-
Die
vorliegende Erfindung betrifft die Zahnmedizin und insbesondere
kieferorthopädische
Eingriffwerkzeuge, bei welchen das Hauptelement aus einem steifen
Direktansichtsvideoendoskop besteht, welches an einem gelenkigen
und kompensierten Arm angebracht ist. Eine solche Vorrichtung ist hauptsächlich,
aber nicht ausschließlich
für kieferorthopädische Eingriffe
gedacht und ermöglicht
es dem Zahnarzt bzw. Zahnchirurgen, unter Verwendung eines Videobildschirms
unter Kontrolle zu arbeiten, und führt die Funktionen einer intra-oralen
und extra-oralen Videokamera, eines steuerbaren beleuchteten Spiegels,
eines Transilluminators, eines Negatoskops, einer Speichelentfernungspumpe
aus und ersetzt in einigen Fällen
vorteilhafterweise die Polymerisierungslampe und die schattenfreie
Arbeitslampe.
-
Bei
Videokameras für
den Mundhohlraum gemäß dem Stand
der Technik entstehen die größten Schwierigkeiten
für den
Zahnarzt, welcher mit der Videobildschirmkontrolle arbeitet, einerseits
aus der Schwierigkeit, seine eigenen Bewegungen mit dem Bild auf
dem Bildschirm zu synchronisieren, und andererseits aus der Schwierigkeit,
das Bild selbst auf den Zahn, an welchem der Eingriff erfolgt, zu
fokussieren.
-
Es
muss berücksichtigt
werden, dass, um komfortabel an einem Zahn zu arbeiten, während man
nur das auf dem Kontrollvideo übertragene
Bild betrachtet, es einerseits erforderlich ist, dass das Bild des
Zahns auf dem Bildschirm in derselben Weise ausgerichtet ist wie
das, was der Zahnarzt, mit oder ohne seinen Handspiegel, in dem
Mund des Patienten sieht, und andererseits, dass das Bild des Zahns in
einer festen Position auf dem Bildschirm liegt, und nur das Bild
des durch den Zahnarzt bewegten Werkzeugs die Möglichkeit haben muss, sich
um den Zahn herum zu bewegen, um an das Bild des Punkts zu gelangen,
an welchem der Eingriff erfolgen muss.
-
Um
zu dem Punkt zu gelangen, an welchem der Eingriff erfolgen muss,
muss der Zahnarzt daher die bildaufnehmende Öffnung des Videoendoskops bewegen,
so dass das Bild des Sichtfelds auf dem Kontrollvideobildschirm
gleichzeitig den Teil des zu behandelnden Zahns und das Bild des
distalen Endes des Arbeitswerkzeugs, welches er hält, umfasst, ohne
dass das Bild des Werkzeugs dasjenige des auf dem zu behandelnden
Zahn zu erreichenden Punkts verdeckt.
-
Darüber hinaus
ermöglicht
der derzeitige Stand der Technik es nicht, dass Bilder der distalen Seiten
der Zähne – mit anderen
Worten derjenigen, welche am weitesten entfernt von dem Bildaufnahmepunkt
sind – mit
einem steifen Direktansichtsvideoendoskop aufgenommen werden, an
der Unterseite des Mundhohlraums des Patienten ist dies derzeit aufgrund
der Größe von auf
dem Markt verfügbaren steifen
Videoendoskopen nicht möglich.
Es ist daher erforderlich, steife Videoendoskope mit verschwenkter
Ansicht gemäß der bekannten
Technik anzuwenden.
-
Bei
dem Videoendoskop gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine verschwenkte Ansicht mit einer Rohrhülle erreicht,
welche die optische Röhre
vollständig
umgibt und sich relativ zu ihr drehen kann.
-
Wenn
ein Zahnarzt ein Videoendoskop mit verschwenkter Ansicht manövriert,
so dass die bildaufnehmende Öffnung
bewegt wird, um den besten Bildaufnahmewinkel zum Arbeiten an einem
Zahn zu suchen, ändert
sich der Winkel des CCD, die gewöhnlich
zum Bezeichnen eines ladungsgekoppelten Bauelements (charge coupled
device) verwendete Abkürzung,
des Videoendoskops zu der Ebene des Sichtfelds kontinuierlich, was
auf dem Kontrollbildschirm zur Folge hat, das Ansteuern der Bilder
des beobachteten Zahns zu modifizieren und den Zahnarzt seine Bezugspunkte
verlieren zu lassen, für
welchen es sich daher als sehr schwierig erweist, das Bild des Endes
seines Werkzeugs auf dem Bild des genauen Punkts des Zahns, welchen
er versucht zu erreichen, zu positionieren.
-
Eine
solche Veränderung
in der Ansteuerung des Bildes des Zahns auf dem Kontrollbildschirm
zwischen zwei Positionen der Bildaufnahmeöffnung ist das Ergebnis des
Produkts einer Rotation und einer Homothetie, d. h. einer eineindeutigen
Entsprechung zwischen Segmenten von überlagerten Ebenen. Eine solche
Homothetie ist direkt oder indirekt abhängig von den jeweiligen relativen
Positionen des distalen Endes des Werkzeugs, welches der Zahnarzt
hält, des
Zahns, dessen Bild aufgenommen wird, und der Bildaufnahmeöffnung des
Videoendoskops.
