DE2637133C2

DE2637133C2 - Endoskop

Info

Publication number: DE2637133C2
Application number: DE19762637133
Authority: DE
Inventors: Raimund Dr.med. 4000 Düsseldorf Wittmoser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-08-18
Filing date: 1976-08-18
Publication date: 1983-08-11
Also published as: DE2637133A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Endoskop, wie es beispielsweise in der Medizin zur Beobachtung und Behandlung in Körperinnenräumen mit engem Zugang verwendet wird.

Die Erfindung geht aus von einem Endoskop mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Das bildübertragende optische System eines Endoskops besteht in der Regel aus einer Reihe hintereinander geschalteter Linsen, wobei diese Linsen als langgestreckte Stablinsen ausgebildet sein können. Das Übertragungssystem für das Beleuchtungslicht weist im allgemeinen mindestens einen aus Glasfasern bestehenden Lichtleiter auf, der am hinteren Ende aus dem Hauptteil des Endoskops herausgeführt ist und über ein Lichtleitkabel mit einer Beleuchtungsvorrichtung verbunden ist

Bei den bekannten Endoskopen sind sowohl das bildübertragende optische System als auch das Übertragungssystem für das Beleuchtungslicht in einer festen Lage gegenüber dem rohrförmigen Hauptteil angeordnet

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.

Es ist ein Endoskop bekannt (DE-AS 12 69 287) mit einem flexiblen Fiberbildleiter zwischen Okular und Objektiv, bei dem zur Scharfeinstellung des vom Objektiv auf das Stirnende des Fiberbildleiters projizierten Bildes der proximal festgehaltene und mit etwas radialem Spiel durch einen Hüllschlauch verlaufende

Fiberbildleiter axial verschiebbar ist und damit sein distales Ende im Endoskopschaft gegenüber dem im Schaft festliegenden Objektiv im Abstand einstellbar ist.

Auch bei diesem bekannten Endoskop ist aber das Objektiv in einer festen Lage gegenüber dem Hauptteil angeordnet was zu den oben erwähnten Nachteilen bei bestimmten chirurgischen Arbeiten führt.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand darin, ein Endoskop zu schaffen, mit dem die beschriebenen Arbeitstechniken innerhalb oder in unmittelbarer :«lähe der vorderen öffnung des Außenrohres leicht und ohne zusätzlichen Aufwand durchgeführt werden können.

Die Aufgabe wird bei einem Endoskop nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 mit den Merkmalen aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst

Mit dem Endoskop nach der Erfindung wird erreicht, daß mittels einer Verschiebung des gesamten bildübertragenden optischen Systems das Objektiv soweit in den Innenraum das Außenrohres zurückgeschoben werden kann, daß Körpergewebe ohne mit dem Objektiv direkt in Berührung zu kommen, also ohne Störung der Bildübertragung unmittelbar vor oder innerhalb der vorderen Öffnung des Außenrohres des Hauptteiles beobachtet oder bearbeitet werden kann.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. So ist beispielsweise eine Ausgestaltung nach Patentanspruch 2 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.

Weitere Variationsmöglichkeiten in der Arbeitstechnik eröffnet die Ausbildung gemäß Patentanspruch 3, wobei die gasdichte Führung der verschiebbaren Teile deswegen von besonderer Wichtigkeit ist, weil bei vielen Arbeitstechniken der Endoskopie die zu untersuchenden Körperinnenräume unter einem gegenüber dem Außenraum erhöhten Gasdruck stehen.

In den meisten Fällen ist eine Ausbildung gemäß Patentanspruch 6 zweckmäßig, damit während der Verschiebung des Systems keine willkürlichen, die Beobachtung störenden Verdrehungen um die optische Achse stattfinden können. Da manche bildübertragenden optischen Systeme eine leichte Exzentrizität besitzen, kann aber auch eine Ausbildung gemäß Patentanspruch 7 zweckmäßig sein.

Im folgenden werden anhand der Figuren Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Endoskops näher erläutert.

F i g. 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Endoskop in Seitenansicht.

