EP4646130A1 - Medizinisches bildgebungsinstrument, verbinder, system und verfahren für den betrieb eines medizinischen bildgebungsinstruments - Google Patents

Medizinisches bildgebungsinstrument, verbinder, system und verfahren für den betrieb eines medizinischen bildgebungsinstruments

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Publication number
EP4646130A1
EP4646130A1 EP24704723.6A EP24704723A EP4646130A1 EP 4646130 A1 EP4646130 A1 EP 4646130A1 EP 24704723 A EP24704723 A EP 24704723A EP 4646130 A1 EP4646130 A1 EP 4646130A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
interchangeable shaft
connector
handle
medical imaging
imaging instrument
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24704723.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Johannes Eisenlauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Karl Storz SE and Co KG
Original Assignee
Karl Storz SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Karl Storz SE and Co KG filed Critical Karl Storz SE and Co KG
Publication of EP4646130A1 publication Critical patent/EP4646130A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00112—Connection or coupling means
    • A61B1/00121—Connectors, fasteners and adapters, e.g. on the endoscope handle
    • A61B1/00124—Connectors, fasteners and adapters, e.g. on the endoscope handle electrical, e.g. electrical plug-and-socket connection
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00064—Constructional details of the endoscope body
    • A61B1/00105—Constructional details of the endoscope body characterised by modular construction
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/045—Control thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/05—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances characterised by the image sensor, e.g. camera, being in the distal end portion
    • A61B1/053—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances characterised by the image sensor, e.g. camera, being in the distal end portion being detachable
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00163—Optical arrangements
    • A61B1/00174—Optical arrangements characterised by the viewing angles
    • A61B1/00179—Optical arrangements characterised by the viewing angles for off-axis viewing
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00163—Optical arrangements
    • A61B1/00174—Optical arrangements characterised by the viewing angles
    • A61B1/00181—Optical arrangements characterised by the viewing angles for multiple fixed viewing angles

Definitions

  • the present invention relates to a medical imaging instrument, in particular an endoscope, a connector for a medical imaging instrument, a system, in particular a medical system, and a method for operating a medical imaging instrument.
  • An endoscope is often used to carry out a diagnostic and/or therapeutic procedure on a part of a patient's body that is difficult to access. Difficult-to-access parts of the body are particularly hollow spaces such as a body cavity and/or a hollow organ.
  • the endoscope is designed in such a way that it can be partially guided into the patient's cavity to carry out the diagnostic and/or therapeutic procedure.
  • the endoscope is usually designed to shine light into the patient's cavity.
  • Endoscopes comprise an elongated shaft that is partially inserted into the patient's cavity.
  • a distal end of the shaft is aligned so that it points primarily in the direction of the anatomical structure. This allows the anatomical structure to be specifically illuminated. The light reflected from the anatomical structure can then be captured by the distal end of the shaft for imaging. After imaging, the anatomical structure can be displayed to a user.
  • endoscopes have an image sensor in the distal end of the shaft. It is then not necessary to guide the recorded light to a proximal end of the shaft using optical elements such as glass fibers, light guides, rod lenses or the like. In particular, imaging errors that can occur when the light is guided along the shaft can be avoided. Furthermore, small shaft diameters can be achieved because the shaft only has to contain electrical lines and no optical components. Such endoscopes often also have light-generating elements such as LEDs in the distal end of the shaft. The attachment of the light source and camera in the distal end section also allows the endoscope in question to be provided with a flexible shaft. Furthermore, endoscopes can define different main viewing directions.
  • the shape of the distal end and a specific arrangement of optical elements and the image sensor can define a main viewing direction of 30°.
  • Another endoscope can define a different main viewing direction, for example 0°. This can refer to an angle relative to a longitudinal axis of the shaft of the endoscope.
  • the object is achieved according to the invention by a medical imaging instrument, a connector, a system and a method for operating a medical imaging instrument as described herein and defined in the claims.
  • the present invention provides for the provision of a medical imaging instrument, in particular an endoscope.
  • the medical imaging instrument comprises a handle which comprises at least one base electronics, an interchangeable shaft which can be detachably connected to the handle and which comprises at least one camera which is designed to generate image data, and a connection unit which is designed to connect the camera to the base electronics and to transmit image data from the camera to the base electronics.
  • the medical imaging instrument according to the invention has a high degree of flexibility, particularly during the performance of a diagnostic and/or therapeutic action.
  • the medical imaging instrument according to the invention is Imaging instrument efficient and reliable. A user of the imaging instrument saves a lot of time when carrying out the diagnostic and/or therapeutic action and, in addition, the operation is cost-effective. Even in time-critical situations, the imaging instrument enables a flexible and efficient reaction to an event, in particular during the performance of a diagnostic and/or therapeutic action.
