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Endoskop
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Endoskop, wie es beispielsweise
in der Medizin zur Beobachtung und Behandlung in Körperinnenräumen mit engem Zugang
verwendet wird.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Endoskop mit einem im wesentlichen
rohrförmigen Hauptteil, der ein innerhalb eines Außenrohres in einem exzentrisch
zu diesem geführten Optikrohr angeordnetes 9 bildübertragendes optisches System
mit einem Objektiv am vorderen Ende, ein Übertragungssystem für das Beleuchtungslicht,
sowie einen durchgehenden Arbeitsraum zur Einführung chirurgischer Instrumente aufweist,
und bei dem am hinteren Ende des Hauptteils ein Einblickteil angeordnet ist, der
das Okular des bildübertragenden optischen Systems enthält.
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Das bildübertragende optische System besteht in der Regel aus einer
Reihe hintereinander geschalteter Linsen, wobei diese Linsen als langgestreckte
Stablinsen ausgebildet sein können.
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Das Übertragungssystem für das Beleuchtungslicht weist im allgemeinden
gaiindestens einen aus Glasfasern bestehenden Lichtleiter auf, der am hinteren Ende
aus dem Hauptteil 1des Endos-Skopes herausgeführt ist und über ein Lichtleitkabel
mit einer Beleuchtungsvorrichtung verbunden ist.
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Bei den bekannten Endoskopen sind sowohl das bildübertragende optische
System als auch das Übertragungssystem für das Beleuchtungslicht in einer festen
Lage gegenüber dem rohrförmigen Hauptteil angeordnet.
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Dies hat sich für bestimmte chirurgische Arbeitstechniken als nachteilig
erwiesen, insbesondere für Arbeitstechniken bei der das Körpergewebe unmittelbar
vor oder gar innerhalb der vorderen Öffnung des Außenrohres des Hauptteiles beobachtet
oder behandelt werden soll und die als "Rohrpräparation" bezeichnet werden.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand darin, ein Endoskop
der oben beschriebenen Bauart zu schaffen, mit dem die beschriebenen Arbeitstechniken
innerhalb oder in unmittelbarer Nähe der vorderen Öffnung des Außenrohres leicht
und ohne zusätzlichen Aufwand durchgeführt werden können.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß das
bildübertragende, optische System gegenüber dem Außenrohr des Hauptteils in Richtung
der Längsachse des Außenrohres um eine vorgegebene Strecke verschiebbar ausgebildet
ist, wobei es in den beiden Endstellungen und jeder beliebigen Zwischenstellung
feststellbar und gegenüber dem Außenraum gasdicht geführt ist.
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Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn das Übertragungssystem für
das Beleuchtungslicht ebenfalls gegenüber dem Außenrohr des Hauptteils in Richtung
der Längsachse des Außenrohres um eine vorgegebene Strecke verschiebbar ausgebildet
ist, wobei es in den beiden Endstellungen und jeder beliebigen Zwischenstellung
feststellbar und gegenüber dem Außenraum gasdicht geführt ist.
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Die gasdichte Führung der verschiebbaren Teile ist deswegen von besonderer
Wichtigkeit, weil bei vielen Arbeitstechniken der Endoskopie die zu untersuchenden
Körperinnenräume unter
einen gegenüber dem Außenraum erhöhten Gasdruck
stehen.
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Bei besonders vorteilhaften Ausführungsformen des erfindungs gemäßen
Endoskops ist die Verschiebung des Übertragungssystems für das Beleuchtungslicht
unabhängig von der Verschiebung des bildübertragenden'optischen Systems. Es kann
aber auch zweckmäßig sein, wenn die Verschiebung des Übertragungssystems für das
Beleuchtungslicht und die Verschiebung des bildübertragenden, optischen Systems
miteinander gekoppelt oder 1koppelbar sind.
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In den meisten Fällen wird es zweckmäßig sein, wenn das Endoskop Führungsglieder
zur verdrehsicheren Führung des bildübertragenden optischen Systems aufweist, damit
während der Verschiebung des Systems keine willkürlichen, die Beobachtung störenden
Verdrehungen um dieoptische Achse stattfinden können. Da manche bildübertragenden,optischen
Systeme eine leichte Exzentrität besitzen, kann es aber auch zweckmäßig sein, wenn
das bildübertragende, optische System um seine Längsachse um einen vorgegebenen
Winkelbetrag verdrehbar ist, wobei es in jeder teliebigen Winkelstellung feststellbar
ist.