-
Hieraus
folgt, dass, wenn der Zahnarzt unter Verwendung einer Videokontrolle
einen Eingriff an einem Zahn vornimmt, er die Bildaufnahmeöffnung – aus einem
gegebenen Arbeitswinkel – bewegt,
um nach einem anderen Blickwinkel zu suchen und dass, wenn er es
wünscht,
seine Arbeit unter günstigen
Bedingungen fortzusetzen, er die Position des Zahns in der Richtung,
welche er zuvor eingenommen hat, wiederherstellen muss. Hierfür ist es
erforderlich, eine entgegengesetzte Verschiebung vorzunehmen, mit
anderen Worten das inverse Produkt der Rotation und der Homothetie,
welche die Position des Bilds des Zahns beim Übergang von der Anfangsposition zu
der Endposition der Bildaufnahmeöffnung,
zu dem neuen Bild des Zahns, welches auf dem Bildschirm erscheint,
modifiziert hat. Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
ist darauf gerichtet, es dem Benutzer zu ermöglichen, unter günstigen
Bedingungen eine solche Rotation und eine solche Homothetie, direkt
oder invers, durch die kombinierte Wirkung eines Mikromotors, welcher
eine Drehung des CCD um seine Achse bewirkt, und einer elektronischen Platte,
welche die Adressierung der Signale auf der Ebe ne des CCD umkehrt,
was die Folge einer Umkehr der Bilder von links nach rechts und
von oben nach unten hat, durchführt.
Um darüber
hinaus komfortabel unter Verwendung, einer Videokontrolle zu arbeiten,
ist es erforderlich, dass die Bildaufnahmeöffnung weder beschlagen noch
durch Wassertropfen oder feste darin deponierte Partikel blockiert
ist. Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung, welche in dem angefügten
Anspruchssatz definiert ist, bietet eine Lösung für dieses Problem, indem an dem
distalen Ende des Endoskops, an der Bildaufnahmeöffnung, ein geeigneter Luftfluss
auch dann bereitgestellt wird, wenn die Hülle für die verschwenkte Ansicht
sich um sich selbst dreht.
-
Wie
oben umrissen, muss eine weitere Bedingung erfüllt sein, um unter Verwendung
einer Videokontrolle unter günstigen
Bedingungen zu arbeiten: Es ist erforderlich, dass das Bild des
visualisierten Objekts sich in einer festen Position auf dem Bildschirm
befindet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet
eine Lösung
für dieses
Problem, indem ein gelenkiger und kompensierter Arm, an welchem
das Videoendoskop mit einer Sperrklinke befestigt ist, mit dem Videoendoskop
verbunden wird.
-
Andererseits
muss bei dem Stand der Technik der Zahnarzt den ergonomischen und ökonomischen
Problemen begegnen, welche sich aus der Vervielfältigung von Werkzeugen um den
Stuhl des Zahnarztes herum ergeben, wobei die Werkzeuge nichtsdestotrotz
zum Ausüben
des Berufs unentbehrlich sind. Die vorliegende Erfindung zielt auf
den Zweck ab, eine Vorrichtung bereitzustellen, von welcher eines
der Hauptelemente ein steifes Videoendoskop mit verschenkter Ansicht
ist, welches derart ausgestaltet ist, dass es einerseits ermöglicht,
unter Videokontrolle zu arbeiten, und andererseits die Untersuchung
der Zähne
mit dem Verfahren einer Transillumination ermöglicht und darüber hinaus
dem Zahnarzt ermöglicht,
es zu verwenden als:
- – eine schattenfreie Arbeitslampe
für ein
einfacheres Beleuchten der distalen Bereiche der Zähne des
Patienten, was die Arbeitszeiten verringert;
- – einen
beschlagfreien Handspiegel;
- – ein
Negatoskop, d. h. zum Betrachten von Radiogrammen bzw. Röntgenbildern
auf dem Kontrollbildschirm;
- – eine
Polymerisierungslampe;
- – ein
chirurgisches Absaugrohr, wodurch die Ergonomie der Zahnchirurgie
verbessert wird, wobei die Anzahl von Werkzeugen um den Zahnarztstuhl,
wo der Patient sitzt, verringert wird, die Arbeitsbedingungen des
Zahnarztes verbessert werden und die Investitionen reduziert werden und
daher dem Patienten eine bessere Behandlungsqualität geboten
wird.
-
Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
ist hinsichtlich ihrer wesentlichen Komponenten in dem ersten Anspruch
definiert, während
ihre Varianten und bevorzugten Ausführungsbeispiele in den abhängigen Ansprüchen spezifiziert
und definiert sind. Gemäß der folgenden
Beschreibung umfasst die Vorrichtung:
- A – ein steifes
Videoendoskop mit einer steuerbaren bildaufnehmenden Einrichtung
vom CCD-Typ, d. h. vom Typ mit ladungsgekoppelten Bauelement, welches
aus einem länglichen
Griff mit einer optischen Röhre
besteht. Das Videoendoskop ist mit einem Kontrollbildschirm verbunden.
- B – eine
Röhrenhülle, welche
sich ohne Begrenzung um sich selbst dreht, in der Lage ist, auf
der optischen Röhre
zu gleiten und in der Lage ist, mit einer Sperrklinke an dem distalen
Ende bezüglich des
Griffes des Videoendoskops verriegelt zu werden.
-
Diese
Hülle ist
- – sowohl
um 90° verschwenkt
gemäß einer
bevorzugten Verwendung des Videoendoskops zum Arbeiten unter Verwendung
der Videoanzeige für
die Untersuchung des Zahns mit der Technik ei ner Transillumination
oder als eine Lampe zum Polymerisieren der Verbundstoffe in den
Bereichen, welche nicht direkt zugänglich sind.