  • a resource saving is advantageously achieved, since fewer handles are required overall for carrying out several actions, for example within a day, a week and/or over a longer period of time. This applies in particular with regard to the requirement that medical
  • Imaging instruments must be sterile and/or easily sterilizable in order to be suitable for use on a patient.
  • the features according to the invention allow separate cleaning, sterilization and/or autoclaving .
  • a quick change of the interchangeable shaft for example to provide a different type of camera, enables a wide range of applications for the imaging instrument and increases user-friendliness. This is particularly advantageous for the quality of the action on the patient, as the user does not have to get used to a new handling after changing the shaft. This increases the user's focus, as they do not have to direct their attention to a changed handling, and the use of the imaging instrument is more intuitive.
  • the imaging instrument can be an endoscope and/or an exoscope.
  • the handle basically provides an interface for mechanical manipulation of the imaging instrument.
  • the handle can be grasped by a user and the imaging instrument can be moved in space.
  • the imaging instrument can be attached to a robot, in particular a medical robot, by means of the handle and/or can be grasped and/or held by the robot.
  • the robot can be set up to carry out an action, in particular a diagnostic action and/or an intervention.
  • the imaging instrument can be attached to a holding arm by means of the handle.
  • the holding arm can be set up to hold the imaging instrument, in particular to assist the user in carrying out the action.
  • the handle can be designed with regard to have an ergonomic shape for use by the user.
  • the handle has a preferred orientation with respect to a grip of the user.
  • the handle can comprise at least one control element, such as one or more buttons, keys, switches and/or rotary controls. These can be arranged in such a way that operability is simplified.
  • the handle can have a preferred rotation position. This can mean that the at least one control element is arranged on a lateral side of the handle.
  • a rotation of the handle in particular a rotation of approximately 180° relative to the preferred rotation position, about a longitudinal axis of the imaging instrument, can result in operability being made more difficult, for example because the control elements are now arranged on a side that is difficult for the user to reach.
  • the base electronics can be set up to supply and/or control the camera.
  • the base electronics can be set up to communicate with a display unit, in particular to forward information such as image data to the display unit.
  • the base electronics can comprise an interface that is set up for communication with the user.
  • the interface can comprise at least one control element.
  • the base unit can comprise a computing unit, for example a processor, a memory unit, a communication unit and/or a controllable and/or controllable power electronics.
  • the interchangeable shaft can comprise at least one lighting element, such as a light-emitting element, for example an LED and/or a laser diode.
  • At least one of the lighting elements can be a white light lighting element, in particular a white light LED.
  • the base electronics can be configured to supply the lighting element with application-specific and/or operating state-specific electrical energy.
  • Application-specific/operating state-specific can in particular mean that a light intensity and/or an emission spectrum of the lighting element can be adjusted with respect to an application/operating state. In some cases, this can be accomplished by mixing light from different lighting elements and/or by selectively activating and/or deactivating certain lighting elements for different applications/operating states.
  • the light intensity can be adjustable automatically and/or by the user.
  • the interchangeable shaft can comprise lines for conducting electrical energy and/or digital and/or analog signals and a heat pipe for dissipating waste heat from the camera and/or the lighting element.
  • the interchangeable shaft can also comprise a distal end.
  • the camera and/or the lighting element is arranged in the distal end of the interchangeable shaft.
  • the interchangeable shaft can also comprise a shaft that is elongated along the longitudinal axis.
  • the shaft can be a rigid shaft. This can mean that the shaft is designed not to deform or only to deform slightly during use.
  • the length of the shaft can be, for example, 5 cm to 200 cm, in particular 20 cm to 100 cm.
  • the interchangeable shaft can be flexible and/or comprise a flexible shaft.
  • Detachably connectable can in particular mean that the interchangeable shaft can be connected to the handle quickly, easily and/or reversibly.
  • the interchangeable shaft can be repeatedly connected to and detached from the handle without causing damage.
  • the interchangeable shaft can be connected and/or detached within 30 seconds, in particular within 20 seconds.
  • simple can mean that the interchangeable shaft can be connected and/or detached by just one user.
  • the interchangeable shaft can be steam-tight and/or autoclavable in a released state.
  • the camera may include an image sensor and an optic.
  • the image sensor may be, for example, a CCD chip or a CMOS chip.
  • the camera may include more than one image sensor.
  • the camera may be a stereo camera and/or include two image sensors.
  • the camera may be configured to generate digital image data.
  • the camera may be configured to generate analog image data.
  • the camera may include a computing unit configured to generate digital image data from analog image data.
  • the medical instrument in particular the interchangeable shaft and/or the camera, can define a main viewing direction.
  • the main viewing direction can be a central axis of an optical path of light that is captured by the camera.
  • the main viewing direction can be oriented parallel to an optical axis of the optics of the camera and/or coincide with it.
