DE2847561A1

DE2847561A1 - Vorrichtung zum messen von objektlaengen in koerperhoehlen unter beobachtung

Info

Publication number: DE2847561A1
Application number: DE19782847561
Authority: DE
Inventors: Klaus Ing Grad Fraissl
Original assignee: Richard Wolf GmbH
Current assignee: Richard Wolf GmbH
Priority date: 1978-11-02
Filing date: 1978-11-02
Publication date: 1980-05-08

Description

Vorrichtung zum Messen von Objektlängen in Körper-
höhlen unter Beobachtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Messen von Objektlängen oder dergleichen in Körperhöhlen oder technischen Hohlräumen unter Beobachtung mittels eines Endoskops.
Auf dem Gebiet der medizinischen und technischen Endoskopie wird immer häufiger die Forderung erhoben, Objektgrößen oder Objektlängen, z.B. Wucherungen, Geschwülste, Risse, Bohrungen oder dergleichen im Gegensatz zu den bisherigen Meßmethoden zu vereinfachen, bei denen z.B. stabförmige Meßsonden mit Skaleneinteilungen in das Blickfeld einer Endoskopoptik zu bringen sind oder Skalenscheiben zu verwenden sind, die in der Okularebene des Endoskops liegen.
Bei solchen bekannten Meßverfahren war jedoch die Einstellung des Objektsabstandes sehr schwierig und aufwendig, und mußte z.B. durch Lasereinspiegelung oder nach dem Echolotprinzip aufwendig erfolgen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, unter Verwendung eines Endoskops ohne dessen Änderung eine Meßvorrichtung zu entwickeln, die als selbständiges Instrument mit einem vorhandenen, bekannten Endoskop eingesetzt werden kann, ohne daß Meßstäbe oder Meßscheiben verwendet werden müssen.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Durch diese Lösung ist es möglich, die Meßsonde bzw. das Meßrohr gemeinsam mit dem Endoskop in die Körperhöhle oder einen technischen Hohlraum einzuführen,die Meßsonde an einen Lichtprojektor anzuschließen und das Bild des geeichten Meßmusters der Meßplatte in der Objektebene zu betrachten und dabei von dem Meßmusterbild die Längen des fraglichen Objekts abzulesen, womit eine berührungslose Längenmessung von Objektgrößen möglich ist.
Dabei bestimmt der Abstand der Meßplatte vom Objektiv der Meßsonde den Abstand der Objektebene vom Objektiv, wobei das Bild des geeichten Meßmusters durch die geringe Projektions-Tiefenschärfe des Objektivs nur dann scharf erscheint, wenn der .Abstand des Objektivs von der Bildebene richtig eingestellt ist.
Die Vorrichtung nach der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben, in der Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es zeigen: Figur 1 die Meßsonde oder das Meßrohr im distalen Achsschnitt und Seitenansicht mit dem distalen Ende eines Endoskops für einen geraden Ausblick (1800) sowie das Objektfeld, perspektivisch um 900 verdreht, Figur 2 die Meßsonde mit distaler Richtungsablenkung im distalen Achsschnitt und in Seitenansicht, Figur 3 eine Meßsonde mit veränderbarem Objektabstand im distalen Achsschnitt und in Seitenansicht, Figur 4 bis 6 Anwendungsbeispiele für die Kombination der Meßsonde mit einem Endoskop in schematischer Seitenansicht.
Die Meßsonde besteht aus einem starren oder flexiblen Rohr 1, wobei im letzteren Fall ein flexibler Metallschlauch, eine von einem Kunststoffschlauch umgebene Spiralfeder, lediglich ein Kunststoffschlauch oder auch eine andere flexible Hülle verwendbar ist. Das Rohr 1 ist proximal fest mit einem Anschluß bzw. einer Kupplung 2 versehen oder mit einem Abschlußstutzen 3, aus dem die Kupplung 2 seitlich abgewinkelt ist. Durch das Rohr 1 verläuft über dessen ganze Länge ein bekanntes Fiberlichtleitbündel 4 bekannter Art, welches distal und proximal in bekannter- Weise eingekittet und an den Endflächen plangeschliffen und poliert ist. Bei der seitlichen Abwinkelung der Kupplung 2 nach Figur 3 wird das Fiberlichtleitbündel 4 seitlich durch die Kupplung 2 gebogen geführt. An den Anschluß bzw. an die Kupplung 2 ist ein zu einem Lichtprojektor führendes Lichtleitkabel anschließbar.
Das distale Ende 7 des Sondenrohres 1 oder dergleichen ist vorteilhaft bei 5 auf einen kleineren Durchmesser abgestuft und hier z.B. mit einem Gewinde versehen. Auf dieses Gewindeende 5 wird der eigentliche Meßkopf mit einem Außendurchmesser geich dem Außendurchmesser des Rohres aufgeschraubt, um einen glatten Übergang vom Rohr zum Meßkopf 6 und einen festen Sitz zu erreichen.
Der Meßkopf 6 kann auch auf eine glatte Abstufung am distalen Ende des Rohres aufgeschoben und z.B. durch Kleben mit dem Rohr 1 verbunden werden, um ein Lösen in der Körperhöhle zu vermeiden.
