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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Endoskop, das ein optisches
Objektsystem mit einer variablen Brennweite am Ende eines Einfügeteils hat.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Endoskopkappe, die
an einem distalen Ende eines Einfügeteils eines medizinischen
Endoskops angebracht ist.
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Ein
Endoskop, das eine Schleimhaut wie ein Mikroskop vergrößert, kann
einen Brennpunktabstand (Beobachtungsabstand) ändern. Wenn eine Brennweite
eines optischen Objektsystems groß ist, ist der Brennpunktabstand
klein. Wenn das Objekt nicht vollständig bei der idealen Position
ist, ist es außerhalb
des Brennpunkts.
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Die
japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 11-342104 offenbart
ein Zoom-Endoskop, das eine Kappe hat, die an einem distalen Ende
eines Einfügeteils
angebracht ist, um den Abstand zwischen dem Objekt und einem optischen
Objektsystem geeignet beizubehalten. Das Endoskop stellt das Ende
der Kappe als die ideale Brennpunktposition für das optische Objektsystem
ein und platziert das Ende der Kappe in Kontakt mit der Schleimhaut,
um die Schleimhaut bei der idealen Brennpunktposition zu positionieren.
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Jede
der Kappen, die in den japanischen offengelegten Patentanmeldungen
Nr. 10-248792 und 11-342105 offenbart sind, ist zylindrisch geformt
und aus einem peripheren Teil und einem Endteil zusammengesetzt.
Der periphere Teil ist am Außenumfang des
distalen Endes angebracht und der Endteil ist eine vorbestimmte
Länge vom
Ende des distalen Endes und gelangt in Kontakt mit dem Objekt. Da
der Abstand zwischen dem Objekt und einem optischen Objektsystem
beim distalen Ende konstant ist, kann das optische Objektsystem
auf das Objekt fokussiert werden, wenn die vorbestimmte Länge geeignet
eingestellt ist.
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Bei
dem Zoom-Endoskop der japanischen offengelegten Patentanmeldung
Nr. 11-342104 gelangt die Kappe jedoch dann, wenn sie in Kontakt
mit der Schleimhaut ist, aufgrund der Pulsschlagbewegung des Patienten
und jeder anderen Bewegung außerhalb
des Brennpunkts.
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Nachdem
die Kappe angebracht ist, wird eine Stufe zwischen dem peripheren
Teil und dem Endteil ausgebildet. Somit steckt die Kappe im Patientenkörper, wenn
der Einfügeteil
in den Körper
eingefügt
oder aus diesem herausgezogen wird, und dies kann zu einem Schmerz
oder einer Unannehmlichkeit für
den Patienten führen.
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Im
Fall der Kappe der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr.
11-342105 gibt es
eine große
Stufe zwischen dem peripheren Teil und dem distalen Ende. Die Kappe
steckt auch im Körper
bzw. ist darin gelagert.
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US 4 219 013 A ,
welches Dokument derart angesehen wird, dass es das Dokument gemäß dem nächstliegenden
Stand der Technik darstellt, offenbart ein Band-Endoskop zum Schauen
nach vorn, wobei ein weicher und flexibler vorderer Endteil eines Schutzelements
die Doppelrolle spielt, zuzulassen, dass das Endoskop in einen Körperhohlraum
ohne irgendeine Beschädigung
daran eingefügt
wird, und auch als Kappe bzw. Schutzhaube zu wirken.
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Die
vorliegende Erfindung ist angesichts der oben beschriebenen Umstände entwickelt
worden und hat als ihre Aufgabe das Bereitstellen eines Endoskops, das
auf ein Objekt fokussiert werden kann, ohne durch eine Pulsschlagbewegung
eines Patienten und jeder anderen Bewegung beeinträchtigt bzw. beeinflusst
zu werden. Weiterhin kann ein Einfügeteil eines Endoskops sanft
in einem Patientenkörper
eingefügt
und aus diesem herausgezogen werden.
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Die
oben beschriebene Aufgabe wird durch ein Endoskop erreicht, wie
es im Anspruch 1 beschrieben ist. Die abhängigen Ansprüche 2 bis
5 zeigen vorteilhafte Weiterentwicklungen des Endoskops des Anspruchs
1.