  • the light can be light reflected and/or emitted by an object under examination.
  • the main viewing direction can enclose an angle with the longitudinal axis of the interchangeable shaft.
  • the included angle can be the reference measure for an angle specification of the main viewing direction. This can mean that if the main viewing direction is parallel to the longitudinal axis of the interchangeable shaft, the main viewing direction is 0°.
  • the main viewing direction can generally be 0° to 90°. Preferred main viewing directions are at least 0°, 10°, 20°, 30°, 40°, 45°, 60°, 75°, 90°.
  • the main viewing direction can be oriented in an angular range of +/- 5° starting from one of these values.
  • the image sensor can be arranged orthogonally to the main viewing direction. According to further embodiments, the image sensor can be arranged such that the longitudinal axis of the interchangeable shaft extends partially along the image sensor.
  • the camera can generally be set up to generate image data with a repetition frequency.
  • the repetition frequency can be adjustable as required. In particular, the repetition frequency can be at least 25 Hz, in particular 30 Hz, and/or the camera can be configured to generate video image data.
  • connection unit can in particular be set up to transmit the generated image data to the base electronics at least essentially in real time when the interchangeable shaft is connected.
  • the connection unit can be set up to connect the camera to the base electronics in such a way that the full functionality and/or controllability of the camera is guaranteed.
  • connecting can mean that signals, in particular image data, can be transmitted from the camera to the base electronics in a connected state, and/or signals, control commands and/or power can be transmitted from the base electronics to the camera in a connected state.
  • image data can be transmitted in analog and/or digital form.
  • the connection unit can be set up to connect further electrical consumers and/or elements, for example the lighting element, further lighting elements, a motor, a battery and/or a signal transmission unit, to the base electronics.
  • connection unit can be designed to transmit electrical energy from the base electronics to the camera. Furthermore, the connection unit can be designed to transmit electrical energy to the other electrical consumers and/or elements.
  • no separate connection to a power supply is necessary and/or no energy storage device is required within the interchangeable shaft.
  • the interchangeable shaft can be supplied and/or controlled exclusively via the connection unit. The full functionality of the camera and/or the other electrical consumers can be ensured when the interchangeable shaft is connected, in particular without any further action by the user being necessary.
  • connection unit can comprise a connector that is designed separately from the handle and/or the interchangeable shaft.
  • a separately designed connector can be damage-free and/or completely detachable from both the handle and the interchangeable shaft.
  • the connector can be required to establish an electrical and/or electronic connection between the handle and the interchangeable shaft.
  • the handle, the interchangeable shaft and the connector can be three different and separate and/or separable components of the imaging instrument.
  • the connector can be designed to be arranged between the interchangeable shaft and the handle. In particular, it can be provided that the connector is designed to connect the camera and/or the other electrical consumers and/or elements to the basic electronics.
  • the mechanical construction can be simplified as a result.
  • the design of the interchangeable shaft and/or the handle can be relatively inexpensive and simple.
  • the connector can be intended for single use.
  • the connector can be individually packaged in a sterile manner.
  • the connector can be manufactured from inexpensive materials and/or parts available as mass-produced goods. In particular, this can mean that inexpensive, conventional components can be used to provide the connector.
  • the connector does not have to be designed to be overly durable and/or long-lasting and/or be designed in such a way that it can reliably withstand frequent connection of the interchangeable shaft without its function being impaired.
  • the connector can be separately autoclavable and/or sterilizable.
  • the connector can advantageously be provided in sterile packaging. This enables, for example, a quick and reliable change of the exchange shaft, in particular without the user having to worry about a Sterilization status of the connector.
  • the connector can always be available and quickly ready for use.
  • connection unit can comprise a first immovable electrical contact, which is part of the handle and which is connected to the base electronics
  • the connector can comprise a first movable electrical contact, wherein in a connected state of the exchangeable shaft the first movable electrical contact applies a force to the first immovable electrical contact.
  • the first immovable electrical contact can be rigid.
  • connection unit can comprise a second immovable electrical contact, which is part of the interchangeable shaft and which is connected to the camera
  • the connector can comprise a second movable electrical contact, wherein in a connected state of the interchangeable shaft the second movable electrical contact applies a force to the second immovable electrical contact.
  • the second immovable electrical contact can be rigid.
  • first immovable electrical contact and/or the second immovable electrical contact can be designed to be flat. This further simplifies the construction of the connection unit and/or in particular of the exchangeable shaft and/or the handle. Furthermore, the exchangeable shaft and/or the handle can be easier to clean. In particular, the risk of liquid, dirt and/or The first immovable electrical contact and/or the second immovable electrical contact can be designed as a rigid, flat contact pad.
  • the handle can have an at least substantially flat distal end surface into which the first immovable electrical contact is integrated
  • the interchangeable shaft can have an at least substantially flat proximal end surface into which the second immovable electrical contact is integrated.
