringförmige Hülle die < zweite optische Vorrichtung (Abbildungs-Vorriehtang) umgibt und beide optische Vorrichtungen vorzugsweise als Faseroptiken ausgebildet sinds kann der Kern aus einem oder melirexäea JLbbildungsteilen bestehens die Objektiv-Linsensysteme oder verschiedene optische Eigenschaften aufweisen können0 Beispiels-=· weise kann ein Leiter3 wie weiter oben beschrieben«, eine kleia®, der andere eine große numerische Apertur aufweisen,, In einer Weiterbildung kann der eine Leiter ein Objekfciv-Linsensystem aufweisen, so daß er su einem Hormalbetrachtungsteil wird, land der andere ist ohne ein derartiges Linsensystem ausgeführt, um als Hahbetrachtiingsteil hauptsächlich für Proxlsaaluirbex'-suchungen verwendet zu werden o Der Abbildungs-Kern mit einem oder mehreren Abbildungs-!Seilen kann von einer dünnen, metallischen Hülle umschlossen seino Um den umhüllten Kern herum kann eine weitere Hülle angeordnet sein, die konzentrisch zum Kern ist, jedoch im Durchmesser größer ist als der Außen&urchmesser der metallischen Hülle« Diese zweite- Hülle kann, wie weiter oben beschrieben, mit nichtabbildendem faseroptischem
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Material gefüllt sein.
Die optische Lichtleit-Torrichtung erhält Licht zweckmäßigerweise von einem in sich geschlossenen und aus einer ,vorzugsweise aufladbaren Batterie und einer Lampe bestehenden Aggregat, das in die Torrichtung eingesetzt ist, so daß diese unabhängig und ortsbeweglich ist und bequem in einer Hand getragen werden kann, ohne den Benutzer zu ermüden. ^
Bisher bestand die Ansicht, daß ein zur Erfüllung dieser Forderungen mit ausreichend kleinen Abmessungen ausgeführtes Batterie-Lampen-Aggregat nicht in der Lage sei, eine ausreichende Beleuchtung zu ermöglichen. Es wurde jedoch herausgefunden, daß es für diesen Anwendungsfall in hohem Maße zweckmäßig ist, eine verhältnismäßig schwache Beleuchtung zu wählen. Die Stirnfläche eines Easerbündels besteht aus einer Vielzahl von regelmäßig, häufig sechseckig geformten Elementen, die bei geringem Lichtdurchfluß sichtbar sind. Im Gegensatz zu möglichen anderen Meinungen hat sich herausgestellt, daß dies bei der Untersuchung des Innenraumes einer Höhlung von Torteil 9 ist, da dem Betrachter ein eingebauter Raster oder ein Bezugssystem zur Verfügung steht, das die Betrachtung nicht nur nicht'stört, sondern eine exaktere Untersuchung ermöglicht.
Ein Terfahren zum Untersuchen des Innern eines Hohlraumes, der nur durch eine enge Öffnung zugänglich ist, bei dem Licht in den Hohlraum transportiert, wenigstens ein !Teil des beleuchteten Hohlraumteils abgebildet und das optische Bild entlang eines Faserbündels, das aus einer regelmäßigen Anordnung von faseroptischen Elementen besteht, aus dem Hohlraum heraus zu einem Beobachtungsteil transportiert wird, zeichnet sich daher erfindungsgemäß dadurch aus, daß die in den Hohlraum transportierte Lichtmenge so gewählt wird, daß die Berührungsflächen zwischen den faseroptischen Elementen am Beobachtungsteil sichtbar sind und vom Betrachter als Bezugsgitter verwendet werden können.
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Durch dieses Verfahren wird die Besprechung eines Befundes zwischen mehreren Betrachtern in hohem Maße erleichtert, da ein großes Detail als Bezugspunkt gesetzt und das Gittermuster dazu benutzt werden kann, auf kleinere Details aufmerksam zu machen, indem, ähnlich wie bei der Anwendung des Kartenliniensystems, die Abstände, und die Richtung des kleineren Details vom größeren Detail angegeben werden*
Ein geringer Lichtdurchfluß ist in ähnlicher-Weise vorteilhaft, da extrem hohe Ausleuchtung Kontrast und Farbkontrast auf ein Geringstmaß herabsetzt und Nebensprechen zwischen einzelnen lasern erhöht, und dadurch das Kauschverhältnis der abbildenden Elemente herabsetzt und die wahrgenommene Auflösung, d.ho'die !Fähigkeit verringert, Unterschiede zwischen optisch aufgelösten Details wahrzunehmen, so daß der Betrachter unterscheidende Merkmale nicht mehr erkennt«
Die Abbildungs- und Bildtransport-Yorrichtimg weist daher vorzugsweise ein oder mehrere faserbündel auf, das (die) aus einer regelmäßigen Anordnung von faseroptischen Elementen erhalten, ist (sind), und die Lichtquelle und die optische Lichtleit-Torrichtung sind so ausgebildet, daß das am Ende der optischen Lichtleit-Torrichtungj die beispielsweise ein Ring aus faseroptischem Material ists abgegebene Licht eine Leuchtdichte im Bereich von 500 bis 5000 foot-lambert, beispielsweise zwischen 1000 und 3000 oder 1500 und 2000 foot-lambert hat« Die Messung dieses Wertes erfolgte mit einem unter-^dem Handelsnamen SSEGTBA BRIGHMESS SPO(EMECDER vertriebenen Fotometer (Herstellers Photo Research Gorporations Barbänk, California/USA, 2^rpenbezeichnungi XSS-SBg Yertrieb in Großbritannien durch Barnes Instrument Go., London)e
Die Lichtquelle ist vorzugsweise eine Lamper 1 bis 30 ¥9 0,05 bis 2,5 Ae Die Leistung liegt vorzugsweise im Bereich
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zwischen 0,1 und 30 ¥s beispielsxfeise zxfischen 2 und 6 oder vorzugsweise bei 4 Wo Die Fadenlänge ist vorzugsweise kleiner als 8 am, beispielsweise 3 bis 8 m. Der laden ist vorzugsweise aus Wolfram hergestellt, sie kann auch ein Quarz-Halogen-System aufweisen.
Der Lichttransport erfolgt vorzugsweise von der Lampe zur ersten optischen Vorrichtung (Lichtleit-Yorrichtung), die vorzugsweise als Faserbündel oder, wie weiter oben beschrieben,, als Hing aus faseroptischem Material ausgebildet ists und zwar beispielsweise durch Durchleuchtung eines flexiblen Faserbündels, beispielsweise aus von der Hank Organisation vertriebenem FIBROX (Handelsname). Es wurde herausgefunden, daß durch bestimmte Anordnungen oder Ausbildungen der Lampe und des Endes des flexiblen Faserbiindels Lichtverlust© in bedeutendem Maße herabgesetzt werden können« So hat sich herausgestellt, daß der größte Anteil an den Verlusten geometrisch !bedingt ist» Diese Verluste können auf ein Geringstaaß gebracht werden, wenn hinter der Lampe ein ellipsenförmiger Reflektor angeordnet ist und der Faden im einen Brennpunkt und das En.de des Faserbündels im anderen Brennpunkt liegt» In ähnlicher Weise kann ein Kardioid-Reflektor verwendet werden0 Es hat sich jedoch herausgestellt, daß" ein einfacheres Verfahren möglich ist, bei dem auf Heflektoren verzichtet werden kann·
Bei dieser Ausbildung ist eine Lampe 9 die eine UmMilliing mit konstantem Querschnitt, beispielsweise sylindrischem. Querschnitt aufweist, in einem Gehäuse mit komplernentäx^em Querschnitt eng so eingepaßt, daß sie vom Gehäuse in im wesentlichen unveränderlicher axialer Lage gehalten ist und das Ende des flexiblen Faserbündels in einem im Gehäuse ausgebildeten Kanal streng aufgenommen ist, um das Ende des Faserbündels in. geringem Abstand von der Oberfläche der Larirpenumhüllung- su halten und somit den Lampenfaden exakt mit dem-lade- des Faserbündels- in Deckung zu bringen. Der Abstand zwischen dem Ende des
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Faserbündels und dem diesem zunächst liegenden Teil des Lampenfadens ist vorzugsweise nicht größer als der Durchmesser des !Fadenbündels. Beispielsweise kann dieser Abstand bei einem Faserbündel mit einem aktiven Durchmesser- (Innendurchmesser der metallischen Hülle) von 5,3 mm zwischen 1 und 5 mm betragen. Außerdem beträgt die auf eine zur Stirnfläche des Faserbündels parallele Ebene projizierte vordere -Länge des Fadens, der somit als linienförmige Quelle betrachtet wird, vorzugsweise wenigstens 70%, beispielsweise wenigstens 100% oder 70 bis 150% des aktiven Durchmessers des Faserbündels und kann daher bei einem aktiven Bündeldurchmesser von 5,3 mm zwischen 4 und 7 aim betragen.
Die Aufnahme, für die Lampe und das Faserbündelende kann aus Kunststoff oder Metall hergestellt sein und ist so ausgebildet, daß die !Temperatur am Ende des Faserbündels 500 °0 nicht übersteigen kann. Lampe und Kabel können mit Wurmschrauben in ■ Lage gehalten sein.
Es leuchtet ein, daß die räumliche iErennung zwischen Faden und Lampenumhüllung ausreichend sein mußj um der Lampe eine ausreichende Lebensdauer zu geben, Der vordere oder obere !feil des Lampenkolbens ist vorzugsweise flach und liegt am Ende des Faserbündels an..
Das obere Stück des Lampenfadens ist vorzugsweise flach und liegt im wesentlichen parallel zur Stirnfläche des Faserbündels und erstreckt sich über vorzugsweise wenigstens 50% des Durchmessers der Stirnfläche des Faserbündels.
Vorzugsweise sind die Lampe und das Ende des Faserbün&els im Gehäuse (Aufnahme) so angeordnet, daß die Längsachse des Faserbündels an oder nahe an und im wesentlichen parallel srnr Längs-· achse der Lichtquelle verläuft.
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Die Lampe und das Faserbündel können in einem wärmeableitenden Block in Kanälen oder Ausnehmungen aufgenommen sein. Die Ausnehmungen oder Kanäle sind vorzugsweise so bemessen, daß die Oberflächen der Lampenumhüllung und des Faserbündels eng anliegen. Das- Ende der Lampenumhüllung liegt vorzugsweise am Ende des Faserbündels an.
Es wurde weiter oben erwähnt, daß die Stromversorgung der Vorrichtung vorzugsweise über eine aufladbare Batterie erfolgt. Im Hinblick auf die geringe Ausleuchtung und um einen Transformator unnötig zu machen, ist für diesen Zweck eine Batterie geringer Leistung sehr gut geeignet. Es ist daher zur Erzielung einer maximalen Batterielebensdauer zweckmäßig, die volle Ladung der Batterie so weit wie möglich beizubehalten und die Aufladung so langsam wie möglich vorzunehmen, d.h. in einer mit dem zulässigen Dauerladestrom der Batterie zu vereinbarenden Weise.
Dies bedeutet, daß die Batterien während der Zeit", in der die Vorrichtung nicht benutzt wird, so lange xd.e möglich aufgeladen werden»
Zu diesem Zweck ist das Gehäuse (Bedienungsteil) der Vorrichtung asymmetrisch ausgebildet .mad weist beispielsweise eine Handhabe zur Aufnahme der Batterie oder Batterien und der Lade-Kontaktstücke auf, während die Sonde relativ zur Handhabe asymmetrisch angeordnet ist. Das asymmetrische Merkmal kann auch dadurch erreicht werden, daß man die Handhabe nach einer Seite des Bedienungsteils ausragen läßt.
Ein bevorzugtes Merkmal der Vorrichtung besteht daher darin, daß sie zur Aufnahme in einem Aufbewahrungskoffer asymmetrisch gestaltet ist und nur in einer einzigen Ausrichtung in einer in einer Auflage des Aufbewahrungskoffers ausgebildeten Ausnehmung aufnehmbar ist, daß der Aufbewahrungskoffer
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Auflade-Kontaktstücke aufweist, die bei Einsetzen der Vorrichtung in die Ausnehmung Auflade-Kontaktstücken an der Vorrichtung zweckmäßig zugeordnet sind, und daß in den Aufbewahrungskoffer eine Auflade-Schaltung eingebaut ist, mit der die Auflade-Kontaktstücke über ein Kabel an das Stromnetz anschließbar sind. Es können Vorrichtungen vorhanden sein, die die Vorrichtung in formschlüssiger Anlage an den Auflade-Kontaktstücken halten.