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Insbesondere
ist die vorliegende Erfindung auf ein Endoskop gerichtet, das einen
Einfügeteil,
ein optisches Objektsystem und eine Kappe hat. Eine Reihe von Markierungen
ist an einem Innenumfang der Kappe abgelegt, wobei jede Markierung,
bei welcher der distale Endteil des Einfügeteils positioniert ist, einer
jeweiligen Vergrößerung eines
zu beobachtenden Objekts entspricht. Weiterhin ist eine ideale Brennpunktposition
für das
optische Objektsystem eine vorbestimmte Länge hinter einem Ende einer Kappe,
die an einem Außenumfang
des distalen Endes des Einfügeteils
angebracht ist.
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Gemäß der Erfindung
wird die Position, zu welcher das Objekt anschwillt, wenn die Kappe
gegen dieses gedrückt
wird, als die ideale Brennpunktposition eingestellt. Somit kann
das optische Objektsystem auf das Objekt fokussiert werden, ohne
durch die Pulsschlagbewegung des Patienten und jede andere Bewegung
beeinflusst zu werden. Markierungen für verschiedene Vergrößerungen
sind an einem Innenumfang der Kappe ausgebildet. Das Ende des Einfügeteils
wird für
eine entsprechende Vergrößerung auf
eine der Markierungen gelegt.
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Ein
Abschnitt eines Randteils des Endes der Kappe ist mit dem Krümmungsradius
der vorbestimmten Länge
bogenförmig.
Das Objekt wird selbst dann nicht beschädigt, wenn der Randteil gegen
das Objekt gedrückt
wird.
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Weiterhin
ist die Endoskopkappe, die an einem Außenumfang eines distalen Endes
eines Einfügeteils
des Endoskops angebracht ist, aus einem peripheren Teil, der am
Außenumfang
des distalen Endes ist, und einem Endteil, der in Kontakt mit einem Objekt
gelangt, zusammengesetzt. Der periphere Teil ist dünner als
der Endteil; ein Außendurchmesser des
peripheren Teils ist kleiner als ein Außendurchmesser des Endteils,
bevor die Endoskopkappe angebracht wird; und der Außendurchmesser
des peripheren Teils ist im Wesentlichen derselbe wie der Außendurchmesser
des Endteils, nachdem die Endoskopkappe angebracht ist.
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Somit
gibt es keine Stufe zwischen dem peripheren Teil und dem Endteil
und kann der Einfügeteil
des Endoskops ruhig in den Patientenkörper eingefügt und aus diesem herausgezogen
werden.
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Zusätzlich ist
der Endteil weicher als der periphere Teil und gelangt der Endteil
so weich in Kontakt mit dem Objekt.
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Somit
wird das Objekt selbst dann nicht beschädigt, wenn der Endteil gegen
das Objekt gedrückt
wird. Da der periphere Teil härter
als der Endteil ist, ist der periphere Teil fest an dem Ende des Einfügeteils
angebracht.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
Art dieser Erfindung sowie andere Aufgaben und Vorteile von ihr
werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
erklärt
werden, wobei gleiche Bezugszeichen dieselben oder ähnliche
Teile in allen Figuren bezeichnen, und wobei:
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1 eine
Ansicht eines Endoskops ist;
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2 eine
Vorderansicht eines distalen Endes des Endoskops in 1 ist;
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3 ein
Schnitt des distalen Endes des Endoskops in 1 ist;
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4 ein
Schnitt einer am Endoskop in 1 angebrachten
Kappe ist;
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5 ein
vergrößerter Schnitt
eines wesentlichen Teils der Kappe in 4 ist; und
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6 eine
erklärende
Ansicht einer anschwellenden Schleimhaut ist, wenn die Kappe gegen
sie gedrückt
wird.
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Hierin
nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung gemäß den beigefügten Zeichnungen
beschrieben werden.
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1 ist
eine Ansicht eines Endoskops 12 mit einer Kappe 10.
