DE2825376A1

DE2825376A1 - Lehrzusatz fuer optische betrachtung operativer eingriffe

Info

Publication number: DE2825376A1
Application number: DE19782825376
Authority: DE
Inventors: Jose J Dr Med Iglesias
Original assignee: Iglesias jose J drmed
Current assignee: Iglesias jose J drmed
Priority date: 1977-06-09
Filing date: 1978-06-09
Publication date: 1978-12-21
Also published as: FR2393567A1

Description

Lehrzusatz für optische Betrachtung eines endoskopischen oder offenen chirurgischen Eingriffs

Die Erfindung betrifft einen Lehrzusatz für die optische Betrachtung eines endoskopischen oder offenen chirurgischen Eingriffs in einem Operationsfeld von einer entfernten Stelle aus.

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Chirurgie und insbesondere der Endoskopie und betrifft optische Geräte, die es ermöglichen, einen endoskopischen oder offenen chirurgischen Eingriff von einer oder mehreren entfernten Stellen aus zu betrachten, wodurch die Lehrfunktion des operierenden Chirurgen verbessert und bei der Durchführung der Operation diesem assistiert werden kann.

Geräte, die eine derartige optische Beobachtung von einer entfernten Stelle aus zulassen, sind bekannt und werden als "Lehrzusätze" bezeichnet. Eine typische Einrichtung besteht aus (1) einem Strahlteiler, der das aus dem Okular des Endoskops austretende Licht auf den Operateur und den Betrachter aufteilt, (2) das Okular des Betrachters und (3) eine dazwischen angeordnete Rohreinrichtung, die ein optisches übertragungssystem aufweist, die das Bild vom Strahlteiler zu dem entfernten Okular für den Beobachter überträgt. Die bis jetzt zur Verfügung stehenden Lehrzusätze sind von starrer, flexibler oder

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gliedriger Bauart. Die starre Bauart ist zwischen dem Operateur und dem Betrachter nicht flexibel und weist den Nachteil auf, daß es die freie Bewegung des Endoskops behindert. Dia flexible Bauart weist verschiedene Nachteile auf; hierzu gehören die Übertragung des Lichtbildes durch den erforderlichen Faserlichtleiter, da diese zu einer sehr schlechten Auflösung mit einem störenden Mosaikmuster im Blickfeld führt. Außerdem ist dieser Lehrzusatz leicht zerbrechlich, so daß er nach sehr kurzer Einsatzzeit nicht mehr verwendet werden kann. Auch ist ein solches Gerät sehr teuer. Die aus mehreren Gliedern zusammengesetzten Lehrzusätze bestehen aus einer vorgegebenen Anzahl starrer Übertragungsabschnitte, die an wenigstens zwei oder mehr Verbindungspunkten miteinander verbunden sind. Diese aus mehreren Abschnitten bestehenden Lehrzusätze sind in der Handhabung sehr delikat und sehr teuer und können nicht durch Eintauchen in chemische Lösungen sterilisiert werden. Darüber hinaus lassen sie nur eine gleichzeitige Beobachtung durch nur eine?Mftfe^izliehen Beobachter zu.

Derartige Lehrzusätze sind in dem Kapitel "Teaching Attachments" von Valerie Olson und George Berci in dem Band "Endoscopy" beschrieben, der von George Berci, Appleton-Century-Crafts, New York, 1976, herausgegeben worden ist. Keiner der bekannten Lehrzusätze ermöglicht eine vollständige Relativbewegung zwischen der primären optischen Beobachtungseinheit am Operationsfeld und der Beobachtungseinheit an entfernten Stellen für einen oder mehrere Beobachter.

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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Lehrzusatz anzugeben, der die Nachteile der bekannten Lehrzusätze nicht aufweist, insbesondere eine ausreichende Relativbewegung zwischen der primären optischen Betrachtungseinheit am Operationsfeld und der einen oder mehreren entfernten Stellen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.

Der Lehrzusatz besteht vorzugsweise aus wenigstens zwei Rohrabschnitten, deren Achsen in parallelen Ebenen liegen. Der Lehrzusatz weist ein Lichtübertragungssysteni bestehend aus Linsen und Spiegeln auf, die eine visuelle Betrachtung eines operativen Eingriffs am Operationsfeld von einem entfernten Punkt aus ermöglichen. Die Abschnitte sind durch eine lichtübertragende Verbindung miteinander verbunden, die freie Bewegungen des Chirurgen und des Endoskops am Operationsfeld ermöglichen, aber auch eine freie Bewegung der entfernten Betrachter ohne Behinderung des operierenden Chirurgen.