So kann der Deckel des Aufbewahrungskoffers mit einem nachgiebigen Material, beispielsweise mit Schaumgummi verkleidet sein. Durch Schließen des Deckels würde dann die Vorrichtung in formschlüssiger Anlage gehalten. In einer anderen Ausbildungsform könnten die Auflade-Kontaktstücke gefedert sein und der nichtelastische Deckel könnte so ausgebildet sein, daß er die Vorrichtung nach unten gegen die Kontaktstücke drängt. In einer weiteren Ausbildungsform könnte in der Ausnehmung oder an deren Rand eine Lippe ausgebildet sein, unter die ein Teil der Vorrichtung so untergeschoben würde, daß sie unter der Lippe einschnappt.
Diese formschlüssige Berührung ist auf vielfältige Weise erzielbar. Es ist auch möglich, daß das Gewicht der Vorrichtung selbst ausreicht, beispielsweise wenn die Kontaktstücke des Aufbewahrungskoffers als Stifte und die der Vorrichtung als Buchsen am Ende der Handhabe ausgebildet sind, um die Vorrichtung auf die stiftförmigen Kontaktstücke aufzuschieben und an diesen mit Schiebesitz zu halten. Als Berührungsschutz für die stiftförmigen Kontaktstücke würden in .diesem Pail die Wände des lochförmigen Teils der Ausnehmung dienenj in welchem die Handhabe der Vorrichtung aufgenommen wird.
Die Auflade-Schaltung kann ein eingebauter Transformator sein. Zum Aufbewahrungskoffer kann ein umsehaltbares Netzanscnlußgerät gehören9 das beispielsweise auf Wechselstrom
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220 Ms 240 V und 110 Ms 120 V einstellbar ist. Für die beiden Spannungen können auch getrennte Hetzanschlußgeräte vorgesehen sein.
Die Auflage des Aufbewahrungskoffers kann mit weiteren Ausnehmungen, beispielsweise zur Aufnahme von Hüllen und des Normalbetrachtungs- oder Weitwinkel-Teils versehen sein.
In einer abgewandelten Ausbildungsform kann das Batterie-Aggregat wegnehmbar ausgebildet sein» Zur Verwendung kämen zwei Batterie-Aggregate, wobei für das nicht benutzte. Batterie-Aggregat ein zweiter Auflade-Anschluß vorgesehen wäre, so daß ein Aggregat ständig aufgeladen würde und somit stets ein gut aufgeladenes Aggregat zur Verfugung stünde. Bei Mchtbenutzung der Vorrichtung, beispielsweise über Nacht, werden beide Aggregate aufgeladen.·
In der bevorzugten Ausbildungsform der Vorrichtung sind die Batterien und die Lampe fest eingesetzt und für eine ausreichende Lebensdauer ausgelegt.
Der Aufbewahrungskoffer kann weiterhin mit Anzeigegeräten versehen sein, die jedem Auflade-Anschluß zugeordnet sind und den Ladezustand einer an daa Auflade-Kontaktstück angeschlossenen Batterie anzeigen.
Mit der bevorzugten 4 Watt-Lampe beträgt die Entladedauer der Batterie zwischen 12 und 120 Minuten, beispielsweise zwischen'20 und 90, insbesondere 40 Minuten. Da gynäkologische Untersuchungen jeweils nur zwischen einer halben und drei Minuten dauern, reicht dies für alle Untersuchungen eines Tages aus. Zur Erhaltung einer langen Lebensdauer der Batterie werden die Batterien dann über Nacht langsam neu aufgeladen.
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Zur Schonung der Batterie ist der Lichtschalter vorzugsweise so. ausgebildet, daß er "beim Loslassen in die Jlussehaltstellung zurückgeht, d.h., er muß in der ΕΣΝ-Stellung festgehalten werden.
Auf die Benutzung der Vorrichtung zu medizinischen Zwecken ist mehrfach hingewiesen worden» Diese werden nun mit weiteren Einzelheiten "beschrieben, wobei auf die .Anwendung des Verfahrens und der Vorrichtung bei der vaginalen Untersuchung besonders Bezug genommen wird.
In diesem Zusammenhang bezieht sich di© Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Untersuchung des Sebärmutterhalskanals rad der Vaginahaut bei der Srau sowie auf die Vornahme von Abstrichen und die Entnahme von Gswebsproben ah die*sen Körperteilen ohne Dehnung der Vagiaawandungen oder, im Palle einer Virgo intacta, ohne irgendwelche Beschädigung des Hymens. Verfahren und Vorrichtung sind mit besonderem Vorteil bei der vaginalen und servikales. Untersuchung von Kindern anwendbar, die, obgleich di© Henstrmation "bereits eingesetzt hat, noeh nieht über vollentwickelte Genitalien -verfügen.
Die derzeit üblichen Verfahren und Vorriekfeugen zur Vornahme solcher Untersuchungen beruhen alle auf der Verwendung eines Instrumentes, beispielsweise eines Scheidenspiegels, der in . die Vagina eingeführt wird, um die Vaginawandungen zu dehnen und entweder eine unmittelbare visuelle Untersuchung des Inneren der Korperhöhle oder das Einführen von Hilfsinstrumenten zur mittelbaren Untersuchung und/oder Probeentnahme zu erleichtern. Derartige Instrumente sind so groß, daß sich ihre Einführung durch die geschlossene Vagina oder die öffnung des intakten Hymens verbietet, wenn die Große der natürlichen öffnung nicht vorher durch geeignete Maßnahmen erweitert wurde.
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Solche Untersuchung ste chniken sind für den Patienten im allgemeinen peinlich und in vielen !Fällen so schmerzhaft, daß sie ohne Betäubung des Patienten nicht vorgenommen werden können. Es ist derzeit allgemein üblichj Jugendlichen oder Tirgines intactae die Unannehmlichkeit einer solchen, sonst notwendigen Untersuchung zu ersparen, ausgenommen in den lallen, wo die Schwere der Krankheit unü"bliche Verfahren rechtfertigt. Tatsächlich kann die bei solchen Untersuchungen erforderliche Dehnung selbst "bei reifen frauen,, die bereits viel© Haie entbunden "wurden f in gewissem Uiafang unangenehm sein»
Das allgemeine Merkmal dieser Weiterbildung der !&r± ladung besteht darin, dsrß solclie inneren Unterstichungea und Entnahmen von GewebsproTben erleichtert werden und daß dabei aufgrund der Ausbildung des Verfahrens rand der Torrichtang nach der Erfindung die erforderlichen Verrichtungen, auf ©in@a Arbeitsgang beschränkt 'werden, der unter ZuM-Xfanalaee der dem praktischen Arzt normalerweise - zur Verfügung stehenden Möglichkeiten eine EoutiJieuntersttcliung bei- Ba ti en tea ©rxaoglieht, "bei d©n©n eine solche UntersmcMiag heute in geeigneter ¥eise nicht durchführbar ist, der sowohl seelischen als auch köz^erlichen "Schmerz bei allen Pa ti eaten auf ein geringfügig©© Maß beschränkt' und zu dessen !Durchführung θιλθ Vorriehttmg benutzt wird, die ausreichend kleine Abmessungen aufweist9 ortsbeweglich und "billig .ist, um in das normale Instrumentarium eines praktischen Arztes aufgenommen werden, zu konnea«,
Beim Verfahren nach der Erfindung werden der gynäkologischen Untersuchung bisher fremde Techniken zur optischen Abbildung und Ausleuchtung benutzt, um ein vergrößertes Bild der zervikalen und vaginalen Gewebe aus einem diesen Geweben proximalen Bereich auf einen vom betrachteten Gewebe weit entfernten und sich außerhalb der Körperhöhle befindenden Bildschirm oder an ein anderes Beobachtungsgerät zu übertragen. Durch dieses Verfahren wird die Notwendigkeit zur Dehnung der
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Vaginawand oder ztar Verformung dar Bymenöffnmng vermieden.
Die Erfindung beruht auf der Feststellung, daß in einem Instrument oder Geräts dessen größter Bmrehaesser kleiner ist als die öffnung des änrchschnifölicheo. tasTerl© taten Hymens bei Beginn der Menstruation, untergebracht werden könnens
a) ein steifes faserbündel., mit des sieh von einer entfernten j -TerhaltnismaBig schwachen und. außerhalb des Körpers angeordneten Lichtquelle Lieht- für Ausleuchtungszweeke ia ©is/ den w& iaatersmcheaden -6®w@ben prosimales Gebiet innerhalb der Taginalhohlung transportieren IaBt9
b) ein au dem/(a) genannten laserbüadel ausgerichtetes steifes faserbündel mit Bildförmongs-= oder Abbildongs« Eigenschaft©n9 mit dea sieb, das von den imtersuchten Geweben reflektierte Licht sammeln und dieses Bild aus der Korperhöhle heraus zvr Tergroß©nang, Sichtbarmachung und Betrachtung an einem zweckmäßig angeordneten, von der UntersTaehragsstell© entfernten Bildschirm transportieren 3-äSt,
c) Vorrichtungen (Geräte) zur Yornahme von Abstrichen im zervikalen und vaginalen Bereich und/oder zur Entnahme von Gewebsprobens wobei diese Geräte fernbetätigt und während ihrer Betätigung über das Abbildungs-Faserbündel beobachtet werden können»
Außerdem kann dieses Instrument steril gemacht werden und ist somit zur Anwendung in einer Höhle des menschlichen Körpers geeignet.
Bei einem Verfahren ^um Betrachten der Vagina und gleichzeitigen Entnehmen von Proben aus die S^r9 "bei dem zum SSransportieren von Licht in diese Körperhöhle 9 zum optischen Abbilden des
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untersuchten Höhlemteils und zum fcansportierea des optischen Bildes" aus der Höhle heraus zu einem Baobaehtraigsteil eine optische Lichtleit-Yorriehtung und ein© optische Abbildungs-Vorrichtung in einer diese Vorrichtungen ums chüe Banden und einen Kanal bildenden Einmal -Hülle, welche an ihrer Außenseite am Distalende ein Gebilde zur Probeentnahme aufweist, in die Vagnia eingeführt werden,, durch den Kanal ein Probeentnahmegerät in die Vagina eingeführt wird9 das Innere der Körperhohle über den Beobachtungsteil untersteht wird9 und das Probeentnahmegerät von außerhalb der Körperhöhle "betätigt wird, um am untersuchten ixeal eine Profee au entnehmen, besteht ein erfindungsgemäßes M@rlnaal darin9 daß das Probeentnahmegerät in den Kanal zurückgezogen wird, daß die optischen Torrichtungen und das Probeentnahme gerät aus der Vagina zurückgezogen werden, daß die Einmal-Hülle mit dem darin eingeschlossenen Profeeentnahmegerät von den optischen Vorrichtungen fortgenommen wird, daß die optischen Vorrichtungen mit einer Einmal-Hülle umhüllt werden, daß die Hülle und das Probeentnahme gerät nachfolgend untersucht werden, und daß'die Hülle und das Probeentnahmegerät dann weggeworfen oder zur neuerlichen Verwendung steril gemacht werden.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens·
Die Hülle ist vorzugsweise aus einem steifen, durchsichtigen Kunststoff hergestellt und weist einen im wesentlichen kreisrunden oder elliptischen oder ovalen Verschnitt auf mit einer Qaerschnittsflache, di© nicht großer ist als 3,25 cm , beispielsweise zwischen 1,0 und 2,5 ca · Die Dicke und die Oberflächengestaltung am durchsichtigen Distalende sind zweckmäßigerweise so gewählt, daß die optisch© Verzeichnung auf ein Mindestmaß herabgesetzt ist. Beispielsweise liegt die Dicke im Bereich von etwa 0,3 mm oder allgemeiner zwischen
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etwa 0,13 "und 0,5
In einer abgewandelten Ausbildungsform besteht die Hülle wenigstens an ihrem Distal ende aus einem dehnbaren Material, das bei Dehnung ausreichend durchsichtig wird, um die Durchführung der Untersuchung zu erlauben*
In einer bevorzugten Ausbildungsform weist die Vorrichtung ein Bedienungsteil sur Aufnahme des Beobachtungsteils und zum Abstützen einer di@ optischen Torriehtungen enthaltenden Sonde auf. Zum Bedienungsteil gehört eine Handhabe s in der eine Lichtquelle aufgenommen ist und die weiterhin line Vorrichtung sum Eransport des Lichtes %iw in der Bond® angeordneten optischen Vorrichtung aufweist». Im Bsdieauagsteil ist weiterhin ©in Durchlaß ausgebildet9 in dem sich eine am? UisMlltuag der Sonde geeignete Mille wegnehabar "befestigen'läßto · "
Vorzugsweise ist die Handhab® gagsnüTb©^ &©m die Hülle aufnehmenden Durchlaß - versetzt aageoE-önet«, so daß die Handhabung der Torriehteng erleieüatgs-t Isto" M©s gilt insbesondere für die AusMlchmgsfor®§ bei der la ©ia@B Sana! des1 Hülle eine Sonde aufgenommen ist9 ifelcte an ite©a Materea Ende ein aus dem Bsdieaiaagsteil atasragend©s Bediesamgso^gaii aufweist.