Bei Messungen in technischen Hohlräumen dürfte ein strammer Paßsitz des Meßkopfes 6 auf dem distalen Ende des Rohres 1 genügen, um ihn rasch auswechseln zu können.
Der Meßkopf 6 besteht aus einem starren Rohrstück 7, in das distal eine Sammellinse 8 bzw. ein Objektiv 8 und oroxinalwa~rts vor der distalen Linse 8 eine durchsichtige Meßplatte 9 angeordnet ist. Die Meßplatte kann je nach Verwendungszweck eine Strich-oder Kreismarkierung oder jedes andere geeignete Meßmuster haben, z.B. einen sogenannten Siemensstern, Quadrate oder dgl.
Das Objektiv 8 und die eaplatte 9 sind für einen bestimmten Objektabstand 10 vom Objektiv 8 durch einen Abstandsring 11 zueinander justiert. Weiter muß die Meßplatte 9 einen gewissen Abstand vom distalen Ende des Fiberlichtleiterbündels 4 haben, und hierzu wird ein Abstandsring 12 verwendet, um zu vermeiden, daß das Fasersystem des Lichtleiters auf der Meßplatte 9 abgebildet wird. Um Meßfehler weitgehend auszuschalten oder in kleinste Grenzen zu halten, muß die Projektionstiefenschärfe des Objektivs so klein wie möglich gewählt werden, damit für den dadurch bestimmten Objektabstand durch das Objektiv erzeugte Bild des geeichten Meßmusters 13 der Meßplatte 9 in der richtigen Größe in der Objektebene 14 abgebildet und die Maße abgelesen werden können.
Der Objektabstand liegt bei endoskopsichen Messungen in menschlichen und tierischen Körperhöhlen etwa bei 25 mm, und hat auch Gültigkeit für den technischen Bereich. Für technische Hohlräume kann jedoch ein größerer und veränderlicher Objektabstand erforderlich sein. Hierfür eignet sich die Ausführung nach Figur 3.
Für diesen Fall ist die Sammellinse 8 gesondert in einem langen auf dem Sondenrohr 1 axial verschiebbaren Rohr 15 distalseits fest justiert, währen#d die Meßplatte 9 fest im distalen Ende der -Meßsonde -~1 angeordnet ist. Der jeweilige Abstand zwischen dem Objektiv 8 und der Meßplatte 9 ist dann ein Maß für den Objektabstand. Em diesen Objektabstand verstellen#zu können,wird-auf dem Sondenrohr eine Skala 16 mit'entsprechenden Eichwerten eingraviert bzw. angeordnet. Mit Hilfe einer dafür aufgestellten Eichtabelle können die jeweiligen Meßwerte des Objekts für den betreffenden Objektabstand schnell ermittelt werden.
Neben der Messung mit Geradeausblick (1800) nach den Figuren 1 und 3 ist auch eine Meßsonde mit distaler seitlicher Abwinkelung nach Figur 2 für jede beliebige Winkelstellung möglich. Hierzu wird vor dem Objektiv 8 ein in einem Gehäuse 17 mit Fenster 18 angeordnetes optisches Ablenkelement 19 (Prisma, Spiegel) in den Mantel 7 eingeschraubt, aufgesteckt oder sonstwie befestigt.
Selbstverständlich muß auch in diesem Fall das distal neben dem Objektiv 8 endende, in Längsrichtung der Meßsonde verlaufende Endoskop 20 mit einer entsprechenden Ausblickrichtung ausgerüstet sein.
Im Gegensatz zu allen bekannten Meßmethoden wird nach der Erfindung das für die Meßplatte 9 gewählte Meßmuster direkt auf das Objektfeld 14 projiziert und durch den Fiberlichtleiter 4 nach Anschluß der Sonde an einen Lichtprojektor mittels eines Lichtleitkabels ausgeleuchtet. Bei der Anwendung mit einem Endoskop 20 kann das Objektfeld optisch betrachtet und können die Maße des gewünschten Objektausschnittes von dem Bild des Meßmusters abgelesen werden. In jedem Fall wird durch dieses Verfahren eine berührungslose Messung von Objektgrößen, wie Wucherungen, Geschwüre usw. möglich, wobei bekannte vorhandene Endoskope bzw. Technoskope benutzt werden können. Nach den Ausführungsbeispielen Figur 4 bis 6 kann z.B. nach Figur 4 ein übliches Endoskop mit proximal abgewinkeltem Einblick zur Anwendung kommen, dessen vorhandene Kanäle zum Einführen von Zangen oder dergleichen zur Durchführung der Meßsonde benutzt werden können. Bei der Ausführung nach Figur 5 ist mit dem starren Endoskop 20 in bekannter Art ein proximal abgebogenes Sondenkanalrohr 22 fest verbunden, durch das eine flexible Meßsonde 1 durchführbar ist und nach Figur 6 wird mit dem Endoskop 20 durch Klammern 21 eine starre proximal abgewinkelte Meßsonde 1 fest verbunden. Diese Ausführung wird sich im allgemeinen auf die Messung von Größen in technischen Hohlräumen beschränken.
Bei den Ausführungen nach Figur 4 bis 6 ist es auch möglich, die Ausbildung der Meßsonde nach Figur 3 zu benutzen. Schließlich besteht auch die Möglichkeit, den gesamten Meßkopf distal gemeinsam mit dem Fiberlichtleiter 4 abzuwinkeln und dabei ein entsprechendes Endoskop anzuwenden.
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Claims

