DE69735303T2

DE69735303T2 - Endoskop mit eingebauter geregelter lichtquelle

Info

Publication number: DE69735303T2
Application number: DE69735303T
Authority: DE
Inventors: Bader-Eddine San Jose BELLAHSENE; YanPeng Cuppertino NG
Original assignee: Stryker Corp
Current assignee: Stryker Corp
Priority date: 1996-08-26
Filing date: 1997-08-19
Publication date: 2006-11-02
Anticipated expiration: 2017-08-20
Also published as: US6110107A; DE69735303D1; EP0932361A1; WO1998008430A1; EP0932361B1

Description

BEZIEHUNG ZU EINER FRÜHEREN EINGEREICHTEN ANMLDUNG
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der provisorischer, US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 60/024 198, die am 26. August 1996 eingereicht wurde.
BEREICH DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Endoskope, die so ausgelegt sind, dass sie einen minimalinvasiven chirurgischen Eingriff erleichtern, und insbesondere ein Endoskop mit einer integrierten Lichtquelle, die die Intensität des von der Lichtquelle emittierten Lichts selbst reguliert.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Ein Endoskop ist ein chirurgisches Instrument, das in einen Körper eingeführt wird, um eine Ansicht des Körpers zu geben, in dem es sich befindet. In der endoskopischen Chirurgie wird ein Endoskop an der Stelle eines Körpers platziert, an der operiert werden muss. Andere chirurgische Instrumente werden im Körper am Operationsort platziert. der Chirurg betrachtet den Operationsort durch das Endoskop, um die anderen chirurgischen Instrumente zur Ausführung des gewünschten chirurgischen Eingriffs zu manipulieren. Die Entwicklung von Endoskopen und deren chirurgischen Begleitinstrumenten hat es ermöglicht, minimalinvasive Operationen durchzuführen, die die Notwendigkeit eliminieren, einen großen Einschnitt vorzunehmen, um Zugang zum Operationsort zu erhalten. Stattdessen werden in der endoskopischen Chirurgie kleine Öffnungen, Portale genannt, gebildet. Ein Vorteil der endoskopischen Chirurgie ist, dass das Ausmaß des Einschneidens in den Körper und damit auch die Größe der Teile des Körpers geringer ist, die nach dem chirurgischen Eingriff heilen müssen. Ein weiterer Vorteil der endoskopischen Chirurgie ist, dass weniger internes Gewebe des Körpers des Patienten der offenen Ümgebung ausgesetzt wird. Diese minimale Öffnung im Körper des Patienten verringert das Ausmaß, in dem das interne Gewebe und die Organe des Patienten infektionsanfällig werden.
Die Möglichkeiten für endoskopische Chirurgie werden durch die Verfügbarkeit von Lichtquellen verbessert, die den Operationsort im Patienten beleuchten sollen. Eine typische Lichtquelle beinhaltet eine Leuchtbirne, die sich außerhalb des Patienten in einer Steuerkonsole befindet. Ein Glasfaserkabel verläuft durch die Steuerkonsole und das Endoskop. Das Kabel hat ein proximales Ende, das so gestaltet ist, dass es das von der Birne emittierte Licht empfängt, und ein distales Ende, das mit einem komplementären Lichtpfosten gekoppelt ist, der in das Endoskop integriert ist. (Nachfolgend ist zu verstehen, dass „proximal" in Richtung auf die Lichtquelle und „distal" in Richtung auf das Endoskop bedeutet.) Wenn die Lichtquelle aktiviert wird, dann wird das von der Birne emittierte Licht durch das Kabel zum Endoskop geleitet. Ein Satz von optischen Fasern im Endoskop überträgt das Licht zum Operationsort. Das emittierte Licht beleuchtet den Operationsort, damit ihn der Chirurg besser sehen kann.
Derzeitige Lichtquellen haben zwar den Fortschritt der endoskopischen Chirurgie vorangetrieben, aber nicht ohne Nachteile. Ein besonderer Nachteil bezieht sich auf die Tatsache, dass zum Beleuchten eines Operationsortes die Lichtquelle für ein Endoskop eine große Menge Lichtenergie übertragen muss. Einige dieser Lichtquellen beinhalten beispielsweise Leuchtbirnen mit 250 Watt Leistung, haben eine Leuchtintensität von etwa 2500 Candela und eine durchschnittliche Luminanz von 40.000 cd/cm². Mit diesen Lichtquellen entstehen Probleme, weil das Endoskop, das an einem Patienten verwendet wird, während der endoskopischen Chirurgie gewechselt werden muss. Ein Endoskopwechsel kann notwendig sein, wenn während des chirurgischen Eingriffs ein anderes Blickfeld auf den Operationsort gewünscht wird; ein solcher Perspektivwechsel kann zuweilen nur durch Wechseln von Endoskopen erhalten werden. Bei diesem Wechsel der Endoskope wird das distale Ende des Glasfaserkabels vom ersten Endoskop abgetrennt und mit dem zweiten Endoskop verbunden. Bevor das Glasfaserkabel an dem zweiten Endoskop angebracht wird, wird es häufig kurzfristig auf ein chirurgisches Tuch abgelegt. Dabei kann ein Problem entstehen, weil die von dem Glasfaserkabel emittierte Lichtenergie die Oberfläche, auf die das distale Ende des Kabels gelegt wurde, rasch erhitzen kann. Wenn die Oberfläche Tuch oder Papier ist, wie z.B. chirurgisches Tuch, dann besteht die Gefahr, dass diese Energie das Tuch versengt. Wenn das Glasfaserkabel versehentlich längere Zeit auf dem Tuch gelassen wird, dann könnte die erzeugte Hitze möglicherweise verursachen, dass das Tuch entweder brennt oder sich entzündet.
Glasfaserbaugruppen sind im US-Patent Nr. 4,666,242 (Cairns) und im US-Patent Nr. 5,353,147 (Grimes) erörtert. Cairns offenbart einen elektrooptischen Verbinder, der unter Wasser zum Verbinden von optischen Fasern verwendet werden kann.
Grimes offenbart eine Vorrichtung zum Ermitteln der Eigenschaften eines optischen Kommunikationspfads durch Verwenden elektrischer Geräte in einem elektrischen Pfad parallel zu dem optischen Kommunikationspfad.
Ein Glasfaserkabel gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus der EP-A-0 049 477 bekannt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Glasfaserkabel für den Einsatz mit einem Endoskop mit integrierter Lichtquelle, um das Ausmaß zu reduzieren, in dem das von der damit verwendeten Lichtquelle emittierte Licht eine thermische Gefahr an einem Operationsort darstellen kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Glasfaserkabel gemäß Definition in Anspruch 1 bereitgestellt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird insbesondere in den Ansprüchen dargelegt. Die obigen sowie weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den Begleitzeichnungen besser verständlich. Dabei zeigt:
1 ein Blockdiagramm der Hauptmerkmale des Endoskops mit integrierter Lichtquelle gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 eine schematische Darstellung der Glühbirne und des zugehörigen Intensitätsreglers innerhalb der Lichtquelle der vorliegenden Erfindung;
3 eine teilweise Draufsicht auf das Glasfaserkabel mit den darin integrierten Steckern im Querschnitt;
4 eine Querschnittsansicht durch die Mitte des Glasfaserkabels;
5A, 5B und 5C Querschnittsansichten von Komponenten, die den Stecker des Glasfaserkabels am proximalen Ende bilden;
6A, 6B und 6C Querschnittsansichten von Komponenten, die den Stecker des Glasfaserkabels am distalen Ende bilden;
7 eine Draufsicht, die illustriert, wie das Glasfaserkabel mit der in der Lichtquelle integrierten Buchse (Lichtkabelanschluss) gekoppelt ist;
8 eine Querschnittsansicht, die illustriert, wie das Glasfaserkabel mit der in die Lichtquelle integrierten Buchse gekoppelt ist;
9 eine auseinander gezogene Ansicht der Komponenten, die die mit der Lichtquelle integrierte Buchse bilden;
10 eine Querschnittsansicht der mit der Lichtquelle integrierten Buchse;
11 ein alternatives Endoskop mit integriertem Lichtquellensystem der vorliegenden Erfindung;
12 eine Perspektivansicht des in dem System von 11 verwendeten Lichtkabels;
13 eine Querschnittsansicht des Lichtquellensteckers des Kabels von 12;
14 eine Querschnittsansicht des Steckers des Kabels von 12 am Endoskopende;
14A eine detaillierte Querschnittsansicht des in 14 gezeigten elektrischen Kontakts;
15 eine auseinander gezogene Ansicht der Komponenten, die den Stecker des Kabels von 12 am Endoskopende bilden;
16 eine auseinander gezogene Ansicht der alternativen Lichtquelle;
17 den Klemmmechanismus, der mit der zum Befestigen des Kabels daran verwendeten Lichtquelle integriert ist;
18 eine auseinander gezogene Querschnittsansicht der Knopfbaugruppe, die mit der Lichtquelle integriert ist, in die das Kabel eingeführt wird;
19 eine Querschnittsansicht der Knopfbaugruppe von 18;
20 eine auseinander gezogene Ansicht der Komponenten, die den am Endoskop montierten Adapter bilden;
21 eine Querschnittsansicht des Adapters von 20;
22 ein Baugruppenschema, das zeigt, wie die 22A und 22B zusammen angeordnet sind, um ein Schema und ein Blockdiagramm der Intensitätsregelschaltung 197 innerhalb der Lichtquelle zu bilden; und
23 eine Schemazeichnung der Leiter und sonstigen mit dem Lichtkabel integrierten elektrischen Komponenten und eine Darstellung davon, wie das Lichtkabel elektrisch mit der Lichtquelle und dem Adapter verbunden ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
1 illustriert die Grundmerkmale des erfindungsgemäßen Endoskopsystems 20. Das Endoskopsystem 20 beinhaltet ein Endoskop 22. Das Endoskop hat einen länglichen hohlen Schaft 23 mit einem distalen Ende 27, das sich innerhalb des Körpers des Patienten befindet. Ein Fenster (nicht dargestellt) bedeckt das distale Ende des Schafts 23. Der Schaft 23 hat auch ein proximales Ende 24, das außerhalb des Patienten bleibt. Ein Okular 25 wird über das proximale Ende 24 gesetzt, um eine Schauöffnung zu bilden, durch die der Chirurg das Operationsfeld betrachtet. Optische Fokussierungselemente (nicht dargestellt) im Schaft 23 dienen zum Vergrößern des sichtbaren Blickfeldes. Die Okulare 25 vieler Endoskope sind so ausgelegt, dass sie eine Fernsehkamera aufnehmen.