Das Endoskop 12 hat einen Handsteuerteil 14, welchen
ein Bediener hält
und steuert. Der Handsteuerteil 14 ist mit einem Einfügeteil 16 verbunden,
der in einen Patientenkörper
eingefügt
wird, und ist mit einem Universalcode 18 verbunden, der
mit einem Prozessor (nicht gezeigt) verbunden ist.
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Der
Einfügeteil 16 ist
hauptsächlich
aus einem flexiblen Teil 20 aufgebaut, und ein Biegeteil 22 ist
mit einem Ende des flexiblen Teils 20 verbunden und ein
distales Ende 24 ist mit einem Ende des Biegeteils 22 verbunden.
Die Kappe 10 ist am distalen Ende 24 angebracht.
Der Biegeteil 22 ändert
eine Richtung des distalen Endes 24 und der Bediener dreht
einen Winkelknopf 25 des Handsteuerteils 14, um
die Richtung zu ändern.
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Wie
es in 2 gezeigt ist, ist ein Beobachtungsfenster 28 im
Zentrum einer Endfläche 26 des distalen
Endes 24 vorgesehen und sind Belichtungsfenster 30 an
beiden Seiten des Beobachtungsfensters 28 vorgesehen. Das
Beobachtungsfenster 28 und die Belichtungsfenster 30 sind
mit der Endfläche 26 ausgerichtet.
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Das
Beobachtungsfenster 28 ist mit einer Objektlinseneinheit 31 verbunden,
die in 3 gezeigt ist, und die Belichtungsfenster 30 sind
mit Lichtführungen
(nicht gezeigt) verbunden. Eine Geräteführungsöffnung 32 für Geräte, einschließlich Zangen
bzw. Pinzetten, ist in der Endfläche 26 des
distalen Endes 24 ausgebildet, und das Geräteführungsloch 32 ist
das Ende des Gerätewegs 32A.
Der Geräteweg 32A ist
in 1 über
eine Verbindungsrohrleitung 32B und ein flexibles Rohr
(nicht gezeigt) mit einer Kanalöffnung 32C verbunden.
Dies bildet einen Gerätekanal
von der Kanalöffnung 32C zum
Geräteführungsloch 32.
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Eine
Düse 34 zum
Sprühen
einer Waschflüssigkeit
in Richtung zum Beobachtungsfenster 28 ist auch an der
Endfläche 26 des
distalen Endes 24 vorgesehen. Die Düse 34 ist an einer
Flüssigkeitszufuhröffnung 36 angebracht,
die in der Endfläche 26 ausgebildet
ist, und ihre Flüssigkeitssprühöffnung 38 liegt
dem Beobachtungsfenster 28 gegenüber. Die von der Flüssigkeitssprühöffnung 38 gesprühte Waschflüssigkeit
fließt
auf das Beobachtungsfenster 28, um es zu waschen, und dann
wird die Waschflüssigkeit über einen
Schlitz 11 der Kappe 10 nach außen entladen.
Ein Schnitt 11A, der durch eine strichpunktierte Linie
mit zwei Punkten in 4 gezeigt ist, kann anstelle
des Schlitzes 11 ausgebildet sein. Der Schlitz 11 oder
der Schnitt 11A verbessert die Passung der Kappe 10 am
distalen Ende 24 durch Zulassen, dass Luft durch den Schlitz 11 oder
den Schnitt 11A nach außen gelangt. Das Endoskop 12 ist
ein Direktsicht-Endoskop,
mit welchem der Bediener den Körper
entlang der Achse des Einfügeteils 16 beobachtet,
aber ein Seitensicht-Endoskop kann verwendet werden. In diesem Fall
ist ein flacher Teil an der Seite seines distalen Endes ausgebildet
und sind die oben beschriebenen Teile am flachen Teil ausgebildet.
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Die
Objektlinseneinheit 31 in 1 ist aus
einem optischen Objektsystem (optischen Beobachtungssystem) 40 und
einer Bildgabeeinheit 42 aufgebaut. Das optische Objektsystem 40 hat
eine Objektlinse 48, bewegbare Linsen 58 und 60,
eine Relaislinse bzw. Zwischenlinse 61 und ein Prisma 50,
das eine Richtung eines Objektlichts in einer Linsentrommel 46 um
90 Grad ändert.
Eine Bewegung der bewegbaren Linsen 58 und 60 entlang
einer optischen Achse ändert
eine Brennweite des optischen Objektsystems 40.
