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Optisches Gerät mit Verunreinigungen ausgesetzter
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Grenzfläche Die Erfindungbetrifft ein optisches Gerät der im Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 als bekannt vorausgesetzten Art.
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Bei manchen Anwendungen optischer Geräte ist eine Grenzfläche (Lichteintritts-
oder Austrittsfläche) des optischen Gerätes der Gefahr der Verunreinigung ausgesetzt.
Beispielsweise wird die Austrittsoptik eines Laser-Endoskops leicht durch Sekret
und Gewebepartikel verschmutzt, da die behandelten Körperhöhlen meist relativ eng
sind. Häufig liegt das zu behandelnde Gewebe auch direkt am Endoskop an. Dies führt
in der Praxis sehr schnell zu einer Verringerung der Leistungsdichte der Laserstrahlung
am Gewebe und zu einer Zerstörung der Austrittsoptik durch eine zu hohe thermische
Belastung. Gängige Verfahren, die Optik durch Gas-oder Flüssigkeitsstrahlen sauber
zu halten, führen nur teilweise zum Erfolg, sie sind außerdem oft mit lästigen Begleiterscheinungen
verbunden, ganz abgesehen davon, daß das Gerät mit zusätzlichen Versorgungsleitungen
verbunden werden muß.
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Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde,
ein optisches Gerät derart auszugestalten, daß der Einfluß von Verunreinigungen
weitgehend ausgeschaltet wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein optisches Gerät der eingangs
genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Dadurch, daß zwischen die verschmutzungsgefährdete Grenzfläche des
optischen Systems und die Umgebung ein bewegliches, strahlungsdurchlässiges Element
eingeschaltet ist, werden Verunreinigungen der Grenzfläche vermieden. Verunreinigungen
des zwischengeschalteten Elementes werden dadurch unwirksam gemacht, daß durch Bewegen
des Elementes immer wieder saubere Bereiche in den Strahlengang gebracht werden.
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Im folgenden werden Ausführungsbespiele der Erfindung unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine vereinfachte Schnittansicht eines Laser-Endoskops
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; Fig. 2 eine Schnittansicht eines vorderen
Endes eines Laser-Endoskops gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; Fig.
3 eine Draufsicht auf einen gezahnten Schutzring und ein mit diesem gekoppeltes
Ritzel des Laserendoskops gemäß Fig. 2; Fig. 4 eine Schnittansicht einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung, und Fig. 5 eine Querschnittsansicht in einer Ebene
5-5 der Fig. 4.
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Fig. 1 zeigt schematisch das vordere Ende eines rohrförmigen Gehäuses
10, das ein übliches Endoskop für medizinische Zwecke und/oder ein Laser-Bestrahlungsgerät
enthalten kann. Im Gehäuse 10 ist ein nicht dargestelltes
optisches
System angeordnet, das in einer Grenzfläche 12 endet, durch die ein bezüglich des
Gehäuses 10 radial gerichteter Teil 14 eines Strahlenganges verläuft. Beispielsweise
kann durch die Grenzfläche eine fokussierte Laserstrahlungl6 auftreten, die zur
Koagulation von Gewebe und dergl. dient. Der Durchmesser des Gehäuses 10 kann in
der Praxis einige Millimeter betragen.
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Zum Schutz der Grenzfläche 12 ist über den ganzen vorderen Teil des
Gehäuses 10 ein dünnwandiges Schutzrohr 18 gesteckt, das zumindest im Bereich der
Grenzfläche 12 aus einem lichtdurchlässigen Material besteht.
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Das Schutzrohr 18 kann zum Beispiel ein 0,5 mm dickes Quarzrohr sein
oder auch aus einem geeigneten Kunststoff, z.B. einem Fluorkohlenstoffpolymerisat
oder einem verwandten Material bestehen. Das der Grenzfläche 12 abgewandte Ende
des Schutzrohres 18 ist mt einer Vorrichtung'versehen, durch die das Schutzrohr
18 bezüglich des Gehäuses 10 damit der Grenzfläche 12 gedreht werden kann. Die Drehvorrichtung
kann aus einem Zahnrad- oder Ratschenantrieb bestehen und von Hand betätigbar sein,
vorzugsweise wird sie mit einer Einschaltvorrichtung für den Laser gekoppelt und
kann dann z.B. einen Schrittmotor enthalten.Auf diese Weise läßt sich dann einfach
erreichen, daß das Schutzrohr bei jedem Einschalten des Lasers um einen bestimmten
Winkel gedreht wird und der Laserstrahlung dadurch eine frische Durchtrittsfläche
zur Verfügung steht. Der Praxis genügen Drehwinkel von 7 bis 100 (die Drehwinkel
können selbstverständlich auch größer sein), da die fokussierte Laserstrahlung an
der Außenwand des Schutzrohrs im allgemeinen einen ziemlich kleinen Durchmesser
hat.
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Das Schutzrohr läßt sich leicht abziehen, austauschen und reinigen.