-
Eine
gerichtete Ansicht wird mit einem Totalreflexionsprisma erreicht,
welches an dem distalen Ende der Hülle befestigt ist. Darüber hinaus
erfordert die Hülle
für gerichtete
Ansicht eine Lichtquelle, welche zur Beleuchtung seines Sichtfelds
gedacht ist und aus einer oder mehreren in seinem distalen Ende untergebrachten
Lampen besteht;
- – als auch direkt, in der Verlängerung
der optischen Röhre,
bei einer abgewandelten Verwendung der Vorrichtung als Beleuchtungsspiegel,
als Lampe zum Polymerisieren der Verbundstoffe in einem direkt zugänglichen
Bereich oder als Werkzeug zur Röntgenbilduntersuchung
auf einem Kontrollbildschirm.
- C – einen
kompensierten Gelenkarm.
- D – eine
elektronische Platte, welche die Oben/Unten- und Links/Rechts-Drehung/Umkehr der
Bilder bewerkstelligt.
-
Das
steife Videoendoskop besteht aus einem Griff, an dessen Ende koaxial
mit ihm eine optische Röhre
befestigt ist. Der Griff beinhaltet eine zu der optischen Röhre koaxiale
CCD-Aufnahmeeinheit. Er
wird von einem Luftfluss durchquert, welcher aus einem der Vorrichtung
vorgeschalteten Generator entstammt. Der Luftfluss verlässt den
Griff aus kleinen in seinem distalem Ende an der Basis der optischen
Röhre herbeigeführten Öffnungen.
Die optische Röhre
ist dazu ausgestaltet, auf der Ebene der CCD-Aufnahmevorrichtung
ein Bild des untersuchten Objekts bereitzustellen, wobei die Bildgebung
in die der Verlängerung
der Achse des Videoendoskops gerichtet ist.
-
Die
Hülle zur
verschwenkten Ansicht trägt, an
ihrem distalen Ende befestigt, eine 90°-Übertragungseinrichtung bestehend
aus einem Totalreflexionsprisma und einer Lichtquelle bestehend
aus einer oder mehreren Lampen, welche um die Eingangsfläche des
Prismas herum untergebracht sind und zu der Fläche des Prismas senkrechte
Achsen aufweisen, so dass sie das Sichtfeld beleuchten.
-
Ein
abgewandeltes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
sieht vor, dass die Achsen der Lampe einen Winkel B bilden, welcher nicht
null ist, so dass sie ihre Lichtstrahlen auf einen vorbestimmten
Punkt konzentrieren.
-
Die
Hülle zur
verschwenkten Ansicht hat die Eigenschaft, auf der optischen Röhre zu gleiten
und mit einer Sperrklinke an dem distalen Ende bezüglich des
Griffes des Videoendoskops einzurasten, wobei sie frei bleibt, sich
ohne Begrenzung um sich selbst zu drehen. Darüber hinaus weist sie die Eigenschaft auf,
einen größeren Innendurchmesser
als der Außendurchmesser
der optischen Röhre
zu haben, so dass sie es einem Luftfluss, welcher aus den Luftlöchern kommt,
die in dem distalen Ende des Videoendoskops angeordnet sind, ermöglicht,
frei in dem Zwischenraum zwischen den zwei Röhren zu zirkulieren und nahe
dem distalen Teil der optischen Röhre auszutreten. Darüber hinaus
hat sie die Eigenschaft, dass die Ausgangsfläche des Prismas, wenn die Hülle mit
der Sperrklinke an dem Griff des Videoendoskops verriegelt ist,
parallel zu und in Kontakt mit der Frontlinse der optischen Röhre bleibt,
und darüber
hinaus, dass sie eine an ihrer Innenseite befestigte Beschichtung
mit einer Dicke gleich zu derjenigen des Zwischenraums, welcher
zwischen der Röhrenhülle und
der optischen Röhre
besteht, trägt.
Dies ermöglicht
es somit den zwei Röhren,
frei zu gleiten, da die Beschichtungsdichtung annähernd den
gesamten Umfang der Hülle
einnimmt und nur eine kleine Lücke vor
der Eingangsfläche
des Prismas belässt,
um den Durchtritt von Luft an genau diesem Punkt zu ermöglichen,
so dass ein Beschlagen und Spritzer beseitigt werden, welche die
Flä che
des Prismas während
der Arbeit des Zahnarztes bedecken könnten.
-
Die
Vorrichtung trägt
darüber
hinaus an ihrem distalen Ende einen flachen Spiegel, welcher mit der
optischen Röhre
einen Winkel von 30–60° bildet, wobei
der am nächsten
liegende Teil des Spiegels nahe an der Eingangsfläche des
Prismas liegt, so dass der Luftfluss, welcher die Eingangsfläche des Prismas
sauber hält,
auch die Oberfläche
des Spiegels sauber hält.
-
Einerseits
wird der Spiegel auch dazu verwendet, während der Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Arbeiten unter Verwendung einer Videokontrolle die Wange zu
bewegen, und andererseits dazu, um die von dem durch den Benutzer zu
betrachtenden Objekt stammenden Lichtstrahlen bei der Verwendung
der Vorrichtung durch den Zahnarzt als Handspiegel, ohne den Videobildschirm,
zu reflektieren. Bei dieser Verwendung benötigt der Zahnarzt nicht mehr
die schattenfreie Arbeitslampe, da er über einen Handspiegel verfügt, welcher
nicht beschlägt
und welcher das Sichtfeld beleuchtet.