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Die
bewegbaren Linsen 58 und 60 werden jeweils durch
Linsenrahmen 62 und 64 gehalten und die Linsenrahmen 62 und 64 sind
auf derartige Weise gelagert, dass sie sich entlang einer Führungsnut (nicht
gezeigt) der Linsentrommel 46 entlang der optischen Achse
bewegen. Nockenstifte (nicht gezeigt) sind an den Linsenrahmen 62 und 64 vorgesehen und
mit Nockennuten gekoppelt, die am Außenumfang eines Stangennockens
(nicht gezeigt) ausgebildet sind. Eine Drehung des Stangennockens
per Hand oder durch einen Motor (nicht gezeigt) bewegt die Linsenrahmen 62 und 64 entlang
der Nockennut entlang der optischen Achse. Die Linsentrommel 46 ist
an einem Block 44 fixiert.
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Die
Bildgabeeinheit 42 hat eine Festkörper-Bildgabevorrichtung 54,
die eine auf einem Substrat 52 angebrachte CCD enthält. Die
Festkörper-Bildgabevorrichtung 54 ist
am Prisma 50 fixiert und das optische Objektsystem 40 bildet
das Objektbild auf einer Empfangsfläche des Prismas 50.
Eine Anzahl von Drähten
ist mit dem Substrat 52 verbunden und die Drähte sind
in ein Kabel 56 gebündelt. Das
Kabel 56 erstreckt sich zum Universalcode 18 über den
Ein fügeteil 16 und
den Handsteuerteil 14 und schließt über ein Anschlussstück (nicht
gezeigt) am Ende des Universalcodes 18 an den Prozessor an.
Bildsignale des Objekts, die durch die Festkörper-Bildgabevorrichtung 54 eingefangen
sind, werden durch einen Bildverarbeitungsteil des Prozessors verarbeitet,
und ein Bild des Objekts wird auf einem Monitor (nicht gezeigt)
angezeigt.
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Wie
es in den 3 und 4 gezeigt
ist, ist die Kappe 10 im Wesentlichen wie ein Zylinder
geformt. Die Kappe 10 ist aus transparentem synthetischen
Harz mit einer vorbestimmten Härte,
wie beispielsweise Vinylchloridharz und Polyurethanharz, hergestellt,
so dass sie die Beobachtung mit der Objektlinseneinheit 31 nicht
stört und
sie sich selbst dann nicht deformiert, wenn sie gegen eine Schleimhaut
gedrückt
wird oder die Schleimhaut absorbiert wird. Die Kappe 10 ist
aus einem dünnen
peripheren Teil 82 und einem dicken Endteil 84 aufgebaut,
und sie sind über
einen weichen gekrümmten
Teil 83 verbunden, so dass sich die Dicke an der Grenze
zwischen ihnen nicht drastisch ändert.
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Der
periphere Teil 82 ist an einem Haftteil 86 angebracht,
der am Außenumfang
des distalen Endes 24 ausgebildet ist. Der Haftteil 86 ist
ein Klebemittel zum Fixieren von sich biegendem Gummi 88 des
distalen Endes 24 und des Biegeteils 22 an dem Block 44.
Ein Bezugszeichen 90 bezeichnet eine Kette zum Binden des
sich biegenden Gummis 88 an den Block 44.
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Ein
Außendurchmesser
D des peripheren Teils 82 der zuvor angepassten Kappe 10 ist
ein wenig kleiner als ein Außendurchmesser
D des Endteils 84, wie es in 4 gezeigt
ist. Ein Außendurchmesser
des peripheren Teils 82 der angepassten Kappe 10 ist
im Wesentlichen derselbe wie der Außendurchmesser des Endteils 84,
wie er in 3 gezeigt ist, um einen Schmerz
für den
Patienten zu reduzieren, wenn der Einfügeteil 16 in den Körper eingefügt oder aus
diesem herausgezogen wird. Der periphere Teil 82 ist hart,
um am distalen Ende 24 fest angebracht zu sein.
