DE2922268C2

DE2922268C2 - Endoskop mit glatter, gekrümmter Endfläche

Info

Publication number: DE2922268C2
Application number: DE19792922268
Authority: DE
Inventors: Tetsumaru Hachioji Tokyo Kubota
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: YOON, INBAE, M.D., PHOENIX, MD., US
Priority date: 1979-05-31
Filing date: 1979-05-31
Publication date: 1983-08-18
Also published as: DE2922268A1

Description

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Die Erfindung geht aus von einem Endoskop nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und richtet sich insbesondere auf die Verbesserung der Endfläche eines Endoskops zur Beobachtung von H ~ hlräumen. η

Aus der DE-GM 19 12 576 ist ein Endoskop bekannt, das aus einem Stab aus durchsichtigem Werkstoff besteht, der von einem Hüllrohr umgeben ist und parallel zu dem ein Lichtleiter bis in die Nähe des distalen Endes geführt ist. Die vom Lichtleiter w ausgehenden Lichtstrahlen treten über eine markierte Schrägfläche in den Stab ein und gelangen über eine Planfläche am vorgewölbten Ende des Stabes nach außen und beleuchten so das Arbeitsfeld. Durch diese Konstruktion ist jedoch zum einen eine nur ungenügend -»5 optische Auflösung des Systems gegeben, zum anderen wird das Operationsfeld nur ungenügend beleuchtet.

Aus der DE-AS 11 17 256 ist ein Endoskop bekannt, bei dem innerhalb eines ringförmigen Lichtleiters eine starre Beobachtungsoptik verschiebbar angeordnet ist. -3 Durch diese Anordnung ist zwar gewährleistet, daß eine relativ starke und gleichmäßige Ausleuchtung des Arbeitsfeldes erfolgt, jedoch ist beim Einführen des Endoskopes damit zu rechnen, daß sich Körperflüssigkeit im Bereich der Beobachtungsoptik ansammelt und « die Sichtverhältnisse so verschlechtert. Darüber hinaus besteht durch dieses Endoskop eine gewisse Verletzungsgefahr, da das distale Ende nicht vollständig abgerundet ist.

Aus der DE-GM 19 36 613 ist ein Endoskop bekannt, *>o bei dem innerhalb eines Lichtieiterbündels eine Faseroptik und ein Instrumentenkanal angeordnet sind. Hierbei ist die distale Endfläche derart ausgebildet, daß zum einen eine erhebliche Verletzungsgefahr beim Einführen des Endoskopes besteht, zum anderen sind ¹^' die mit diesem bekannten Gerät erzielbaren Beleuch uingsverhältnisse äußerst mangelhaft.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Endoskop zu schaffen, dessen Endflächen so ausgebildet sind, daß unter gleichzeitiger Vermeidung der Verletzungsgefahr beim Einführen eine optimale Ausleuchtung des Blickfeldes erfolgt.

Diese Aufgabe wird von einem Endoskop nach dem Hauptanspruch gelöst; eine bevorzugte Ausführungsform ergibt sich aus dem Unteranspruch.

Durch diese Ausgestaltung der distalen Fidfläche eines Endoskopes wird eine besonders gute Beleuchtung des Operationsfeldes erziele da die konvexe Krümmung eine gewisse Linsenwirkung mit sich bringt Weiterhin wird durch diese konvexe Krümmung gleichzeitig die Verletzu.ngsgefahr beim Einführen des Gerätes vermindert

Das Endoskop ist also so aufgebaut daß die distalen Endbereiche der lichtleitenden optischen Fasern, weiche sich innerhalb der Umhüllung von der Basis oder dem proximalen Ende zum distalen Ende in Längsrichtung erstrecken, durch das offene distale Ende der Umhüllung unmittelbar zur Außenseite hin freiliegen und dadurch einen Teil der distalen Endfläche der Umhüllung bilden, und daß der aus den Fasern bestehende, distale Endflächenteil eine glatte Krümmung aufweist, beispielsweise eine sphärische, konvexe Krümmung.

Auf diese Weise A-^ird eine gekrümmte Oberfläche mit einem großen Krümmungsradius an der distalen Endfläche gebildet, so daß die Möglichkeit einer Verletzung des Körpers durch die Endfläche sehr verringert ist. Da ferner die freiliegenden Endabschnitte der optischen Fasern einen Teil der distalen Endfläche bilden, sind keine Maßnahmen zur Abdeckung der distalen Endfläche erforderlich wie beispielsweise metallische Deckel oder Kappen, die bei zum Stand der Technik zählenden Konstruktionen erforderlich sind, so daß die Herstellungskosten gesenkt werden und der Zusammenbau vereinfacht ist.