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Die vorgegebene Strecke für die Verschiebung des bildübertragenden,optischen
Systems ist zweckmäßig so gewählt, daß das ;Objektiv mindestens in einer Stellung
dieses Systems im Innenraum des Außenrohres angeordnet ist. Hierbei isies besonders
vorteilhaft, wenn die vorgegebene Strecke für die Verschiebung des bildübertragendenoptischen
Systems mindestens so groß ist, daß in mindestens einer Stellung dieses Systems
der äußere Rand des Außenrohres beim Einblick in das Okular innerhalb des Gesichtsfeldes
liegt. Dies ist besonders wichtig in Fällen, wo der äußere Rand des Außenrohres
eine Lippe aufweist, die bei bestimmten Arbeitstechniken als Instrument in Funktion
tritt ! und in diesem Falle gut beobachtbar sein muß.
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Es hat sich als besonders einfach und zweckmäßig erwiesen, wenn die
Vorrichtungen zur Führung und Gasabdichtung des
bildübertragenden
optischen Systems innerhalb des Einblickteiles angeordnet sind.
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Zum Feststellen des bildübertragenden optischen Systems kann eine
einfache Klemmvorrichtung dienen und die Gasabdichtung kann durch elastischelsich
an die Außenwand des Innenrohres anlegende Dichtungsglieder, beispielsweise Dichtungsringe,
,erfl gen.
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Es ist aber auch möglich, die Gasabdichtung durch Aneinanderpressen
zylindrischer Flächen zu erreichen.
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Bei einer besonders vorteilhaften praktisc#hen Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Endoskops weist der Einblickteil ein auf den Hauptteil aufschraubbares
rohrförmiges Zwischenteil auf, durch welches das Optikrohr konzentrisch hindurchgeführt
und mit einem in oder an dem Zwischenteil verschiebbar geführten Okularteil fest
verbunden ist, wobei zwischen dem Zwischenteil und dem Innenrohr ein unter dosiertem
Druck verformbarer und Dichtungsring angeordnet ist,/der Okularteil am Zwischen-teil
durch eine in einem Schlitz geführte Klemmschraube feststellbar ist. Um eine Verdrehbarkeit
des bildübertragenden optischen Systems um seine Längsachse zu erreichen, kann es
hierbei be sonders vorteilhaft sein, wenn das rohrförmige Zwischenteil aus zwei
gegeneinander verdrehbaren konzentrisch aneinander anschließenden Rohrstücken besteht,
die in ihrer gegenseitigen Winkellage durch eine Klemmschraube feststellbar sind.
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Im folgenden werden anhand der beigefügten Figuren Ausführungsbeispiele
des erfindungsgemäßen EndKoskops näher erläutert.
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ig. 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Endoskop in Seitenansicht.
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Figo 2 und 3 zeigen in einem vergrößerten Teilschnitt das vordere
Ende des Endoskops nach Fig. 1 bei zwei ver-Schiedenen Stellungen des bildübertragenden
optischen Systems
r Fig. 4 bis 6 zeigen Querschnitte durch das Außenrohr
bei verschiedenen Ausführungsformen des Endoskops.
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Die Fig. 7 bis 9 zeigen in einer teilweise geschnittenen Darstellung
den Einblickteil verschiedener Ausführungsformen des Endoskops nach Fig. 1.
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Fig. 10 zeigt in einer teilweise geschnittenen Darstellung den Einblickteil
einer Ausführungsform des Endoskops mit abgeknicktem optischen System.
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1In Fig. 1 ist schematisch der Aufbau eines typischen Endoskops dargestellt
mit einem rohrförmigen Hauptteil 1, an dem über eine Halterung 6 der Einblickteil
2 angeordnet ist. Der rohrförmige Hauptteil 1 enthält einen durchgehenden Arbeitsraum
3, durch den über Öffnungen 8 in der Halterung 6 chirurgische Instrumente geführt
werden können. Weiterhin sind durch den 1 rohrförmigen Hauptteil 1 in bekannter
und nicht eigens dargestellte Weise das bildübertragende optische System 4, sowie
ein Übertragungssystem 5 für das Beleuchtungslicht hindurch-~geführt. An der Halterung
6 befindet sich ein Handgriff 7 zur Handhabung des Instruments. Der Einblickteil
2 weist das Okular 10 mit einem Lichtleiteranschluß 10a auf, das über ein weiter
unten räher erläutertes Zwischenteil 9 mit der Halterung 6 ver-1 bunde ist.