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Der
Endteil 84 ist eine vorbestimmte Länge vor der Endfläche 26 des
distalen Endes 24, und eine kreisförmige Endfläche 84A in den 5 und 6 gelangt
in Kontakt mit der Schleimhaut 87 oder ähnlichem. Der Endteil 84 ist
weicher als der periphere Teil 82, um die Schleimhaut 87 nicht
zu beschädigen. Die
Härte der
Teile 82 und 84 der Kappe 10 können gemäß den Mengen
an Aushär tungsmittel,
Querverbindungsmittel und Plastifikatoren eingestellt werden. Beispielsweise
erhöht
das Aushärtungsmittel die
Härte und
erniedrigt sie der Plastifikator bzw. Weichmacher. Zusätzlich absorbiert
der Endteil 84 selbst dann, wenn der Endteil 84 gegen
die Schleimhaut 87 gedrückt
wird, die Druckkraft durch elastisches Deformieren, um einen Schmerz
für den
Patienten zu reduzieren.
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Eine
Bezugsmarkierung 92 und sechs Markierungen 94A, 94B, 94C, 94D, 94E und 94F sind
an einem Innenumfang 85 des Endteils 84 mit regelmäßigen Intervallen
P ausgebildet. Die Bezugsmarkierung 92 zeigt eine ideale
Brennpunktposition und die Markierungen 94A, 94B, 94C, 94D, 94E und 94F sind bei
den bestimmten Abständen
P am Innenumfang 85 der Kappe hinter der idealen Brennpunktposition abgelegt.
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Die
Bezugsmarkierung 92 ist eine Länge R hinter der kreisförmigen Endfläche 84A.
Der Grund dafür,
warum die ideale Brennpunktposition nicht bei der kreisförmigen Endfläche 84A ist,
sondern die Bezugsmarkierung 92 ist, ist wie folgt. Wenn
die kreisförmige
Endfläche 84A gegen
die Schleimhaut 87 gedrückt
wird, wie es in 6 gezeigt ist, schwillt die Schleimhaut 87 in
Richtung zu der Endfläche 26 des distalen
Endes 24 etwas an, um mit einer kreisförmigen Ebene ausgerichtet zu
sein, die durch die Bezugsmarkierung 92 umgeben ist. Zusätzlich wird
deshalb, weil der Abschnitt der kreisförmigen Endfläche 84A mit
dem Krümmungsradius
R bogenförmig
ist, die Schleimhaut 87 selbst dann nicht beschädigt, wenn
die kreisförmige
Endfläche 84A gegen
sie gedrückt
wird. Darüber
hinaus beeinflusst eine Pulsschlagbewegung des Patienten nicht die
Beobachtung, da der Endteil 84 die Schleimhaut 87 durch
Drücken
der kreisförmigen
Endfläche 84A gegen
sie hält.
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Beispielsweise
sind die Intervalle P der Markierungen 94A–94F 0,5
mm. Wenn die Endfläche 26 des
distalen Endes 24 an der Markierung 94A ist, ist der
Abstand zwischen dem Beobachtungsfenster (dem optischen Objektsystem) 28 und
der Schleimhaut 87 0,5 mm. Die Abstände zwischen ihnen sind 1,0,
1,5, 2,0, 2,5 und 3,0 mm, wenn die Endfläche 26 jeweils an
den Markierungen 94B–94F ist.
Die Markierungen 92 und 94A–94F können Nuten
oder Erhebungen sein und sie können
gedruckt sein.
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Nun
wird der Betrieb des Endoskops 12 erklärt werden.
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Das
optische Objektsystem 40 wird mit einer Vergrößerung von 70 fokussiert,
wenn der Abstand zwischen dem Beobachtungsfenster 28 und
der Schleimhaut 87 3,0 mm ist, und es wird mit einer Vergrößerung von
80 fokussiert, wenn der Abstand zwischen ihnen 2,5 mm ist, und es
wird mit einer Vergrößerung von
100 fokussiert, wenn der Abstand zwischen ihnen 2,0 mm ist.