Als Hittelebene der Vorrichtung kann die Ebene bezeichnet werden, die durch den Hittelprakt der hinteren Fläche des BeobachtungsteilSj beispielsweise eines kreisrunden Schirmes geht und die Längsachse des die Hülle aufnehmenden Durchlasses enthält.
Als Mittelebene der Vorrichinrag kann auch die Ebene definiert werden, die die Längsachse des die Hülle aufnehmenden Durchlasses und ebenfalls die Längsachse der in der Probe angeordneten optischen Vorrichtung, d»h. des Paserbundels enthalt.
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In einer Ausbildungsform geht somit die Längsachse der Handhabe durch den Mittelpunkt des Beobachtungsteils und durch die Längsachse des die Hülle aufnehmenden Durchlasses, bleibt jedoch gegen die durch die Achsen des die Hülle aufnehmenden Durchlasses und des in der Sonde enthaltenen !Faserbündels definierte Mittelebene der Torrichtung geneigt»
In einer abgewandelten Ausbildungsform kann die Längsachse des die Hülle aufnehmenden Durchlasses in der Verlängerung durch den Mittelpunkt des Beobachtungsteils gehen. Dabei kann als Mittelebene der Vorrichtung die Ebene definiert werden, die sowohl die Längsachse des die Hülle aufnehmenden Durchlasses als auch jeden beliebigen Punkt an der hinteren Fläche des Beobachtungsteils enthält.
Quer- und Vertikalebenen der Vorrichtung sind dann Ebenen, die die Mittelebene in einem beliebigen Punkt zwischen dem Distalende der Hülle und dem Mittelpunkt der hinteren Fläche des Beobachtungsteils im rechten Winkel schneiden und aufeinander senkrecht stehen.
Handhabe ist vorzugsweise so angeordnet, daß ihre Längsachse mit den Mittel-, Quer- und Vertikalebenen einen Winkel von 10 bis 70°, beispielsweise von $0°, vorzugsweise 4-5°· bildet. Die Handhabe befindet sich vorzugsweise, bezogen auf die Sonde, an der rückwärtigen oder Beobachtungsteil-Seite des Bedienungsteils. Die Handhabe kann in den Quer- oder Vertikalebenen rechtwinklig zur Längsachse ausragen.
Wählt man den Mittelpunkt der hinteren Fläche des Beobachtungsteils als Bezugspunkt und eine Vertikalebene der Vorrichtung, die diesen Mittelpunkt enthält, als Bezugsebene, dann bildet die in dieser Ebene liegende Verbindungslinie zwischen dem Mittelpunkt und einem Punkt an der verlängerten Längsachse
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der Handhabe mit der in der gleichen Ebene liegenden Verbindungslinie zwischen die sent Mittelpunkt und einem Punkt an der verlängerten Längsachse des die Hülle aufnehmenden Durchlasses einen Winkel zwischen 20° und 70°, beispielsweise von 4-5°. Um jedoch die Hände des Benutzers in größerem Abstand zu halten und die Bedienung einer Sonde in der Hülle zu erleichtern, wird der Winkel vorzugsweise mit einem Betrag zwischen 110° und 210°, beispielsweise von 135° gewählt, oder allgemeiner, Handhabe und Durchlaß befinden sich an entgegengesetzten Seiten des Beobachtungsteils.
Die Erfindung bezieht sich auch auf die zum einmaligen Gebrauch bestimmte Hülle selbst.
Eine solche Einmal-Hülle zur Verwendung in Verbindung mit der Vorrichtung nach der Erfindung zeichnet sich daher erfindungsgemäß dadurch aus, daß sie aus einem steifen durchsichtigen Kunststoff hergestellt ist, vorzugsweise einen im wesentlichen elliptischen, ovalen oder kreisrunden Querschnitt mit einer Querschnittsfläche vorzugsweise im Bereich zwischen 0,2 und
3,25 cm aufweist, daß in ihr ein in Längsrichtung sich über die ganze Hüllenlänge erstreckender Kanal von vorzugsweise kreisrundem Querschnitt sowie ein von einem dünnen fenster am Distalende der Hülle bis zu einer öffnung nahe dem entgegengesetzten Ende sich erstreckender zweiter Kanal ausgebildet ist, und daß an der Hülle vorzugsweise ein Anschlußelement, beispielsweise eine Querschnittsverengung im Bereich der genannten öffnung, ausgebildet ist, mit der sie am Bedienungsteil der Vorrichtung, beispielsweise in dem im Bedienungsteil ausgebildeten Durchlaß wegnehmbar befestigbar ist.
Vorzugsweise weist die Hülle im Bereich ihres Distalendes an ihrer Außenfläche Gebilde zur Probeentnahme auf, mit denen beim Zurückziehen des den Kanal bildenden Elementes aus der Vaginalhöhlung eine Probe von der Vaginahaut abnehmbar ist.
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Derartige Untersuchungen und/oder Eingriffe lassen sich nach den erfindungsgemäßen Verfahren mit der nachstehend "beschriebenen Vorrichtung in zweckmäßiger und wirksamer Weise durch-.führen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mehrerer Ausführungsbeispiele mit weiteren Einzelheiten erläutert. In der Zeichnung zeigt:
I1Xg. 1 eine Seitenansicht des Untersuchungsgerätes nach der Erfindung,
Fig. 2 eine Draufsicht auf das stirnseitige Ende des in Pig. 1 dargestellten Gerätes mit dem Bildschirm,
Fig. 3 einen Querschnitt längs der die Mittelebene der Vorrichtung darstellenden Linie III-III in IFig. 2 mit einer Darstellung des Beobachtungsteils der in Fig. und 2 dargestellten Vorrichtung, bei dem die Übermittlung des Bildes zu einem Bildschirm mit einem verschmolzenen Faseroptik-Kegel erfolgt,
Fig. A- eine Fig. 3 ähnliche Ansicht einer abgewandelten Ausbildungsform, bei der der verschmolzene Faseroptik-Kegel durch ein optisches Linsensystem ersetzt ist,
Fig. 5 einen Längsschnitt entsprechend der Linie III-III in Fig. 2 durch die zur Einführung in die Vaginalhöhlung bestimmte Einmal-Hülle,
Fig. 6 bis 10 Schnitte längs der Linien VI-VI, VII-VII, VIII-VIII, IX-IX bzw. X-X in Fig. 5,
Fig. 11 bis 13 Teilansichten im Längsschnitt der Handhabe und des Batterie-Lampen-Aggregates der in Fig» 2
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gezeigten Vorrichtung in einer Ausbildungsf orm, bei der die Lichtbündelung mit einem Sllipsoid-Reflektor erfolgt, in dessen einem Brennpunkt eine Lichtquelle, im anderen das Lichtaufnähmeende eines Faserbündels angeordnet ist, wobei Mg. 11 bei gleicher Blickrichtung wie in'Fig. 2 das in der Handhabe der.Torrichtung gehaltene Batterie-Lampen-Aggregat-zeigt, Fig. 12 nur das Aggregat allein im Schnitt von vorn und mit zu Fig. 2 entgegengesetzter Blickrichtung, und Fig. 13 einen Fig. 12 ähnlichen Schnitt,
Fig. 14 bis 16 den Fig. 11 bis 13 ähnliche Ansichten einer abgewandelten Ausbildungsform, bei dem die Strahlenbündelung zum Aufnahmeende des Faserbündels mit einem ebenen Reflektor in Verbindung mit einem optischen System erfolgt,
Fig. 17 einen Querschnitt längs der Linie XVII-XVH in Fig. 16 durch die in Fig. 11 bis 16 dargestellte Handhabe,
Fig. 18 einen Fig. 5 ähnlichen Längsschnitt durch eine Abstrichsonde (fIeehe) zur Abnahme von Zervikal-Abstrichen oder -Proben,
Fig. 19 einen Querschnitt längs der Linie XIX-XIZ in Fig. durch den Stangenteil der Abstrichsonde,
Fig. 20 einen schematisierten Längsschnitt, der zeigt, wie die Lichtübertragung zum Faserbündel erfolgen kann,
Fig. 21 einen schematisierten Schnitt, in vergrößertem Maßstab , durch das Distal eai.de einer Sonde in abgewandelter Ausbildungsform,
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Fig. 22 einen schematisierten, nicht maßstabgerechten Schnitt, in vergrößertem Maßstab, einer gegenüber der Darstellung in Fig. 11 bis 13 abgewandelten Lampenanordnung ,
Fig. 23 eine schematisierte perspektivische Ansicht, in verkleinertem Maßstab, eines Aufbewahrungskoffers mit eingebautem Batterie-Aufladegerät zur Aufnahme einer Vorrichtung entsprechend Fig. 1 bis 22, vorzugsweise jedoch in der Ausbildungsform entsprechend Fig. 24 bis 27»
Fig. 24 eine schematisierte Ansicht des hinteren Endes einer Vorrichtung in abgewandelter Ausbildungsform,
Figo 25 eine Seitenansicht der in Figo 24 dargestellten Torrichtung,
Fig. 26 eine Draufsicht auf die in Fig» 24 und 25 dargestellte Torrichtung,
Fig. 27 einen schematisierten Schnitt längs der Linie 27-2? in Fig» 24, jedoch ebenfalls mit einer Darstellung von Einzelheiten der hinter der Schnittebene liegenden faseroptischen Sonde,
Fig. 28 einen Querschnitt durch eine abgewandelte Ausbildungsform der Einmal-Hülle,
Fig. 29 einen Längsschnitt durch eine abgewandelte Ausbildungsform des in Fig. 21 allgemein dargestellten Distalendes der Sonde,
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Fig. 30 einen Längsschnitt durch eine abgewandelte Ausbildungsform einer Fig. 22 ähnlichen Lampenanordnung, bei der jedoch, die Lampe in radialer Sichtung einsetzbar und herausnehmbar ist, und
Fig» 3Ί einen Längsschnitt durch die Sonde und durch einen ü?eil des Bedienungsteils einer abgewandelten Ausbildungsform der in Fig, 27 dargestellten Vorrichtung mit eingesetzter Hülle«
Anhand Fig. 1 bis 20 sei eine erste Ausbildungsform beschrieben.
Das Untersuchungsgerät ist entsprechend Fig. 1 aus zwei Hauptbestandteilen zusammengesetzt, nämlich aus einem wiederverwendungsfähigen Bedienungsteil 20, der eine Sonde 19 trägt und einer zum einmaligen Gebrauch bestimmten Hülle (Einmal-, Hülle) 21.
Einzelheiten des wiederverwendungsfähigen Bedienungsteils 20 und der Sonde 19 sind in Pig. 1 und 3 sowie in Mg. 11 bis 13 und in Fig. 1-7, abgewandelte Ausbildungsformen hierzu in Fig. 4 und in Fig. 14 bis 16 gezeigt. Einzelheiten der Einmal-Hülle 21 gehen aus Fig. 5 bis 10 hervor. Eine Mittelebene der Torrichtung ist mit 32 bezeichnet.
Zum Bedienungsteil 20 gehört ein GehäEe 22, das ein optisches Beobachtungs-System einschließt und abstützt. Dieses System ist aus einem abbildenden Faseroptik-Bündel"(Faserbündel) 23» das die Sonde 19 ganz oder teilweise bildet, und aus einem verschmolzenen Faseroptik-Kegel 24 (Fig. 3) oder einem optischen System 25 zusammengesetzt, das Licht vom hinteren Ende 31 des Faserbühdels 23 zu einem Mattglasscheiben-Bildschirm trans-, portiert. Mit dem Gehäuse ist einstückig eine Handhabe 27 ausgebildet, die sich nach rückwärts und unter einem Winkel
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von 45° von der Mittelebene 32 zur Seite nach außen erstreckte Aus der Vorderseite der Handhabe 27 ragt ein EIN-AUS-Schalter 28 ausj der vorzugsweise so ausgebildet ist, daß er beim Loslassen in die AUS-Stellung zurückgehto Die Handhabe weist eine gerauhte Griff fläche 29 auf«,
Der in Pig. 1, 2, 3 und 4 dargestellte Bedienungsteil ist ein Preßling aus einem hochschlagfesten Kunststoff mit hohem Erweichungspunkt, beispielsweise aus Polycarbonat. Er ist, entsprechend den Zeichnungen, mit Ausnehmungen und Öffnungen für Knopfe, Sehalter, Hilfsgeräte und Bedienungsorgane versehen«
In der Handhabe ist eine Kraftquelle 34 und eine Lichtquelle
35 angeordnet. Die Kühlung der Lichtquelle erfolgt über Konvektions-Kanäle 30« Anstelle einer Kraftquelle oder einer aufladbaren Kraftquelle könnte ein Stromkabel vorgesehen sein. Dadurch würde die Vorrichtung jedoch weniger handlich. Das Ende der Handhabe 27 ist mit einer Plansch- oder Verschlußkappe
36 verschlossen, die Teil des aus der Kraftquelle und der Lichtquelle gebildeten Aggregates (Magazin) ist.