Die einzige Verbindung zwischen den Rohren ermöglicht eine vollständige Richtungsbewegung, d.h. eine dreidimensionale Bewegung zwischen den Rohrabschnitten und damit eine freie Bewegung des Endoskopes und der Beobachter relativ zueinander, ohne daß durch die Bewegung des einen die Bewegung des anderen behindert wird.

Vorzugsweise sind abgedichtete Linsen in dem Verbindungsstück vorgesehen, um den Eintritt von chemischen Lösungsmitteln zu vermeiden, die bei der Sterilisation des Instruments eingesetzt

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werden. Besondere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Lehrzusatzes werden in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Figuren genauer beschrieben werden. Es zeigtι

Fig. 1 eine zum Teil als Schnitt dargestellte Ansicht des Lehrzusatzes, der zusammen mit einem am Operationsfeld angeordneten Endoskop zum Einsatz kommt und zwei entfernte Betrachtungsorte zuläßt,

Fig. 2 eine Darstellung der Verwendung des Einsatzes gemäß Fig. 1 zur Herstellung eines Fernseh- oder Kinofilms zur Aufzeichnung einer offenen Operation.

Der in der Fig. 1 gezeigte Lehrzusatz wird zusammen mit einem Endoskop benutzt, das von einem Chirurgen an einem Operationsfeld F bei der Durchführung einer Operation verwendet wird, wie z.B. bei einer transureteralen Resektion. Dieser operative Eingriff soll an einer von dem Operationsfeld F entfernten Stelle 5 beobachtbar sein. Der Lehrzusatz weist zu diesem Zwecke ein Rohr 10 von beliebiger gewünschter Länge auf, das mit einem Ende mit dem Endoskop 2 in der Nähe dessen Okulars 12 über eine Strahlteilereinheit 14 verbunden ist. Die vorzugsweise mit Hilfe von Prismen aufgebaute Strahlteilereinheit 14 teilt das von dem Operationsfeld kommende Licht auf, so daß ein vorgegebener Teil des Bildes in Richtung des Pfeiles A in der Fig. 1 auf das Auge des Chirurgen geführt wird und der verbleibende Teil des Lichtes

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in Richtung des Pfeils B in der Fig. 1 in das Rohr IO eingelenkt wird.

Zu dem Lehrzusatz gehört ein zweites Rohr 20, das an einem Ende an der entfernten Stelle 5 des einen Beobachters endet. Das von dem Strahlteiler 14 ausgelenkte Licht durchsetzt das Rohr 20 in Richtung des Pfeiles C in Fig. 1, welche Richtung der Richtung entspricht, mit der Licht durch das Rohr 10 in Richtung des Pfeiles B gelangt, wie dies in der Fig. 1 dargestellt ist. Das Licht tritt in das Okular 22 ein und kann von dem Beobachter wahrgenommen werden. Es ist möglich, daß vor dem Okular 22 eine weitere Strahltailereinheit 24 vorgesehen ist, mit deren Hilfe das in Richtung des Pfeiles B das Rohr 20 durchsetzende Licht zwischen dem Okular 22 und einem über ein einem weiteren Rohrabschnitt zugeschalteten Okular 26 aufgeteilt werden kann, so daß der chirurgische Eingriff am Operationsfeld F von zwei Beobachtern an entfernter Stelle wahrgenommen werden kann.

Das von dem Endoskop abgewandte Ende des Rohres 10 und das von dem entfernten Beobachtungspunkt abgewandte Ende des Rohres 20 sind einander benachbart und werden durch Verbindungsmittel in Form einer einzigen Verbindung miteinander derart verbunden, daß zwischen den Rohren eine vollständige Relativbewegung möglich ist, d.h. eine dreidimensionale Bewegung. Um dies zu erreichen, sind die Achsen der Rohre 10 und 20, die mit X-X bzw. Z-Z bezeichnet sind, in zueinander parallelen Ebenen angeordnet, in denen sie in dem gesamten Bereich der zwischen den beiden Rohren möglichen Bewegung verbleiben.