Diese Kameras geben dem Operationspersonal eine Ansicht des Operationsortes auf komplementären Monitoren, mit denen sie verbunden sind.
Das Endoskopiesystem 20 beinhaltet eine Lichtquelle 28 zum Beleuchten des Operationsortes. Wie mit Bezug auf 2 zu sehen, beinhaltet die Lichtquelle 28 eine Glühbirne 30 zum Emittieren von Licht, das zum Beleuchten des Operationsortes verwendet wird, auf den das Endoskop 22 gerichtet wird. In einer bevorzugten Version der vorliegenden Erfindung ist die Glühbirne 30 eine Birne, die unter der Handelsmarke HALOMITE als Bulb HTI 250W/SE verkauft wird. Das von der Glühbirne 30 emittierte Licht wird durch einen Fokussierring 32 geleitet. Das von der Glühbirne 30 emittierte Licht wird vom Ring 32 auf eine kreisförmige Blende 34 gerichtet, die drehbar in der Lichtquelle 2b montiert ist. Die Blende 34 ist so geformt, dass sie eine gekrümmte Apertur 36 unmittelbar innerhalb des Perimeters der Blende definiert, die eine veränderliche Querschnittsbreite hat. Das von der Glühbirne 30 emittierte Licht wird auf einen festen Ort gerichtet, der von der Mitte der Blende 34 versetzt ist. Durch das selektive Positionieren der Apertur 36 relativ zu dem Punkt, auf den das Licht gerichtet wird, regelt die Lichtquelle 28 die Intensität des davon emittierten Lichts. Durch selektives Positionieren der Blende 34 können maximal 100% des von der Glühbirne 30 emittierten Lichts auf nur 5 bis 20% des emittierten Lichts von der Lichtquelle 28 übertragen werden. Das von der Lichtquelle 28 emittierte Licht wird durch eine Buchse 43 (1) emittiert.
Die Blende 34 wird selektiv gedreht, um die Position der Apertur 36 mit einem Schrittmotor 37 einzustellen. Ein Intensitätsregler 38 betätigt selektiv den Schrittmotor 37 als Reaktion auf vom Benutzer eingegebene und automatische Befehlssignale, um die Menge an von der Lichtquelle 28 emittiertem Licht zu regulieren. Der Intensitätsregler 38 kann mit einer von zwei Eingaben gesteuert werden. Das emittierte Licht kann manuell durch Verschieben des Gleitschalters 41 geregelt werden, z.B. ein Poti, das sich auf der Fläche der Lichtquelle 28 befindet.
Alternativ ist vorgesehen, dass der Intensitätsregler 38 die Position der Blende 34 automatisch auf der Basis der extern erzeugten Befehlssignale regulieren kann. Diese Befehlssignale werden durch eine Steuereinheit (nicht dargestellt) integral mit der Fernsehkamera angelegt, die am Okular 25 des Endoskops 22 moniert sein kann. Spezieller, die Amplitude des von der Fernsehkamera empfangenen Videosignals wird als Feedback-Signal zum Regeln der Intensität des von der Lichtquelle 28 emittierten Lichtes verwendet. Auf diese Weise regelt die Helligkeit des von der Fernsehkamera erzeugten Bildes letztendlich die Intensität des von der Lichtquelle emittierten Lichts.
Der Intensitätsregler 38 hat ferner eine Schaltung, um die Lichtquelle 28 in einen so genannten Standby-Modus zu schalten. Wenn die Lichtquelle 28 im Standby-Modus ist, dann wird das infolge der Position des Gleitschalters 41 gemessene Signal oder das externe Befehlssignal nicht zum Festlegen der Position der Blende 34 verwendet. Stattdessen betätigt, wenn die Lichtquelle 28 im Standby-Zustand ist, der Intensitätsregler 39 automatisch den Schrittmotor 37, um die Blende 34 zu bewegen, so dass nur eine minimale Lichtmenge von der Lichtquelle 28 emittiert wird.
Das von der Lichtquelle 28 emittierte Licht wird über ein mit einer Buchse 43 gekoppeltes Glasfaserkabel 46 zum Endoskop 22 übertragen. Das Glasfaserkabel 46, das nun mit anfänglicher Bezugnahme auf die 3 und 4 beschrieben wird, beinhaltet einen Kabelkörper 48, in dem sich ein länglicher Kern 50 befindet, der aus einem optisch durchlässigen Material gebildet ist. Der Kern 50 wird von einem isolierenden Schutzmantel 52 umgeben. In einigen Versionen der Erfindung ist der Mantel 52 wenigstens teilweise transparent, um eine schnelle Sichtanzeige des Ein/Aus-Zustands der Lichtquelle und der Intensität des davon emittierten Lichtes zu geben. Ein Ende des Glasfaserkabels 46 ist mit einem Stecker 54 an proximalen Ende ausgestattet, der in die Lichtquellenbuchse 43 eingesteckt wird. Das gegenüberliegende Ende des Kabelkörpers 48 des Glasfaserkabels 46 ist mit einem Stecker 56 am distalen Ende ausgestattet. Der Stecker 56 am distalen Ende ist so ausgelegt, dass er in einen komplementären Lichtpfosten 58 integral mit dem Schaft 23 des Endoskops 22 neben dem Okular 25 passt (1). Glasfaserkabel innerhalb des Schaftes 23 leiten das Licht zum distalen Ende des Schaftes (Kabel nicht illustriert).
Das Glasfaserkabel 46 beinhaltet ferner zwei isolierte elektrische Leiter 62, an die ein Signal angelegt wird, um der Lichtquelle 28 anzuzeigen, ob das Kabel 46 an einem Endoskop 22 angeschlossen ist oder nicht. Die Leiter 62, die jeweils isoliert sind, verlaufen über die Länge des Kabelkörpers 48. In der veranschaulichten Version der Erfindung ist jeder Leiter 62 in einem individuellen Schutzrchr 64 enthalten, das im Mantel 52 des Kabels ausgebildet ist.
Wie mit Bezug auf die 3, 5A, 5B und 5C sichtbar ist, beinhaltet der Stecker 54 am proximalen Ende einen isolierenden Außenkörper 66 aus Kunststoff, der über dem benachbarten Ende des Kabelkörpers 48 sitzt. Der Außenkörper 66 des Steckers 54 am proximalen Ende beinhaltet einen hülsenähnlichen Kopf 68, der über den Kabelkörper 48 hinaus vorsteht. Eine kleine ringförmige Stufe 69 definiert die Trennung des Hauptkörpers des Außenkörpers 66 des Steckers vom Kopf 68. Eine metallische Kopfhülse 70 befindet sich innerhalb des Kopfes 68 des Außenkörpers 66 und verläuft außerhalb des Kopfes 68. In der illustrierten Version der Erfindung ist die Kopfhülse 70 mit einem Ring 72 ausgebildet, der um die Hülse 70 neben dem vorderen Ende des Kopfes 68 des Außenkörpers 66 des Steckers verläuft. Der Ring 72 ist mit einem konkaven Profil ausgebildet, das so ausgelegt ist, dass mit der Lichtquellenbuchse 43 assoziierte herkömmliche gefederte Kugeln leicht darin sitzen können. Das proximale Ende des Kabelkerns 50 erscheint am offenen Ende der Kopfhülse 70.
Ein erster der Leiter 62 des Glasfaserkabels 46 ist elektrisch mit dem Endabschnitt der Kopfhülse 70 verbunden, die im Hauptabschnitt des Außenkörpers 66 des Steckers 54 angeordnet ist. Der zweite Leiter 62 verläuft durch eine kleine Öffnung im Stufenabschnitt 69 des Außenkörpers 66 des Steckers. Der zweite Leiter 62 ist elektrisch an einem metallischen, leitenden, scheibenähnlichen Ring 71 befestigt, der auf der Oberfläche der Stufe 69 sitzt.
Wie in den 3, 6A, 6B und 6C zu sehen ist, beinhaltet ein Stecker 56 am distalen Ende einen isolierenden Außenkörper 74, der über dem benachbarten Ende des Kabelkörpers 48 sitzt. Der Außenkörper 74 des Steckers 56 am distalen Ende weist einen hülsenähnlichen Kopf 76 auf, der sowohl vom Kabelkörper 48 als auch vom Hauptabschnitt des Außenkörpers 74 nach vorne vorsteht. Eine kleine ringförmige Stufe 78 definiert die Trennung zwischen dem Hauptabschnitt des Außenkörpers 74 des Steckers und dem Kopf 76. Eine metallische, leitende Kopfhülse 8O ist im Kopf 68 des Außenkörpers 48 so montiert, dass sie außerhalb des Kopfes 76 verläuft. In der illustrierten Version der Erfindung ist die Kopfhülse 80 mit einem Kragen 82 versehen, der ein rechteckiges Querschnittsprofil hat. Die Kopfhülse 80 sitzt im Außenkörper 74 des Steckers 56, so dass die Frontfläche des Kragens 82 an der Innenfläche der Stufe 78 anliegt. Das vorderste Ende des Kabelkerns 52 erscheint am offenen Ende der Kopfhülse 80.
Ein hülsenähnlicher Kopplungsring 84 aus einem leitenden Metall ist um die Außenseite des Kopfes 76 des Außenkörpers 74 des Steckers 56 montiert. Eine Lippe 86 mit einem nach außen gerichteten konvexen Querschnittsprofil ist integral mit dem vorderen Ende des Kopplungsrings 84 ausgebildet. Der Kopplungsring 84 ist so ausgelegt, dass er in eine mit dem Endoskop 22 assoziierte komplementäre Arretierzunge eingreift. Ein erster der Leiter 62 des Glasfaserkabels 42 ist elektrisch mit einem Endabschnitt der Kopfhülse 80 verbunden, die im Hauptabschnitt des Außenkörpers 74 des Steckers 56 angeordnet ist. Der zweite Leiter 62 verläuft durch eine kleine Öffnung im Stufenabschnitt 78 des Außenkörpers 74 des Steckers. Der zweite Leiter 62 ist elektrisch am Kopplungsring 84 angebracht.