An der Mittelebene 32 ist im Unterteil des Bedienungsteils ein Durchlaß 37 ausgebildet, in welchem die Einmal-Hülle 21 aufnehmbar ist. Diese ist entsprechend Pig» 5 mit einem Haltering 40 versehen, mit dem sie im Bedienungsteil an einer Sperre 41 wegnehmbar befestigbar ist. Die Sperre 41 ist von einer Peder 42 belastet. In einer beispielsweise in Pig. 24 bis 27 dargestellten abgewandelten Ausbildungsform ist die Hülle mit Preßsitz in den Bedienungsteil eingesetzt. Die Kraftquelle und die Lichtquelle sind als Einheit oder Magazin aus der Handhabe herausnehmbar.
Die Handhabe 27 ragt zur Längsachse 33 des Durchlasses 37 rechtwinklig aus. In einer weiteren bevorzugten abgewandelten
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Ausbildungsform (^ig. 24 bis 27) ragt die Handhabe unter 45° nach hinten aus dem Bedienungsteil aus, doh. in der Weise, daß sich die Sonde 19» von der Handhabe 2? aus gesehen,* an der entgegengesetzten Seite des Beobachtungsteils 26 befindet. Dadurch ist die Bedienung der Vorrichtung erleichtert, da die Hände des Benutzers vom Körper des Patienten weiter entfernt sind. . '
In derselben abgewandelten Ausbildungsform ist der Durchlaß 37 (I1Ig- 2) entsprechend !ig«, 2 um 90° im Gegenuhrzeigersinn verlagert, so daß er sich jetzt, von der Handhabe 27 aus gesehen, an der entgegengesetzten Seite des Beobachtungsteils 26 befindet. Der Bedienungsteil ist ebenfalls verschieden ausgeführt, so daß.er bei Blickrichtung auf das Stirnende eine im wesentlichen elliptische oder ovale Gestalt aufweist (Fig. 2).
Wie bereits erwähnt, ist in der Handhabe 27 eine Einrichtung zur Lichtversorgung aufgenommene In einer in Fig. 11 bis 13 dargestellten Ausbildungsform ist die Lichtquelle in Gestalt einer .Glühlampe in einem Brennpunkt F,- eines ellipsenförmigen Reflektors 43 und das Ende eines Faserbündels 44 im anderen Brennpunkt F~ des Reflektors angeordnet. Die Lampe 35 erhält Strom von der Batterie 34, die mit einer Teil des EIN-AUS-Druckknopfschalters 28 bildenden Kontaktplatte 45 betätigbar ist. Das Faserbündel ist in der Handhabe nach oben durch den Bedienungsteil und dann weiter parallel zum Abbildungs-Faserbündel 23 geführt und endet nahe dem Ende des Faserbündels Wie in Fig. 9 gezeigt, können diese beiden Faserbündel 23 und 44 seitlich nebeneinander angeordnet sein. Andere Ausrichtungen sind jedoch ebenfalls möglich.
In einer bevorzugten abgewandelten Ausbildungsform dient das Faserbündel 44 lediglich zur Durchleuchtung eines unmittelbar
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vor dem hinteren Ende des Faserbündels 23 liegenden Teils 48 dieses Bündels«, so daß das Faserbündel 23 in an sich bekannter i/eise sowohl beleuchtet als auch abbildet, so daß die Sonde 19 in ihren Abmessungen kleiner gehalten werden kann. Bei Verwendung der Hülle 21 können auch deren Seiten durchleuchtet werden. Mit dieser Einrichtung ist eine weitere Beleuchtung des untersuchten Bereiches möglich»
Durchleuchtung ist ein in der Faseroptik allgemein bekanntes Phänomen, so daß im Hinblick auf die Lehre, das Abbildungs-Faserbündel sowohl zur Beleuchtung als auch zur Abbildung zu verwenden, auf eine Beschreibung in Einzelheiten verzichtet werden kann. Das Faserbündel 44 muß jedoch eine grundsätzliche Forderung erfüllen, die darin bestehts daß die Seite des Faserbündels 23 in kurzem Abstand unter einem Winkel von etwa 45° angestrahlt werden muß«, um das Licht entlang des Faserbündels 44 zum vorderen Ende 49 der Sonde 19 zu transportieren„
Bei der in Fig. 14 bis 16 dargestellten abgewandelten Ausbildungsform der Lichtversorgungs-Einrichtung xcLrd das Licht über ebene Reflektoren 52 auf ein optisches System 53 übertragen, das das Licht gebündelt zum Ende eines kürzeren Faserbündels 44 leitet, das entweder das Faserbündel 23 durchleuchtet oder über die ganze Länge der Sonde 19 geführt ist«, In einer abgewandelten Ausbildungsform ist zur unmittelbaren Durchleuchtung des Faserbündels 23 das optische System 53 verwendbar.
Das Magazin (Lichtversorgangs-Einrichtung) weist9 entsprechend Fig. 11 bis 17j eine Lichtquelle 35 auf„ die eine kleine Doppelwendel-Wolframfaden- oder Quarζ-Halogen-Lampe ist, deren größte Abmessung 7,5 21m nicht übersteigt. Die Lampe ist in einem Halter 55 (Fig. 13) gehalten,, der seinerseits mit einem mit Gewinde versehenen Haltering 56 in der üblichen Weise an einem entsprechend gestalteten versilberten und polierten
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Reflektor 43 (S1Ig. 11 Ms 13) bzw. 52 (Fig. 14 bis 16) befestigt ist. Im Magazin ist ebenfalls eine Kraftquelle enthalten, die aus einer oder mehreren Trockenzellen 34 besteht, die eine Gleichspannung von zwischen 1,2 und 28 Y, beispielsweise von zwischen 6 und 24 Y8 insbesondere von 12 V abgibt (abgeben)β Die Gesamtabmessungen sind nicht größer als 65 . 30 » 30 mm. Die Kraftquelle ist in einem entsprechend gestalteten Raum 57 im Magazin aufgenommen«, Die Stromversorgung der Lampe 35 aus der oder den Trockenzellen 34 erfolgt über elektrisch isolierte Kupferdrähte 59? die an die Kontaktplatte 45 des federbelasteten Druckknopfschalters 28 angeschlossen und mit zwei wegnehmbaren Klemmen an die Anschlußstücke der Trockenzelle oder Trockenzellen 34 geführt sind. Mit einem ähnlichen Draht ist der Lampenhalter mit einer Kontaktplatte 60 des gleichen Druckknopfschalters 28 verbunden. An der Kontaktplatte 60 ist ein Knopf 61 befestigt, der aus dem gleichen Werkstoff wie das Gehäuse 22 hergestellt ist, an dem die Kontaktplatte angebracht ist. Der Reflektor 43 bzwo 52 ist mit Schiebesitz in eine kreisrunde Aussparung 62 des Magazins eingesetzt. Eine entlang des Randes des Reflektors verlaufende Lippe 63 sichert den korrekten Sitz und die korrekte Ausrichtung der Lichtquelle» Um das Austauschen der Trockenzelle 34 zu erleichtern?ist in einer mittig angeordneten Querwand 64 des Magazins eine Aussparung 65 ausgebildet. Das Magazin ist als Ganzes mit Schiebesitz in die Handhabe 27 des Bedienungsteils 20 eingeführte Die Eindringtiefe des Magazins in der Handhabe des Bedienungsteils ist durch den Endflansch oder die Yerschlußkappe 36 des Magazins bestimmt.
Bei der in Fig. 14 bis 16 dargestellten Ausbildungsform wird das von der Lichtquelle ausgehende Licht über ein zweckmäßig ausgebildetes optisches System 53 zum proximalen Ende 66 des Lichtleit-Faserkabels (Lichtleit-Faserbündels) 44 geleitet.
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Das Lichtleit-Faserkabel 44 ist mit einem dünnen Überzug aus rostfreiem bzw« korrosionsbeständigem Stahl (Stahlsorte EN" 11, 19 oder 29 nach British Standards) geschützt und im Bedienungsteil 20 in einer Reihe (nicht gezeichneter) eng tolerierter und kräftig ausgebildeter Aufnahmelöcher gehalten, die integrierenden Bestandteil des Bedienungsteils bilden und den sicheren Halt des freitragend angeordneten Kabels sichern. Das geschützte (gepanzerte) Kabel ist aus dem Gehäuse des Instrumentes herausgeführt und bildet Teil der Sonde 19· An seinem Distalende ist es so gestaltet, daß das transportierte Licht in zweckentsprechender Weise zerstreut wird. Das Lichtleit-Faserkabel hat einen Durchmesser von 2,5 ™& und geht um 210 mm über die Torderkante €9 des Bedienungsteils hinaus.
Der in ähnlicher Weise geschützte (gepanzerte) und angeordnete Abbildungs-Leiter (Abbildungs=J?aserbündel) 23 liegt in der waagerechten Ebene des Bedienungsteils parallel zum Lichtleit-Faserbündel. Sein Durchmesser beträgt 2,5 Bim. Es ist aus zueinander ausgerichteten, ummantelten optischen Fasern von 5 P& zusammengesetzt, die zu einem steifen Bündel zusammengefaßt sind. Der Bild-Leiter ist im Bereich eines Punktes 70 gebogen und erweitert sich nach außen entlang der Längsachse des Faseroptik-RegeIs 24, um diesen zu bilden. Da der Durchmesser jeder Faser des Abbildungs-BündeIs 5 jam beträgt und der Radius der Krümmung im Bereich des Punktes 70 kleiner ist als 1 mm, ist der Lichtverlust in diesem Bereich vernachlässigbar klein. Da der Durchmesser a>| des Leiters 23 im Bereich des Punktes 70 2,5 mm beträgt und der Faseroptik-Kegel 24 austrittsseitig (im Bereich eines Punktes 71) einen Durchmesser von 40 mm. aufweist, ergibt sich für das Beobachtungssystem ein fotometrischer Wirkungsgrad iS = (a^/a^) = 0,39«
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Als geeignete Beispiele für Merkstoffe zur Herstellung des Abbildungs-Leiters 23 können zwei gebräuchliche ummantelte Fasermaterialien genommen werden, die eine numerische Apertur (HA) von O956 bzw· 0,099 besitzeno Mmmt man die wirksame Brechzahl des Mediums, durch das die Untersuchung vorgenommen wird, d.h. also der Yaginalhöhlung, mit n, = 1 an, dann ist der maximal zulässige Lichteinfallswinkel für jedes Faserelement wie folgt definierts
/ 2 „2n 1/2
θ = arc sin^n° "~n ^ ,
n5
Daraus ergibt sich für eine 3SA = O256 ein Lichteinfallswinkel von 34°, für IA = 0,099 ein Lichteinfallsxd.nkel von 5j75O. Dies bedeutet bei einem größten Arbeitsabstand von 3 mm, daß bei ÜTahbetrachtung (Prosimaluntersuchung) durch Jedes Faserelement mit SA = 0,56 eine Fläche mit einem Dur.chme sser von 193 mm betrachtbar ist„
Zur Erzielung einer hohen Auflösung, doho das Yermögen, bei verhältnismäßig großen Beobachtungsabstand sehr kleine Details su unterscheiden j ist das Material mit kleinerer numerischer Apertur ΈΑ = O9O99 besser geeignet Beispielsweise ergibt sich dabei bei einem Arbe it sab stand von 2 cm eine Auflösung für Details von 2 mm Durchmesser« Im ersteren Falle ist selbstverständlich eine beträchtlich geringere Ausleuehtung erforderlich und es ist eine Untersuchung der Gewebe aus kürzerem Abstand möglich. Im zweiteren Falle ist eine Untersuchung mit größerem Überblick durchführbar, jedoch muß die Ausleuchtung sehr viel stärker sein. Es leuchtet ein, daß Durchmesser und Werkstoff der Faser und die Lampe entsprechend den funktioneilen Erfordernissen gewählt werden.
Zum Schutz der Faser-Stirnplatte des verschmolzenen Faseroptik-Kegels (Fig. 3) kann ein Schutzschirm 26 vorgesehen sein.