  • the cleanability, wear resistance and/or reliability can advantageously be increased.
  • the distal end surfaces together with the immovable electrical contacts can be substantially flat.
  • the distal end surface of the handle and the proximal end surface of the interchangeable shaft can be arranged at least substantially parallel to one another.
  • the connector can generally comprise a base body which can comprise sides aligned substantially parallel to one another. The sides of the base body aligned parallel to one another can be arranged parallel to the distal end surface and the proximal end surface in a connected state.
  • the construction can advantageously be kept simple and inexpensive.
  • first movable electrical contact and the second movable electrical contact can be electrically connected to one another at least in the connected state of the interchangeable shaft. It can also be provided that the first movable electrical contact and the second movable electrical contact are not electrically connected to one another in a released state of the interchangeable shaft.
  • the movable electrical contacts can be movable in such a way that an electrical contact can be established with one another. The reliability of the connector can be increased as a result.
  • first movable electrical contact and the second movable electrical contact can be arranged offset from one another with respect to a longitudinal axis of the interchangeable shaft.
  • the immovable contacts can be arranged offset from one another.
  • different interchangeable shafts and/or handles can have a specific arrangement of the immovable electrical contact.
  • the connector can be designed to make the different interchangeable shafts and/or handles compatible with one another.
  • the connector can interchangeable shaft-specific, handle-specific and/or a combination of an interchangeable shaft and a handle. The flexibility of imaging devices can thus be increased.
  • first movable electrical contact can protrude from a first side of the connector, in particular the base body
  • second movable electrical contact can protrude from a second side of the connector, in particular the base body, opposite the first side of the connector.
  • first side and the second side can be the sides aligned parallel to one another.
  • first movable electrical contact and/or the second movable electrical contact can comprise a spring contact pin.
  • spring contact pins There is a wealth of experience in dealing with spring contact pins. In addition, they are inexpensive and reliable. Furthermore, only a small installation space is required.
  • a longitudinal axis of the spring contact pin can be oriented perpendicular to the first side of the connector and/or the second side of the connector and/or the sides of the base body that are aligned parallel to one another.
  • the spring contact pin can comprise at least one pin sleeve attached to the base body and at least one pin element that is spring-mounted relative to the pin sleeve and is accommodated in the pin sleeve.
  • the spring contact pin can comprise at least one spring that applies a spring force to the pin element.
  • the pin element can be inserted into the pin sleeve against a spring force.
  • the spring pin can apply a contact force to a corresponding one of the immovable electrical contacts, in particular by the pin element being pressed against the immovable electrical contact by the spring element.
  • the handle and the interchangeable shaft can each comprise a plurality of electrical contacts and the connector can comprise a plurality of first movable electrical contacts and a plurality of second movable electrical contacts, which are arranged in pairs to form contact pairs, wherein each contact pair connects one of the contacts of the handle to one of the contacts of the interchangeable shaft in the connected state of the interchangeable shaft.
  • the connector can comprise, for example, 1 to 50, in particular 2 to 40, preferably 6 to 30 and particularly preferably 12 to 24 contact pairs.
  • connection unit can comprise a receiving pocket and the connector can be received in the receiving pocket when the interchangeable shaft is connected.
  • the manageability of the connector can be increased. Further advantages can relate to operational safety and reliability.
  • the handle can form the receiving pocket.
  • the interchangeable shaft can form the receiving pocket.
  • it can be provided that the handle and the interchangeable shaft together form the receiving pocket.
  • the receiving pocket can comprise a base and/or at least one side wall.
  • the base can be formed by the distal end surface of the handle or by the proximal end surface of the interchangeable shaft.
  • the side wall can be formed as a housing part that protrudes beyond the relevant end surface and surrounds the relevant end surface at least in sections.
  • the receiving pocket can have a depth that corresponds to at least 30%, at least 50% and preferably more than 50% of a height of the connector.
  • the depth of the receiving pocket can be selected such that when the connector is inserted into the receiving pocket, the base body of the connector is at least partially held by the side wall.
  • connection unit and in particular the receiving pocket can comprise at least one positioning aid which is designed to specify a preferred rotational position for the connector, in particular in the receiving pocket.
  • the risk of incorrectly arranging the connector can be reduced. Incorrect can mean that the desired number of immobile electrical contacts are not contacted by movable electrical contacts.
  • the operational safety and/or reliability can be increased.
  • an unwanted relative rotational movement of the connector to the handle and/or the exchangeable shaft can be prevented.
  • the positioning aid can comprise a recess and/or a projection.
  • the connection unit can comprise at least one positioning element which is formed and/or enclosed by the receiving pocket. Alternatively or additionally, the connection unit can comprise at least one positioning element which is formed and/or enclosed by the connector, in particular by its base body.