Die Buchse 43 der Lichtquelle 28 wird nun mit Bezug auf die 7–10 beschrieben. Die Buchse 43 beinhaltet eine Adapterplatte 82, die über der Frontfläche der Lichtquelle 28 montiert ist. Die Adapterplatte 82 ist mit einer Öffnung 83 versehen, durch die von der Birne 30 erzeugtes und durch die Blende 34 geleitetes Licht emittiert wird. Ein zylindrischer Knopfkörper 84 sitzt so auf der Adapterplatte 82, dass er über der Öffnung 83 zentriert ist. Der Knopfkörper 84 ist mit einer mittleren Bohrung 85 ausgebildet, die axial durch ihn verläuft. Eine tubuläre Basis 86 ist in der Bohrung 85 des Knopfkörpers 84 montiert. Die Basis 86 ist ferner mit einem Umfangsflansch 87 um ihr proximales Ende versehen, das an der Adapterplatte 82 befestigt ist. Eine Feder 88 befindet sich im Boden der Basis. Ein röhrenähnlicher Federhut 89 sitzt auf der Feder 88. Die Basis 86 ist ferner mit vier kreisförmigen Öffnungen 91 versehen, die um jeweils 90 Grad voneinander beabstandet sind und sich neben dem vorderen Rand des Federhuts 89 befinden. Ein Kugellager 92 sitzt in jeder der Öffnungen 91. Der Knopfkörper 84 ist mit einer rechteckigen Nut 93 zur Aufnahme der Außenabschnitte der Lager 92 ausgebildet.
Ein Plastiksitzring 94 umgibt das exponierte offene Ende der Bohrung 85 des Knopfkörpers 84. Eine leitende Metallkontaktscheibe 95 sitzt in der Oberseite des Sitzrings 94. Spezieller, die Scheibe 95 befindet sich in einer Nut 96, die in der äußersten Fläche des Sitzrings 94 ausgebildet ist. Ein kreisförmiger Knopfadapter 98 dient als Außenelement der Buchse 43. Der Knopfadapter 98 hat eine mittlere Öffnung 102, die den Kopfabschnitt des Steckers 54 am proximalen Ende aufnehmen kann.
Wenn der Stecker 54 am proximalen Ende in der Buchse 43 steckt, dann sitzen die Kugellager 92 in dem vom Ring 72 der Kopfhülse 70 definierten konkaven Raum, um den Stecker in der Buchse zu arretieren. Wenn der Stecker 54 am proximalen Ende so positioniert ist, dann ist die Metallfläche der Kopfhülse 70 mit der benachbarten inneren Metallfläche des Federhuts 89 in Kontakt. Der leitende Ring 71 des Steckers 54 ist mit der leitenden Scheibe 95 der Buchse 43 in Kontakt. Vom Federhut 83 und der leitenden Scheibe 95 ausgehende Drähte (nicht dargestellt) bilden eine elektrische Verbindung zwischen diesen Elementen und dem Intensitätsregler 38.
Eine ähnliche buchsenähnliche Baugruppe befindet sich am Lichtpfosten 58 des Endoskops 22. In einigen bevorzugten Versionen der Erfindung ist diese Baugruppe tatsächlich ein Adapter, der so angeordnet ist, dass er entfernbar am Lichtpfosten 58 befestigt ist. Spezieller, diese (r) Buchse oder Adapter beinhaltet ein leitendes, röhrenähnliches Element, an dem die Außenfläche der Kopfhülse 80 anliegt. Es gibt auch ein oder mehrere leitende Arretierelemente, die so ausgelegt sind, dass sie an der Lippe 86 des Kopplungsrings 84 anliegen, um den Distalende-Stecker 56 am Endoskop 22 zu halten. Ein Leiter verläuft zwischen dem Element, an dem die Kopfhülse 80 anliegt, und dem/den Arretierelement(en), das/die in den Kupplungsring 84 eingreift/eingreifen.
Das Endoskopsystem 20 der vorliegenden Erfindung wird ähnlich wie herkömmliche Endoskopsysteme benutzt. Das von der Quelle 28 erzeugte Licht wird durch das Glasfaserkabel 46 zum Endoskop 22 geleitet. Solange das Kabel 46 an der Lichtquelle 28 angebracht und der distale Stecker 56 im Adapter am Lichtpfosten 58 des Endoskops 22 eingesteckt bleibt, ist ein Schaltkreis über die Leiter 62 integral mit dem Kabel 46 geschlossen. Die Überwachungsschaltung innerhalb des Intensitätsreglers 38 ist vorzugsweise eine elektronische Schaltung, die die Spannung über die Leiter 62 als eine Anzeige dafür erfasst, dass das Kabel 46 im Endoskop eingesteckt ist. Demzufolge sendet die Überwachungsschaltung ein Signal zum Intensitätsregler, das diesen aus dem Standby-Zustand schaltet. So kann der Regler 38 die Intensität des emittierten Lichtes von der Minimaleinstellung auf der Basis manueller Bedieneingriffe oder den Signalen vom Fernsehsystem einstellen.
Wenn der distale Stecker 56 des Kabels 46 jedoch vom Endoskop 22 abgetrennt wird, dann wird die Verbindung über die Leiter 62 unterbrochen. Die Überwachungsschaltung erfasst diesen Leerlaufzustand als eine Anzeige dafür, dass das Glasfaserkabel 46 vom Endoskop 22 abgetrennt wurde. Demzufolge sendet die Überwachungsschaltung ein Signal zum Intensitätsregler 38, das bewirkt, dass dieser in den Standby-Zustand geht. Der Intensitätsregler betätigt dann automatisch den Schrittmotor 37, um ein Rückstellen der Blende 34 in einen niedrigen Lichtemissionszustand zu bewirken. Infolge dieser Rückstellung der Blende emittiert die Lichtquelle 28 nur eine relativ geringe Lichtmenge.
Wenn der distale Stecker 56 des Kabels 46 wieder in ein Endoskop eingesteckt wird, dann wird die Verbindung über die Leiter 62 wieder hergestellt. Die komplementäre Überwachungsschaltung sendet das Signal erneut zum Intensitätsregler 38 und zeigt so die Herstellung der Endoskopverbindung an. Wenn dieses Signal wieder empfangen wird, dann wird der Intensitätsregler wieder aus dem Standby-Zustand geschaltet. In einigen Versionen der Erfindung wird die Lichtquelle erst nach der nachfolgenden manuellen Betätigung eines Standby-Umschalters auf der Oberfläche der Lichtquelle wieder aus dem Standby-Zustand geschaltet. Nach dem Schalten des Intensitätsreglers aus dem Standby-Zustand betätigt der Intensitätsregler den Schrittmotor 37 wieder so, dass die Blende 34 in ihre vorherige Aperturposition zurückkehrt. Die Rückkehr der Blende 34 in ihre Anfangsposition bewirkt, dass die Lichtquelle dieselbe Lichtmenge wie zuvor emittiert.
Das Endoskopsystem 2G der vorliegenden Erfindung bietet ein praktisches Mittel zum Senden von Licht zu einem Operationsort, an dem sich ein Endoskop befindet. Ein Vorteil dieses Systems ist, dass es verhindert, dass die Lichtquelle 28 integral mit dem System große Lichtmengen emittiert, es sei denn, dass das Licht zum komplementären Endoskop 22 geleitet wird. Somit reduziert die Lichtquelle im Laufe der Operation, wenn sie vom Endoskop 22 abgetrennt wird, ohne einen Befehl vom Operationspersonal automatisch die Lichtmenge, die sie durch das assoziierte Glasfaserkabel 46 sendet. Demzufolge kann der distale Stecker 56 des Glasfaserkabels während dieser Abtrennungsperiode auf einer Oberfläche abgelegt werden, ohne Gefahr, dass der Stecker (oder präziser die distale Spitze des Lichtkabels) die Oberfläche versengen oder verbrennen könnte. Außerdem wird, da nur eine minimale Menge an Lichtenergie bei einem so abgetrennten Glasfaserkabel emittiert wird, auch die Möglichkeit reduziert, dass sich Operationspersonal, das den Stecker anfasst, versehentlich die Hände verbrennt.
Außerdem justiert, wenn das Glasfaserkabel 46 wieder an einem Endoskop angeschlossen wird, der Intensitätsregler 38 automatisch die Blende 34 so, dass die Lichtquelle wieder dieselbe Lichtmenge emittiert wie vor dem Abtrennen. Somit bietet das erfindungsgemäße endoskopische System ein Mittel zum Zuführen von Licht zum Operationsort, an dem es verwendet wird, und verhindert, dass Licht emittiert wird, wenn es nicht benötigt wird. Dadurch entfällt die Möglichkeit, dass unbenötigtes Licht am Distalendestecker die Quelle einer potentiell Schaden verursachenden thermischen Energie sein kann.
11 illustriert noch ein weiteres Endoskopsystem 120 der vorliegenden Erfindung. Das System 120 beinhaltet das zuvor beschriebene Endoskop 22. Diese Figur veranschaulicht den Lichtpfosten 58 distal von dem Okular, durch das das Beleuchtungslicht zum Endoskop 22 gesendet wird. Das Beleuchtungslicht für das Endoskop 22 wird von einer Lichtquelle 122 durch ein. Glasfaserkabel 124 zugeführt. Das von dem Kabel 124 übertragene Licht wird dem Endoskop 22 durch einen über dem Lichtpfosten 58 sitzenden Adapter 126 zugeführt.
Das Kabel 124 dieser Version der Erfindung beinhaltet, wie mit Bezug auf die 4 und 12 zu sehen ist, einen länglichen Kern 50 (4) aus einem optisch durchlässigen Material. Der Kern 50 wird mit einem isolierenden Schutzantel 52 bedeckt, der idealerweise optisch durchlässig ist. In einigen Versionen der Erfindung besteht der Schutzmantel 52 aus Silikon. In dem Schutzmantel 52 sind an diametral gegenüberliegenden Positionen zwei Leiter 62 eingebettet. In einer bevorzugten Version der Erfindung sind die Leiter 62 Isolierdrähte mit einer Drahtstärke von 26 Gauge. Ein Lichtende-Stecker 130 bildet ein proximales Ende des Kabels 124; dieser Stecker ist mit der Lichtquelle 122 gekoppelt. Ein Endoskopende-Stecker 132 bildet das gegenüberliegende distale Ende des Kabels 124. Der Stecker 132 am Endoskopende ist der Teil des Kabels 124, der in den Adapter 126 eingesteckt wird.