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Die Verbindung zwischen den beiden Rohren 10 und 2i?besteht aus zv/ei Verbindungsrohren 30 und 32, von denen jedes eina rechtwinklige Formgebung aufweist und jeweils, einen Rohrabschnitt ,der mit einem der Rohre 10 oder 20 ausgefluchtet ist, und einen anderen Rohrabschnitt besitzt.Die Achsen dieser anderen Rohrabschnitta sind auf eine Y-Y-Achse ausgefluchtet, die zu den Achsen X-X und Z-Z normal ist.

Das Verbindungsrohr 30 weist somit einen Rohrabschnitt 34 auf, der axial mit dem Rohr 10 ausgefluchtet ist und mit diesem durch Verbindungsmittel E-I verbunden ist, die weiter unten beschrieben werden und eine Drehung über 360 zwischen dem Rohr 10 und dem Rohrabschnitt 34 zulassen. Das Verbindungsrohr 30 weist weiterhin einen Rohrabschnitt 36 auf, dessen Achse sich unter einem rechten Winkel zur Achse des Rohrabschnitts 34 erstreckt. Zwischen den Rohrabschnitten 34 und 36 ist unter einem Winkel von 45° bezüglich der Achsen der Rohrabschnitte ein Flächenelenient 38 angeordnet, auf dessen Innenseite ein Spiegel 40 befestigt oder ausgebildet ist. Bei dieser Anordnung wird ersichtlicherweise das in Richtung des Pfeiles B das Rohr 10 durchsetzende Licht in den Rohrabschnitt 34 des Verbindungsrohrs 30 eintreten und dann am Spiegel 40 in Richtung Y-Y in den Rohrabschnitt 36 hinein reflektiert.

Das Verbindungsrohr 32, das mit dem proximalen Ende des Rohres 20 verbunden ist, ist in der Nähe des Verbindungsrohrs 30 positioniert und weist dieselbe Konstruktion wie das Verbindungsrohr oder Verbindungsglied 30 auf. Es besteht daher aus einem Rohrabschnitt 50, der axial mit dem Rohr 20 ausgefluchtet ist

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und ist mit diesem Rohr durch Verbindungsmittel E-3 verbunden. Weiterhin weist es einen Rohrabschnitt 52 auf, dessen Achse sich rechtwinklig zu der des RohrabSchnitts 50 erstreckt. Zwischen den beiden Rohrabschnitten 50 und 52 ist ein Flächenelement 38 angeordnet, das mit den Achsen der Rohrabschnitte 50 und 5 2 jeweils einen Winkel von 45° einschließt und auf dessen Innenfläche ein Spiegel 56 vorgesehen ist. Die Rohre 10 und 20 sind in parallelen Ebenen angeordnet, wie dies in der Fig. 1 gezeigt ist und die Achsen der Rohrabschnitte 36 und 52 sind ausgefluchtet, wie es ebenfalls aus der Fig. 1 ersichtlich ist. Licht, das das Rohr 10 in Richtung des Pfeiles B durchsetzt, erreicht das Rohr 20 durch den Rohrabschnitt 34, Reflexion am Spiegel 40, durch den Rohrabschnitt 36, den Spiegel 56, den Rohrabschnitt 52 und dan Rohrabschnitt 50. Die Verbindungsmittel E-I zur Verbindung des Rohrs 10 mit dem Verbindungsrohr 30 , E-3 zur Verbindung des Verbindungsrohrs 32 mit dem Rohr 20 und Verbindungsmittel E-2 zur Verbindung des Verbindungsrohrs 30 mit dem Verbindungsrohr 32 erlauben eine relative Drehbewegung über 360° zwischen den zu verbindenden Teilen. Die Verbindungsmittel E-I, E-2 und E-3 sind in ihrem Aufbau identisch, so daß es zu ihrer Beschreibung ausreichend ist, wenn nur das Verbindungsmittel E-2 zwischen dem Rohrabschnitt 36 und dem Rohrabschnitt 5 2 genauer beschrieben wird. Zu dem Verbindungsmittel E-2 gehört ein Außenflansch 60, der an dem äußeren Ende des Rchrabschnitts 5 2 des Verbindungsrohrs 32 ausgebildet und mit einem Außengewinde versehen ist. Auch dieses Außengewinde ist ein auf der Innenfläche eines zylindrischen Überwurfrings 6 2 ausgebildetes Innengewinde aufschraubbar. Der radial nach innen weisende Flansch 64 des