F i g. 2 und 3 zeigen in einem vergrößerten Teilschnitt das vordere Ende des Endoskops nach F i g. 1 bei zwei verschiedenen Stellungen des bildübertragenden optischen Systems.

F i g. 4 bis 6 zeigen Querschnitte durch das Außenrohr bei verschiedenen Ausführungsfcrmen des Endoskops. Die ι

Fig. 7 bis 9 zeigen in einer teilweise geschnittenen Darstellung den Einblicktei] verschiedener Ausführungsformen des Endoskops nach Fig. 1.

Fig. 10 zeigt in einer teilweise geschnittenen Darstellung den Einblickteil einer Ausführungsform des ι Endoskops mit abgeknicktem optischen System.

In Fig. 1 ist sthematisch 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 rohrförmigen Hauptteil 1 in bekannter und nicht eigens dargestellter Weise das bildübertragende optische System 4, sowie ein Übertragungssystem 5 für das Beleuchtungslicht hindurchgeführt An der Halterung 6 befindet sich ein Handgriff 7 zur Handhabung des Instruments. Der Einblickteil 2 weist das Okular 10 mit einem Lichtleiteranschluß 103 auf, das über ein weiter unten näher erläutertes Zwischenteil 9 mit der Halterung 6 verbunden ist

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. Infoige der Verschiebbä.k-rit 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 α angedeutet ist, befindet sich lediglich ein gewisser Ausschnitt des Außenraumes. In Fig.3 ist das biidübertragende 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 λ 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 \a 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.

Die Verschiebung des bildübertragenden optischen Systems 4 und eventuell des Übertragungssystems für das Beleuchtungslicht 5 erfolgt bei der dargestellten Ausführungsform vom Einblickteil 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.

In den Fig.4, 5 und 6 sind Beispiele für die Anordnung des bildüb^rtragenden optischen Systems 4 iTeg-~nüber dem Übertragungssystem für das Beleuchtungslicht 5 dargestellt. So kann bei der Ausführungsform nach F i g. S das Übertragungssystem für das Beleuchtungslicht 5 fest in dem gleichen Optikrol.r angeordnet sein, das das bildübertragende optische System 4 enthält. In diesem Falle sind die beiden Systeme fest r.nteinander gekoppelt und werden gleichzeitig verschoben, Auch bei der Ausführungsform nach Fig. 5 können die beiden Systeme 4 ind 5 fest miteinander gekoppelt in einem Optikrohr angeordnet sein. Sie können aber auch in zwei konzentrisch zueinander angeordneten gegeneinander verschiebbaren Rohren angeordnet sein. 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 m aber auch grundsätzlich möglich, bei dieser Ausführungsform die Systeme 4 und 5 zu koppeln und so gemeinsam verschiebbar auszubilden.

In den F i g. 7 bis 9 sind einfache Ausfiihrungsformen für die Verschiebungsmöglichkeit des Okulars 10 ι > gegenüber der Halterung 6 dargestellt.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 7 ist auf einen Rohransatz 6a an der Halterung 6 ein rohrförmiger Zwischenteil 9 mittels eines Gewindes 16 aufgeschraubt.

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 r> Halterung 6 in den in Fig. 7 nicht dargestellten Hauptteil 1 hineingeführt ist. Bei einer Verschiebung des Okulars 10 in Pfeilrichtung K verschiebt sich somit auch das bildübertragende optische System 4 im Hauptteil 1 in Längsrichtung des Außenrohres. Zur Festlegung des u> Okulars 10 und damit des bildübertragenden optischen Systems 4 in jeder beliebigen Stellung dient eine Klemmschraube 13. die in einem Längsschlitz 9a des Zwischenteils 9 geführt ist und in den Tubus 12 einschraubbar ist. Beim Einschrauben klemmt sich der y, 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.