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Für die Vergrößerung von 70 ist
die Endfläche 26 des
distalen Endes 24 bei der Markierung 94F. Dann
wird die kreisförmige
Endfläche 87A gegen
die Schleimhaut 87 gedrückt,
um sie zu der Referenzmarkierung bzw. Bezugsmarkierung 92 (der idealen
Brennpunktposition) anschwellen zu lassen, wie es in 6 gezeigt
ist. Somit wird das optische Objektsystem 40 auf die Schleimhaut 87 fokussiert.
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Wie
es oben beschrieben ist, wird die Position, zu welcher die Schleimhaut 87 anschwillt,
wenn die kreisförmige
Endfläche 84A gegen
sie gedrückt wird,
als die ideale Brennpunktposition eingestellt, und der Endteil 84 hält die Schleimhaut 87.
Somit gelangt die Schleimhaut 87 aufgrund der Pulsschlagbewegung
des Patienten nicht aus der idealen Brennpunktposition heraus.
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Daher
kann das Endoskop 12 die Schleimhaut 87 bei der
idealen Brennpunktposition halten, ohne durch die Pulsschlagbewegung
des Patienten und jede andere Bewegung beeinflusst zu werden.
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Da
der Endteil 84 weicher als der periphere Teil 82 ist,
gelangt der Endteil 84 weich in Kontakt mit der Schleimhaut 87,
um sie zu schützen.
Es gibt keine Stufe zwischen dem peripheren Teil 82 und
dem Endteil 84, und es gibt eine solche kleine Stufe (siehe 3)
zwischen dem peripheren Teil 82 und dem sich biegenden
Gummi 88, damit die Kappe 10 nicht in dem Patientenkörper stecken
bleibt. Somit kann der Einfügeteil 86 des
Endoskops 12 ruhig in den Patientenkörper eingefügt und aus diesem herausgezogen
werden, und dies macht es einfacher, das Endoskop 12 zu
bedienen.
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Das
Endoskop 12 wird für
die Vergrößerung von
80 und die Vergrößerung von
100 auf dieselbe Weise bedient.
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Die
sechs Markierungen 94A–94F sind
bei dem Ausführungsbeispiel
mit den Intervallen von 0,5 mm ausgebildet, aber die Anzahl und
die Intervalle der Markierungen können gemäß dem Typ des Endoskops geändert werden.
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Wie
es oben beschrieben ist, wird gemäß dem Endoskop der vorliegenden
Erfindung die Position, zu welcher das Objekt anschwillt, wenn die
Kappe gegen es gedrückt
wird, als die ideale Brennpunktposition eingestellt. Somit kann
das optische Objektsystem auf das Objekt fokussiert werden, ohne
durch die Pulsschlagbewegung des Patienten und jede andere Bewegung
beeinflusst zu werden.
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Wie
es oben beschrieben ist, ist gemäß der Endoskopkappe
der vorliegenden Erfindung der periphere Teil dünner als der Endteil und ist
der Außendurchmesser
des peripheren Teils kleiner als derjenige des Endteils, bevor die
Kappe angebracht wird, und ist der Außendurchmesser des peripheren
Teils im Wesentlichen derselbe wie derjenige des Endteils, nachdem
die Kappe angebracht ist. Somit gibt es keine Stufe zwischen dem
peripheren Teil und dem Endteil und kann der Einfügeteil des
Endoskops ruhig in den Patientenkörper eingefügt und aus diesem herausgezogen
werden.
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Zusätzlich wird
deshalb, weil der Endteil weicher als der periphere Teil ist, das
Objekt nicht beschädigt.
Selbst dann, wenn der Endteil gegen die Schleimhaut gedrückt wird,
absorbiert der Endteil die Druckkraft durch elastisches Deformieren,
um den Schmerz für
den Patienten zu reduzieren.
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Es
sollte jedoch verstanden werden, dass es nicht beabsichtigt ist,
die Erfindung auf die offenbarten spezifischen Formen zu beschränken, sondern die
Erfindung im Gegenteil zum Abdecken aller Modifikationen und anderer
Aufbauten innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche dient.