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Überwurfrings 6 2 arbeitet rait einer Schulter 66 zusammen, die an dem freien Ende des Rohrabschnitts 36 des Verbindungsrohrs ausgebildet ist. Die Anordnung und die Bauart sind dabei so gewählt, daß der Überwurfring 6 2 frei auf dem Rohrabschnitt 36 gedreht werden kann und in dessen Längsrichtung bewegt werden kann, um die Verbindung der beiden Gewinde auf den beiden Teilen zu ermöglichen, damit der Rohrabschnitt 36 und der Rohrabschnitt 5 2 gegeneinander gezogen werden können. Dabei ist es möglich, daß zwischen der Schulter 66 und dem Flansch 64 noch ein Kunststoffring, vorzugsweise aus Teflon eingebracht wird. Auf dem freien Ende des Rohrabschnitts 5 2 ist ein Ringflansch 68 ausgebildet, der in eine entsprechende Ringnut auf dem freien Ende des Rohrabschnitts 36 eingreifen kann, so daß ein Austritt von Licht nicht möglich ist. An den einander gegenüberstehenden Enden des Rohrabschnitts 52 und des RohrabSchnitts 36 können Schulter und Hinterschneidungen. vorgesehen sein^um Linsen L aufzunehmen. Der Ringflansch 68 und die Ringnut 70 und die Schulter und die Ausnehmung für die Aufnahme der Linse L führen zu einer Abdichtung, die den Eintritt von chemischer Lösung verhindert, in der der Lehrzusatz zu Sterilisierungszwecken eingetaucht wird.

In der Fig. 2 ist die Anwendung des Lehrzusatzes bei der Aufnähme eines Kinofilms des im Operationsfeld F durchgeführten operativen Eingriffs dargestellt. Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, wird ein Weitwinkel-Betrachtungsinstrumsnt 80 geeigneter Bauart in der Nähe des Operationsfeldes angeordnet, um dieses abzubilden. Eine Kamera 82 wird an entfernter Stelle angeordnet. Zwischen dem Weitwinkelinstrument 80 und der Kamera

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S2 sind die Rohre 10 und 20 und deren Verbindungselemente angeordnet, wobei die Verbindungsmittel nur durch E gekennzeichnet sind.

Bei der Verwendung und bei Betrieb des Lehrzusatzes wird das proximale Ende des Rohres 10 mit dem Endoskop 2 durch geeignete Verbindungsmittel verbunden, die einen Strahlteiler 14 beinhalten können oder nicht. Das distale Ende des Rohres 20 wird mit den an entfernter Stelle angeordneten Betrachtungseinheiten 22 und 26 oder mit einer von ihnen mit Hilfe geeigneter Verbindungsmittel verbunden. Die benachbarten Enden der Rohre 10 und 20 sind miteinander in der vorstehend beschriebenen Weise durch eine Verbindung verbunden, die aus den drei Drehverbindungen E-I, E-2 und den winklig angeordneten Verbindungsrohren 30 und 32 besteht. Wenn diese Verbindung aufgebaut ist, wird eine universelle Relativbewegung zwischen diesen Teilen möglich.

Wenn angenommen wird, daß das Endoskop 2 und das damit verbundene Rohr 10 bei der Durchführung der Operation von dem Chirurgen frei bewegt werden können, können von den anderen Teilen folgende grundlegende Bewegungen durchgeführt werden, ohne daß der Chirurg oder das von ihm benutzte Endoskop behindert werden. Das Verbindungsrohr 30, das Verbindungsrohr 32 und das Rohr 20 können jeweils über 360° um die Achse X-X gedreht werden; das Verbindungsrohr 32 und das Rohr 20 können jeweils über 360° um die Achse Y-Y gedreht werden und das Rohr 20 kann über 360° um die Achse Z-Z gedreht werden. Zusätzlich können Kombinationen dieser Bewegungen durchgeführt werden, um eine Bewegung des Endoskops und eine Anpassung der Betrachter an den Okularen 22

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und 26 zu ermöglichen.