  • the positioning element of the receiving pocket and/or the positioning element of the connector can be designed as a projection and/or as a recess.
  • the receiving pocket can form and/or comprise at least a first positioning element and the connector, in particular the base body, a second positioning element, wherein the first positioning element and the second positioning element are designed to correspond to one another.
  • the first positioning element and the second positioning element can be arranged and designed to correspond to one another in such a way that they define the preferred rotation position and in particular a single preferred rotation position.
  • the interchangeable shaft and the handle can be designed to be autoclaved and/or sterilized separately from one another.
  • the interchangeable shaft and/or the handle can be designed to be gas-tight and/or fluid-tight. It is particularly advantageous that the interchangeable shaft and/or the handle can be sterilized and/or autoclavable despite the provision of the connection unit, in particular the electrical contacts.
  • This can mean that the user can, for example, have various sterile interchangeable shafts available during treatment of a patient. These can be connected to the handle as required. However, the user does not need multiple handles, which can reduce the costs of treatment.
  • the used handle and the used interchangeable shafts can be autoclaved and/or sterilized separately. This means that they can be provided ready for use for further treatment.
  • the practitioner is more flexible in the choice of camera, in particular the main viewing direction, and does not have to get used to a new, in particular differently shaped, handle.
  • the interchangeable shaft can comprise a proximal section which is designed as a connecting section for the handle
  • the handle can comprise a distal section which is designed as an interchangeable shaft connecting section
  • the connecting section and the interchangeable shaft connecting section form a fluid-tight and/or gas-tight connection when the interchangeable shaft is connected.
  • a safe and reliable mechanical connection of the interchangeable shaft and the handle can be ensured. Operational safety can be increased and the susceptibility to errors reduced.
  • it can be prevented that a liquid and/or a gas comes into unwanted contact with one of the electrical contacts.
  • it can be prevented that a short circuit and/or the like occurs.
  • the The connecting section and the interchangeable shaft connecting section may be designed together as a bayonet closure and/or screw closure.
  • connection unit can be designed to transmit energy and/or image data wirelessly between the camera and the base electronics. This is to be understood as an alternative or in addition to the provision of the connector.
  • connection unit can be designed to transmit energy and/or image data exclusively wirelessly between the camera and the base electronics. This can advantageously reduce the number of contact pairs required for the operation of an interchangeable shaft and/or simplify the design.
  • the interchangeable shaft can be connected and released without tools.
  • the operation can be simple. Tool-free can mean in particular that the user does not need any other objects to connect and/or release the interchangeable shaft to/from the handle.
  • the connector for the medical imaging instrument is also provided.
  • the connector can be an imaging instrument connector and/or an interchangeable shaft connector.
  • a system in particular a medical system, is provided.
  • the system comprises the medical imaging instrument, a first interchangeable shaft and a second interchangeable shaft, wherein the interchangeable shafts are designed differently.
  • the user can advantageously switch between the differently designed interchangeable shafts as desired during operation. In particular, only one handle is necessary in this regard.
  • a camera of the first interchangeable shaft can define a first main viewing direction
  • a camera of the second interchangeable shaft can define a second main viewing direction and the first main viewing direction can be different from the second main viewing direction.
  • the first main viewing direction can be 0° and the second main viewing direction 30°, for example.
  • the different main viewing directions can be suitable, for example, for being able to view different anatomical structures using the same access.
  • the user can flexibly access the anatomical structures. Flexibility and user-friendliness can be increased.
  • a method for operating an imaging instrument according to the invention, which has a connector formed separately from the handle and/or the interchangeable shaft.
  • the method comprises the steps of connecting the interchangeable shaft to the handle by means of a first connector, detaching the interchangeable shaft from the handle and connecting the interchangeable shaft to the handle by means of a second connector.
  • the interchangeable shaft can advantageously be quickly and reliably detachable and exchangeable.
  • the method can further comprise the step of removing the first connector and/or the second connector from a sterile packaging before using it to connect the interchangeable shaft to the handle.
  • the connector is at least almost immediately ready for use.
  • the method can also include the step of disposing of the first connector after the interchangeable shaft has been detached from the handle.
  • the connector can in particular be designed as a cost-effective disposable article. Operation of a medical instrument can therefore be made more cost-effective.
  • interchangeable shafts of different designs the use of all different medical instruments can be avoided and instead only one handle can be used. Autocavitation and/or sterilization of the medical devices can be cheaper and/or more efficient overall, since the total volume of devices can be reduced.
  • first, second, third object, etc. these serve to name and/or assign objects. Accordingly, for example, a first object and a third object, but not a second object, can be included. However, a number and/or sequence of objects could also be derived using numerical words.