Die optischen Fasern, die am distalen Ende der Umhüllung freiliegen, nehmen den gesamten Endbereich der Endfläche mit Ausnahme der Bereiche des Beobachtungsfensters und einer oder mehrerer öffnungen für Kanäle zum Einführen eines Katheters und/oder für die Wasserzufuhr ein, die innerhalb der Umhüllung vorgesehen und in Richtung auf das distale Ende geöffnet sind.

Auf diese Weise wird durch die lichtleitenden optischen Fasern eine ausreichende Lichtmenge in den Körperhohlraum geleitet.

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigt

F i g. 1 die perspektivische Ansicht eines Endoskops mit einer glatten, gekrümmten Endfläche der Umhüllung gemäß einer Ausführungsforrn der Erfindung,

Fig.2 ein Teilschnitt in vergrößertem Maßstab des distalen Endes des Endoskops gemäß Fig. I,

F i g. 3 die Endansicht des Teils gemäß F i g. 2,

Fig.4 die perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Endoskops mit Kanälen zum Einführen eines Katheters und für die Wasserzufuhr in der Umhüllung, wobei die distale Endfläche der Umhüllung leicht gekrümmt ist.

Fig.5 ein Teilschnitt in vergrößertem Maßstab des distalen Endes des in F i g. 4 gezeigten Endoskops,

F i g. 6 die Endansicht des Teils der F i g. 5 und

Fig. 7 ein vergrößerter Teilschnitt eines Endoskops einer anderen Aiisführungsform gemäß der Erfindung

mit einer Umhüllung, deren distale Endfläche vollständig sphärisch gekrümmt ist.

In F i g. 1 ist ein Endoskop 10 der sogenannten starren Direktbeobachtungs-Bauart mil einer steifen, länglichen äußeren Umhüllung 11 dargestellt An einer Seite des Bedienungsteils 12 am proximalen Ende der Umhüllung 11 ist ein Augenmuschelabschnitt 13 angebracht, und an einer Seite des Bedier.ungsteils 12 ist ein Lichtführungsanschluß 14 befestigt.

Innerhalb der Umhüllung 11, die teilweise in Fig.2 dargestellt ist, ist entlang der Achse der Umhüllung 11 ein Beobachtungssystem 15 angeordnet, wobei eine Vielzahl von lichtleitenden, optischen Fasern 16 für die Beleuchtung kompakt zusammengedrängt um das Beobachtungssystem 15 herum vorgesehen isL

Nicht gezeigte Endabschnitte der optischen Fasern 16 sind im Bedienungsteil 12 mit dem Lichtführungsanschluß 14 verbunden, der zusammen mit einer Leitung 17 an eine Verbindung mit einer nicht gezeigten, externen Lichtquelle herstellt.

Das Beobachtungssystem 15, das sich entlang der Achse der Umhüllung 11 erstreckt, besteht aus einer nicht dargestellten Augenmuschel, die am Augenmuschelabschnitt 13 im Bedienungsteil 12 vorgesehen ist, aus einem optischen Faserbündel 18, dessen eines Ende zur Augenmuschel hin gerichtet ist und dessen anderes Ende bis zu einem distalen Ende 11a der Umhüllung 11 reicht, aus einer das Faserbündel 18 einschließenden Röhre 19 und aus einer Linsengruppe 20, die dem zuletzt genannten Ende des Faserbündels 18 gegenüberliegt. Da dieser Aufbau allgemein bekannt ist, ist eine nähere Beschreibung an dieser Stelle nicht erforderlich.

Das optische Faserbündel 18 des Beobachtungssystems 15 kann durch eine Reihe von Relaislinsen oder einen Bildübertrager mit Lichtkondensor-Funktion, bestehend aus mehreren zylindrischen Glasstablinsen, ersetzt sein.

In einem Bereich des Beobachtungssystems 15, der zum distalen Ende 11 a der Umhüllung 11 geöffnet ist, ist ein Glasdeckel mit flacher Außenfläche 21a, der ein Beobachtungrfenster 21 bildet, im entsprechenden Endbereich der Röhre 19 befestigt. Auf diese Weise kann eine Beobachtungsperson das Innere eines Körperhohlraums, in den die Umhüllung 11 eingeführt ist, durch das Beobachtungsfenster 21 und das Beobachtungssystem 15 betrachten.

Anhand eier F i g. 2 und 3 wird nuß der erfindungsgemäße Aufbau des distalen Endes der Umhüllung 11 näher erläutert.