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Die Sonde und der Bedienung steil sind aus Werkstoffen hergestellt, die im Autoklaven steril gemacht x^erdsn können. Die Vorrichtung kann somit nach jedem Gebrauch sterilisiert werden, wenn man das Magazin herausnimmt und den verbleibenden Teil der Vorrichtung in das Steril!sierungsmedium· eintaucht«,
Die Vaginalhöhlung ist bei geringstmöglicher Dehnung durch die Sonde hindurch beobachtbar. Die Abstrichsonde (Fig® 18) ist durch den Durchlaß 37 hindurch in die Vaginalhöhlung einführbar und zurückziehbar, so daß Proben bei gleichzeitiger Beobachtung der zu untersuchenden Fläche entnommen xferden können»
Es ist jedoch von sehr viel größerem Torteil, das Sterilisieren im Autoklaven zu vermeiden und dafür zum einmaligen Gebrauch bestimmte Elemente zu benutzen., Daher ist in einer bevorzugten Ausbildungsform eine Einmal-Hülle 21 vorgesehene Dies hat den weiteren Vorteil, daß das die Probe tragende Ende der Abstrichsonde nach Entnahme der Probe in die Hülle eingezogen werden kann. Dadurch wird während des Zurüekgiehens eine Berührung der Vaginalwandungen mit dem Ende der Abstrichsonde und die Aufnahme weiterer Zellen außerhalb des gewählten und untersuchten Bereiches des Gebärmutterhalskanals vermieden,, Wie in der nachfolgenden Beschreibung dargelegt«, sind mit der Außenfläche der Hülle Proben an den Vagina!wandungen abnehmbar»
5 zeigt die Hülle 21 im Längs schnitt,, Figo 6 bis 10 im Querschnitt. Die Hülle weist einen oberen Kanal 73 zur Aufnahme des (der) optischen Faserbündels (Faserbündel) 23 bzw. 44 auf (Fig» 9)« Dieser Kanal kann mit jeder beliebigen Querschnittsgestalt ausgeführt sein«, Weiterhin besitzt die Hülle einen unteren Kanal 74 von kreisrundem Querschnitt zur Aufnahme der Abstrichsonde. Der hintere Teil 75 der Hülle durchdringt den Durchlaß 37 im Gehäuse 22 der Vorrichtung und trägt
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einen Haltering 76, der so gestaltet ist, daß eine Einführung hinter dem Kabel möglich ist. Der Haltering.40 liegt unmittelbar vor dem Haltering 76 an der unteren Seite der Hülle.
Die Hülle ist am vorderen Ende 77 mit kreisrundem Querschnitt und mit einem Durchmesser von etwa 1,0^ bis 2^0 cm? beispielsweise von 1,4 cm ausgeführt. Das Ende des oberen Kanals 73 ist mit einem einstückig ausgebildeten dünnen Fenster 79 verschlossen (Fig. 10)β Die Faserkabel 23 und 44 sind somit vollständig von der Hülle umschlossen. Die Hülle kann aus Perspex (Polgrmethylmethacrylat) oder aus einem beliebigen anderen durchsichtigen und inerten , zum einmaligen Gebrauch geeigneten Werkstoff hergestellt sein. Die Distalenden der Faserkabel liegen am flachen Disbalende (Fenster) 79 der Hülle an. Im unteren Teil der Hülle ist der Hohlkanal 74 ausgebildet, der auf ganzer Länge einen kreisrunden Querschnitt aufweist«, Dadurch ist die Einführung und Bedienung der in Fig. 18 dargestellten und nachfolgend näher beschriebenen Abstrichsonde zur Vornahme von Abstrichen und Entnahme von Proben erleichtert« Die Hülle ist in ihrer Gesamtheit wegnehmbar und mit dem Flansch oder Haltering 76 an der Wand des Bedienmigsteils aufgenommen. Sie ist in dieser Lage mit der Sperre 41 blockiert, so daß bei Lösen der Sperre9 beispielsweise durch Druck, die benutzte Hülle freigegeben wird und sich unter ihrem eigenen Gexficht löst. Die Hülle ragt mit einem Seil 80 über die Hinterseite des Gehäuses 22 hinaus., um das Einführen und das Herausziehen der Abstrichsonde zu erleichtern Die Hülle selbst dient als Sammler für Vaginal-Abstriehe tnid waist zu. diesem Zweck eine kleine Schulter 81 aus, die am Außenumfang der Hülle in dem kurz voE" der Schnittebene der Figo 9 gelegenen Bereich ausgebildet
Die Abstrichsonde zur Entnahme von Abstrichen und/oder Proben aus dem Gebärmutterhalskanal ist eine im Querschnitt kreisrunde Stange 82s die an ihrem .!Proximal ende einen zylindrischen,
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gerändelten Teil 83 (Fig® 18) aufweist, der im Durciamesser beträchtlich großer ist als die Stange«. Dieser gerändelte Knopf dient zum Drehen, der Stange in der MlIe0 Die gleichachsige Ausrichtung der Stange im Zylinder ist durch drei Gruppen von jeweils vier Yorsprüng&n oder Stegen 84- (Fig» 19) gesichert, die mit gleichmäßigem Zwischenabstand um die Stange herum angeordnet sind und an der zylindrischen Wand des Kanals 74- auf ruhen« Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Bistalende 85 der Stange im Hinblick auf die Entnahme von Abstrichen im Gebärmutterhalskanal gestaltet«,
Vor. dem Gebrauch setzt der Arzt eine Hülle 21 in das Gehäuse 22 ein und führt die Hülle in die Vaginalhöhlung ein,, Durch Einschalten der Lichtquelle 35 mit dem Schalter 28 beleuchtet er das zu untersuchende Gebiet, das er durch entsprechendes Bewegen der gesamten Vorrichtung absuchen kanno Zur Vornahme eines Abstriches im Gebärmutterhalskanal wird eine Abstrichsonde vom hinteren Ende 80 des Kanals 74- der Hülle her eingeführt, an dem Gebärmutterhaiskanal abgestützt und mit Hilfe des gerändelten Knopfes 83 gedrehto Die Abstrichsonde wird etwas zurückgezogen, so daß ihr Distalende sich innerhalb des Kanales 74- befindet» Sodann, wird die gesamte Vorrichtung aus der Körperhöhle herausgezogen» Die Hülle, die beim Herausziehen mit der Schulter 81 einen Vaginal=-Ab strich vorgenommen hat, wird dann durch Drücken auf die Sperre 4-1 und bei nach unten gerichteter Vorrichtungs-Sonde gelöst® Die Hülle mit der darin gehaltenen Abstrichsonde kann dann nachfolgend untersucht werden» Sie wird zweckmäßigerweise nicht wieder benutzt.
Die Querschnittsgestalt der optischen Faserbündel kann beliebig gewählt sein und muß nicht kreisrund sein® Auch kann bei Verwendung von zwei optischen Faserbündeln das Liehtleit-Faserbündel eine geringere Qualität aufweisen als das Abbildungs-Faserbündel.
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Durch. Anwendung iron Durchleuchtung und innerer Reflexion kann die Hülle 21 auch zur Beleuchtung benutzt werden, obgleieh sie eine sehr' viel schwächere Ausleuchtung ermöglicht.
Der Torteil eines faseroptischen Bündels gegenüber einem herkömmlichen Linsensystem liegt darins daß es aufgrund der sehr großen Anzahl von Einzelfasern nicht scharf eingestellt zu werden braucht.
Auch wenn ein Linsensystem mit einem Durchmesser von 7 oder S mm hergestellt werden könnte, müßte es im Kanal ?4 aufgenommen !herden«, Dies x-airde bedeuten, daß Untersuchung und Abstrichentnahme nicht gleichzeitig durchgeführt werden könnten.
Anstelle einer steifen durchsichtigen Hülle kann eine flexible Hülle geringerer Durchsichtigkeit verwendet werden« Hierbei kann die Insufilations~{Eechnik angewandt werden. Dabei wird' die Hülle %-d.e ein Ballon aufgeblasen^ wird dadurch dünner und die au untersuchende !fläche kann durch die gedehnte flexible Hülle leichter beobachtet i?erdens
Die Abstrichsonde kann so weitergebildet sein, daß Xnjektions- und Biopsie-Geräte koaxial hindurchgeführt werden können,
Ss leuchtet ein9 daß man eine steife, von einer Hülle umschlossene Sonde erhält, indem man entweder die Sonde oder die Hülle oder beide steif machts so daß der flexible Teil an dem anderen steifen Teil abgestützt ist.'
20 zeigt einen Längsschnitt durch einen Teil des !Faserbündels 23 und macht ein bevorzugtes Verfahren deutlich, nach dem das Faserbündel 44 zur Durchleuchtung des Faserbündels 23 verwendbar ist.
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Wie bereits weiter oben erwähnt, weist das Faserbündel 23 eine aus rostfreiem oder korrosionsbeständigem Stahl hergestellte Versteifungshülle 90 auf. Biese ist in einem Metalloder Kunststoff-Körper 91 abgestützt und weist eine längs ihres ümfanges ausgebildete öffnung 92 auf, durch die Licht auf das Faserbündel 23 fallen kann. Im Körper 91 sind zwei Kanäle 93 und 95 ausgebildet, die gegen die Versteifungshülle 90 gleichstark unter einem Winkel von 45°, oder allgemeiner zwischen 30 und 60° geneigt sind.
Das Faserbündel 44 gabelt sich an seinem Ende 91S- in zwei Zweige auf. Die eine Hälfte 96 führt zum Kanal 93} &ie andere Hälfte 97 zum Kanal 95» In den Kanälen 93 und 95 sind die Enden 96 und 97 durch Tüllen 98 hindurehgeführt und mit diesen in Metallhülsen 99 befestigt. Bei Bedarf können zusätzliche Zuführungen symmetrisch angeordnet sein, beispielsweise ein weiteres Paar im rechten Winkel zum ersten Paar® In diesem Falle verzweigt sich das Faserbündel 44 vierfach»
Unter dem Ausdruck "faseroptisches Bündel (Faserbündel)" wird eine Anordnung von Fasern verstanden, von denen jede als Wellenleiter wirkt. ITm diese Wirkung zu erzielen, besteht der übliche Aufbau einer Faser in einem aus Glas oder aus einem durchsichtigen Werkstoff hergestellten inneren Kern mit einer verhältnismäßig hohen Brechzahl, der von einem Mantel mit niedriger Brechzahl umhüllt ist, so daß innere Reflexion erzeugt wird.
Zur Herstellung von Faserbündeln wird im allgemeinen das folgende Verfahren angewandt.
Aus Glas mit einer niedrigeren Brechzahl von beispielsweise 0,3 wird ein im Durchmesser mehrere Zentimeter, beispielsweise 7,5 cm messendes Rohr hergestellt. In das senkrecht aufgehängte Rohr wird eine Stange mit einem Durchmesser von
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beispielsweise etwa 5 cm eingesetzt, die aus Glas mit höherer Brechzähl, beispielsweise 0,4, hergestellt ist. Das Ganze wird bis sum Schmelzen erhifet und dann zu einer sehr feinen laser ausgezogen. Diese wird in kurze Stücke von beispielsweise etwa 30 cm Länge geschnitten und die Fasern beispielsweise mit Epoxidharz zu einem Bündel von beispielsweise etwa 5 cm Durchmesser zusammengeklebte Dieses Bündel wird dann senkrecht aufgehängt und erneut bis zum Schmelzen erhitzt und dann auf einen Durchmesser von beispielsweise 1 mm ausgezogen. Das Bündel kann dann mit einer Metall- oder Kunststoff-Schutzhülle umschlossen werden.
In Fig. 21 gEngfe in stark vergrößertem Maßstab eine abgewandelte Ausbildungsform der Sonde, bei der anstelle des Lichtleit-Faserbündels 44 in Fig* 9 ©ine aus faseroptischen Elementen aufgebaute faseroptische Hülle 100 vorgesehen ist. Diese umgibt ein Abbildungs-Faserbündel 1019 das bei einer numerischen Apertur von etwa 094 Ibis 0,6 eine iahbetrachtting ermöglicht. Sein Durchmesser beträgt etwa 4 mm, seine länge etwa 180 mm.
Am vorderen Ende ist mit einem Außengewinde 102 eine Weitwinke 1-Objektivlinse 103 mit einem Linsensystem 104 und einer aus dem gleichen Werkstoff wie die Hülle 100 hergestellten ringförmigen faseroptischen Hülle 105 befestigt, so daß die Lichtleit-VorrichtiHig bis zum vorderen Ende der Sonde verlängert ist. Die Sonde ist in einer durchsichtigen steifen Kunststoff-Hülle 21 untergebracht, die die gleichen Merkmale wie in Fig. 5 bis 10 dargestellt aufweist, nämlich einen Kanal 74, ein einstückig ausgebildetes dünnes Fenster 79 und eine Schulter 81 zur Abnahme von Vaginalhautzellen.