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Die Betätigungsvorrichtung für die Drehung des Schutzrohres kann einen
pistolenartigen Handgriff aufweisen, der gleichzeitig zur Handhabung des Endoskopes
dient. Falls ein Handgriff nicht erwähnt ist, so kann der Antrieb des Schutzrohres
über eine Peese (wie beim Tachometer) erfolgen, die parallel zum Strahlführungssytem
für den Laserstrahl gelegt wird.
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Die Drehung des Schutzrohres kann auch kontinuierlich erfolgen. Zur
Verlängerungder Benutzungszeit eines Schutzrohres kann die Drehung schraubenförmig
erfolgen.
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Wenn der Strahlengang in Bereich der Grenzfläche parallel zur Achse
des Endoskops bzw. Gehäuses verläuft, kann eine Stirnfläche des Schutzrohres als
schützendes Element zwischen der Grenzfläche und der Umgebung dienen.
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Die Strahlung muß dann jedoch exzentrisch verlaufen oder zumindest
auf einen Sektor der Stirnfläche begrenzt sein.
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Das drehbare Schutzrohr 18 kann seinerseits in einem es umgebenden
Mantelrohr, z.B. aus Metall, angeordnet sein, das fest mit dem Gehäuse 10 verbunden
und bis auf eine Uffnung für den Strahlengang 14 geschlossen ist, so daß das Schutzrohr
18 bis auf den im Strahlengang befindlichen Bereich gegen Verschmutzuri<j geschlitzt
ist.
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Bei axialem Strahlengang läl'tsich mit Vorteil eine Anordnung verwenden,
wie sie in Fig. 2 und 3 dargestellt ist. Hier dient als Schutzelement eine Ringscheibe
20 aus Quarz oder einem anderen der in Verbindung mit dem Schutzrohr 18 erwähnten
Materialien, die vor der oder den zu schützenden Grenzflächen angeordnet ist. Bei
diesen Grenzflächen handelt es sich im Falle der Fig. 2 um eine Lichtaustrittsfläche
22 einer Laserlichtleitfaser 23 und eine Lichteintrittsfläche 24 einer zur Beobachtung
dienenden Faseroptik 25 oder dergl. . Die Drehung der Ringscheibe 20 kann durch
ein Ritzel 26 erfolgen, das in einen Innenzahnkranz 28 der Ringscheibe eingreift
und durch eine achsparallel geführte Antriebswelle 30 drehbar ist.
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Die Antriebswelle 30 mit demRitzel 26 ist in einem Körper 34 gelagert,
der entsprechende Kanäle für die Lichtleitfaser 23 die Faseroptik 25 und den Biopsiekanal
32 hat und vorne mit einer Abschlußplatte36 verbunden ist, welche zur Halterung
der Schutzscheibe 20 und des Ritzels dienen kann. Die Abschlußplatte hat Löcher
37,38 für die Strahlengänge der Laserlichtleitfaser 23 bzw. die Faseroptik 25 und
ein Loch 39 für den Biopsiekanal, im übrigen deckt sie die schützende Ringscheibe
20 ab. Ordnet man zwischen der Ringscheibe 20 und der Abschlußplatte 36 einen Abstreifer
oder eine wirkungsgleiche Reinigungsvorrichtung an, so kann die Ringscheibe um beliebig
viele Schritte oder kontinuierlich gedreht werden,ohne daß die Gefahr besteht, daß
ein früher verunreinigter Bereich der Ringscheibe in einen Strahlengang gerät. Shnliche
Vorkehrungen können auch zwischen dem Schutzrohr 18 und dem nicht dargestellten
zusätzlichen Mantelrohr der Ausführungsform gem. Fig. 1 vorgesehen sein.
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Das Gastro ^Endoskop gemäß Fig. 2 enthält ferner noch einen Biopsiekanal
34, der durch die mittlere Ringöffnung der Ringscheibe 20 geht.
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Wenn die Anordnung der verschiedenen Strahlengänge es zuläßt, kann
ein handelsübliches Gastroskop durch ein aufsetzbares Endstück geschützt werden,
das die schützende drehbare Ringscheibe 20 enthält. Wenn die Strahlengänge des vorhandenen
Geräts ungünstig liegen, kann man ein Endstück verwenden, das entsprechende Lichtleiterstücke
oder Optiken enthält, so daß das vorhandene Gerät an die Schutzvorrichtung gemäß
Fig. 2 angepaßt werden kann.
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Bei der in den Figuren 4 und 5 dargestellten Ausführungsformen erfolgt
der Schutz einer Grenzfläche 40 eines Objektivs eines Endoskopes oder dergl.
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durch ein bandförmiges Schutzelement 42, das z.B. aus einem Fluorkohlenstoffpolymerisat,
einem verwandten Material oder einem anderen geeigneten lichtdurchlässigen Kunststoff
bestehen kann. Das Schutzband 42 kann in geeigneten, nicht dargestellten Führungen
laufen und wird einfach über die zu schützende Grenzfläche 40 gelegt und bei Bedarf
ein Stück an dieser vorbeigezogen, wie durch die Pfeile in Fig. 4 angedeutet ist.
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