Der nun mit Bezug auf die 12 und 13 beschriebene Lichtende-Stecker 130 hat einen Griff 136 aus Silikon, der um das Ende des isolierenden Schutzmantels 52 montiert ist. Der Griff 136 ist der Teil des Lichtende-Steckers 130, den eine Person ergreift, um den Stecker in die Lichtquelle 122 einzustecken oder herauszuziehen. Eine Lichteingangsspitze 138 aus Edelstahl oder einem anderen elektrisch leitenden Material sitzt in dem Griff 136 und verläuft von diesem nach vorne. Die Lichteingangsspitze 138 ist die mechanische Komponente des Steckers 130, die den Abschnitt des Kerns 50 bedeckt, der vom Griff nach vorne verläuft, der Teil, der in der Lichtquelle 122 sitzt. Spezieller, die Lichteingangsspitze 138 ist so ausgebildet, dass sie einen Schaftabschnitt 140 hat, der als der am weitesten nach vorne verlaufende Abschnitt des Kabels dient. Unmittelbar distal zum Schaftabschnitt 140 ist die Lichteingangsspitze 138 mit einem Zwischenabschnitt 142 mit einem Außendurchmesser versehen, der größer ist als der des Schaftabschnitts. Die Lichteingangsspitze 138 weist auch einen Schwanzabschnitt 143 auf. Der Schwanzabschnitt 143 hat einen Außendurchmesser, der geringfügig größer ist als der des Schaftabschnitts 140 und kleiner ist als der des Zwischenabschnitts 142. Wie nachfolgend beschrieben wird, verläuft der Schwanzabschnitt 142 der Lichteingangsspitze 138 etwa um zwei Drittel der Distanz durch den Griff 136. Man sieht ferner, dass der Abschnitt des Schwanzabschnitts 143 neben dem Zwischenabschnitt 142 mit einem Gewinde 149 für den nachfolgend erörterten Zweck ausgebildet ist.
Eine Kappe 145, ebenfalls aus Edelstahl oder einem anderen leitenden Material, befindet sich neben dem offenen Ende des Griffs 136 und verläuft um die Lichteingangsspitze 138 herum. Die Lichteingangsspitze 138 und die Kappe 145 sind elektrisch voneinander durch eine Hülse 147 aus einem elektrisch nichtleitenden Material isoliert, typischerweise einem Kunststoff, der die große Hitze und die hohe Feuchtigkeit einer chirurgischen Sterilisation (Temperatur von etwa 132°C (270°F), Luftfeuchtigkeit von etwa 100%) aushalten kann. Man ist der Ansicht, dass die Hülse aus einem Acetalharzplastik hergestellt werden kann, der unter der Handelsmarke DELRIN verkauft wird.
Die Kappe 145 selbst ist so gestaltet, dass sie einen hülsenförmigen Hauptkörper 146 hat, der umfangsmäßig um die Außenfläche der Hülse 147 verläuft. Der Hauptkörper 146 ist so gestaltet, dass er eine flache kreisförmige Fläche 148 definiert, die in einer Ebene lotrecht zur Längsachse der Kappe 145 verläuft. Die Fläche 148 der Kappe 145 ist die am proximalsten liegende Oberfläche der Kappe. Man wird ferner verstehen, dass die Kappe 145 so gestaltet ist, dass die Fläche 148 einen Innendurchmesser von etwa 1,42 cm (0,560 Zoll) und einen Außendurchmesser von etwa 1,91 cm (etwa 0,750 Zoll) hat. Die Bedeutung dieser Abmessungen wird aus der nachfolgenden Erörterung des Koppelns des Kabels 124 mit der Lichtquelle 122 offensichtlich.
Die Innenfläche der Hülse 147 ist mit einem Gewinde 149 versehen, das in das Gewinde 144 der Lichteingangsspitze eingreift, um die Hülse an der Lichteingangsspitze 138 zu halten. Die Innenfläche des Kappenhauptkörpers 146 und die Außenhülse 147 sind jeweils mit einem komplementären Gewinde 150 bzw. 151 versehen, um das Befestigen der Kappe 145 an der Hülse zu erleichtern.
Eine Druckhülse 152 ist schraubend an einem einwärts abgestuften distalen Abschnitt 153 des Kappenhauptkörpers 146 befestigt. Der Griff 136 ist um die Druckhülse 152 herum kompressionsmontiert. Um diese Kopplung von Druckhülse 152 und Griff 136 zu erleichtern, ist die Außenfläche der Druckhülse mit einer Nut 167 versehen, in der ein komplementärer, halbkreisförmiger Profilringflansch 154 integral mit dem Griff 136 sitzt. Man wird ferner beobachten, dass sich in dem Griff am Ende des Schutzmantels 52 eine erste Innenhülse 156 zwischen dem Kern 50 und dem Schutzmantel befindet. Eine zweite, äußere Hülse 158 befindet sich zwischen dem Schutzmantel 52 und der benachbarten Fläche des Griffs 136. Die Hülsen 156 und 158 sind aus Kunststoff gebildet, um das Ende des Schutzmantels 52 zu verstärken.
Der Endoskopende-Stecker 132 hat, wie die 12, 14, 14A und 15 zeigen, seinen eigenen Silikongriff 170, der als Handgriff für den Stecker dient. Der Endoskopende-Stecker ist ferner mit einer Endoskopende-Spitze 172 aus Edelstahl versehen, die teilweise im Griff 170 sitzt und distal davon verläuft. Spezieller, die Spitze 172 am Endoskopende hat einen Basisabschnitt 174 mit einem relativ breiten Durchmesser, der um das offene Ende des Griffs 170 herum sitzt. Die Endoskopende-Spitze 172 verläuft distal vom Basisabschnitt 174 aus und hat einen Schaftabschnitt 176, der distal aus dem Griff 170 hinaus verläuft. Das Glasfaserkabel 50 wird innerhalb des Schaftabschnitts 176 montiert.
Eine Druckhülse 175 ist schraubend an einer Innenwand des Basisabschnitts 174 der Endoskopende-Spitze befestigt und erstreckt sich proximal davon (in Richtung auf die Lichtquelle 122). Die Druckhülse 175 ist im Griff 170 kompressionsmontiert. Um das Befestigen der Druckhülse 175 am Griff 170 zu erleichtern, ist die Druckhülse mit einer ringförmigen Nut 176 um ihre Außenfläche versehen. Der Griff 170 ist mit einem Flansch 178 um seine Innenfläche versehen, der in der Nut 176 sitzt. Eine Nut 189 ist um die Außenfläche des Schaftabschnitts 176 herum ausgebildet.
Man wird ferner beobachten, dass sich innerhalb des Endoskopende-Steckers 132 eine Innenhülse 179 zwischen dem Ende des Schutzmantels 52 und dem Kern 50 befindet. Eine Außenhülse 180 befindet sich zwischen dem Schutzmantel 52 und dem Griff 170. Die Hülsen 179 und 180 sind aus Plastik.
Im Basisabschnitt 174 der Endoskopende-Spitze 172 sind zwei diametral gegenüberliegende Kontakte 188 aus Edelstahl oder einem anderen leitenden Material. Jeder Kontakt 188 hat eine massive zylindrische Basis 192 sowie eine massive Nase 194 mit einem reduzierten Durchmesser. Die Nasen 194 stehen von der Basis 192 ab, so dass sie distal von der benachbarten Fläche des Basisabschnitts 174 der Endoskopende-Spitze vorstehen.
Die Kontakte 188 sitzen in diametral gegenüberliegenden Löchern 190 im Basisabschnitt 174 der Endoskopende-Spitze 172. Spezieller, jeder Kontakt sitzt in einem hülsenähnlichen Isolator 196, der in einem der Löcher 190 befestigt ist. Pilotbohrungen 198, die koaxial von Löchern 190 Basisabschnitt 174 verlaufen, dienen als Schutzrohre, durch die Leiter 62 zu den Kontakten 188 verlegt werden.
23 ist eine schematische Zeichnung, die die Leiter 62 sowie andere elektrisch leitende Komponenten integral mit dem Lichtkabel 124 illustrieren. Ein Widerstand 164 ist zwischen der Lichteingangsspitze 138 und der Kappe 145 geschaltet. (Lichteingangsspitze 138, Kappe 145 und Kontakte 188 sind in 23 als Anschlüsse dargestellt.) Ein Widerstand 166 geht vom Übergang von Kappe 145 und Widerstand 164 aus. Einer der Leiter 62 ist in Reihe zwischen dem freien Ende des Widerstands 166 und einem der Kontakte 188 geschaltet. Ein zweiter Leiter 62 verläuft vom Übergang von Widerstand 164 und Lichteingangsspitze 138 zum zweiten der Kontakte 188. In einigen Versionen der Erfindung haben die Widerstände 164 und 156, die ein Widerstandsnetz bilden, etwa gleiche Werte zwischen 10 KΩ und 1 MΩ. In noch stärker bevorzugten Versionen der Erfindung haben die Widerstände 164 und 166 Werte zwischen etwa 100 KΩ und 220 KΩ.
Die Widerstände 164 und 166 sind physisch in einem Hohlraum innerhalb des Lichtende-Steckergriffs 136 angeordnet. Der Raum um die Widerstände 164 und 166 wird zum Formen des Steckers 130 mit Silikonvergussmaterial ausgefüllt.
Die Lichtquelle 122, die nun mit Bezug auf die 11, 16 und 17 beschrieben wird, beinhaltet eine Lampe 195 zum Emittieren des zum Beleuchten des Operationsortes verwendeten Lichts. Die Intensität des von der Lampe 195 emittierten Lichts wird mit der zuvor beschriebenen justierbar positionierbaren Blende 34 geregelt. Integral mit der Lichtquelle ist auch eine Intensitätsregelschaltung 197 zum Steuern der Betätigung des Motors 37 (2) angeordnet, der die Position der Blende 34 steuert.