  • Fig. 1 is a schematic view of a system
  • Fig. 2 is a side view of a medical instrument in a released state
  • Fig. 3 is a perspective view of a connector
  • Fig. 4 is a schematic plan view of a distal end surface of a connecting unit
  • Fig. 5 is a schematic plan view of a proximal end face of a connecting unit
  • Fig. 6 is a schematic side view of a distal end of an interchangeable shaft
  • Fig. 7 is a schematic side view of another embodiment of a connector
  • Fig. 8 is a schematic plan view of a distal end surface of a connecting unit
  • Fig. 9 is a schematic plan view of a distal end surface of another embodiment of a connecting unit.
  • Fig. 10 is a schematic sectional view of part of an alternative connection unit.
  • Fig. 11 is a schematic flow diagram of a method for operating a medical instrument.
  • Fig. 1 shows a system 60, in particular a medical system, comprising a supply unit 78, a display unit 80, a medical instrument 10, in particular an endoscope, and a sterile packaging 76.
  • the medical instrument 10 comprises a handle 12, an interchangeable shaft 16 and a connection unit 20.
  • the handle 12 comprises basic electronics 14.
  • the handle comprises operating elements 84.
  • the handle 12 is connected to the supply unit 78 by means of a cable 82.
  • the exchangeable shaft 16 is shown in a state connected to the handle 12, in particular detachably, and comprises a camera 18 which is designed to generate image data.
  • the camera 18 is connected to the base electronics 14 via the connection unit 20, and image data generated by the camera 18 is transmitted to the base electronics 14 via the connection unit 20.
  • the image data can be transmitted from the handle 12 to the supply unit 78 via the cable 82.
  • the handle 12 can be supplied with electrical energy, for example, from the supply unit 78 via the cable 82 and can receive signals, in particular control signals.
  • the image data can be processed by the supply unit 78 and/or transmitted to the display unit 80.
  • the display unit 80 is designed to display the image data to a user.
  • the interchangeable shaft 16 comprises a shaft 86 which comprises a heat pipe (not shown) and supply lines (not shown).
  • the interchangeable shaft 16, in particular the shaft 86 extends along a longitudinal axis 36. According to this embodiment, the length of the interchangeable shaft is 40 cm.
  • the camera 18 is arranged in a distal end 88 of the interchangeable shaft 16.
  • the interchangeable shaft 16, in particular the camera 18, defines a main viewing direction 66 which extends at least substantially parallel to the longitudinal axis 36 and is in particular 0°.
  • the interchangeable shaft comprises a light element 90, in particular in its distal end 88.
  • a function, for example a focus, a recording start and/or a recording end, of the camera 18 can be controlled by the control elements 84.
  • a function, in particular a brightness, of the light element 90 can be controlled.
  • the interchangeable shaft 16 is a first interchangeable shaft 62 and the main viewing direction 66 of the interchangeable shaft 16 is a first main viewing direction 68.
  • a second interchangeable shaft 64 is provided.
  • the second interchangeable shaft 64 has essentially the same features as the first interchangeable shaft 62.
  • the second interchangeable shaft 64 is designed differently.
  • the second interchangeable shaft 64 is 25 cm long.
  • the second interchangeable shaft 64 in particular its camera, defines a second main viewing direction 70, wherein the second main viewing direction 70 is different from the first main viewing direction 68.
  • the second main viewing direction 70 is 45°.
  • the user can use the medical instrument 10 for a diagnostic and/or therapeutic action. For example, he can guide the shaft 36 into a body cavity of a patient in order to view an anatomical structure 94.
  • the anatomical structure 94 is displayed to the user by the display unit 80. It may happen that the user is restricted in carrying out the diagnostic and/or therapeutic action by the first main viewing direction 68 of the first interchangeable shaft 62. Consequently, the user can provide the second interchangeable shaft 64 according to the invention and connect it to the handle 12.
  • the user can detach the first interchangeable shaft 62 from the handle 12 and remove and dispose of a connector (not shown).
  • the user can remove a connector 22, in particular a second connector 74, from the sterile packaging 76.
  • the user can place the second connector 74 in a receiving pocket, which is described in more detail in the following figures, of the handle 12 and connect the second interchangeable shaft 64 to the handle 12, in particular without tools.
  • Fig. 2 shows the medical instrument 10 of Fig. 1, comprising the handle 12, the connection unit 20 and the interchangeable shaft 16, in particular the second interchangeable shaft 64, in a released state.
  • the medical instrument 10, in particular the connection unit 20, comprises the connector 22.
  • the handle 12 and the interchangeable shaft 16 are designed to be autoclaved and/or sterilized separately from one another.
  • the interchangeable shaft 16 comprises a proximal section 52, which is designed as a connection section 54 for the handle 12.
  • the handle comprises a distal section 56, which is designed as an interchangeable shaft connection section 58.
