DE4341062C2 - Endoskopisches Instrument - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein endoskopisches Instrument mit den im Ober­ begriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Ein solches endoskopisches Instrument ist aus der DE 28 14 236 A1 bekannt.

Endoskopische Instrumente werden heutzutage in vielen medizinischen Bereichen, aber auch in der Technik, dort bezeichnet als sogenannte Technoskope, eingesetzt. Eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten der letzten Jahre ist erst dadurch möglich geworden, dass erhebliche Fortschritte in der Endoskoptechnik erreicht worden sind. So gibt es heute bereits Endoskope, deren Durchmesser nur noch wenige Millimeter beträgt, um auch durch kleinste Zwischenräume mit dem Instrument eindringen zu können. In derartigen langgestreckten und dünnen Endoskopen sind häufig Stablinsen eingesetzt. Solche Stablinsen können bei­ spielsweise einen Durchmesser von 2,78 mm bei einer Gesamtlänge von 28 mm aufweisen. Sie sitzen innerhalb des rohrförmigen Schaftes, wobei natürlich auch der Schaft in seiner Wandstärke so dünn wie möglich und so dick wie nötig gehal­ ten wird, um die Querschnittsabmessungen insgesamt klein zu halten.

Bei solchen Endoskopen ist es kaum noch vermeidbar, dass trotz geschützter Lage der Stablinsen innerhalb des Schaftes bei Biegebeanspruchung des Schaftes auch Kräfte auf diese Stablinsen wirken. In der Praxis lässt es sich also nicht vermeiden, dass die innerhalb des Schaftes liegende Optik, insbesondere eine Stablinse, durch äußere Biegebelastungen beansprucht und damit möglicherweise beschädigt wird. Ein Bruch einer solchen Stablinse zerstört das gesamte Endoskop. Der Entwick­ lung von Endoskopoptiken mit möglichst kleinen Außenabmessungen sind daher aus diesem Grunde in der Praxis Grenzen gesetzt.

Um die innerhalb des Schaftes liegende Optik, insbesondere Stablinse im Hinblick auf Biegebelastungen des Endoskops zu verstärken, ist es bereits bekannt, die Stablinse über einen Abschnitt oder die gesamte Länge des Umfangs mit einer Verstärkung zu versehen. In DE 28 14 236 A1 wird zur Verstärkung einer Stablin­ se diese in eine Hülse aus Stahl oder jedem anderen geeigneten Material eingeglie­ dert, welche den Linsenkörper axial überragt. Aus der älteren Anmeldung DE 44 38 511 A1 ist es bekannt, eine Stablinse an ihrer Umfangsfläche mit einem Ver­ stärkungsglied, z. B. aus Metall oder Keramik, zu versehen, das die Spannungs­ festigkeit erhöhen soll und mit dem Außenumfang der Stablinse z. B. mittels eines Klebemittels verbunden ist.

Derartige, die Bruchfestigkeit erhöhende Mittel haben den Nachteil, dass sie in erheblichem Maße radial auftragen, so dass sie zu einer deutlichen und spürbaren Durchmesservergrößerung des Endoskops führen. Darüber hinaus sind diese hülsenartigen Verstärkungen fertigungstechnisch recht aufwendig, da sie passgenau zur Stablinse hergestellt und um diese gefügt werden müssen.

Beschichtungen für Linsen sind aus DE 34 28 645 A1 bekannt. Bei diesen Be­ schichtungen handelt es sich um Vergütungen, die üblicherweise an den optisch wirksamen Flächen der Linsen aufgebracht werden. Neben der Beeinflussung der optischen Eigenschaften bewirken sie häufig auch eine Erhöhung der Abriebfestig­ keit, also eine bessere Oberflächenhärte. Das gezielte Vorsehen einer umfangseiti­ gen Beschichtung zur Erhöhung der Bruchfestigkeit von Linsen, insbesondere der Bruchfestigkeit bei Stablinsen ist diesen Druckschriften jedoch nicht entnehmbar. Die aus Applied Optics, Vol. 24, No. 4, 15.2.85, S.n 508-512 bekannte Be­ schichtung ist eine Beschichtung aus Kohlenstoff. Vor dem Beschichten wird das Substrat geätzt.

Ausgehend von einem endoskopischen Instrument gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Endoskop so auszubilden, dass einerseits die Bruchfestigkeit der darin befindlichen Stablinse bzw. Stablinsen erhöht und somit die Stabilität des endoskopischen Instruments verbessert wird, andererseits aber die Baugröße hinsichtlich der Querschnittsabmessungen im Wesentlichen beibehalten oder sogar verringert werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Stablinse wird bzw. die Stablinsen werden an ihrer Umfangsfläche mit einer die Bruchfestigkeit erhöhenden Beschichtung versehen. Eine solche Beschichtung erhöht den Durchmesser der Stablinse unwesentlich, hingegen die Bruchfestigkeit erheblich.