Die Helligkeit des von der Lichtquelle 122 emittierten Lichts wird manuell durch Betätigen des Intensitätsregelknopfes 200 eingestellt, der sich außerhalb einer Frontplatte 199 der Lichtquelle befindet. Die Lichtquelle 122 wird durch Drücken des Steuerschalters 201, ebenfalls auf der Frontplatte 199, manuell in den und aus dem Standby-Zustand geschaltet. Durch das Schalten der Lichtquelle in den Standby-Zustand wird der Motor 37 betätigt, um zu bewirken, dass die Blende 34 in die Position gebracht wird, in der nur eine minimale Lichtmenge von der Lichtquelle emittiert wird.
Der Lichtende-Stecker 130 des Kabels 124 wird lösbar in eine Buchse 202 der Lichtquelle 122 eingesteckt. Die Buchse 202 beinhaltet eine Klemmbaugruppe 204, die in einer Klauenplatte 205 unmittelbar hinter der Frontplatte 199 montiert ist. Die Klemmbaugruppe 204 beinhaltet drei Klauen 206, die schwenkbar an einer Klauenplatte 205 montiert sind. Jede Klaue 206 ist aus einem leitenden Metall wie Aluminium gebildet und so gestaltet, dass sie zwei flache Oberflächen (nicht identifiziert) hat. Wenn sich die Klemmbaugruppe 204 im völlig geschlossenen Zustand befindet, dann liegen die flachen Oberflächen der Klauen 206 aneinander an. Das Öffnen der Klemmbaugruppe 204 bewirkt, dass sich die Klauen 206 auseinander bewegen. Die Klauen 206 sind für eine synchrone Bewegung durch ein Klauenzahnrad 208 und einen Satz Arme 210 miteinander verbunden. Eine Feder 211, die zwischen der Klauenplatte 205 und einem der Arme 210 verbunden ist, drückt die Klemmbaugruppe 204 in Richtung auf den geschlossenen Zustand.
Der Offen/Geschlossen-Zustand der Klemmbaugruppe 204 wird durch ein Nabenzahnrad 212 gesteuert, das drehbar an der Klauenplatte 205 befestigt ist, die in das Klauenzahnrad 208 eingreift. Das Nabenzahnrad 212 wird manuell von einem Freigabeknopf 214 gedreht, der außerhalb der Lichtquellenfrontplatte 199 montiert ist. Wenn ein Kabel 122 in die Buchse 202 eingesteckt wird, dann wird der Freigabeknopf 219 gedreht, um die Klauen 206 auseinander zu spreizen. Wenn der Lichtendestecker 130 des Kabels 122 in die Buchse 202 eingesteckt wird, dann wird der Knopf 214 gedreht, um die Klauen 206 zu öffnen, so dass sie dann um den Schaft der Lichteingangsspitze 138 herum geklemmt werden können.
Ein Mikroschalter 213 ist so an der Klauenplatte 205 montiert, dass er sich neben einer der Klauen 206 befindet. Der Offen/Geschlossen-Zustand des Mikroschalters 213 wird durch den Offen/Geschlossen-Zustand der Klemmbaugruppe 204 gesteuert. Wenn die Klemmbaugruppe 204 geschlossen ist, dann ist die benachbarte Klaue 206 vom Wischer des Mikroschalters (Wischer nicht dargestellt) beabstandet und der Mikroschalter ist im offenen Zustand. Wenn die Klemmbaugruppe 204 zum Aufnehmen eines Lichtkabels geöffnet wird, dann liegt die Klaue 206 neben dem Mikroschalter 213 an dem Wischer an, um den Mikroschalter zu schließen. In einigen bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung ist der Mikroschalter 213 so positioniert, dass er schließt, wenn die Klemmbaugruppe 204 genugend geöffnet wird, um ein Kabel mit einer Spitze von wenigstens 0,32 cm (0,125 Zoll) Durchmesser aufzunehmen, dem kleinsten Durchmesser für ein herkömmliches Lichtkabel.
Man wird ferner beobachten, dass ein Draht 215 von einer der Klauen 206 verläuft. Der Draht 215 ist mit der Klaue 206 mit der Intensitätsregelschaltung 197 verbunden.
Wenn also eine Klaue am Metall der Lichteingangsspitze 138 anliegt, dann ist die Spitze mit der Intensitätsregelschaltung 197 verbunden.
Die Buchse 202 beinhaltet auch eine Knopfbaugruppe 216, wie am besten in den 18 und 19 zu sehen ist, die an der Frontplatte 199 der Lichtquelle befestigt ist, durch die die Lichteingangsspitze 138 verläuft. Die Knopfbaugruppe 216 beinhaltet einen kreisförmigen Einsatz 218, der an der Außenfläche der Frontplatte 199 befestigt ist. Der Einsatz 218 ist aus einem nichtleitenden Material wie DELRIN gebildet. Der Einsatz 218 ist so gestaltet, dass er eine mittlere Öffnung 220 hat, durch die die Lichteingangsspitze 138 verläuft. Um die mittlere Öffnung 220 herum befindet sich auch eine große, nach außen gerichtete Senkbohrung 222. Die Oberfläche des Einsatzes, der die Basis der Senkbohrung 222 definiert, ist mit einer Nut 224 versehen.
Ein Kontaktring 228 aus Messing oder einem anderen elektrisch leitenden Material sitzt in der Senkbohrung 222 des Einsatzes 218. Man stellt fest, dass in der veranschaulichten Version der Erfindung die Oberfläche des Kontaktrings 228, die einwärts gewandt ist, mit einer Nut 230 versehen ist. Man wird ferner verstehen, dass der Kontaktring 228 so gestaltet ist, dass er eine mittlere Offnung 231 mit einem Durchmesser zwischen etwa 1,65 cm (0,650 Zoll) und 1,91 cm (0,750 Zoll) hat. Der Kontaktring 228 ist so bemessen, dass ein herkömmliches Kabel, ein Kabel, das keine Endoskoperfassungsschaltung hat, in der Buchse 202 ohne physischen Kontakt mit dem Ring 228 befestigt werden kann. Die meisten herkömmlichen Lichtübertragungskabelsind mit Lichtende-Steckern versehen, die Außendurchmesser haben, die geringer sind als der Durchmesser der Kontaktöffnung 231.
Der Ring 228 wird von einem nichtleitenden Knopf 232 festgehalten, der durch Kompression über dem Einsatz 218 befestigt wird. Der Knopf 232 wird mit einer Öffnung 234 versehen, in die der Endoskopende-Stecker 130 eingesteckt. werden kann. Trotzdem stellt man fest, dass der Teil des Knopfes 232, der die Öffnung 234 definiert, dem Außenperimeter des Kontaktrings 228 gegenüberliegt, um den Ring in seiner Position festzuhalten.
Der Kontaktring 228 wird von einer Feder 236, die sich zwischen dem Ring und dem Einsatz 218 befindet, nach außen vorgespannt. Die Umdrehungen der Feder 236 an den gegenüberliegenden Enden davon befinden sich jeweils in den Nuten 224 und 230 des Einsatzes 218 bzw. des Kontaktrings 228. Eine elektrische Verbindung zwischen der Intensitätsregelschaltung 197 und dem leitenden Ring 228 durch einen Leiter 238. Der Einsatz 218 ist mit einem Durchgangsloch 240 versehen, durch das der Leiter 238 verlaufen kann. Der leitende Ring 228 ist mit einer Bohrung 242 versehen, die das Befestigen des Leiters 238 an dem Ring erleichtert.
Der Adapter 126, an dem der Endoskopende-Stecker 132 befestigt ist, wird nachfolgend mit Bezug auf die 20 und 21 beschrieben. Der Adapter 126 beinhaltet einen Körpermantel 248 aus Metall, der ein Endoskopende 250 hat, das über dem Lichtpfosten 58 des Endoskops 22 sitzt. Das Endoskopende 250 ist so gebildet, dass es eine Endoskopbohrung 251 mit einem Durchmesser definiert, der vom Außendurchmesser des komplementären Lichtpfostens 58 abhängig ist. Ein geteilter Schnappdichtungsring 252 sitzt in einer Nut 254, die um die Innenwand des Körpermantels 248 herum ausgebildet ist, der die Endoskopbohrung 251 definiert. Wenn der Adapter über den Lichtpfosten 58 gesetzt wird, dann sitzt der Schnappring 252 in einer komplementären Nut 253 (11) um den Außendurchmesser des Lichtpfostens 58, um den Adapter an dem Lichtpfosten zu halten.
Der Körpermantel 248 ist ferner mit einem Steckerende 258 mit einem Durchmesser ausgebildet, der größer als der des Endoskopendes 250 ist. Das Steckerende 258 hat eine Steckerbohrung 260 koaxial und in direkter Verbindung mit der Endoskopbohrung 251. Die Steckerbohrung 260 ist so bemessen, dass sie die Endoskopende-Spitze 172 des Endoskopende-Steckers 132 aufnimmt. Ein geteilter Schnappdichtungsring 262 sitzt in der Nut 264, die in der Innenwand des Körpermantels 248 ausgebildet ist, der die Steckerbohrung 260 definiert. Wenn der Endoskopende-Stecker 132 mit dem Adapter 126 gekoppelt ist, dann sitzt der Schnappring 262 in der Nut 184, die im Schaftabschnitt 176 der Endoskopende-Spitze 172 ausgebildet ist.
Der Adapter 126 beinhaltet ferner einen kreisförmigen Kontaktring 266 zum Erzielen eines Kurzschlusses zwischen Kontakten 188. Der Kontaktring 266 sitzt im Isolator 268, der im proximalen Ende des Körpermantels 248 angeordnet ist. Spezieller, die offene Fläche des Steckerendes 258 des Körpermantels 248 ist mit einem ringförmigen Kanal 270 ausgebildet, in dem der hülsenähnliche Isolator 268 schraubend befestigt ist oder in Presspassung sitzt. Der Isolator 268 ist aus einem nichtleitenden, sterilisierbaren Kunststoff wie dem ausgebildet, der unter der Handelsmarke ULTEM verkauft wird.