-
Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
liegt die Ebene des Endes der Lampe vor der Eingangsfläche des
Prismas. Die Stromzuführungsleitungen
der Lampen verlaufen in dem Zwischenraum zwischen optischer Röhre und
Hülle,
an deren Basis die Klemmen angeordnet sind, welche durch Kontakt
die Verbindungen zwischen zwei innerhalb des Griffes des Videoendoskops
angeordneten Ringen, welche selbst mit einer externen elektrischen Energiezufuhr
verbunden sind, gewährleisten,
wenn die Hülle
sich um sich selbst dreht.
-
Die
Röhrenhülle ist
vorteilhaft zum Durchführen
unter vorteilhaften Bedingungen einer Rotation des Bildes des Sichtfelds
auf dem Kontrollvideobildschirm, wobei das Zentrum einer sol chen
Rotation in dem Mittelpunkt des Bildschirms gehalten wird. Um eine
solche Rotation durchzuführen,
hält der
Benutzer mit einer Hand die Röhrenhülle in einer
festen Position und veranlasst mit der anderen Hand eine Drehung
des Körpers
des steifen Videoendoskops.
-
Gemäß einem
abgewandelten Ausführungsbeispiel
ist der flache Spiegel durch einen Konkav- oder Konvexspiegel ersetzt.
-
Gemäß einer
zweiten Variante ist der Spiegel an einer abnehmbaren Halterung
befestigt, welche sich an der distalen Wand der Hülle verriegelt,
wobei auf diese Weise mit reduzierten Kosten ermöglicht wird, aus Hygienegründen den
Spiegel für
jeden Patienten auszutauschen.
-
Gemäß einer
weiteren Variante der Vorrichtung besteht die Lichtquelle der Hülle zur
verschwenkten Ansicht aus einer oder mehreren Lampen mit zu der
Achse der optischen Röhre
parallelen Achsen, welche in dem distalen Ende der Hülle angebracht
sind, und die 90°-Übertragungseinrichtung
besteht aus einem flachen Spiegel, welcher mit einem Totalreflexionsprisma
verbunden ist. Die Hülle
zur verschwenkten Ansicht einer solchen Variante besitzt die Eigenschaft,
an ihrem distalen Enden einen flachen Spiegel zu tragen, auf welchem
ein Totalreflexionsprisma befestigt ist, so dass die Achse der Ausgangsfläche des
Prismas mit der Achse der optischen Röhre des Videoendoskops zusammenfällt, und
parallel zu und in Kontakt mit der Frontlinse der optischen Röhre ist.
Gemäß einem
weiteren abgewandelten Ausführungsbeispiel
besitzt sie darüber hinaus
die Eigenschaft, dass das distale Ende der Lampe(n) in einer Ebene
hinter der Ebene der Frontlinse der optischen Röhre angeordnet ist, so dass
ein Winkelübertragungsspiegel,
dessen Ebene zum Erreichen des Objekts einen Winkel von 45° bezüglich der
Achse der Röhre
bildet und sich um eine mit der Achse der optischen Röhre zusammenfallende
Achse dreht, auf der Kante der Frontlinse der optischen Röhre ruhen
kann.
-
Der
Teil des Spiegels außerhalb
des Prismas wird dazu verwendet, die von den Lampen kommenden Lichtstrahlen
zu reflektieren, so dass das Abbildungsfeld beleuchtet wird, und
bei der Verwendung als Handspiegel durch den Zahnarzt ohne Verwendung
des Videobildschirms die von dem Objekt ausgesandten Strahlen zu
reflektieren, um direkt von dem Benutzer betrachtet zu werden.
-
Die
Hülle zur
verschwenkten Ansicht, welche zur Untersuchung eines Zahns mit dem
Verfahren einer Transillumination verwendet wird, benötigt an
ihrem distalen Ende einen Totalreflexionsspiegel, um eine um 90° verschwenkte
Ansicht zu ermöglichen; sie
hat die Eigenschaft, dass sie auf der optischen Röhre gleitet,
mit der Möglichkeit,
sich um sich selbst zu drehen und sich selbst an dem distalen Teil
des Griffes des Videoendoskops zu verriegeln, und dass der Lichtfluss,
welchen sie ausstrahlt, um das Sichtfeld zu beleuchten, von einer
Quelle ausgestrahlt wird, welche aus einer oder mehreren Lampen
besteht, die in dem distalen Ende eines Gelenkarms angeordnet sind,
welcher an das Ende der Hülle
befestigt ist; die Ausgangsfläche
des Totalreflexionsprisma ist parallel zu der Ebene der Frontlinse
der optischen Röhre
und berührt
die Frontlinse, wenn sie mit einer Sperrklinke an dem Griff des
Videoendoskops verriegelt wird. Der kleine Arm ist darüber hinaus
in einer solchen Weise ausgeführt,
dass der aus der Lampe/den Lampen kommende Lichtfluss in Richtung
der Eingangsfläche
des Prismas gelenkt wird, wobei zwischen der Ausgangsebene der Lichtstrahlen
und der Eingangsfläche
des Prismas für
den Zahn des Patienten ein ausreichender Raum gelassen wird. In
der Praxis ist es bedeutsam, dass dieselbe Hülle verwendet werden kann,
um alle Zähne
zu untersuchen. Aus diesem Grund muss der kleine Arm zwei Rotationsfreiheitsgrade
aufweisen, welche mit einer Bildumkehr verbunden sind, so dass die
Transilluminationshülle
für jede
Position des untersuchten Zahns in der Mundhöhle verwendet werden kann:
oberer oder unterer, linker oder rechter Zahnbogen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
bietet eine Lösung
für dieses Problem.