Das Gesichtsfeld der Linse hat im Abstand von 50 mm vor der Linse einen Durchmesser von 35 mm, der Bilddurchmesser beträgt 4 mm. Das Bild wird auf ein Ende 107 des
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Abbildungs-Faserbündels 101 fokussiert,. Die Schärfentiefe des Objektivlinsen-Systems beträgt im Abstand von 25 mm vor der Linse 50 mm« Infolge seines hohen öffnungsverhältnisses ist es in der Lage, bei gedämpfter Raumbeleuchtung eine ausreichende Bildhelligkeit au liefern»
Die Lichtversorgung erfolgt, die beispielsweise in Fig. 11 bis 13 dargestellt, von einer Lampe her auf die Hülle 100, und zwar über ein 6 cm langes flexibles Faserbündel 109 aus !IBROX (Handelsname) (Fig. 22)o Das hintere Ende des Abbildungs-Faserbündels 101 leitet das Bild über ein Projektionslinsensystem auf eine Mattglas scheibe,, die vom hinteren Ende des 3?aserbündels 101 einen Abstand Ms zu 90 mm hat« Das Projektionslinsensystem besteht aus einem oder mehrerens vorzugsweise nicht mehr als zwei Elementen s deren effektive Brennweite so gewählt ist, daß sich, bei einem 50 mm vom vorderen Ende der Objsktivlinse entfernten Objekt eine G-esamtvergrößerung von 1:1 ergibt. Das öffaungsverhältnis des Qbjekfcivlinsensystems ist s%/eckentsprechend gewählt, um eine ausreichende Bildhelligkeit ohne nennenswerte Einbußen an der Bildqualität aufrechtzuerhalten. Die Projektionslinse und/ der Bildschirm können als Aggregat zusammengefaßt sein« Es ist jedoch vorteilhafter, beide Elemente in verstellbaren Gehäusen unterzubringen, da auf diese Weise beim Zusammenbau der Vorrichtung die Scharfeinstellung erleichtert wird.
In Fig. 22 ist mit stark vergrößertem Maßstab eine abgewandelte Ausbildungsform einer Lampenanordnung dargestellt«
Das faseroptische Eabel 109 aus FIBROX weist eine metallische Hülle oder Hülse 110 auf und ist in einem kreisrunden Durchlaß 112 aufgenommen, der in einem aus temperaturbeständigem Kunststoff hergestellten Block 113 ausgebildet ist«
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Mit dem Durchlaß 112 stellt ein zu diesem im wesentlichen gleichachsiger Durchlaß 118 von kreisrundem Querschnitt in Verbindung, in welchem eine Lampe 115 streng eingepaßt ist» Diese weist einen Kolben 116 von zylindrischem Querschnitt und mit einem flachen oberen Teil 117 auf. Das Kabel 109 und die mit dem oberen Teil 11? des Kolbens am Ende 120 des Kabels anliegende Lampe 115 sind in den Durchlässen 112 bzw. 118 mit Wurmschrauben 122 bzw. 123 gehalten.
Der wirksame Durchmesser des Kabels 109 beträgt 5»3 mm· Die Lampe hat eine Leistung von 4 ¥ und weist einen 8 mm langen Wolframfaden auf. Der Abstand χ zwischen dem Ende 120 des Kabels und dem flachen Seil des Jadens beträgt etwa 5 JMi9 der Abstand y als die projizierte Länge des als linienförmige Lichtquelle betrachteten Fadens beträgt etwa 6 mm.
Bei dieser Anordnung werden dem Kabel große Lichtmengen zugeführt, so daß auf Reflektoren verzichtet werden kann. Der Zusammenbau der Vorrichtung wird dadurch erleichtert.
23 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Aufbewahrungs- und Tragkoffers für die Vorrichtung,» In den Aufbewahruiigskoffer ist ein Batterie-Aufladegerät eingebaut. Der Aufbewahrung skoff er ist so ausgebildet, daß die Vorrichtung nur in einer einzigen Ausrichtung aufnehmbar ist, wobei am Ende der Handhabe angeordnete Kontaktstücke 14-1 mit korrekter Zuordnung an Auflade-Kontaktstücken angreifen, die im Aufbewahrungskoffer vorgesehen sind.
Der Aufbewahrungskoffer 130 weist einen Deckel 131 auf, der beispielsweise mit Schaumgummi verkleidet ist. Zur Aufnahme der Vorrichtung weist ein Unterteil 132 eine geformte Auflage 133 auf, in der mit engen Toleranzen eine Ausnehmung 134 ausgebildet isto
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Am Ende der Ausnehmung, die zur Aufnahme der Handhabe der Torrichtung dient, sind gefederte Auflade-Kontaktstücke 136 angeordnet, die an einen transformator 137 angeschlossen sind, welcher seinerseits über ein Kabel 138 mit einem Stecker 139 an ein Stromnetz anschließbar ist»
An dem der Handhabe abgewandten Rand weist die Ausnehmung eine Lippe 140 auf, unter welche der Bedienung'steil der Vorrichtung einschiebbar ist, um die Handhabe und deren Eontaktstücke 141 nach unten gegen die gefederten Kontaktstücke 136 zu drängen und dadurch zwischen den Kontakt stücken eine zwangläufige Berührung herbeizuführen.
In der Auflage 133 ist weiterhin ein Schlitz oder eine Tasche 142 zur Aufnahme eines Hüllen-Torrates ausgebildet«,
In Fig. 24 bis 27 ist eine abgewandelte Ausbildungsform der Vorrichtung dargestellt, bei der die Handhabe 27 sowohl nach einer Seite als auch nach rückwärts versetzt ist» Außerdem ist in der Hülle 21 der die Abstrichsonde 82 aufnehmende Kanal 74 über dem Faserbündel angeordnet. Die Hülle 21 hat, wie aus einem Vergleich mit Pig« 25 und 26 ersichtlich,, einen e Hip senf örmi gen oder ovalen Querschnitt«,
Der Bedienungsteil 20 weist im oberen Teil eine nach, hinten offene Öffnung 37 zur Aufnahme der Einmal-Hülle 21 auf (Pig. 27)» Der Mattglasseheiben-Schirm ist um einen Winkel zwischen 5 und 11°, beispielsweise von 7»5° gegen die Senkrechte nach hinten geneigt. Ähnlich ist die Längsachse des Paserbündels 101 um den gleichen Betrag von 5 "bis 11°, beispielsweise von 7j5°j abgewinkelt, so daß seine Stirnfläche mit der Verbindungslinie zwischen dem Mittelpunkt seines Endes 150 mit dem Mittelpunkt des Schirmes 26 einen rechten Winkel bildet. Die "übertragung des Bildes vom Ende I50 zum Bildschirm 26 erfolgt mit einer
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(nicht gezeichneten) Projektionslinse«
Bei dieser Ausbildungsform sind die Auflade-Kontaktstücke 141 am Ende der Handhabe angeordnet, um in Verbindung mit dem Aufbewahrungskoffer (Fig. 23) zu dienen. Die Lichtversorgungseinrichtung ist entsprechend Figo 22 ausgebildet«, Mit Ausnahme dieser Änderung sind die Vorrichtung und die Hülle wie im Zusammenhang mit Figo 1 bis 19 ausgebildet«
Ss wurde festgestellt, daß es zur Erzielung einer Abwinkelung des Lichtstrahles und zur Projektion des Bildes auf einen versetzten Bildschirm vorteilhafter ist, das Ende des Lichtleit-Faserbündels in der vorbeschriebenen Weise ab^uwinkeln, statt einen Faseroptik-Kegel oder ein Linsensystem au verwenden. Es hat sich herausgestellt, daß bei einer Abwinkelung des Faserbündels um einen Winkel von weniger als 45°, beispielsweise von 1 bis 30° oder von 5 bis 11°, sehr geringe Lichtverluste eintreten»
Dies trifft nur so lange zu, wie der Krümmungsradius des abgewinkelten Teils im Vergleich mit dem Durchmesser jeder einzelnen Faser sehr groß, beispielsweise 100-oder 200mal größer ist. Haben beispielsweise die einzelnen Fasern einen Durchmesser von 5 W&1 dann gibt ein Krümmungsradius von 1 mm zufriedenstellende Ergebnisse.
Im Vergleich mit einem verschmolzenen Faseroptik-Kegel bleibt ein höherer fotometEischer Wirkungsgrad erhalten und die eintretenden Lichtverluste sind sehr viel geringer als bei einem Linsensystem.
Wenngleich man aus Stellungen bis zu einem durch die numerische Apertur bestimmten maximalen Winkel zur Achse eines Abbilduhgs-Faserbündels ein verzeichnungsfreies Bild betrachten kann, je größer dieser Winkel ist, um so geringer ist die Helligkeit des Bildes.
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Alle diese Verluste erlangen besondere Be~deutung, wenn die Beleuchtung schwach ist.
Eine Vorrichtung zur Untersuchung eines Hohlraumes;, der nur durch eine enge Öffnung zugänglich ist, mit einer optischen liehtleit-Vorrichtung, mit der zur Beleuchtung wenigstens eines Teils des Hohlrauminneren Licht in den Hohlraum transportierbar ist, und.mit einer optischen Abbildungs-Vorrichtung zum Abbilden wenigstens eines Teils des beleuchteten Hohlraumteils und zum Transportieren des optischen Bildes aus dem Hohlraum heraus zum Beobachtungsteils, ist erfindungsgemäß so weitergebildet, daß die optische Abbildungs-Vorrichtung wenigstens an ihrem neben dem Beobachtungsteil liegenden Ende von einem ein Bild erzeugenden Faserbündel gebildet ist? wobei der Beobachtungsteil gegenüber der Längsachse der optischen Abbildungs-Vorrichtung versetzt ist und das Abbildungs-Faserbündel so gebogen ist, daß sein Abgabeende im wesentlichen parallel zum Beobachtungsteil verläuft und diesem gegenüberliegt, und daß eine oder mehrere Linsen vorhanden sind, mit denen das Bild vom Abgabeende des Abbildungs-Faserbündels auf den Beobachtungsteil, der eine Mattglasscheibe sein kann, projizierbar ist.
Das Abbildungs-Faserbündel ist vorzugsweise ein steifer verschmolzener Faserleiter, der mit der gewünschten Krümmung permanent gebogen ist.
In einer Ausbildungsform nach der Erfindung weist die optische Abbildungs-Vorrichtung eine Projektionslinse auf, die an der Rückseite der Bildtransport-Vorrichtung angeordnet ist und mit der sich das Bild vom Proximalende der Bildtransport-Vorrichtung auf den Beobachtungsteil projizieren läßt, und die Projektionslinse weist an ihrem Distalende eine faseroptische Einrichtung für die Bildfeldebenung auf.
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Wird die Anordnung für Hahuntersuchungen verwendet, doh. ohne den Hormal"betrachtongsteils erhält man ein stark vergrößertes Bild mit sehr geringer^ wenn überhaupt m£t Verzeichnung.
Ein bevorzugtes Merkmal der Erfindung besieht sich auf das Problem der Erkennbarkeit des"arbeitenden Spatels mit dem Normalbetrachtongsteil bei Verwendung'einer schwachen Lichtquelle» Hier handelt es sich darum5 swei sich x^ide'rsprechende Dinge miteinander in Einklang au bringen«,
Der Spatel ist zu erkennen9 wenn er sich weit genug vor der Qbjektivlinse befindete Mit zunehmendem Abstand von der Objektivlinse nimmt die Beleuchtungsstärke alt dem Quadrat der Entfernung ab. Diese Schwierigkeit kann mit einer Weitwinkel-Objektivlinse überwunden werdezu Eine Weitwinkel-Linse ruft jedoch hohe Lichtverluste hervor5 da sie normalerweise ein niedriges Öffnungsverhältnis, beispielsweise f 2S8 bis 3,5 oder höher? aufweist,*
Ss wurde festgestellts daß ein© Lösung dieses Problems darin liegt, eine Qbjektivlinse mit einem öffnungsverMltnis f von nicht höher als 195a vorzugsweise swisehen 1 und 1,5 sii xfählen, um eine große Helligkeit zu erzielen9 und diese ,Objektivlinse mit einem faseroptischen Bildfeldebner zu kombinieren, um Verluste an Schärfentiefe (Randverzeichnung) auszugleichen. Ohne die Verwendung eines Bildfeldebners ergibt sich an einer Linse mit hohem Öffnungsverhältnis ein Schärfenbereich, der sich einer sphärischen Fläche nähert, so daß eine beliebige, durch diesen Bereich gelegt Ebene zwar mit ihrem Mittelpunkt, aber mit den Eändern ganz und gar nicht im Brennpunkt liegt.
Man könnte auf den Gedanken kommen, das( Problem der Beleuchtungsstärke dadurch zu lösen, daß man eine stärkere Glühlampe verwendet. Dadurch wird jedoch eine zu große Hitze erzeugt, und da die Lampe in dichter Nähe des Faserbündels angeordnet ist,
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könnte eine Beschädigung des Bündels eintreten«, Bringt man die Lampe im Abstand vom !Faserbündel an,, um eine Kühlung zu erreichen, stellen sich im System erneut Lichtirerluste eine
Der Normalbetrachtungsteil weist daher vorzugsweise eine Objektivlinse auf, die an ihrem Proximalende eine faseroptische Bildfeldebenungs-Einrichtung besitztο
In einer bevorzugten Ausbildungsform nach der Erfindung weist daher die optische Abbildungs-Yorrichtiang am Distalende eine Objektivlinse 5 die dem Aufnahmeende der Bildtransport-Yorrichtung ein Bild liefert, und am Proximalende eine Projektionslinse auf, mit der das Bild vom Proximalende der Bildtransport-Vorrichtung her auf den Beobachüjungsteil projizierbar ist, und am Proximalende der Objektivlinse und am Distalende. der Projektionslinse ist jeweils eine faseroptische Einrichtung zur Bildfeldebenung angeordnet.