Zur Gasabdichtung des Innenraums des Hauptteils 1 gegen den Außenraum dient ein elastischer O-Ring 14. der an der Verbindungsstelle zwischen dem Zwischen- 4; teil 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 96 abstützt. Beim Aufschrauben des Zwischenteils 9 auf den Rohransatz 6a wird der O-Ring 14 über eine Beilagscheibe 15 gegen die Schulter 96 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, w) wodurch die Gasabdichtung einstellbar veränderbar ist.

Auch bei der Ausführungsform nach F i g. 8 erfolgt die Verschiebung des bildübertragenden optischen Systems 4, das mit dem Okular 10 verbunden ist, in Pfeilrichtung V durch Verschiebung des Okulars 10. Auf den bi Rohransatz 6a der Halterung 6 ist ein rohrförmiges Zwischenteil 19 über ein Gewinde 17 aufgeschraubt 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 System ist vom Okular 10 durch das Zwischenteil 19. den Rohransatz 6,7 und die Halterung 6 in den Haiiptteil 1 hineingeführt. Zur Feststellung des Tubus 22 dient wiederum eine Klemmschraube 23, die in das Zwischenteil 19 einschraubbar ist und in einem Läng\schlitz 22a des Tubus 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.

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 196 des Zwischenteils 19 abstützt. Beim Aufschrauben des Zwischenteils 19 auf den Rohransatz 6a wird der O-Ring 24 über eine Beilagscheibe 25 an die inncnschülicr \9b angedrückt und preßt sich dabei an die 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.

In F i g. 9 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der zusätzlich zu der Verschiebung des bildübertragenden optischen Systems 4 auch eine Verdrehung um einen vorgegt bcnen Winkel möglich ist, wobei das bildübertragende optische System in jeder beliebigen Winkelstellung feststellbar ist. Die Ausführungsform entspricht im wesentlichen der Ausführungsform gemäß F i g. 8, so daß für identische Teile die gleichen Bezugsziffern verwendet worden sind. Anstelle des einstückigen Zwischenteils 19 tritt ein aus zwei Rohrstücken 29a und 296 aufgebautes Zwischenteil, wobei der Außendurchmesser des Rohres 29a dem Innendurchmesser des Rohres 296 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 296 ist über ein Gewinde 17 auf dem Rohransatz 6a der Halterung 6 festgeschraubt. Das Rohrstück 29a ist so weit in das Rohrstück 296 hineingeführt, daß zwischen seiner Endschulter 196 und der auf dem Rohrstück 6a aufsitzenden Beilagscheibe 25 der O-Ring 24 zur Gasabdichtung angeordnet sein kann.

Die in den F i g. 1 bis 9 dargestellten Ausführungsbeispiele betreffen ein Endoskop, bei dem das bildübertragende optische System geradlinig durch den HauDtteil 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 DE-OS 21 11 924 dargestellt ist, bei dem die Achse des Einblickteiles mit der Achse des Hauptteils einen Winkel einschließt, der kleiner als 90° und größer als 0° 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 F i g. 1 entsprechen. Der Aufbau des Einblickteils entspricht in vielen Einzelheiten dem Aufbau der Ausführungsform nach F ί g. 8. Es sind aus diesem Grunde wieder für gleiche Teile gleiche Bezugsziffern gewählt worden. Bei der in

7 8

Γ' i g. IO dargestellten Ausführungsform ist der Tubus 22 verschoben und in jeder beliebigen Stellung durch die durch einen weiteren Tubus 32 verlängert, an dem das Klemmschraube 23 festgestellt werden. Die Einführung Okular 10 angeordnet ist. Dabei verläuft der Tubus 22 der chirurgischen Instrumente erfolgt über ein Rohrparallel zur Hauptachse des llauptteils. während der stück 8.7 mit Öffnungen 8 das parallel oder unter einem Tubus 32 mit der Achse des Hauptteils einen Winkel von > sehr kleinen Winkel gegenüber dem Tubus 22 bzw. dem ca. 45° einschließt. Der Einblickteil kann analog, wie bei Zwischenstück 19 aus der Halterung 6 herausgeführt ist. der Ausführungsform nach F i g. 8, in Längsrichtung