Tatsächlich
besteht der Endteil des Arms aus einer ersten Röhre, welche an dem distalen
Ende des Körpers
der Hülle
in der entgegengesetzten Richtung zum Prismeneingang befestigt ist,
wobei die Achse der Röhre
mit der optischen Eingangsachse des Prismas zusammenfällt. Die
erste Röhre
verlängert
sich mit einer zweiten koaxialen Röhre, welche die Eigenschaft
hat, sich um sich selbst drehen zu können und um 360° gekrümmt zu sein,
so dass ihre distale Fläche
der Eingangsfläche
des Prismas gegenüberliegt,
wobei jedoch ein ausreichender Freiraum für einen Zahn zwischen den zwei
Flächen
gelassen wird. Die zweite Röhre
ist darüber
hinaus dadurch gekennzeichnet, dass das distale Ende eine oder mehrere
Lampen trägt,
deren Lichtstrahlen auf die Eingangsfläche des Prismas gerichtet sind.
Die Zuführungsleitungen
solcher Lampen verlaufen innerhalb der Röhren und daher innerhalb der
Hülle,
an deren Basis sie mit den Klemmen verbunden sind, welche durch
Kontakt die Verbindungen zu einer externen elektrischen Energieversorgung
gewährleisten,
wenn sich die Hülle
um sich selbst dreht.
-
Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist das Videoendoskop mit einer Sperrklinke an einer Halterung verriegelt,
welche an dem distalen Ende eines kompensierten Gelenkarms befestigt
ist, welcher es ihm erlaubt, stabil in Position gehalten zu werden,
wenn der Arm von dem Benutzer losgelassen wird. Der kompensierte
Teil des Arms ist in einer vertikalen Ebene beweglich und trägt in seinem
distalen Ende eine dritte Röhre,
welche gemäß einer herkömmlichen
Technik frei ist, sich um sich selbst um eine vertikale Achse zu
drehen, in welcher Position auch immer sich der kompensierte Teil
befindet.
-
Der
dem kompensierten Teil am nächsten
liegende Teil bleibt in einer horizontalen Ebene, während das
distale Ende die Möglichkeit
hat, sich in einer vertikalen Ebene von unten nach oben zu bewegen.
Der charakteristische Teil des kompensierten Arms liegt in der Tatsache,
dass er sich in seinem rechtwinkligen distalen Teil dreht, und in
der Tatsache, dass er sich in einer vierten koaxialen zylindrischen
Röhre verlängert, welche
frei ist, sich um sich selbst zu drehen, und an ihrem distalen Ende
ein Kugellager trägt,
dessen Achse senkrecht zu der Achse der Röhre ist, innerhalb derer der
Griff des Videoendoskops verriegelt wird, wobei die Achsen des Lagers
und des Videoendoskops zusammenfallen. Die vierte Röhre enthält darüber hinaus
einen kleinen Motor mit einer Übertragungsachse,
welche ebenfalls koaxial zu der Röhre ist, welche an ihrem Ende eine
Schneckenschraube trägt,
welche bewirkt, dass sich der innere Teil des Kugellagers in einer
Ebenen senkrecht zu der Achse des Motors dreht, wodurch das Videoendoskop,
welches damit eine Einheit bildet, mitgenommen wird.
-
Die
Oben/Unten- und Links/Rechtsbildumkehrungen werden durch eine elektronische
Platte mit Doppelsteuerung bewerkstelligt eine Steuerung für die Oben/Unten-Umkehr
und eine Steuerung für die
Links/Rechts-Umkehr. Die elektronische Platte führt den Befehl für die Oben/Unten-Umkehr
durch eine Umkehr der Adressierung der von der CCD-Aufnahmevorrichtung
ausgesandten Videosignale aus; andererseits führt sie den Links/Rechts-Umkehrbefehl aus,
indem sie zunächst
dem innerhalb der vierten Röhre
installierten kleinen Motor befiehlt, eine halbe Umdrehung auszuführen, und
dann die Umkehr der Adressierung der durch die CCD-Aufnahmevorrichtung
ausgesandten Videosignale vornimmt.
-
Zum
Zwecke der Veranschaulichung der Besonderheiten und der Vorteile
der Erfindung werden einige ihrer typischen Ausführungsbeispiele hier beispielhaft
und nicht zum Zwecke der Einschränkung dargestellt.
Insbesondere zeigt 1 die allgemeine Übersicht
der Vorrichtung.
-
2 zeigt
eine longitudinale Schnittansicht des steifen Direktansichtsvideoendoskops 1.
-
3 zeigt
eine longitudinale Schnittansicht der Hülle 9.
-
4 zeigt
eine longitudinale Schnittansicht des steifen Direktansichtsvideoendoskops 1 einer Variante
mit abnehmbarem Spiegel.
-
5 zeigt
eine longitudinale Schnittansicht einer Variante des steifen Direktansichtsvideoendoskops 1 mit
einem Spiegel, der mit einem Ablenkungsprisma gekoppelt ist.
-
6 zeigt
einen longitudinalen Schnitt einer Variante des steifen Videoendoskops 1 mit
einer Transillumination.
-
7 zeigt
eine schematische Ansicht des distalen Teils 122 des kompensierten
Arms 2 des Videoendoskops.