Um einerseits eine gute Haftung der Beschichtung auf der Stablinse zu gewähr­ leisten und andererseits die Bruchfestigkeit derselben noch weiter zu erhöhen, wird die Linse oder werden die Linsen vor der Beschichtung einer Ätzbehandlung unterzogen. Die Ätzbehandlung wird in der Regel durch eine den Linsenwerkstoff angreifende Chemikalie erfolgen. Dies kann z. B. bei Glas oder glasartigem Werk­ stoff durch Flusssäure erfolgen.

In den Unteransprüchen ist angegeben, welche Beschichtungen besonders geeignet sind. Sie können zuverlässig und kostengünstig aufgebracht werden.

Es versteht sich, dass sämtliche im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung erfolgenden Behandlungen der Linse mindestens im Bereich der Umfangsfläche derselben erfolgen müssen und, sofern dies zweckmäßig oder zumindest nicht hinderlich ist, gegebenenfalls auch im Bereich der Stirnflächen erfolgen können.

Eine besonders einfache und damit kostengünstige Beschichtung stellt die Polyi­ midbeschichtung dar. Eine derartige Kunststoffbeschichtung der Stablinse kann durch einfaches Eintauchen oder auch Aufsprühen erfolgen, wobei die Schicht­ dicke durch Wiederholen des Vorgangs nahezu beliebig eingestellt werden kann.

Eine besonders harte Beschichtung kann durch das Aufbringen einer amorphen Kohlenstoffschicht (Diamantschicht) hergestellt werden. Derartige Schichten können im CVD-Verfahren (chemical vapour deposition) in an sich bekannter Weise aufgebracht werden.

Soll die Schicht zusätzlich thermisch hoch belastbar sein, so empfiehlt sich eine Silizium-Oxidkarbidbeschichtung, die ebenfalls im CVD-Verfahren aufgebracht werden kann. Alternativ können auch PVD-Schichten (physical vapour deposition) vorgesehen sein, je nachdem welche zusätzlichen Eigenschaften sie neben der erhöhten Bruchfestigkeit die Stablinse aufweisen sollen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Aus­ führungsbeispiels näher erläutert. Die Figur zeigt ein Endoskop in Seitenansicht mit im vergrößerten Längsschnitt dargestellten Schaft.

Das dargestellte Endoskop weist einen proximalseitigen Teil 1 mit Okular 2 sowie einen seitlich herausgeführten Lichtleiteranschluss 3 auf. Der zylindrische lang­ gestreckte Schaft 5, der sich bis zum distalen Ende 4 erstreckt, ist durch ein Metall­ rohr gebildet. Innerhalb dieses Schaftes sitzen zentrisch insgesamt fünf Stablinsen 6, ein Linsenpaar 7 sowie eine als distales Abschlußfenster ausgebildete Linse 8. Die Linsen 6 bis 8 sind innerhalb des Schaftes von Licht­ leitern 9 umgeben, die Teil der Beleuchtungsoptik sind und über den Lichtleiteranschluß 3 gespeist werden. Sie enden am distalen Schaft­ ende 4 bündig mit dem Schaft und dem distalen Abschlußfenster 8.

Die Stablinsen 6 weisen an ihren Umfangsflächen 10 die eingangs beschriebene Beschichtung auf, durch welche die Bruchfestigkeit der Linsen 10 erheblich erhöht wird. Beim Ausführungsbeispiel sind die Stablinsen 4 umfangsseitig mit Polyimid beschichtet. Auf diese Weise wird die Bruchfestigkeit im kritischen Bereich, quer zur Längsachse der Linsen 6, erheblich erhöht, so daß bei der im endoskopischen Einsatz üblichen Biegebelastung des Schaftes 5 trotz nur geringen Durchmessers der Stablinsen 7 mit einer Beschädigung oder einem Bruch derselben nicht zu rechnen ist.

Claims (4)

1. Endoskopisches Instrument mit einem langgestreckten Schaft (5) und mindestens einer darin angeordneten stabförmigen Linse (6), die an ihrer Umfangs­ fläche (10) mit einem die Bruchfestigkeit erhöhenden Mittel versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das die Bruchfestigkeit erhöhende Mittel eine Beschichtung ist, und dass die Linse (6) vor dem Beschichten zumindest an ihrer Umfangsfläche einer Ätzbehandlung unterworfen worden ist.

2. Endoskopisches Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus Polyimid besteht.

3. Endoskopisches Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus amorphem Kohlenstoff besteht.

4. Endoskopisches Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus Silicium-Oxidcarbid besteht.