Die äußere, proximale Fläche des Isolators 268 ist so gestaltet, dass sie eine Nut 272 hat, in der der Kontaktring 256 sitzt. Der Kontaktring 266 ist nach außen in Richtung auf den Endoskopende-Stecker 132 mit einem Paar Federn 274 vorgespannt, die in der Nut 272 des Isolators 268 sitzen. Eine Auswärtsbewegung des Kontaktrings 266 wird durch zwei gegenüberliegende Stifte 276 begrenzt, die ebenfalls aus ULTEM-Kunstoff gebildet sind. Die Stifte 276 verlaufen durch die Öffnungen 278 in der Außenwand des Isolators 268 und durch Bohrungen 280 im Kontaktring 266. Man wird beobachten, dass die Öffnung 278 des Isolators 268 ein ovales Profil hat, um eine Längsbewegung des Kontaktrings 266 relativ zum Isolator zuzulassen. Bei fehlenden Gegenkräften spannen die Federn 276 den Kontaktring 266 so vor, dass er um eine geringe Distanz vom Isolator 268 weg vorsteht.
Die Intensitätsregelschaltung 197 innerhalb der Lichtquelle 122, die die Betätigung des Schrittmotors 37 steuert, wird nun mit Bezug auf die 22A und 22B beschrieben. Die Intensitätsregelschaltung beinhaltet ein Motorsteuergerät 292, das die Zuführung von Kommutationsströmen zu den internen Wicklungen des Motors 37 steuert, um die gewünschte Verschiebung des Motorläufers 291 und der damit verbundenen Blende 34 (2) zu bewirken. In vielen Motorsteuergeräten 292 ist ein tatsächlicher Motorsteuerchip (nicht dargestellt) integriert, der tatsächlich die Motorwicklungen mit einer Spannungsquelle und mit Masse verbindet, um einen Stromfluss durch die Wicklungen zu bewirken. In einigen bevorzugten Versionen der Erfindung wird ein integrierter Motorsteuerungs-Schaltungschip UC3517, hergestellt von Unitrode, im Motorsteuergerät 292 eingesetzt.
Das Motorsteuergerät 292 betätigt den Motor auf der Basis von Signalen, die von einer Schrittsteuerung 294 empfangen werden. Spezieller, die Schrittsteuerung 294 versorgt das Motorsteuergerät 292 mit RICHTUNGS-(DIR)- und SCHRITT-(STEP)-Signalen. Das RICHTUNG-Signal zeigt an, ob der Strom dem Motor 37 zugeführt werden soll, um eine Bewegung des Läufers 291 im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn zu bewirken. Das SCHRITT-Signal ist das eigentliche Signal, das angelegt wird, um anzuzeigen, dass der Motor betätigt werden soll.
Wenn die Lichtquelle 122 nicht im Standby-Modus ist, dann reguliert die Schrittsteuerung 294 die Motorbetätigung auf der Basis von Signalen, die von einem Systemmonitor 295 erzeugt werden. Der Systemmonitor 295 überwacht andere Signale als die, die sich auf den Standby-Modus beziehen, die von der Lichtquelle 122 erzeugt werden. Insbesondere überwacht der Systemmonitor 295 das durch die Benutzerbetätigung des Intensitätsregelknopfes 200 erzeugte Signal, das hierin als Poti dargestellt ist. Der Systemmonitor 295 empfängt auch ein Leuchtkraftsignal, das für das am Operationsort vorhandene Licht repräsentativ ist. Das Signal wird von einem fotoempfindlichen Wandler empfangen, der durch die lichtempfindliche Diode 296 repräsentiert wird, integral mit der Videokamera, die das vom Operationsort durch das Endoskop 22 übertragene Licht empfängt. Der Systemmonitor 295 ist auch mit einem Sensor integral mit dem Motor 37 verbunden, wobei der Sensor durch das Poti 298 repräsentiert wird, das ein für die Rotation des Motorläufers 291 repräsentatives Signal zuführt.
Auf der Basis der empfangenen Eingangssignale erzeugt der Systemmonitor zwei Ausgangssignale, ein BEFOHLENE-HELLIGKEIT-(CMND-BRGHT)-Signal und ein ERFASSTE-HELLIGKEIT-(SNSD-BRGHT)-Signal. Das BEFOHLENE-HELLIGKEIT-Signal ist für die vom Benutzer gewünschte Intensität des Lichts repräsentativ, das von der Lichtquelle emittiert werden soll. Das ERFASSTE-HELLIGKEIT-Signal ist für die gemessene Helligkeit repräsentativ. Beide HELLIGKEIT-Signale werden in Echtzeit auf der Basis der vom Monitor 37, vom Intensitätsregelknopf 200 und dem lichtempfindlichen Wandler 296 empfangenen Feedback-Signale justiert.
Das BEFOHLENE-HELLIGKEIT- und das ERFASSTE-HELLIGKEIT-Signal werden jeweils an die nichtinvertierenden und invertierenden Eingänge eines Master-Komparators 302 angelegt, ebenfalls integral mit der Schrittsteuerung 294. Spezieller, man stellt fest, dass das BEFOHLENE-HELLIGKEIT-Signal an den Master-Komparator 302 durch einen Widerstand 304 und das ERFASSTE-HELLIGKEIT-Signal durch einen Widerstand 306 angelegt wird. Das vom Master-Komparator 302 erzeugte Ausgangssignal wird an eine Motorbetätigungsschaltung 308 angelegt, die auch bestimmte, vom Systemmonitor 295 erzeugte ergänzende Steuersignale empfängt. Auf der Basis der empfangenen Signale sendet die Motorbetätigungsschaltung 308 wiederum selektiv die RICHTUNGS- und SCHRITT-Signale zum Motorsteuergerät 292, um die Betätigung des Motors 37 zu bewirken.
Die Intensitätssteuerschaltung 197 beinhaltet auch eine Standby-Steuerschaltung 312. Die Standby-Steuerschaltung 312 ist mit einer Schrittsteuerschaltung 294 verbunden, um die Betätigung des Motors infolge dessen zu bewirken, dass die Blende 34 in ihre Minimallichtposition geschaltet wurde, unabhängig von den Zuständen der BEFOHLENE- und ERFASSTE-HELLIGKEIT-Signale. In der illustrierten Version der Erfindung beinhaltet die Standby-Steuerschaltung 312 einen NPN-Transistor 314 mit einem Kollektor, der mit dem nichtinvertierenden Eingang des Master-Komparators 302 verbunden ist, und einen an Masse gebundenen Emitter. Wenn der Transistor 314 einschaltet, dann wird der nichtinvertierende Eingang des Master-Komparators 302 an Masse gebunden. Das Anliegen dieses „Null"-Spannungssignals am Komparator 302 bewirkt, dass der Komparator ein Signal anlegt, das wiederum die Motorbetätigungsschaltung 308 veranlasst, das RICHTUNG- und SCHRITT-Signal anzulegen, das zur Betätigung des Motors 37 führt, so dass die Blende 34 in den Minimallichtzustand gedreht wird.
Eine Spannung wird an die Basis des Transistors 314 angelegt, um den Transistor durch eine von zwei Quellen einzuschalten. Zunächst kann die Lichtquelle durch Schließen des Steuerschalters 201 manuell in den Standby-Modus geschaltet werden. Dadurch wird die am Eingang des Inverters 318 anliegende Spannung tiefgezogen, um zu bewirken, dass der Inverter eine hohe Spannung, eine Transistoreinschaltspannung, durch das OR-Gate 320 an den Transistor 314 anlegt. Normalerweise liegt, wenn der Schalter 201 offen ist, eine hohe Spannung am Eingang des Inverters 318 durch einen Widerstand 320 an.
Alternativ wird eine Transistoreinschaltspannung von einer Endoskoperfassungsschaltung 322 an den Transistor 314 angelegt. Die Endoskoperfassungsschaltung 322 überwacht Signale, die dafür repräsentativ sind, ob ein Kabel in die Lichtquelle 122 eingesteckt ist oder nicht, den Typ des Kabels und, wenn es sich um ein Endoskoperfassungskabel handelt, ob ein Endoskop 22 daran angeschlossen ist oder nicht. Je nach den von der Endoskoperfassungsschaltung 322 empfangenen Signalen legt die Endoskoperfassungsschaltung ein ENDOSKOP-ERFASST-Signal an die Standby-Steuerschaltung 312 an. Wenn das ENDOSKOP-ERFASST-Signal nicht anliegt, wird der Transistor 314 eingeschaltet, um die Lichtquelle 122 im Standby-Modus zu halten. Wenn das ENDOSKOP-ERFASST-Signal empfangen wird, dann wird die Standby-Steuerschaltung 312 in einen so genannten „Umschalt"-Modus geschaltet. Wenn die Standby-Steuerschaltung 312 im Umschaltmodus ist, dann kann die Standby-Steuerschaltung benutzt werden, um die Lichtquelle 122 durch manuelles Schalten des Steuerschalters 201 in den und aus dem Standby-Modus zu schalten.
Die Endoskoperfassungsschaltung 322 beinhaltet einen Komparator 324, der ein Signal erzeugt, das dafür indikativ ist, ob ein Kabel an der Lichtquelle 122 geklemmt ist oder nicht. Der Komparator 324 hat einen nichtinvertierenden Eingang, der durch einen Pullup-Widerstand 326 an eine +12 V Gleichspannungsquelle gebunden ist. Der nichtinvertierende Eingang des Komparators 324 ist auch an einen Anschluss des Mikroschalters 213 gebunden. Das gegenüberliegende Ende des Mikroschalters 213 ist an Masse gebunden. Der invertierende Eingang des Komparators 324 wird an den Übergang von zwei in Serie geschalteten Widerständen 328 und 330 angelegt, die zwischen der +12 V Gleichspannungsquelle und Masse geschaltet sind. Die Widerstände 328 und 330 werden so gewählt, dass bewirkt wird, dass ein Signal zwischen 1,0 und 11,0 VDC an den invertierenden Eingang des Komparators 324 angelegt wird.
Der Ausgang des Komparators 324 wird durch einen Widerstand 332 an eine +5 V Gleichspannungsquelle angelegt. Das vom Komparator 324 erzeugte Ausgangssignal wird an einen Inverter 334 angelegt. Der Ausgang des Inverters 334 wird an einen Eingang eines AND-Gates 336 angelegt.