-
8 zeigt
eine longitudinale Schnittansicht des Details der Halterung 35 des
distalen Teils 122 des Arms 2 des Videoendoskops.
-
9 zeigt
eine Schnittansicht des Ausführungsbeispiels
gemäß dem Detail
von 4.
-
10 zeigt
eine longitudinale Schnittansicht des steifen Videoendoskops 1 mit
verschwenkter Ansicht.
-
11 zeigt
eine longitudinale Schnittansicht des steifen Videoendoskops 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel
von 5, wobei die Röhrenhülle, welche
zur Verwendung als Röntgenbildlesevorrichtung
gedacht ist, um die optische Röhre 10 herum
angeordnet ist.
-
12, 13 und 14 zeigen
eine longitudinale Schnittansicht des steifen Videoendoskops 1 gemäß der Ausgestaltung
von 6, wobei die als Röntgenbildlesevorrichtung gedachte
Röhrenhülle um die
optische Röhre 10 herum
angeordnet ist.
-
15 zeigt
ein Detail des Kompensationslagers des in 8 gezeigten
Arms 2.
-
Zu 1–15 wird
Folgendes angemerkt.
-
Das
steife Direktansichtsvideoendoskop 1 mit der Bildaufnahmevorrichtung
zum Aufnehmen von Signalen mit der CCD-Aufnahmeeinheit 4 umfasst einen
Griff 3, welcher sich in einer optischen Röhre 10 koaxial
dazu erstreckt. Der Griff 3 beinhaltet auch die CCD-Aufnahmeeinheit 4,
welche koaxial zu der optischen Röhre 10 ist.
-
Die
optische Röhre 10 ist
dazu ausgestaltet, auf der Ebene der Aufnahmeeinheit 4 ein
Bild des Untersuchungsobjekts 7, zum Beispiel eines Zahns, bereitzustellen.
Die Bildgebung ist in Richtung der Verlängerung der Achse 5 des
Videoendoskops 1 gerichtet. Der Videobildschirm, mit welchem
das Videoendoskop 1 verbunden ist, ist in den Zeichnungen nicht
dargestellt. Das Videoendoskop 1 hat die Eigenschaft, dass
sein Griff von einem Luftfluss 92 durchquert ist, welcher
aus einem der Vorrichtung vorgeschalteten Generator 93 kommt.
Der Luftfluss 92 verlässt
den Griff über
kleine Löcher 8,
welche in seinem distalen Ende 28 an der Basis der optischen Röhre 10 herbeigeführt sind.
Bei einem bereits oben erwähnten
abgewandelten Ausführungsbeispiel
beinhaltet der Griff 3 auch einen Mikromotor, welcher bewirkt,
dass die CCD-Aufnahmeeinheit 4 sich für eine Umkehr der Bilder um
ihre Achse dreht. Die bewegliche Hülle 9 bedeckt die
optische Röhre 10,
welche dazu gedacht ist, bei der Verwendung der Vorrichtung zum
Arbeiten in der Mundhöhle
unter Verwendung einer Videokontrolle eine um 90° verschwenkte Ansicht zu erhalten
und das Sichtfeld 7 zu beleuchten.
-
Die
Hülle 9 ist
koaxial zu der optischen Röhre 10 und
die 90°-Übertragungseinichtung der Hülle 9 ist
mit dem an ihrem distalen Ende 125 installierten Totalreflexionsprisma 126 ausgestaltet;
die Achse der Ausgangsfläche 131 des
Prismas 126 fällt
mit der Achse 5 der optischen Röhre 10 und der Lichtquelle 60 zusammen,
welche aus um die Eingangsfläche 129 des
Prismas 126 herum angeordneten Lampen 127 besteht,
wobei die Achsen der Lampen senkrecht zu der Fläche 129 sind.
-
Die
Röhrehülle 9 zur
verschwenkten Ansicht ist in der Lage, auf der optischen Röhre 10 zu
gleiten und sich mit einem Anschlag an dem distalen Teil 128 bezüglich des
Griffes 3 des Videoendoskops 1 zu verriegeln,
und ist frei sich ohne Begrenzung um sich selbst zu drehen. Ihr
Innendurchmesser ist größer als der
Außendurchmesser
der optischen Röhre 10,
so dass es einem Luftfluss 92 ermöglicht wird, aus den in dem
distalen Ende 28 des Videoendoskops angeordneten Luftlöchern auszutreten.
Die Ausgangsfläche 131 des
Prismas 126 ist parallel zu und in Kontakt mit der distalen
Fläche 132 der
Frontlinse 13 der optischen Röhre 10, und darüber hinaus
erfordert die Hülle 9 eine
auf ihrer Innenfläche 133 befestigte
Beschichtung 134 mit einer Dicke gleich zu derjenigen des
Zwischenraums, wel cher zwischen der Röhrenhülle 9 und der optischen
Röhre 10 besteht.
Diese Beschichtung lässt
nur eine kleine Lücke 135 gegenüber der
Eingangsfläche 129 des
Prismas 126, um den Luftfluss 92 zu ermöglichen.
Die Hülle 9 trägt darüber hinaus
an ihrem distalen Ende 125 einen flachen Spiegel 136,
dessen Ebene – d.
h. allgemeiner seiner Tangentialfläche – senkrecht zu der Ebene ist, welche
durch die optische Eingangsachse 5 des Prismas 126 und
die optische Ausgangsachse 119 des Prismas 126 gebildet
ist, und welche einen Winkel A zwischen 30 und 60° mit der
Achse 5 der optischen Röhre 10 bildet.