  • the connection section 54 and the interchangeable shaft connection section 58 form a fluid-tight and/or gas-tight connection in the connected state (see Fig. 1) of the interchangeable shaft 16.
  • the connecting section 54 is designed to at least partially accommodate the interchangeable shaft connecting section 58, in particular to form the connected state of the interchangeable shaft 16.
  • the interchangeable shaft connecting section 58 comprises at least one projection 98, which is formed by a closing element (not shown) that is designed to engage behind the projection 98 in the connected state of the interchangeable shaft 16.
  • the connecting section 54 is at least partially rotatably mounted and can comprise an operating element 96.
  • the rotatably mounted part of the connecting section 54 can be rotated by the operating element 96, in particular by a user, and can be designed to move the closing element (not shown) to a position where it engages behind the projection 98. In particular, this mechanical connection can be produced without tools.
  • connection unit 20 comprises a receiving pocket 48.
  • the connector 22 is received in the receiving pocket 48 in the connected state of the exchangeable shaft 16.
  • the connection unit 20, in particular the connector 22 is designed to transmit electrical energy from the base electronics 14 to the camera 18.
  • the connector 22 comprises a base body 100.
  • the base body 100 has two opposite sides, the first side 38 and the second side 40.
  • the first side 38 faces the handle 12 and the second side 40 faces the interchangeable shaft 16.
  • the connector 22 comprises a first movable electrical contact 26 which protrudes from the first side 38.
  • the connector comprises a second movable electrical contact 30 which protrudes from the second side 40.
  • the first movable electrical contact 26 and the second movable electrical contact 30 include a spring contact pin 42. It should be noted that multiple spring contact pins 42 share a reference numeral.
  • the first movable electrical contact 26 and the second movable electrical contact 30 are arranged in pairs and/or together form a contact pair 46.
  • the first movable electrical contact 26 and the second movable electrical contact 30 are electrically connected to one another.
  • the connector 22 also comprises further first and second movable contacts 26, 30 which comprise spring contact pins 42, are arranged in pairs and/or form contact pairs. For reasons of clarity, these are not all provided with reference numerals.
  • the connector 22 also comprises a positioning aid 50.
  • the positioning aid 50 is designed as an elevation on a third side 102 which is different from the first side 38 in the second side 40.
  • the receiving pocket 48 also comprises a positioning aid 104 which interacts with the positioning aid 50.
  • the positioning aid 50, 104 is designed to specify a preferred rotational position for the connector 22, in particular in the receiving pocket 48.
  • connection unit 20 (Fig. 4) associated with the handle 12 and a part of the connection unit 20 (Fig. 5) associated with the interchangeable shaft 16.
  • a first immovable electrical contact 24, which is flat, is integrated into an at least substantially flat distal end surface 32 of the handle 12.
  • a second immovable electrical contact 28, which is flat, is integrated into an at least substantially flat proximal end surface 34 of the interchangeable shaft 16.
  • the distal End surface 32 and the proximal end surface 34 are arranged at least substantially parallel to one another.
  • the first immovable electrical contact 24 is connected to the base electronics 14 and the second immovable electrical contact 28 is connected to the camera.
  • the handle 12 and the interchangeable shaft 16 each comprise a plurality of electrical contacts 44 which are flat and integrated into one of the end surfaces 32, 34.
  • a contact pair 46 of the connector 22 connects one of the contacts 44 of the handle 12 to one of the contacts 44 of the interchangeable shaft 16.
  • the contacts 44 are subjected to a force.
  • the contacts 44 of the interchangeable shaft 16 can also be connected to other electrical consumers, such as the lighting element 90 and/or a computing unit. This is particularly interchangeable shaft-specific.
  • the distal end 88 of an interchangeable shaft 16 is shown by way of example in the schematic overview of Fig. 6.
  • connection unit 20 comprises a first wall 106 on the handle side, which forms the receiving pocket 48. It can also be seen that the connection unit 20 comprises the positioning aid 104.
  • the positioning aid 104 is designed as a recess in the first wall 106.
  • the positioning aid 50 of the connector 22 and the positioning aid 104 can form a positive connection, in particular in order to specify a preferred rotation position.
  • the connecting unit 20 comprises a second wall 108 on the interchangeable shaft side.
  • the second wall 108 can at least partially accommodate the first wall 106.
  • Fig. 6 shows a schematic view of the distal end 88 of the interchangeable shaft 16 in a side view.
  • the camera 18 defines, as already described in connection with Figs. 1 and 2, the main viewing direction 66 of 45°.
  • the camera 18 comprises an optic 110 and an image sensor 112.
  • the optic 110 can be an active optic. This can mean that focusing can be carried out using the optic 110.
  • the camera 18, in particular the image sensor 112, is at least partially connected to the electrical contacts 44 on the interchangeable shaft side.