Die Bildtransport-Yorrichtung ist vorzugsweise ein abbildendes faseroptisches Bündel. Die Objektivlinse und die Projektionslinse weisen vorzugsweise gleiche optische Eigenschaften aufs d.h. sie können miteinander identisch, ausgebildet sein«,
Die Gesamtvergrößerung des Systems bei Benutzung des üormalbetrachtungsteils ist daher 1:1, d.h. der Betrachter sieht bei Benutzung des Uormalbetrachtungsteils das beobachtete Objekt in natürlicher Größe.
Der faseroptische Bildfeldebner ist vorzugsweise ein Faserbündel, dessen eine Fläche in einer zur Längsachse der faseroptischen Elemente im Bündel normalen Ebene liegt, während seine andere Fläche gekrümmt ist3 um der Fläche einer Linse, mit der sie zusammenwirkt, optisch zu entsprechen. Die gekrümmte Fläche des Bildfeidebners hat mit der gekrümmten Fläche der Linse optische Berührung. Die Längsachsen des Bildebners
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•und der Linse fallen zusammen»
Die Objektivlinse und die Projektionslinse sind vorzugsweise verkittete Linsen mit einer F-Zahl kleiner als 1,5· Der faseroptische Bildebner stellt "bei jeder verkitteten Linse ein Element dara
Die in Mg9 28 gezeigt Hülle hat bei dieser Ausbildungsform einen unteren Kanal 73 zur Aufnahme des Faserbündels. Dieser Kanal kann jede beliebige Qaerschnittsgestalt haben«, Die Hülle weist ebenfalls einen oberen Kanal 7^ von ellipsenförmigem Querschnitt zur Aufnahme der Abstrichsonde auf. Der hintere Seil 75 der Hülle durchdringt mit Preßsitz den im Gehäuse 22 der Vorrichtung ausgebildeten Durchlaß 37·
Die Hülle hat einen eHipsenföradgen oder ovalen Querschnitt' und eine Querschnittsfläche von vorzugsweise etwa 3 cm β Der untere Kanal der Hülle zur Aufnahme des Faserbündels 23» das aus den Elementen 100 und 101 zusammengesetzt ists ist kreisrund, während der obere Kanal 74· für die Abstrichsonde ellipsenförmig oder oval ausgeführt ist., Die Hauptachse des oberen Kanals ist unter einem "beispielsweise kleiaen Winkel gegen die Hauptachse der Hülle geneigt, um den Querschnitt der Hülle so klein wie möglich zu halten» Die Abstrichsonde kann eine sehr dünne Stange mit einem breiteren flachen Spatel zur Probe entnahme aufweisen*
Wie in Fig. 29 zu erkennen, ist das Faserbündel 23 aus einem inneren, abbildenden Faserbündel 101 und einem ringförmigen lichtleitenden Faserbündel 100 zusammengesetzt, das vom Bündel 101 durch Abstandsstücke 130* im Abstand gehalten ist.
Das Faserbündel 23 ist in einer metallischen Schutzhülle 131' aufgenommen, die von weiteren Abstandsstücken 132' im Abstand
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vom ringförmigen Faserbündel 100 gehalten ist.
Mit dem Außengewinde 102 ist am vorderen Ende des Faserbündels 23 ein Weitwinkel-Objektivlinsensystem 103 befestigt, zu dem ein Linsensystem 104 und eine ringförmige faseroptische Hülle 105 gehören, die aus dem gleichen Werkstoff wie die Hülle hergestellt ist und somit die Lichtleit-Einrichtung bis zum vorderen Ende der Sonde hin verlängerte Das Linsensystem besteht aus drei Linsen 134% 135' und 136' sowie aus einer faseroptischen Bildfeldebner-Scheibe 137% &ie so angeordnet ist, daß ihre Längsachse mit der der Linsen 134% 135' und 136* zusammenfällt und sie mit der proximalen Fläche der Linse 1369 optische-Berührung hat und dieser entspricht. Die hintere Fläche der Bildfeldebner-Scheibe 137" bildet mit der Längsachse einen rechten Winkel und liegt an der Stirnfläche 107 des Abbildungs-Faserbündels 100 an.
Das Linsensystem hat im Abstand von 50 mm vor der Linse ein Gesichtsfeld von 35 mm im Durchmesser» Der Bilddurchmesser beträgt 4 mmj, er wird auf das Ende 107 des Abbildungs-Faserbündels 100 fokussiert. Das Objektivlinsensystem ist ebenfalls so ausgebildet, daß bei einem Arbeitsabstand von 40 mmzum vorderen Ende der Linse die Schärfentiefe 8 mm beträgt, d.h. es ist im Bereich zwischen 40 mm und 48 mm scharf eingestellt. Das System weist ein hohes Öffnungsverhältnis von f 1 auf, so daß bei gedämpfter Raumbeleuchtung eine ausreichende Bildhelligkeit erzielbar ist.
Die Lichtübertragung von der Lampe (Figo 22) zum Lichtleit-Faserbündel 101 erfolgt über ein 6 cm langes flexibles'Faserbündel 44 aus FIBROX (Handelsname) (Fig. 22). Das hintere Ende des Abbildungs-Faserbündels 100 liefert das Bild über ein (nicht gezeichnetes) Projektionslinsensystem 25 zu einem Mattglasscheiben-Schirm 26, der vom hinteren Ende des Faserbündels 100 einen Abstand bis zu 90 mm hat.
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Di© Projektionslinse ist,mit dem System 103 gleich ausge-Mldet und weist ebenfalls drei Liasen und den faseroptischen-BiidfeX&ebner auf9 die jedoch in umgekehrter Reihenfolge angeordnet sind j dolls der Bildfeldebner "befindet sich unmittelbar am Ende des Faserbündels 100s. so daß sieh für ©in 50 mm vor der Objektivlinse liegendes Objekt eine (Jesamtvergrößerung Ton 1j1 ergibt» Die Projektionslinse und der Bildschirm " können als Aggregat zusammengefaßt seino Es ist jedoch vorteilhafter, diese beiden Elemente in verstellbaren Gehäusen . unterzubringen8 da auf diese Weise während des Zusammenbaues der Vorrichtung die Scharfeinstellung erleichtert wird.
Hg. 30 zeigt eine Figo 22 ähnliche, jedoch abgewandelte Ausbildungsform einer Lampen-Aufnahme9 bei der ein© Lampe 115 in radialer Sichtung in einen radialen Durchlaß 118 einführbar ist. Das Ende des iaserkabels -109 aus FIMOS (vergleiche auch lig. 31) ist in einen zum Durchlaß 118 rechtwinklig versetzten Durchlaß 112 eingeführte, jedoch so angeordnet,- daß das Eade des Kabels 109 sich nahe dem Lampenfaden und diesem gegenüber befindeto Die Lampen-Aufnahme ist aus Aluminiumguß ..hergestellt. Die Größemrerhältniss© sind die gleichen wie "bsi der Ausbildungsform entsprechend Hg0 22 ο Bei der Lampe hau- .-delt es sich um eine Wolfram-Halogen-Lampe des (Eyps M 2% 6 Y, 10 ¥. Die Betriebsspannung beträgt 5 ^3 Sie gibt an das Ende des Kabels 109 12 600 foot-eandles abo Mit 140' ist die Längsachse der Handhabe der Vorrichtung bezeichnet.
In Jig. 31 sind teilweise im Schnitt die Sonde 19» der Sondenträger 14-1 ·, das Abbildungs-Faserbündel 100? das (nicht gezeichnete) ProjektionslinsensTstems der Beobachtungsteil (Bildschirm) 26, ein Halter 142'", ein flexibles Verbindungsstück 14-3 für das leistungsstärkere Versorgungskabel. 109 sowie ein Anschlußstück 144-zum Verbindungsstück 143, das in den Durchlaß 112 der in Fig. 30 dargestellten Lampen-Aufnahme
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einführbar ist, dargestellt» Die Hülle 21 ist in der Stellung gezeichnet, die sie bei Benutzung der ¥orrichtung eimimmt«, Es ist zu erkennen, daß in Pig, 31 der Bedienungsteil der Vorrichtung nicht gezeichnet ist.
In der vorstehenden Beschreibung wurde mehrmals auf Proximaluntersuchungen (Nahbetrachtungen) hingewiesen. Dabei wird ein der Faseroptik eigenes Merkmal, nämlich das Vermögen, aus kurzer Entfernung abzutasten (proximal scanning), ausgenutzt v d.h. jedes Faserelement ist in der Lage, das von einem einzelnen Element (Detail) des Objektes ausgehende und auf es auftreffende licht aufzunehmen und zu übertragen. Die Größe des Details, die von der Faser aufgenommen werden kann, ist bestimmt durch den Lichteinfallswinkel (numerische Apertur) der Faser und durch den Abstand des Objektdetails vom Faserende«, Bei ausreichend kleinem Abstand und/oder Lichteinfallswinkel ist das von der Faser gesehene Objektdetail klein im Vergleich zur Größe des gesamten Objektes«, Daraus folgt«, daß das längs eines ausgerichteten Faserbündels transportierte Bild ein Mosaik aus sehr kleinen Bildelementen ist, die, zusammengesetzt, die Wirkung einer hohen Auflösung erzeugen, doho das Bild ist am Ende des Faserbündels wieder vollständig«
/Ansprüche 309849/1159

Claims (1)

  1. ANSPRÜCHE
    1. Handhabbare Vorrichtung zur Untersuchung eines Hohlraumes mit einer in den Hohlraum einführbaren Sonde, die eine optische Lichtleit-Vorrichtung zum Transportieren von Licht in den Hohlraum sowie eine optische Abbildungs-Vorrichtung zum Abbilden des beleuchteten Seils des Hohlraumes und zum iCransportieren des optischen Bildes aus dem Hohlraum heraus aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Abbildungs-Torrichtung (23) das Bild auf einen hinter der Sonde (19) angeordneten Beobachtungsteil (26) projiziert.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch .gekennzeichnet, daß der Beobachtungsteil (26) ein Mattglasseheiben-Schirm ist β
    3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 29 dadurch g e kennge ichne t, daß die das Licht in den Hohlraum transportierende Lichtleit-Vorrichtung (44-)-und die das optische Bild aus dem Hohlraum heraus transportierende Abbildungs-Vorrichtung (23) eine Gesamtquerschnittsfläche τοη weniger
    als 3s25 ei aufweisen,
    4o Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeiehne ts daß di© optischen Vorrichtungen (23j 44) von einer zum einmaligen Gebrauch bestimmten Hülle (Einmal-Hülle) (21) umhüllt sind? die einen in Längsrichtung sich erstreckenden Kanal (74) bildet, durch den Probeentnahmegerate in den Hohlraum einführbar sind9 und daß die Hülle (21)
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    wenigstens an ihrem Distalende aus einem durchsichtigen Werkstoff hergestellt ist»
    5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (21) aus einem steifen durchsichtigen Kunststoff hergestellt ist und eine Qaerschnitts-
    fläche von nicht mehr als 3 »25 cm
    6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde (19) an einem Bedienungsteil (20) gehalten ist, in dem der Beobaehtungsteil (26) und eine optische Vorrichtung zum Projizieren des Bildes auf den Beobachtungsteil (26) aufgenommen sind und der eine Handhabe (27) rar Aufnahme einexa Lichtquelle (35), eine Vorrichtung zum Übertragen des Lichtes von der Lichtquelle (35) zur in der Sonde (19) befindlichen optischen Liehtleit-Vorrichtung (44) und einen Durchlaß (37) aufweist,.in dem sich eine zur Umhüllung der Sonde (19) geeignete Hülle (21) wegnehmbar befestigen läßt·
    7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6S dadurch gekennzeichne t, daß die Sonde (19) eine Ifaseroptik als Lichtleit-Vorrichtung und eine Faseroptik wenigstens zum Bildtsransport aufweist»
    8. Vorrichtung nach Anspruch 1 1 dadurch gekennzeichnet, daß zum Beobachtungsteil (26) ©in faseroptik-Kegel (24) gehört.
    9· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8S dadurch gekennzeichnet^ daß zur optischen Vorrichtung zum Projizieren des Bildes auf den Beobachtungsteil (26).ein Linsensystem (25) gehört«,
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    Yorrichtung, insbesondere nach, einem der Ansprüche 1 "bis 9? ait einer optischen Lichtleit-Yorrichtung, mit der zur Beleuchtung wenigstens eines Seils des Hohlrauminneren Licht in den Hohlraum transportierbar ist, und mit einer optischen Abbildungs-Vorrichtung zum Abbilden wenigstens eines n?©ils des beleuchteten Hohlraumteils und zum Transportieren des optischen Bildes aus dem Hohlraum ηβ^με zum Beobachtungsteils.dadurch gekennzeichnet, daß die optische Abbildiings-Torrichining einen Kahbetrachtungsteil bildetj der einen lahbliek über einen Seil des beleuchteten Hohlraumteils verschafft, und daß die Torrichtung wenigstens einen weiteren Betrachtungsteil9- nämlich einen lormalbetraehtungsteil aufweist,, der entweder im Zusammenwirken mit dem Kahbetrachtungsteil benutzbar oder gegen diesen austauschbar ist und einen Überblick über einen Seil des beleuchteten Hohlraumteils Terschafft«
    11« Yorrichtung nach lnsprueh 1O9 dadurch g e k e η η seichnetj daß der Hahbeträchtungsteil der optischen Abbildungs-Yorrichtimg ein Abbildungs-laserbündel ist, das in einem ringförmigens die optische Lichtleit-Torrichtung bildenden Lichtleit-Faserbündel angeordnet ist und eine numerische Apertur im Bereich zwisehen O52 und 0,8 aufweist9 um bei schwacher Beleuchtung eine geringe Schärfentiefe zu erzeugen. ^
    12. Yorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch g e kennze i ohne t, daß der Formalbetrachtungsteil der optischen Abbildungs-Yorrichtung ein am Distalende (4-9) der Sonde (19) wegnehmbar anbringbares optisches Gerät isto
    13. Yorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichne t9 daß der Normalbetrachtiingsteil ein Linsensystem mit einem Faserbündel aufweist.