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~Das bildübertragende optische System 4 und eventuell auch das Übertragungssystem
für das Beleuchtungslicht 5 sind nun so ausgebildet und durch den Hauptteil 1 hindurchgeführt,
daß sie im Hauptteil 1 in Richtung seiner Längsachse L verschiebbar sind. Das bildübertragende
optische System 4 ist zweckmäßigerweise in einem Optikrohr angeordnet. An seinem
vorderen Ende befindet sich das als einfache Linse angedeutete Objektiv 4a.
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Infolge der Verschiebbarkeit des Systems 4 kann das Objektiv 4a, wie
in den Fig. 2 und 3 angedeutet, verschiedene Stellungen einnehmen. In Fig. 2 ist
das bildübertragende optische System in einem relativ weit nach vorne geschobenen
Zustand dargestellt in dem sich das Objektiv 4a etwa am Ende des Außenrohres 1 befindet.
Im Gesichtsfeld des optischen Systems, das durch-den
Öffnungswinkel
ob angedeutet ist, befindet sich lediglich ein gewisser Ausschnitt des Außenraumes.
In Fig. 3 ist das bildübertragende optische System 4 soweit zurückgezogen, daß sich
das Objektiv 4a innerhalb des Außenrohres befindet. Es befindet sich an einer Stelle,
bei der aufgrund des Öffnungswinkels i der untere als stumpfe Lippe la ausgebildete
Rand des Außenrohres im Gesichtsfeld erscheint. Falls dies zweckmäßig ist, kann
das bildübertragende optische System auch noch weiter zurückgezogen werden, wobei
das Objektiv 4a noch weiter in den Innenraum des Hauptteils 1 eintritt. Ähnlich
kann in nicht eigens dargestellter Weise das Übertragungssystem für das Beleuchtungslicht
5 im Innenraum des Hauptteils 1 verschoben werden.
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Die Verschiebung des bildübertragenden optischen Systems 4 und eventuell
des Übertragungssystems für das Beleuchtungslicht 5 erfolgt bei der dargestellten
Ausführungsform vom Ein1#ickteil 2 aus. Zu diesem Zweck ist das Okular 10 gegenüber
der Halterung 6 verschiebbar geführt. Mit der Verschiebung des Okulars 10 wird das
gesamte bildübertragende optische System 4 verschoben.
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In den Fig. 4, 5 und 6 sind Beispiele für die Anordnung des bildübertragenden
optischen Systems 4 gegenüber dem Übertragungssystem für das Beleuchtungslicht 5
dargestellt. So kann bei der Ausführungsform nach Fig. 4 das Übertragungssystem
für das Beleuchtungslicht 5 fest in dem gleichen Optikrohr angeordnet sein, dab
das bildübertragende optische System 4 enthält. In diesem Falle sind die beiden
Systeme fest miteinander gekoppelt und werden gleichzeitig verschoben. Auch bei
der Ausführungsforra nach Fig. 5 können die beiden Systeme 4 und 5 fest miteinander
gekoppelt in einem Optikrohr angeordnet sein.
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Sie können aber auch in zwei konzentrisch zueinander angeordneten
gegeneinander verschiebbaren Rohren angeordnet sein.
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In diesem Falle ist es möglich, die beiden Systeme 4 und 5 getrennt
voneinander verschiebbar auszugestalten. Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist
das bildübertragende optische System 4 in einem Optikrohr angeordnet, während sich
das
Übertragungssystem für das Beleuchtungslicht 5 in den Zwickeln
zwischen dem Optikrohr und der Innenwand des Außenrohres 1 befindet. In diesem Falle
kann das Übertragungssystem für das Beleuchtungslicht 5 fest mit dem Außenrohr verbunden
sein, während das bildübertragende optische System 4 zusammen mit dem Optikrohr
verschiebbar ist. Es ist aber auch grundsätzlich möglich, bei dieser Ausführungsform
die Systeme 4 und 5 zu koppeln und so gemeinsam verschiebbar auszubilden.