Mit der Endoskoperfassungsschaltung 322 sind auch leitende Klauen 206 der Klemmbaugruppe 204 und der leitende Kontaktring 228 der Buchse 202 integriert. (Die Klauen 226 und der Kontaktring 228 sind in 22A als Anschlüsse dargestellt.) Der mit der Klaue 206 verbundene Draht 215 (17) ist mit Masse verbunden. Der Kontaktring 228 ist durch einen widerstand 340 mit der +5 V Gleichspannungsquelle verbunden. Die am Kontaktring 228 anliegende Spannung ist somit vom Typ des mit der Lichtquelle 122 verbundenen Kabels und, wenn es sich um ein Endoskoperfassungskabel 124 handelt, davon abhängig, ob das Kabel an einem Endoskop 22 angeschlossen ist oder nicht.
Die am Kontaktring 228 anliegende Spannung wird an die nichtinvertierenden Eingänge von drei separaten Komparatoren 342, 344 und 346 angelegt. Der invertierende Eingang des Komparators 392 wird an den Übergang der Widerstände 348 und 350 angelegt, die einen Spannungsteiler zwischen der +5 V Gleichspannungsquelle und Masse bilden. Die Widerstände 348 und 350 werden so gewählt, dass eine Gleichspannung zwischen 3,0 und 4,0 V an den invertierenden Eingang des Komparators 342 angelegt. wird. Die ±5 V Gleichspannungsquelle wird mit dem Ausgang des Komparators 342 durch einen Widerstand 351 verbunden. Das Ausgangssignal vom Komparator 342 wird an den zweiten Eingang des AND-Gates 336 angelegt.
Das Ausgangssignal vom Komparator 342 wird auch an den Eingang eines Inverters 352 angelegt. Das vom Inverter 352 erzeugte Signal wird an einen Eingang eines AND-Gates 357 angelegt.
Der invertierende Eingang des Komparators 344 wird an den Übergang von zwei in Serie geschalteten Widerständen 354 und 356 geschaltet. Die Widerstände 354 und 356 sind zwischen der +5 V Gleichspannungsquelle und Masse geschaltet und haben denselben Wert, so dass ein 2,5 V Gleichspannungssignal am invertierenden Eingang des Komparators 344 anliegt. Die +5 V Gleichsspannungsquelle wird an den Ausgang des Komparators 344 durch den Widerstand 358 gebunden. Das Ausgangssignal vom Komparator 344 wird an den Eingang eines Inverters 360 angelegt. Das vom Inverter 360 erzeugte Signal wird an einen der Eingänge eines AND-Gates 362 angelegt.
Der invertierende Eingang des Komparators 346 ist mit dem Übergang von zwei in Serie geschalteten Widerständen 364 und 368 verbunden. Die Widerstände 364 und 368 verlaufen zwischen der +5 VDC Quelle und Masse und sind so gewählt, dass die am Übergang davon anliegende Gleichspannung zwischen etwa 1,0 und 1,5 V liegt. Die +5 V Gleichspannungsquelle ist an den Ausgang des Komparators 346 durch einen Widerstand 370 gebunden. Das vom Komparator 346 erzeugte Ausgangssignal wird an den zweiten Eingang des AND-Gates 362 angelegt.
Das vom AND-Gate 362 erzeugte Ausgangssignal wird an den zweiten Eingang des AND-Gates 357 angelegt. Die von den AND-Gates 336 und 357 erzeugten Ausgangsignale werden an die Eingänge eines OR-Gates 364 angelegt. Das vom OR-Gate 364 erzeugte Signal ist das von der Endoskoperfassungsschaltung 322 erzeugte Endoskoperfassungssignal. Das vom OR-Gate 369 erzeugte Signal wird an die Standby-Steuerschaltung 312 angelegt. Spezieller, in der illustrierten Version der Erfindung werden die vom OR-Gate 364 erzeugten Signale an einen Inverter 366 integral mit der Standby-Steuerschaltung 312 angelegt. Das Ausgangssignal vom Inverter 366 ist das zweite Eingangssignal zum OR-Gate 320.
Wenn die Lichtquelle 122 betätigt wird und kein Kabel daran angeschlossen ist, dann ist der Mikroschalter 213 offen und ein 5,0 VDC Signal liegt am Kontaktring 228 an. Aufgrund des Zustands des Mikroschalters 213 legt der Komparator 324 ein hohes +5 VDC Signal an den Inverter 334 an. Der Inverter 334 erzeugt somit ein tiefes Signal an seinem komplementären Eingang zum AND-Gate 336. Das AND-Gate 336 legt somit ein tiefes Signal an einen der Eingänge des OR-Gates 3b4 an.
Aufgrund des Anliegens des +5 VDC Signals am Kontaktring 228 drückt der Komparator 342 ebenfalls ein hohes Signal auf. Das hohe Signal wird vom Inverter 352 invertiert. Das vom Inverter 352 erzeugte tiefe Signal bewirkt, dass auch das AND-Gate 357 ein tiefes Signal erzeugt. Somit werden zwei tiefe Signale am OR-Gate 364 angelegt. Das OR-Gate 364 drückt somit ein tiefes Signal auf, das von der Standby-Steuerschaltung 312 als ENDOSKOPERFASSUNG-Signal interpretiert wird, ein Befehl, um die Lichtquelle in den Standby-Modus zu schalten. In der veranschaulichten Version der Erfindung wird das Signal vom Inverter 366 invertiert. Das resultierende hohe Signal wird somit durch das OR-Gate 320 an die Basis des Transistors 314 zum Einschalten des Transistors angelegt.
Wenn ein Lichtkabel, unabhängig von seinen Endoskoperfassungsfähigkeiten, in die Buchse 202 eingesteckt wird, dann wird der Mikroschalter 213 durch die Auswärtsbewegung der benachbarten Klaue 206 geschlossen (17). Das Schließen des Mikroschalters 213 bewirkt, dass die am nichtinvertierenden Eingang des Komparators 329 anliegende Spannung auf null abfällt und der Ausgang des Komparators ebenfalls tief geht. Aufgrund der Inversion des vom Komparator 324 erzeugten Signals durch den Inverter 334 wird somit verhindert, dass ein hohes Signal an einen Eingang des AND-Gates 336 angelegt wird.
Wenn ein herkömmliches Kabel an der Lichtquelle 122 angebracht wird, dann ist die mit dem Lichtende-Stecker. intergrierte Kappe um eine geringe Distanz einwärts vom Kontaktring 228 beabstandet. Somit bleibt die Schaltung zwischen den leitenden Klauen 206 und dem Kontaktring 228 offen. Demzufolge sind die von den Komparatoren 342, 344 und 346 erzeugten Signale dieselben wie im Kein-Kabel-Zustand. Daher erzeugt der Komparator 342 ein hohes Signal, das an den zweiten Eingang des AND-Gates 336 angelegt wird. Da beide Eingänge zum AND-Gate 336 im H-Zustand sind, erzeugt das AND-Gate ein hohes Signal am OR-Gate 364. Das OR-Gate 364 legt somit ein hohes ENDOSKOPERFASSUNG-Signal an die Standby-Steuerschaltung 312 an.
Der Inverter 366 invertiert das ENDOSKOPERFASSUNG-Signal und legt es an das OR-Gate 320 an. Somit setzt die Standby-Steuerschaltung 312 die Lichtquelle nicht automatisch in den Standby-Modus. Der Schalter 201 kann jedoch betätigt werden, um die Lichtquelle manuell in den und aus dem Standby-Modus zu schalten.
Wenn ein Endoskoperfassungskabel 124 mit der Lichtquelle 122 gekoppelt ist, dann wird eine erste elektrische Verbindung zwischen der Klaue 206 und der Lichteingangsspitze 138 hergestellt, wie mit Bezug auf 23 zu sehen ist. Gleichzeitig wird eine zweite elektrische Verbindung zwischen der Kappe 145 und dem Kontaktring 228 hergestellt. Somit wird der elektrische Schaltkreis zwischen der Klaue 206 und dem Kontaktring 228 geschlossen. Unter der Annahme, dass das Kabel 124 nicht an ein Endoskop 22 angeschlossen wird, befindet sich in dieser Schaltung nur der Widerstand 164. Demzufolge fällt die am Kontaktring 228 anliegende Gleichspannung auf etwa 2,8 V ab.
Wenn die Kein-Endoskop-Spannung am Komparator 342 anliegt, dann geht das Ausgangssignal des Komparators in den L-Zustand über. Das vom Komparator 342 erzeugte tiefe Signal bewirkt, dass das von den AND-Gates 336 erzeugte Ausgangssignal ebenfalls in den L-Zustand übergeht. Das vom AND-Gate 336 erzeugte tiefe Signal wird an einen Eingang des OR-Gates 364 angelegt. Wenn die Spannung des Kontaktrings 228 in diesem Kein-Endoskop-Spannungszustand ist, dann legt der Komparator 344 weiter ein Signal im H-Zustand an. Das Signal wird vom Inverter 360 in den L-Zustand invertiert. Das vom Inverter 360 erzeugte tiefe Signal wird an einen Eingang des AND-Gates 362 angelegt, um das Ausgangssignal vom AND-Gate 362 in den L-Zustand zu setzen.
Der tiefe Zustand des AND-Gates 362 bewirkt ebenso einen Übergang des AND-Gates 357. Demzufolge werden zwei tiefe Signale an das OR-Gate 364 angelegt. Das OR-Gate 364 legt somit ein tiefes ENDOSKOPERFASSUNG-Signal an die Standby-Steuerschaltung 312 an. Der Empfang des ENDOSKOPERFASSUNG-Signals schaltet, wie erörtert, den Transistor 314 ein, um die Lichtquelle 122 zwangsweise in den Standby-Modus zu schalten.
Wenn das Endoskoperfassungskabel 124 mit einem Endoskop 22 verbunden ist, an dem ein Adapter 126 angebracht ist, dann liegen die Kabelkontakte 188 am Adapter-Kontaktring 266 an. Der Kontaktring 266 vollendet somit die Verbindung zwischen den Leitern 62, um den Widerstand 166 mit dem Widerstand 164 parallel zu schalten. Das Integrieren des Widerstands 166 in die Schaltung dient somit dazu zu bewirken, dass die am Lichtquellenkontaktring 228 anliegende Gleichspannung auf etwa 2,0 V abfällt.