Der am nächsten
liegende Teil 137 des Spiegels 136 liegt nahe
an der Eingangsfläche 129 des
Prismas 126, so dass der Luftfluss 92, welcher
die Eingangsfläche 129 sauber
hält, auch
die Oberfläche
des Spiegels 136 sauber hält.
-
Der
Spiegel 136 trägt
auf seiner der reflektierenden gegenüberliegenden Seite ein Anbringungssystem 51 in
dem Teil 52, an welchem das chirurgische Absaugrohr des
Zahnarztes, ebenfalls nicht dargestellt, abnehmbar angebracht ist
und dessen distaler Teil 53 sich bis zu dem distalen Teil
des Spiegels 136 erstreckt.
-
Die
Stromzuführungsleitungen 139 der
Lampen 127 sind in die Dichtung oder Beschichtung 134 eingebettet,
an deren Basis zwei Klemmen 140 angeordnet sind, welche
durch Kontakt die Verbindung zwischen zwei innerhalb des Griffes 3 des
Videoendoskops 1 angeordneten Ringen 141, welche
selbst mit einer externen elektrischen Energiezufuhr 94 zum
Speisen der Vorrichtung verbunden sind, gewährleistet, wenn die Hülle 9 sich
um sich selbst dreht. Die Ebene 138 der Enden der Lampen 127 liegt
weiter vorne als die Eingangsfläche
des Prismas 129. Dieses Merkmal ermöglicht es, die Behinderung des
Kopfes 90 der Hülle 9,
welcher dazu gedacht ist, in den Mund des Patienten einzutreten,
zu verringern.
-
Die
Röhrenhülle 9 ist
dabei nützlich,
komfortabel eine Drehung des Bildes des Sichtfelds auf dem Kontrollvideobildschirm
durchzuführen,
wobei das Zentrum einer solchen Rotation in dem Mittelpunkt des
Bildschirms gehalten wird.
-
Um
eine solche Drehung durchzuführen,
hält der
Benutzer die Hülle 9 mit
einer Hand fest und dreht mit der anderen Hand den Körper des
Videoendoskops 1.
-
Der
Spiegel 136 wird zum Bewegen der Wange des Patienten und
als Handspiegel verwendet: die von dem Objekt kommenden Lichtstrahlen können ohne
den Videobildschirm direkt von dem Benutzer betrachtet werden. Wie
bereits festgestellt, kann der Spiegel 136 flach oder andernfalls
konkav oder konvex sein.
-
Wie
bei dem Ausführungsbeispiel
von 4 dargestellt, ist gemäß einer Variante der Spiegel 136 an
einer abnehmbaren Halterung 142 befestigt, welche sich
an dem distalen Teil 125 der Hülle 9 verriegelt,
wodurch es mit geringeren Kosten ermöglicht wird, aus Hygienegründen den
Spiegel nach jedem Patienten zu wechseln.
-
Gemäß einer
weiteren Variante der Vorrichtung, welche in 5 dargestellt
ist, besteht die Lichtquelle 60 der Röhrenhülle aus einer oder mehreren
Lampen 19 mit Achsen 15, welche parallel zu der Achse 5 der
optischen Röhre 10 sind.
Sie sind in dem distalen Ende 125 der Hülle 9 installiert,
welche eine 90°-Übertragungseinrichtung
trägt,
die aus einem flachen Spiegel 14 besteht, welcher einen
Winkel von 45° mit
der Achse 5 der optischen Röhre 10 bildet, an welcher
ein Totalreflexionsprisma 6 befestigt ist, so dass die
Achse 5 der Ausgangsfläche 11 des
Prismas 6 mit der Achse 5 der optischen Röhre 10 des
Videoendoskops 1 zusammenfällt und parallel zu und in
Kontakt mit der Ebene 132 der Frontlinse 13 der optischen
Röhre 10 ist.
Gemäß einer
weiteren Variante, welche in 5 dargestellt
ist, ist die Ebene 16 des distalen Endes/der distalen Enden
der Lampe/Lampen 19 bezüglich
der Ebene 132 der Frontlinse 13 weiter hinten,
so dass ein flacher Spiegel, dessen Ebene einen Winkel von 45° bezüglich der
Achse 5 der optischen Röhre 10 bildet,
an die Kante 98 der Frontlinse 13 der optischen
Röhre stoßen kann.
Die Funktion der Staffelung der Ebenen 16 und 132 ist wesentlich,
um zu vermeiden, dass die von den Lampen kommenden Lichtstrahlen
in die optische Röhre 10 eindringen
und Interferenzreflektionen bewirken, welche ohne eine Staffelung
die Qualität
des Bildes auf dem Videoendoskop verändern. Gemäß einer weiteren Variante,
welche in 10 dargestellt ist, bildet (bilden)
die Achse (die Achsen) 128 der Lampe(n) 127 einen
Winkel von weniger als 90° mit
der optischen Achse 119 der Eingangsfläche 129 des Prismas 126.
-
Wie
bei dem Ausführungsbeispiel
von 6 dargestellt, wird eine Hülle 9 verwendet, um
einen Zahn mit der Technik einer Transillumination zu untersuchen,
mit anderen Worten, um seine Bilder auf dem Kontrollvideo mit einer
Beleuchtung von hinten zu erhalten. Die Hülle 9 gleitet auf
der optischen Röhre 10 und
dreht sich frei um sich selbst und verriegelt sich in dem distalen
Teil 28 des Griffs 3 des Videoendoskops 1.