Ansprüche 9 Vorrichtung zum Messen von Objektlängen oder dergleichen in Körperhöhlen oder technischen Hohlräumen unter Beobachtung mittels eines Endoskops, dadurch gekennzeichnet, daß'eine mit einem starren oder flexiblen Endoskop (20) längs zu verbindende, verbundene oder einen Kanal des Endoskops durchlaufende, starre oder flexible Meßsonde (1) einen proximal an einen Projektor anschließbaren Lichtleiter (4) enthält, dessen Licht distal durch eine mit einem Meßmuster versehene durchsichtige Meßplatte (9) und danach durch ein Objektiv (8) mit kleiner Projektions-Tiefenschärfe strahlt, dessen Abstand von der Meßplatte den Abstand der Objektebene vom Objektiv bestimmt und durch das das Meßmuster der Meßplatte in der richtigen, über das Endoskop ablesbaren Größe auf die Objektebene abgebildet wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand des Objektivs (8) distal vor der Meßplatte (9) fest eingestellt oder veränderlich einstellbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für Endoskope mit seitlichem Ausblick distal vor dem Objektiv (8) der Meßsonde ein Reflektor (19) für die seitliche Ablenkung des Meßmusterbildes angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßplatte (9) distal vor dem Ende eines die Meßsonde (1) durchlaufenden Fiberlichtleithrs (4) in einem solchen Abstand angeordnet ist, daß das Fasersystem des Fiberlichtleiters nicht auf der Meßplatte (9) abgebildet wird.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßplatte (9) und das Objektiv (8) in einem starren Rohrstück (7) angeordnet sind, welches mit dem distalen Ende der starren oder flexiblen Meßsonde fest verbindbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere für technische Endoskope die Meßplatte (9) im distalen Ende vor dem distalen Ende des Lichtleiters in der Meßsonde fest angeordnet ist, während das Objektiv (8) in einem langen, axial auf dem distalen Ende der Meßsonde verschiebbaren Rohrstück (15) fest justiert ist, wobei die Verschiebestellung des Rohrstückes (15) bzw. der dadurch festgelegte Objektabstand vom Objektiv bestimmende Abstand des Objektivs von der Meßplatte durch eine geeichte Skala auf der Meßsonde ablesbar ist.