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Endoskop mit einem im wesentlichen rohrförmigen Hauptteil, der ein innerhalb eines Außenrohres in einem exzentrisch zu diesem geführten ί Optikrohr angeordnetes, 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 ι ο am hinteren Ende des Hauptteils ein Einblickteil angeordnet ist, der das Okular des bildübertragenden optischen Systems enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das bildübertragende optische System (4) zusammen mit dem Objektiv (4a) und dem Okular (10) gegenüber dem Außenrohr des Hauptteils (1) in Richtung der Längsachse (L) des Außenrohres um eine vorgegebene Strecke verschiebbar ausgebildet ist, wobei es in den beiden Endstellungen und jeder beliebigen Zwischenstel- -O lung feststellbar und gegenüber dem Außenraum gasdicht geführt ist und daß die vorgegebene Strecke für die Verschiebung so gewählt ist, daß das Objektiv (Aa) mindestens in einer Stellung dieses Systems (4) im Innenrauin des Außenrohres (1) angeordnet ist

2. Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Strecke für die Verschiebung des bildübertragenden optischen Systems (4) mindestens so groß ist, daß in mindestens ω einer Stellung dieses Systems (4) der Rand (\a) des Außenrohres (1) beim Einblick in das Okular (10) innerhalb dt: Gesichtsfeldes liegt. .

3. Endoskop nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungssystem (5) für α das Beleuchtungslicht ebenfalls gegenüber dem Außenrohr des Hauptteils ^i) in Richtung der Längsachse des Außenrohres (L) um eine vorgegebene Strecke verschiebbar ausgebildet ist, wobei es in den beiden Endstellungen und jeder beliebigen -»o Zwischenstellung feststellbar und gegenüber dem Außenraum gasdicht geführt ist.

4. Endoskop nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung des Übertragungisystems (5) für das Beleuchtungslicht unabhängig von -»5 der Verschiebung des bildübertragenden optischen Systems (4) ist.

5. Endoskop nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung des Übertragungssystems für das Beleuchtungslicht und die Verschie- ϊ» bung des bildübertragenden optischen Systems (4) miteinander gekoppelt oder koppelbar sind.

6. Endoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch Führungsglieder (9, 19) zur verdrehsicheren Führung des bildübertragenden " optischen Systems.

7. Endoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das bildübertragende optische System um seine Längsachse um einen vorgegebenen Winkelbetrag verdrehbar ist, wobei ·>ο es in jeder beliebigen Winkelstellung feststellbar ist.

8. Endoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen zur Führung und Gasabdichtung des bildübertragenden optischen Systems (4) innerhalb des Einblickteils (2 <>5 bzw. 9,19,29) angeordnet sind.

9. Endoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung des bildübertragenden optischen Systems eine Klemmvorrichtung (13,23,30) dient

10. Endoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet daß die Gasabdichtung durch elastische sich an die Außenwand des Optikrohres (4) anlegende Dichtungsglieder (14,24) erfolgt

11. Endoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasabdichtung durch Aneinanderpressen zylindrischer Flächen erfolgt

12. Endoskop nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet daß der Einblickteil (2) ein auf den Hauptteil (1) aufschraubbares rohrförmiges Zwischenteil (9,19,29a, 296,1 aufweist durch welches das Optikrohr (4) konzentrisch hindurchgeführt und mit einem in oder an dem Zwischenteil (9, 19, 29a, 79b) verschiebbar geführten Okularteil (10) fest verbunden ist wobei zwischen dem Zwischenteil und dem Optikrohr (4) ein unter dosiertem Druck verformbarer Dichtungsring (14, 24) angeordnet ist und der Okularteil (10) am Zwischenteil (9, 19, 29a, 79b) durch eine in einem Schlitz (9, 22a,) geführte Klemmschraube (13,23) feststellbar ist

13. Endoskop nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet daß das rohrförmige Zwischenteil aus zwei gegeneinander verdrehbaren konzentrisch aneinander anschließenden Rohrstücken (29a, 296J besteht die in ihrer gegenseitigen Winkellage durch eine Klemmschraube (30) feststellbar sind.