Die Verbindungsmittel an dem proximalen Ende des Rohrs 10 und an dem distalen Ende des Rohrs 20 sind schnell zu betätigende Verbindungsmittel, die hier nicht näher beschrieben werden müssen. Es ist auch möglich, anstelle der Filmkamera den entfernten Positionen 20 oder 26 oder an beiden einen Fotoapparat oder eine Fernsehkamera anzuordnen, um den operativen Eingriff am Operationsfeld F aufzuzeichnen.

Abschließend soll noch darauf hingewiesen werden, daß bei den Verbindungsmitteln E-I, E-2, E-3 bei der gezeigten Ausführungsform^cUif) Verbindungsrohre 30 und 32 an beiden Enden Linsen angeordnet sind, während bei der gezeigten Ausführungsfcrm die Rohre 10 und 20 nur an den jeweils den Verbindungsroh1an 30 und 32 benachbarten Enden mit jeweils einer Linse L versehen sind. Es ist auch möglich, an dem anderen Ende der Rohre bzw. 20 eine Linse anzuordnen.

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α ß ι seil e

Claims

Patentanwälte Dipl. Ing. H. Hauck Dipi. Phys. W. Schmitz Dipl. ing. E. Graalis Dipl. ing. W. Wahncrt Dipl. Phys. W. Carstens Dr.-Ing. W. Döring Mossristraßa 23 8OOO München 2 Jose J. Iglesias liorth Avanue Anwaltsakte M-4419 Elizabeth, New Jersey (USA) 6. Juni 1978 Lehrzusatz für optische Betrachtung operativer Eingriffe e:

1. Lehrzusatz für optische Betrachtung eines endoskopischen oder offenen Eingriffs in einem Operationsfeld von mindestens einer entfernten Stelle aus, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Rohr (10) und ein zweites Rohr (20) vorgesehen sind, deren Achsen (X-X, Z-Z) in beabstandeten parallelen Ebenen liegen, daß das erste Rohr mit einem Ende in dem Bereich des operativen Feldes positionierbar ist und das zweite Rohr mit einem 3nde an einer entfernten Stelle (5) positicnierbar ist und daß die anderen Enden der beiden Rohre einander benachbart sind, und daß zur Verbindung der benachbarten Enden des ersten und des zweiten Rohrs (10, 20) rohrartige Verbindungsmittel (30, 32) vorgesehen sind, deren Achsen (Y-Y) normal zu den Achsen des ersten und des zweiten Rohres stehen und eine

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ORIGINAL INSPECTED

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- 2 relative Drehung durch 360 zulassen:

a) die Verbindungsmittel und das zweite Rohr (20) bezüglich des ersten Rohrs (10) um die Achse (X-X) des ersten Rchrs,

b) das erste Rohr (10) und das zweite Rohr (20) um die Achse (Y-Y) der Verbindungsmittal und

c) das zv/eite Rohr (20) um seine eigene Achse (Z-S) .

2. Lehrzusatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dia Verbindungsmittel zwei erste Rohrabschnitte (36, 52) umfassen, die auf einer Achse (Y-Y) normal zu, den Achsen (X-X; Z-Z) der beiden Rohre ausgefluchtet sind, und daß die Verbindungsmittel weiterhin zwei zweite Rohrabschnitte (34, 50) aufweisen, die jeweils auf eine Achse (X-X; Z-Z) einer der beiden Rohre (10; 20) ausgefluchtet sind und mit dem anderen Ende des zugeordneten Rohres (10; 20) in einer solchen Weise verbunden sind, daß ein erster und ein zweiter Rohrabschnitt (36, 34; 4 2, 50) starr miteinander verbunden sind, daß beide ersten Rohrabschnitte (36; 32) um 360° drehbar miteinander verbunden sind und daß die beiden zweiten Rohrabschnitte (34, 50) jeweils mit dem zugeordneten anderen Ende des ersten bzw. zweiten Rchrs (10; 2C) über 360° drehbar verbunden sind.

3. Lehrzusatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Drehverbindungsenda der zweiten und ersten Rohr-

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abschnitte (35, 34, 52, 50) eine Linse positioniert ist und daß jede Linse gegen den Eintritt von Flüssigkeit abgedichtet ist.

4. Lehrzusatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß wenigstens an den anderen Enden des ersten und zweiten Rohres (10, 20) eine Linse (L) positioniert ist und gegen den Eintritt von Flüssigkeit abgedichtet ist,

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