Wenn die Gleichspannung am Kontaktring 228 auf 2,0 V abfällt, die Endoskop-angeschlossen-Spannung, dann legt der Komparator 392 weiter ein tiefes Ausgangssignal an. Man wird jedoch beobachten, dass das Ausgangssignal vom Komparator 342 vom Inverter 352 invertiert wird und das resultierende hohe Signal an einen der Eingänge des AND-Gates 357 angelegt wird.
Der Abfall der Spannung des Kontaktrings 228 auf den Endoskop-angeschlossen-Pegel bewirkt jedoch, dass das Ausgangssignal vom Komparator 344 in den L-Zustand übergeht. Dieses tiefe Ausgangssignal wird vom Inverter 360 invertiert und als hohes Signal an einen Eingang des AND-Gates 362 angelegt. Der zweite Eingang des AND-Gates 362 empfängt in diesem Zustand ein hohes Signal vom Komparator 346. Demzufolge legt das AND-Gate 362 ein hohes Signal an den zweiten Eingang des AND-Gates 357 an.
Da im Endoskop-angeschlossen-Zustand das AND-Gate 357 als Eingänge zwei hohe Signale empfängt, legt das AND-Gate ein hohes Signal an. Dieses hohe Signal wird durch das OR-Gate 364 als ENDOSKOP-ERFASST-Signal an die Standby-Steuerschaltung angelegt. Der Empfang des ENDOSKOP-ERFASST-Signals bewirkt, dass die Standby-Steuerschaltung den Transistor 314 abschaltet, so dass die Systemüberwachungsschaltung 295 die Signale erzeugt, die zum Regeln der Intensität des von der Lichtquelle 122 emittierten Lichts verwendet werden. Die Lichtquelle 132 kann weiterhin manuell durch Schließen des Schalters 201 in den Standby-Modus gesetzt werden.
Ein Vorteil des Endoskopsystems 120 ist, dass die Lichtquelle 122 sowohl mit dem Endoskoperfassungskabel 124 als auch mit herkömmlichen Kabeln verwendet werden kann. Wenn ein herkömmliches Kabel in die Lichtquelle 122 eingesteckt wird, dann arbeitet die Lichtquelle auf herkömmliche Weise und kann durch Drücken der Steuertaste 201 in den Standby-Modus geschaltet werden. Wenn das Endoskoperfassungskabel 124 verwendet wird, dann setzt die Intensitätsregelschaltung 124 die Lichtquelle automatisch immer dann in den Standby-Modus, wenn das Kabel nicht am Endoskopadapter 126 angeschlossen ist.
Man muss erkennen, dass sich die obige Beschreibung mit einer spezifischen Ausgestaltung gefasst und dass die Erfindung von dem oben Beschriebenen abweichen kann. Die Erfindung kann Kabelstecker, Lichtquellenbuchsen und Endoskopkabeladapter verwenden, die sich von den beschriebenen unterscheiden. So können beispielsweise in einigen Versionen der Erfindung die leitenden Kontakte an den Kabelsteckern und komplementären Buchsen/Adaptern nicht longitudinal voneinander beabstandet sein, wie oben beschrieben wurde. In diesen Versionen der Erfindung können sich diese Kontakte an anderen radialen Stellen um einen gemeinsamen Umfang befinden.
Gemäß der Erfindung hat das Glasfaserkabel nicht die offenen Leiter der beschriebenen Ausgestaltung. Ein kleiner Schalter befindet sich im Endoskopende-Stecker des Glasfaserkabels. Dieser Schalter ist mit einem Kontakt versehen, der die Verbindung über die Leiter 62 schließt, wenn ein komplementäres Bewegungselement nach dem Anschließen des Kabels an dem Endoskop 22 verschoben wird.
Ferner ist zu erkennen, dass die Intensitätsregelschaltung 197 mit Umgehungsschaltern versehen werden kann, die es dem Operationspersonal gestatten, die Emission von Licht unabhängig vom Anschluss/Trennzustand des assoziierten Endoskoperfassungs-Glasfaserlichtkabels zu regulieren. Es ist ebenso zu erkennen, dass der Mechanismus zum Regeln der Intensität des von der Lichtquelle emittierten Lichts ebenfalls von dem beschriebenen abweichen kann. So verwenden z.B. andere Versionen der Erfindung möglicherweise keine Blende mit variabler Apertur. In diesen Versionen der Erfindung kann die Intensitätsregelschaltung die Erregungsspannung oder den Erregungsstrom regulieren, mit der/dem die lichtemittierende Birne versorgt wird, um die Menge des von der Birne selbst emittierten Lichts zu regulieren. Auch könnte der Intensitätsregler so konfiguriert werden, dass die Birne oder ein anderes lichtemittierendes Element abgeschaltet wird, wenn das Kabel vom komplementären Endoskop abgetrennt wird.
Auch wurde die offenbarte Schaltung 197 zwar mit einem Satz von diskreten Komponenten offenbart, aber dies braucht nicht unbedingt der Fall zu sein. In einigen Versionen der Erfindung kann die Intensitätsregelschaltung einen Mikroprozessor beinhalten, der speziell so programmiert ist, dass er auf herkömmliches Kabel/Endoskoperfassungskabel und Endoskop-angeschlossen/abgetrennt-Signalzustände durch Schalten der Lichtquelle in den und aus dem Standby-Modus anspricht. In diesen sowie in anderen Versionen der Erfindung kann sich die Schaltung im Endoskoperfassungskabel von dem oben Beschriebenen unterscheiden. So kann es möglicherweise wünschenswert sein, die Widerstände zu entfernen und dafür logische Komponenten einzusetzen, die die Sterilisierungsumgebung aushalten können, der das Kabel ausgesetzt wird. Ferner kann es in einigen Versionen der Erfindung wünschenswert sein, zwei Leiterpaare in dem Glasfaserkabel vorzusehen. Ein erstes Paar kann wie beschrieben am Adapter 126 angeschlossen werden. Das zweite Leiterpaar wäre tatsächlich ein einzelner Leiter, der mit zwei zusätzlichen Kontakten integral mit dem Stecker am proximalen Ende verbunden wird. Die Endoskoperfassungsschaltung könnte dann überwachen, ob die komplementären Leiter in Verbindung mit der Lichtquellenbuchse einen offenen oder einen geschlossenen Schaltkreis bilden oder nicht. Auf der Basis des Zustands dieses Schaltkreises könnte die Endoskoperfassungsschaltung innerhalb der Lichtquelle die Zustände herkömmliches Kabel/Endoskoperfassungskabel und Endoskop angeschlossen/abgetrennt des Systems 120 beurteilen. Bei dieser Schaltung würde die Notwendigkeit entfallen, das Endoskoperfassungskabel mit Widerständen oder anderen diskreten Komponenten auszustatten.
Es ist ferner zu erkennen, dass der Kontaktring 266 integral am Lichtpfosten 58 des Endoskops 22 integriert sein kann.

Claims

Glasfaserkabel (124), das Folgendes umfasst: einen Kern (50), der aus lichtdurchlässigem Material gebildet ist, und einen um den Kern herum angeordneten elektronisch isolierenden Mantel (52), wobei der Kern und der Mantel ein erstes, proximales Ende und ein zweites, distales Ende gegenüber dem proximalen Ende haben; einen ersten und einen zweiten elektrischen Leiter (62), die in dem Mantel (52) an beabstandeten Stellen so angeordnet sind, dass sie vom proximalen Ende des Mantels zum distalen Ende des Mantels verlaufen; und einen ersten Stecker (130), der auf dem proximalen Ende des Mantels sitzt, wobei der erste Stecker eine Lichteingangsspitze (138, 145), die das proximale Ende des Kerns umschließt, sowie einen ersten und einen zweiten voneinander beabstandeten, exponierten elektrischen Kontakt (138, 145) aufweist, wobei der erste elektrische Leiter am ersten elektrischen Kontakt und der zweite elektrische Leiter am zweiten elektrischen Kontakt angebracht ist, und wobei ein zweiter Stecker (132) auf dem distalen Ende des Mantels sitzt, um das distale Ende des Kerns mit einem Endoskop (22) zu verbinden, wobei die Leiter (62) zwischen den Kontakten (138, 145) im ersten Stecker zum zweiten Stecker verlaufen, gekennzeichnet durch: einen Schalter, der im zweiten Stecker (132) angeordnet ist, wobei die elektrischen Leiter (62) mit dem genannten Schalter verbunden sind, wobei der genannte Schalter einen Kontakt hat, der die Verbindung über die Leiter (22) nur dann herstellt, wenn ein komplementäres bewegliches Element beim Verkuppeln des zweiten Steckers mit dem Endoskop verschoben wird.
Glasfaserkabel nach Anspruch 1, das ferner einen Widerstand (166) aufweist, der in Reihe mit einem der elektrischen Leiter (62) geschaltet ist.
Glasfaserkabel nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Stecker (130) eine Kappe (145) aus einem elektrisch leitenden Material aufweist, die um einen distalen Abschnitt einer elektrisch leitenden Lichteingangsspitze (138) herum angeordnet und durch eine Isolierhülse (147) elektrisch von der genannten Lichteingangsspitze isoliert ist, so dass die genannte Lichteingangsspitze als der erste elektrische Kontakt fungiert; und wobei die genannte Kappe als der zweite elektrische Kontakt fungiert.
Glasfaserkabel nach Anspruch 3, wobei die Lichtendspitze (138) des ersten Steckers einen Endabschnitt (143) integral mit einem Schaftabschnitt (140) aufweist, der in der Kappe (145) angeordnet ist, und eine Hülse (147) aus einem elektrisch isolierenden Material verläuft um den Endabschnitt der Lichtendspitze, befestigt die Lichtendspitze an der Kappe und isoliert die Lichtendspitze von der Kappe.
Glasfaserkabel nach Anspruch 3 oder 4, wobei der erste Stecker einen Griff (136) aus einem elektrisch isolierenden Material aufweist, wobei der Griff mit einem offenen Ende ausgebildet ist und in Richtung auf den zweiten Stecker verläuft, wobei das offene Ende des Griffs auf einem benachbarten Endabschnitt der Kappe (145) sitzt.