Sie trägt
an ihrem distalen Ende 125 eine 90°-Übertragungseinrichtung, welche
aus einem Totalreflexionsprisma 126 besteht, von welchem
die Achse der Ausgangsfläche 25 mit
der Achse 5 der optischen Röhre 10 zusammenfällt und
die Ausgangsfläche 25 parallel
zu und in Kontakt mit der Ebene 132 der distalen Fläche der
Linse 13 der optischen Röhre 10 ist. Darüber hinaus
ist an ihrem distalen Teil 125 ein kleiner Arm 23 befestigt,
dessen nächster
Teil aus einer Röhre 29 in
eine Richtung entgegengesetzt zu der Eingangsfläche 26 des Prismas 126 besteht,
wobei die Achse der Röhre 29 mit
der optischen Achse 5 der Eingangs fläche 26 des Prismas 126 zusammenfällt. Die
Röhre 29 verlängert sich
mit einer zweiten koaxialen Röhre 31,
welche in der Lage ist, sich um sich selbst zu drehen und um 360° gekrümmt ist,
so dass ihre distale Fläche 32 der Eingangsfläche 129 des
Prismas 126 gegenüberliegt.
-
Der
Arm 23 trägt
an seinem distalen Ende 24 eine Lichtquelle, welche aus
einer oder mehreren Lampen 22 besteht, deren Lichtfluss
zu der Eingangsfläche 129 des
Prismas 126 gerichtet ist, wobei jedoch ausreichend Freiraum
für einen
Zahn 7 zwischen den zwei Flächen gelassen wird.
-
Die
Stromzuführungsleitungen 33 von
solchen Lampen verlaufen innerhalb der Röhren 29 und 31 und
daher innerhalb der Beschichtung 134, an deren Basis sie
mit den Klemmen 34 verbunden sind, welche durch Kontakt
die Verbindung zu zwei innerhalb des Griffes 3 des Videoendoskops 1 angebrachten
Ringen 141, welche mit einer externen elektrischen Energieversorgung 94 verbunden
sind, gewährleisten.
-
Wie
in 11–14 dargestellt,
trägt eine bewegliche
Hülle 107,
welche in der Lage ist, auf der optischen Röhre 10 zu gleiten
und dazu gedacht ist, Röntgenbilder
auf einem Kontrollbildschirm zu untersuchen, an ihrem distalen Ende
eine rechteckige parallelepipedförmige
Kammer, welche auf der Achse der Hülle zentriert ist und deren
dem distalen bildaufnehmenden Ende des Videoendoskops gegenüberliegende
Fläche
aus einer geschmirgelten lichtdurchlässigen Wand 102 besteht,
auf welcher die Röntgenbildfolie 103 bei 108 befestigt
ist.
-
Der
kompensierte Gelenkarm 2 trägt an seinem distalen Ende
befestigt eine Halterung 35 – in 1, 8 und 15 dargestellt –, an welcher das
Videoendoskop 1 mit der Sperrklinke verriegelt wird. Der
kompensierte Teil 36 des Arms 2 ist in einer verti kalen
Ebene beweglich und trägt
in seinem distalen Ende 37 eine Röhre 38, welche frei
ist, sich um sich selbst um eine vertikale Achse 39 zu
drehen, welche vertikal bleibt, wie auch immer die Position des
kompensierten Teils 36 ist. Der am nächsten liegende Teil 40 des
kompensierten Teils 36 verbleibt durchgängig in der horizontalen Ebene 41,
während das
distale Ende 37 die Möglichkeit
hat, sich in seiner Ebene von unten nach oben zu bewegen. Die Röhre 38 dreht
sich in ihrem rechtwinkligen distalen Teil 41 und verlängert sich
darüber
hinaus in einer vierten zylindrischen Röhre 42 auf derselben
Achse 42, welche frei ist, sich um sich selbst zu drehen
und an ihrem distalen Ende 44 ein Kugellager 45 trägt, dessen Achse 46 parallel
zu der Achse der Röhre 42 ist,
innerhalb welcher sich der Griff 3 des Videoendoskops 1 verriegelt.
Die Achsen 46 und 5 des Lagers und des Videoendoskops 1 fallen
zusammen. Die Röhre 42 enthält einen
kleinen Motor 121, dessen Übertragungsachse 47 parallel
zu der Achse 43 der Röhre 42 ist
und welcher an seinem distalen Ende 48 eine Schneckenschraube 49 trägt, welche
bewirkt, dass der innere Teil 50 des Kugellagers 45 sich
in einer Ebene senkrecht zu der Achse 47 des Motors 121 dreht,
was das Videoendoskop 1, welches damit verbunden ist, mit
sich zieht.
-
Eine
in einer Steuerbox 124 angeordnete elektronische Platte 123,
welche die Oben/Unten- und Links/Rechts-Umkehr des Bildes bewerkstelligt, trägt zwei
Knöpfe 51 zum
Befehlen der Oben/Unten-Umkehr bzw. zum Befehlen der Links/Rechts-Umkehr.
Der Oben/Unten-Umkehrbefehl bewirkt die Umkehr der Adressierung
der Videosignale, welche von der CCD-Aufnahmeeinheit 4 ausgesendet
werden; der Links/Rechts-Umkehrbefehl befielt zunächst dem
kleinen Motor 121, welcher innerhalb der Röhre 42 des
Gelenkarms 2 installiert ist, eine halbe Umdrehung auszuführen, und
kehrt dann die Adressierung der Videosignale um, welche von der
CCD-Einheit 4 ausgesendet werden.