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In den Fig. 7 bis 9 sind einfache Ausführungsformen für die Verschiebungsmöglichkeit
des Okulars 10 gegenüber der Halterung 6 dargestellt.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 ist auf einen Rohransatz 6a an
der Halterung 6 ein rohrförmiger Zwischenteil 9 mittels eines Gewindes 16 aufgeschraubt.
In dem Zwischenteil 9 ist ein rohrförmiger mit dem Okular 10 fest verbundener Tubus
12 verschiebbar geführt, aus dem am vorderen Ende das innerhalb eines Optikrohres
mit kleinerem Durchmesser angeordnete bildübertragende optische System 4 heraus
und durch das Zwischenteil 9, den Rohransatz 6a und die Halterung 6 in den in Fig.
7 nicht dargestellten Hauptteil 1 hineingeführt ist. Bei einer Verschiebung 1des
Okulars 10 in Pfeilrichtung V verschiebt sich somit auch das bildübertragende optische
System 4 im Hauptteil 1 in Längsrich #tung des Außenrohres. #ur Fest#legung des
Okulars 10 und damit des bildübertragenden optischen Systems 4 in jeder beliebigen
Stellung dient eine Klemmschraube 13, die in einem Längsschlitz 29a des Zwischenteils
9 geführt ist und in den Tubus 12 einschrau bar ist. Beim Einschrauben klemmt sich
der Kopf der Schraube 13 auf der Oberseite des Zwischenteils 9 zu beiden Seiten
des Schlitzes 9a fest und arretiert damit den Tubus 12 in jeder beliebigen Stellung.
Durch die Führung der Schraube 13 innerhalb des Schlitzes 9a ist auch eine verdrehsichere
Verschiebung des ,bildübertragenden optischen Systems 4 sichergestellt.
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Zur Gasabdichtung des Innenraumes des Hauptteils 1 gegen den Außenraum
dient ein elastischer O-Ring 14, der an der Verbindungsstelle zwischen dem Zwischenteil
9 und dem Rohransatz 6a' in den Zwischenraum zwischen der Innenwand des Zwischenteils
9 und der Außenwand des Optikrohres 4 angeordnet ist und sich an einer innerhalb
des Zwischenteils 9 angeordneten Schulter 9b abstützt. Beim Aufschrauben des Zwischenteils
9 auf den Rohransatz 6a wird der O-Ring 14 über einet Beilagscheibe 15 gegen die
Schulter 9b gedrückt und unter Spannung gesetzt. Hierbei preßt er sich an die Außenwand
des Innenrohres 4 an und es ergibt sich eine die Verschiebung nicht behindernde
ausreichende Gasabdichtung. Hierbei ist die Verformung des O-Ringes 14 abhängig
von dem durch das Aufschrauben des Zwischenteils 9 auf das Gewinde 16 ausgeübten
Druck, so daß,je nachdem wie fest die Teile aufeinander geschraubt werden, ein dosierter
Druck ausgeübt wird, wodurch die Gasabdichtung einstellbar veränderbar ist.
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Auch bei der Ausführungsform nach Fig. 8 erfolgt die Verschiebun des
bildübertragenden optischen Systems 4, das mit dem Okular 10.
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verbunden ist, in Pfeilrichtung V durch Verschiebung des Okulars 10.
Auf den Rohransatz 6a der Halterung 6 ist ein rohrförmiges Zwischenteil 19 über
ein Gewinde 17 aufgeschraubt.
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Das Okular 10 ist mit einem Tubus 22 fest verbunden, der rohrförmig
ausgebildet ist und an der Außenseite des Zwischenteils 19 geführt ist. Das bildübertragende
optische Systems ist von Okular 10 durch das Zwischenteil 19 den Rohransatz 6a und
die Halterung 6 in den Hauptteil 1 hineingeführt. Zur Feststellung des Tubus 22
dient wiederum eine Klemmschraube 23, die in das Zwischenteil 19 einschraubbar ist
und in einem Längsschlitz 22a des Tubus 22 geführt ist. Durch die im Schlitz 22a
geführte Klemmschraube 23 wird, ähnlich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 7%,
eine verdrehsichere Verschiebung des Okulars 10 und damit des bildübertragenden
optischen Systems 4 erreicht.