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    14. Torrichtung nach Anspruch 13, dadurch g e k e η η ζ ei chne t, daß der Formalbetraehtungsteil ein Linsensystem ist, das in einem ringförmigen faserbündel angeordnet ist, welches bei Benutzung des Hormalbetrachtungsteils die optische Lichtleit-Torrichtung nach vorn verlängert«,
    15. Torrichtung nach Insprueh 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Linsensystem bei einem Arbeitsabstand von 50 mm ein Gesichtsfeld von 20 bis 50 mm im Durchmesser und ein großes Öffnungsverhältnis hat, um bei gedämpfter Raumbeleuchtung eine zweckmäßige Bildhelligkeit zu erzielen, daß es ein Bild mit einem Durchmesser zeigt«, der nicht größer ist als der des Abbildungs-IFaserbündels für die Nahbetrachtung, und daß seine Schärfentiefe wenigstens 5 mm beträgt.
    16. Torrichtung nach einem der Ansprüche Ί bis 15, dadurch gekennze i c h η -e t, daß die optische Lichtleit-Torrichtung Licht von einem in der Torrichtung aufgenommenen in.sich geschlossenen und aus einer aufladbaren Batterie (34) und einer Lampe (35) bestehenden Aggregat .erhalte
    17. Torrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbildungs- und Bildtransport-Torrichtung ein oder mehrere faserbündel aufweist,. das (die) aus einer regelmäßigen Anordnung von faseroptischen Elementen erhalten ist (sind), und daß die Lichtquelle (35) und die optische Lichtleit-Torrichtung so ausgebildet sind, daß das am Ende der optischen Lichtleit-Torrichtung abgegebene Licht eine Leuchtdichte zwischen 500 und 5000 foot-lambert hat.
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    18. Vorrichtung nach, einem der Ansprüche 6 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle eine Lampe, 1 bis 30 V, 0,05 bis 2,5 A und 091 bis 30 W, ist.
    19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Lichtleit-Yorrichtung Licht von der Lichtquelle (35) über ein flexibles Faserbündel erhält, und daß die Lichtquelle eine Lampe ist, die eine Umhüllung mit konstantem Querschnitt aufweist und in einem Gehäuse mit komplementärem Querschnitt eng so eingepaßt ist, daß sie vom Gehäuse in im wesentlichen unveränderlicher axialer Lage gehalten ist und das Ende des flexiblen Faserbündels in einem im Gehäuse ausgebildeten Kanal streng aufgenommen ist9 um das Ende des Faserbündels in geringem Abstand von der Oberfläche der Lampenumhüllung zu halten und somit den Lampenfaden exakt mit dem Ende des Faserbündels in Deckung zu bringeno
    20. Torrichtang nach Anspruch 19, dadurch ge kennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem Ende des Faserbündels und dem diesem zunächst liegenden !Teil des Lampenfadens nicht größer ist als der Durchmesser des Faserbündels.
    21 β Vorrichtung nach einem der-Anspruchs 6' bis 2O9 dadurch g-ekennzeiehnet3 daß die Handhabe (27) relativ zum Gehäuse (22) und zur Sonde (19) asymmetrisch angeordnet ist. '
    22O Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Jtbbil&ungs-Vorrichtung wenigstens an ihrem neben dem Beobachtungsteil (26) liegenden Ende von. einem ein Bild erzeugenden Faserbündel gebildet ist, wobei der Beobachtungsteil (26) gegenüber der Längsachse der optisches. Abbildungs-Vorrichtung versetzt ist und das Abbildungs-Faserbündel so gebogen ist,
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    daß sein Abgabeende im wesentlichen parallel zum Beobachtungsteil (26) verläuft und diesen gegenüberliegt,, und daß ein Projektionssystem vorhanden ist, mit dem das Bild vom Abgabeende des Abbildungs-Ifaserbündels auf den Beobachtungsteil (26) projizierbar ist.
    23· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 229 dadurch gekennzeichnet^ daß die optische Abbildungs-Vorrichtung eine Projektionslinse aufweist, die an der Eückseite der Bildtransport-Vorrichtung angeordnet ist und mit der sich das Bild vom Proximalende der Bildtransport-Vorrichtung auf den Beobachtungsteil (26) projizieren läßts und daß die Projektionslinse an ihrem Bi^talende eine faseroptische Einrichtung für die Bildfeldebenung aufweist,,
    24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 23 5 dadurch ge kenn ze i ohne t, daß der Formalise tracii tangsteil eine Objektivlinse ist, die an ihrem Proximal ende eine faseroptische Einrichtung für die Bildf©Idebenung aufweist·
    25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß öle optische Abbildungs-Vorrichtung am Distalende ein Qbjektivlinsensystem, das dem Aufnahmeende der Bildtransport-Vorrichtung ein Bild liefert, und am Proximalende ein Projektionslinsensystem aufweist, mit dem das Bild vom Proximalende der Bildtranspopt-Yorriehtung her auf den Beobachtungsteil (26) projizierbar ist9 raid daß am Proximalende des Objektivlinsensystems und am Distalende des Projektionslinsensystems je eine faseroptische Einrichtung für die Bildfeldebnung angeordnet iste
    26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 Ms 25? dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Aufnahme in einem Aufbewahrungskoffer (1JO) asymmetrisch gestaltet ist
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    und nur in ©iner einzigen Ausrichtung in einer in einer Auflage (133) des. Aufbewaferaagsköffers (130) ausgebildeten Ausnehmung (134) aufnehmbax lst8 daß d©r Aufbewahrungskoffer (130) Auflade-Kcmtaktstiieke (136) aufweist« die bei Einsetzen der Vorrichtung la die Aixgne&mmg (134) Auflade-Kontaktstüeken (14-1) 'an der Türdichtung sweolraäßig zugeordnet sind, und daß in den Aufbewahrongskoffer (1JO) eine Auflade-Schaltung (137) eingebaut ists mit ä®T dl® Amflade-Kentaktstücke (136, 141) über ein Kabel (138). as das-'Stromnetz'; ansehließbar sind.
    27. Vorrichtimg nach Anspruch 4, dadurch g e kenazeiclisst, daß die Hülle (21) aus einem steifen durchs!catigen üunststoff hergestellt ist, daß sie einen in Längsriehtung sich über dl© ganze Hullenläng© erstreckenden Kanal (74) sowie einen ron einem dünnen Fenster (79) am Distalende der Hülle (21)· bis zu einer Öffnung (92) nahe des entgegengesetzten Ende sich ©rstreckenden zweiten Kanal (73) aufweist, und daß an der Hülle (21) ein Anschlußelenent (40/, 76) ausgebildet ist, mit dem si© am Bedienungsteil (20) der Yorriehtung wegnehmbar befestigbar iste
    28« Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch ' g e k e η η zei chne t, daß das Anschlußelement (76) durch Verengen des Hüllen-Quer Schnitts im Bereich der Öffnung (92) des zweiten Kanals (73) erhalten ist, und daß der die Querschnittsverengung aufweisende Hüllenteil in dem im Bedienungsteil (20) der Vorrichtung ausgebildeten !Durchlaß (37) wegnehmbar befestigbar ist. *
    29· Vorrichtung nach Anspruch 27 oder 28, dadurch g e k e η η zeichnet, daß ihre Querschnittsf lache zwischen 0,2
    ρ
    und 3t25 cn beträgt.
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    30· Vorrichtung nach einem der Ansprüche '27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle im Bereich ihres Distalendes an ihrer Außenfläche Gebilde (81) zur Probeentnahme aufweist, mit denen "beim Zurückziehen des den Kanal (75» 74) bildenden Elementes (21) aus dem Hohlraum eine Stoffprobe von den Wandungen des Hohlraums abnehmbar ist,
    31· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 "bis 30, dadurch gek'ennzei c h η e t, daß sie einen ovalen oder ellipsenfönaigen Querschnitt aufweist, land daß der erstgenannte Kanal (73) einen ellipsenfönaigen oder ovalen Querschnitt hat, dessen Hauptachse unter einem Winkel gegen die Hauptachse des Hüllenquerschnitts geneigt ist«
    32. Handhabbare Vorrichtung zur Untersuchung eines Hohl- · raumes mit einer in den Hohlraum einführbaren Sonde s die eine optische Xdchtleit-Vorrichtung zum transportieren von Licht in den Hohlraum sov/ie eine Abbildungs-Vorrichtung zum Abbilden des beleuchteten Seils des Hohlraums und zim Transportieren des optischen Bildes aus dem Hohlraum heraus aufweist-* dadurch gekennzeichnet, daß die optische Lichtleit-Vorrichtung Licht von einer gesonderten Batterie (34) und einer Laope (35) erhalt, die in der Vorrichtung aufgenommen sind, und daß die Lampe (35) ©ine Qaarz-Halogen-Lanipe ist,
    33· Verfahren zum Betrachten einer Körperhöhle und gleichzeitigen Entnehmen von Proben aus dieser Hohle, "bei dem zum iPransportieren von Licht in die Höhle, zum optischen Abbilden des untersuchten Höhlenteils und zum Transportieren des optischen Bildes aus der Höhle heraus zn einem Beobachtungsteil eine optische Lichtleit-Vorrichtung und eine optische Abbildungs-Vorrichtung in einer diese Vorrichtungen unschliessenden und einen Kanal bildenden Hülle in die Höhle eingeführt
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    werden, durch den Kanal ein Probe entnahme gerät in die Höhle eingeführt wird, das Innere der Körperhöhle über den Beobachtungsteil untersucht wird, und das Probeentnahme gerät von außerhalb der Höhle betätigt wird, um am untersuchten Areal eine Probe zu entnehmen, dadurch g e k e η: η ζ e i ch η e t, daß die optischen Vorrichtungen vor dem Einführen in die Körperhöhle mit einer neuen, einen Kanal bildenden Sinmal-Hülle umschlossen werden, daß das Probeentnahmegerät in den Kanal zurückgezogen wird, daß die optischen Vorrichtungen und das Probe entnahme gerät aus dem Hohlraum herausgezogen werden, daß die Einmal-Hülle mit dem darin eingeschlossenen Probeentnahmegerät von den optischen Vorrichtungen fortgenommen wird, daß die optischen Vorrichtungen mit einer neuen Einmal-Hülle umhüllt werden, daß das Probeentnahmegerät nachfolgend untersucht wird8 und dsS die Hülle und das Probeentnahme gerät dann weggeworfen oder sur neuerlichen Verwendung steril gemacht werden„
    34·· Verfahren nach Anspruch 33» dadurch g e k e η η — zeichne t9 daß bei Verwendung einer Hülle mit an ihrer Außenfläche nahe ihrem Distalende vorhandenen Gebilden zur Probeentnahme auch diese nach dem Herausziehen der Hülle aus der Körperhöhle untersucht werden·
    35. Verfahren sum Untersuchen des Inneren eines Hohlraumes, der nur durch eine enge Öffnung zugänglich ist, bei dem licht in den Hohlraum transportiert, wenigstens ein Teil des beleuchteten. Hohlraumteils abgebildet mad das optische Bild entlang eines Easerbün&els, das aus einer regelmäßigen Aa*- ordnung von faseroptischen Elomesten "besteht, aus dem Hohlraum heraus zu einea Beobachtungsteil transportiert wird, dadurch gaksnns@ißSiJa@t, dafi die in den Hohlraum transportierte Lichtmeng© so gewählt wird, daß die Berührungsflachen zwischen den faseroptischen Elementen am Beobachtungsteil sichtbar sind md vom Betrachter als Bezugsgitter ve wendet werden können«
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