Wenigstens die Endbereiche 16a am distalen Ende der lichtleitenden, optischen Fasern 16, die eng beineinander rohrförmig zwischen der Röhre 19 des Beobachtungssysterrs 15 und der äußeren Umhüllung 11 angeordnet sind, sind als ein Körper mit Hilfe eines geeigneten Klebers gehärtet. Der gehärtete Endbereich 16a der Fasern 16 liegt am offenen, distalen Ende 11a der Umhüllung 11 unmittelbar frei und bildet einen Teil 23 der distalen Endfläche 22 der Umhüllung 11. Sowohl der Endflächenteil 23 der Fasern 16 als auch eine ringförmige Kante 116 der Umhüllung 11 ist zu einer glatten, durchgehenden, sphärisch konvexen Oberfläche geschliffen. Der sphärische Endflächenteil 23 geht ohne Unterbrechung in eine flache Endkante 19a der Röhre 19 über. Dadurch bildet die gesamte Endfläche 22 der Umhüllung 11 einschließlich der Außenfläche 21,7 des aus Glas bestehenden Beobachtungsfensters 21 und des Endf!ächen!ei!s 23 eier Fasern 16 eine sehr glatte Oberfläche, ohne daß an den Übergängen Stufen oder Unterbrechungen vorhanden sind.

Wie in F ϊ g. 2 zu erkennen ist, hat der sphärische Teil, bestehend aus dem Endflächenteil 23 der Fasern 16 und der Kante 116 der Umhüllung 11, einen besonders großen Krümmungsradius. Wie ferner in F i g. 3 gezeigt ist, ist das genau im Zentrum der Endfläche 22 angeordnete Beobachtungsfenster 21 konzentrisch ringförmig durch den Endflächenteil 23 der Fasern 16 umschlossen, wobei außerdem die ringförmige Kante

ίο 116 der Umhüllung 11 den Außenumfang des Endflächenteils 23 umfaßt. Dabei ersieht man, daß der glatte Endflächenteil 23 der Fasern 16 einen verhältnismäßig großen Teil der Endfläche besetzt.

Neben der glatten Oberfläche der Endfläche 22 besteht ein weiterer Vorteil darin, daß eine große Lichtmenge der nicht dargestellten Lichtquelle durch den großen Endflächenteil 23 in den Körperhohlraum zu dessen Beleuchtung gelangt. Wie darüber hinaus in F i g. 2 dargestellt ist, wirkt auf die am Endflächenteil 23

2» austretenden Lichtstrahlen aufgrund der konvexen Ausbildung des Endflächenteils 23 ein Effekt konvexer Linsen, so daß das Licht in Richtung auf den Körperhohlraum 24 ausgebreitet ist. Hin^u kommt, daß sich die Lichtstrahlenbündel überlappen, wie durch die strichpunktierten Linien in Fig.2 angedeutet ist Auf diese Weise gelangt eine ausreichende Beleuchtung zu einem Bereich im Körperhohlraum, der dem Beobachtungsfenster 21 in Verlängerung der Achse der Umhüllung 11 gegenüberliegt, wodurch eine unzurei-

M chende Beleuchtung vermieden wird.

Wie in Fig.7 gezeigt ist, kann auch der Bereich des Beobachtungsfensters 21 gekrümmt sein, um dadurch eine der gekrümmten Oberfläche des Endflächenteils 23 der Fasern 16 entsprechende Krümmung aufzuweisen.

y-i Bei der Darstellung gemäß Fig.7 entsprechen gleichlautende Bezugsziffern den in Fi g. 2 dargestellten Teilen. Die Endfläche 22 der Umhüllung 11 gemäß Fig. 7 bildet eine vollständig sphärisch konvex gekrümmte Oberfläche, auf der auch die Außenfläche 21a

■"> des aus Glas bestehenden Beobachtungsfensters 21 und die Endkante 19a der Röhre 19 gekrümmt ausgebildet sind. Da die Außenfläche 21a der Glasabdeckung durch das Beobachtungsfenster 21 gekrümmt ist. muß die Linsenanordnung des Beobachtungssystems 15 etwas

·»> anders ausgebildet sein. Derartige Abänderungen in der Konstruktion können durch jeden Fachmann ausgeführt werden.

Die erwähnte, vollständige sphärische Endfläche 21 kann genau und glatt durch Schleifen bearbeitet werden.

·" Auch das in den F i g. 4 bis 6 dargestellte Endoskop ist ein starres Direktbeobachtungs-Endoskop, obwohl es zusätzlich mit Mitteln zum Einführen eines Katheters und einer Wasserzufuhr versehen ist. In diesen Figure;? sind die mit den Fig. 1 bis 3 übereinstimmenden

^r>' Einzelteile mit denselben Bezugsziffern versehen.

Wie in F i g. 4 dargestellt ist, ist der Bediepungsteil 12 des Endoskops 10 an einem Ende mit einer Katheter-Einführungsöffnung 25 versehen, an der ein Einlaßhahn 26 angeordnet ist. Neben einem Lichtführungsanschluß

so 14 und einem Zweieranschluß 27 für Wasserzufuhr ist ein Beobachtungsrohr 28 vorgesehen, das sich schräg von einer Seite des Bedienungsieiis 12 erstreckt, während ein Augenmuschelabschnitt 13 am freien Ende des Beobachtungsrohrs 28 angebracht ist. Da eine

"5 derartige Konstruktion allgemein bekannt ist. ist die Verbindung der ei izelnen Teile im Innern der Anordnung nicht näher erläuiert.