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Die Gasabdichtung erfolgt wiederum über einen elastischen O-Ring 24,
der zwischen der Innenwand des Zwischenteils 19 und der Außenwand des bildübertragenden
optischen Systems 4 angeordnet ist und sich an einer Innenschulter 19b des Zwischenteils
19 abstützt. Beim Aufschrauben des Zwischenteils 19 auf den Rohransatz 6a wird der
O-Ring 24 über eine Beilagscheibe 25 an die Innenschulter 19b angedrückt und preßt
sich dabei anode äußere Oberfläche des Innenrohres 4 an. Auch bei dieser Ausführungsform
ist, je nachdem wie fest die Teile aufeinandergeschraubt werden, eine mehr oder
weniger starke Gasabdichtung zu erreichen.
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In Fig. 9 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der zusätzlich
zu der Verschiebung des bildübertragenden optischen Systems 4 auch eine Verdrehung
um einen vorgegebenen Winkel möglich ist, wobei das bildübertragende optische System
in jeder beliebigen Winkelstellung feststellbar ist. Die Ausführungsform entspricht
im wesentlichen der Ausführungsform gemäß Fig. 8, so daß für identische Teile die
gleichen Bezugsziffern verwendet worden sind. Anstelle des einstückigen Zwischenteils
19 tritt ein aus zwei Rohrstücken 29a und 29b aufgebautes Zwischenteil, wobei der
AußendQuchmesser des Rohres 29a dem Innendurchmesser des Rohres 29b entspricht,
Die beiden Rohre sind zum Teil aufeinandergesteckt, so daß sie gegeneinander verdrehbar
sind. Sie können in jeder beliebigen Winkelstellung durch eine Klemmschraube 30
gegeneinander festgeklemmt werden. Das Rohrstück 29b ist über ein Gewinde 17 auf
dem Rohransatz 6a der Halterung 6 festgeschraubt. Das Rohrstück 29a ist so weit
in das Rohrstück 29b hineingeführt, daß zwischen seiner Endschulter 19b und der
auf dem Rohrstück 6a aufsitzenden Beilagscheibe 25 der O-Ring 24 zur Gasabdichtung
angeordnet sein kann.
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Die in den Fig. 1 bis 9 dargestellten Ausführungs#beispiele betreffen
ein Endoskop, bei dem das bildübertragende optische System geradlinig durch den
Hauptteil hindurchgeführt und
bei dem der Einblickteil mit dem
Okular parallel zur Achse des Hauptteiles angeordnet ist. Es ist selbstverständlich
auch möglich, eine Verschiebung des bildübertragenden optischen Systems und/oder
des Übertragungssystems für das Beleuchtungslicht bei einem Endoskop #durchzuführen,
wie es beispielsweise in der DT-OS 2 111 924 dargestellt ist, bei dem die Achse
des Einblickteiles mit der Achse des Hauptteils einen Winkel einschließt, der kleiner
als 900 und größer als O ist. Der Einblickteil einer derartigen Ausführungsform
ist in Fig. 10 dargestellt. Der Hauptteil des in Fig. 10 dargestellten Endoskops
soll ganz allgemein dem Hauptteil gemäß Fig. 1 entsprechen.
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Der Aufbau des Einblickteils entspricht in vielen Einzelheiten dem
Aufbau der Ausführungsform nach Fig. 8. Es sind aus diesem Grunde, wieder für gleiche
Teile gleiche Bezugsziffern gewählt worden. Bei der in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform
ist der Tubus 22 durch einen weiteren Tubus 32 verlängert, an dem das Okular 10
angeordnet ist. Dabei verläuft der Tubus 22 parallel zur Hauptachse des Hauptteils,
während der Tubus 32 mit der Achse des Hauptteils einen Winkel von ca. 450 einschließt.
Der Einblickteil kann analog,wie bei der Ausführungsform nach Fig. 8, in Längsrichtung
verschoben und in jeder beliebigen Stellung durch die Klemmschraube 23 festgesstellt
werden. Die Einführung der chirurgischen Instrumente 1 erfolgt mit Öffnunaen 8 über
ein Rohrstück 8a daspaallel oder unter einem sehr kleinen Winkel gegenüber dem Tubus
22 b-zw. dem Zwischenstück 19 aus der Halterung 6 herausgeführt ist.
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Patentansprüche
L e e r s e i t e