Aus Fig. 5 ergibt sich, daß in der Umhüllung 11 ein

Kanal 29 zum Einführen eines Katheters sowie zwei nicht dargestellte Wasserzufuhrkanäle parallel zum Beobachtungssystem 15 in Längsrichtung der Umhüllung 11 angeordnet sind. Ein Ende des Katheter-Kanals 29 öffnet sich zu der Katheter-Einführungsöffnung 25, während das andere Ende am distaien Ende Ha der Umhüllung 11 eine Öffnung 30 aufweist. Ein Ende des Wasserzufuhrkanals ist in Verbindung mit den entsprechenden Zweirohranschluß 27 für die Wasserzufuhr. Das jeweilige andere Ende der Wasserzufuhrkanäle am m distaien Ende der Umhüllung 11 geht in zugehörige Öffnungen 31 über, die einander diametral gegenüberliegen, wie F i g. 6 zeigt.

Am distaien Ende Ua der Umhüllung 11 ist der gesamte Teil 23 der Endfläche 22 mit Ausnahme der i> Bereiche des Beobachtungsfensters 21 und der Öffnungen 30 und 31 der Kanäle durch lichtleitende, optische Fasern besetzt, wobei der Endflächenteil 23 glatt konve*. gekrümmt ist. Außerdem ist die ringförmige Kante 11 b der Umhüllung 11 entsprechend der -'n gekrümmten Oberfläche des Teils 23 glatt ausgebildet und gekrümmt. Wie vor allem aus den Fig.4 und 5 hervorgeht, ist der Endflächenteil 23 um die Öffnung 30 des Katheter-Kanals 29 herum mit einem extrem großen Krümmungsradius konvex ausgebildet. r>

Auf diese Weise sind auch bei dieser Ausführungsfornt die Endbereiche der optischen Fasern 16 am distaien Ende der Umhüllung 11 über einen großen Bereich freigelegt, so daß der lichtleitende Effekt der optischen Fasern außerordentlich gut ist.

Wie beim zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiel wird bei der Bildung des Endflächenteils 23 der Endbereich der optischen Fasern 16 zunächst mit Hilfe eines Klebers gehärtet und dann zusammen mit der Kante 11Z? der Umhüllung Il durch Schleifen zu einer glatten, konvexen Fläche feinbearbeitet.

Bei diesem Ausführungsbeispiel verbleibt eine ebene Fläche an der Außenfläche 21,ι des Beobachuingsfensters 21 bzw. der Glasabdeckung. Wie in F i g. 5 gezeigt ist, ist ein Bereich der Endkantc 19,7 der Röhre 19. der an die Kante 116 der Umhüllung Il angrenzt, gekrümmt, wodurch er glatt in die Kante lib übergeht, während der übrige Teil der Endkante I9;i flach bleibt.

Demgegenüber ist beim Ausführungsbeispiel der Fig. 7 auch dieser flache Bereich in Übereinstimmung mit dem Endflächenteil 23 der optischen Fasern 16 gekrümmt ausgebildet.

Obwohl die Erfindung anhand von starren Endoskopen erläutert worden ist, erstreckt sie sich ebenso auf sogenannte flexible Endoskope mit einer flexiblen Umhüllung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnur^n

Claims

Patentansprüche:

1. Endoskop, umfassend eine Umhüllung mit einem in einen Körperhohlraum einzuführenden distalen Ende, ein in Längsrichtung En der Umhüllung ΐ angeordnetes Beobachtungssystem, das mit einem Beobachtungsfenster am distalen Ende verbunden ist einen innerhalb der Umhüllung ausgebildeten Kanal zum Einführen eines Katheters und/oder Kanäle für die Wasserzufuhr, wobei jeder der Kanäle am distalen Ende eine oder mehrere öffnungen aufweisen und eine Vielzahl von lichtleitenden, optischen Fasern, die in Längsrichtung innerhalb der Umhüllung angeordnet sind und am distalen Ende freien Lichtaustritt ermöglichen, is dadurch gekennzeichnet, daß der Teil (23) der distalen Endfläche (22) außerhalb des Beobachtungsfensters (21) und der Öffnung oder der Öffnungen (30, 31) des oder der Kanäle (29), der durch lichiicitende, optische Fasern (16) eingenommen ist, giait konvex ausgebildet ist und daß das Ende der Umhüllung (Ü) als Bestandteil der konvexen Oberfläche ausgebildet ist.

2. Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil (23) rund um die Öffnung (30) des Katheterkanals (29) einen extrem großen Krümmungsradius aufweist.