  • the camera 18 is connected to the base electronics 14.
  • the interchangeable shaft 16 also comprises further electronic consumers 92. These are also connected to electrical contacts 44 on the interchangeable shaft side.
  • the exchangeable shaft 16 comprises the lighting element 90, which is also connected to electrical contacts 44 on the exchangeable shaft side.
  • Fig. 7 shows a further embodiment of a connector 22'.
  • the connector 22' comprises at least one first movable electrical contact 26' and at least one second movable electrical contact 30', which are arranged offset from one another with respect to a longitudinal axis 36'.
  • the offset arrangement allows a section of the contacts, for example a base of a spring contact pin, to be arranged in a base body 50' of the connector 22' and/or to be fastened to the respective rear side.
  • Commercially available single-sided spring contact pins can thus be used, whereby the overall length of the connector 22' can still be small.
  • the two electrical contacts 26', 30' are electrically connected to one another and/or form a contact pair 46'.
  • the connector 22' comprises further contact pairs 46', the electrical contacts of which can also be arranged offset from one another.
  • the connector 22' can also comprise at least one contact pair 1 , the electrical contacts of which are arranged concentrically to one another.
  • Fig. 8 shows a further embodiment of a handle-side part of a connection unit 20".
  • the connection unit 20" comprises a further positioning aid 104", which is designed at least substantially the same as the positioning aid 104. This is arranged opposite the positioning aid 104, 104".
  • the connector 22 can be provided in two preferred rotation positions, in particular in the receiving pocket 48, 48'.
  • the interchangeable shaft 16 can be detachable from the handle 12, rotated by 180° about the longitudinal axis 36 and, in particular, reconnected to the handle 12 without tools.
  • one or more positioning aids can be designed asymmetrically such that the connector can only be used in a certain rotational position and additionally only in a certain orientation. This can be advantageous if the connector is designed such that it can only establish a connection in one orientation.
  • a positioning aid can be provided that is designed according to the Poka Yoka principle.
  • Fig. 9 shows a schematic view of another embodiment of a connection unit 20'".
  • the connection unit 20'" comprises a handle-side part and a removable shaft-side part. Each part comprises a signal transmission unit 114 and an energy transmission unit 116.
  • the connection unit 20'" is designed to transmit image data from the removable shaft 16'" to the handle 12'", in particular wirelessly, and/or to transmit electrical energy from the handle 12'" to the removable shaft 16'", in particular wirelessly.
  • the signal transmission units 114 can work according to at least one wireless signal transmission protocol. In some embodiments, the signal transmission units 114 can also be designed for optical signal transmission.
  • the connection unit 20'" can comprise suitable windows and/or optical ports on each of the parts for this purpose.
  • the energy transmission units 116 can work inductively. In particular, they can comprise at least one transmitter coil and/or at least one receiver coil.
  • the alternate shaft-side part comprises a wall 118 which is designed to at least partially accommodate the handle-side part, which is, however, to be understood purely as an example.
  • Fig. 10 shows a schematic sectional view of an alternative connection unit 20".
  • the connection unit 20" comprises a connector 20"" with a base body 50"".
  • the connector 20" comprises a spring contact pin 42"", which is designed as a two-sided spring pin.
  • the spring contact pin 42" comprises a pin sleeve 130"" and two pin elements 132"", 134"" spring-mounted in the pin sleeve 130".
  • the two pin elements 132"", 134"” are spring-loaded by a common spring element 130"", which is arranged in the pin sleeve 130".
  • the spring contact pin 42"" thus contacts two electrical contacts to be connected to one another in a connected state.
  • connection unit 20"" also comprises at least one immovable electrical contact 24"", which can be formed, for example, on a handle or on a removable shaft.
  • the immovable electrical contact 24"" is concave and/or hollow-shaped and/or hemispherical.
  • a correspondingly formed tip of the spring contact pin 42"" can be received in the contact 24"" and/or centered by it.
  • all contacts of the handle and/or the removable shaft that are to be contacted by the connector can be formed in this way.
  • Double-sided spring contact pins can also be combined with differently designed contacts and/or concave contacts can also be combined with differently designed connectors.
  • the respective interchangeable shaft can also comprise an energy storage device such as a battery in some embodiments.
  • the energy storage device can be set up to supply a power component of the interchangeable shaft, such as a camera or a lighting element, with electrical energy in at least one operating state.
  • the energy storage device can be rechargeable via the connection unit.
  • the energy storage device can be rechargeable and/or exchangeable in another way.
  • the connection unit can then be set up to transmit only image data but no electrical energy to supply power components of the interchangeable shaft.
  • connection unit 20 can be provided on the alternate shaft side and the alternate shaft side part can be provided on the handle side.
  • Fig. 11 shows a method for operating a medical imaging instrument 10.
  • the method comprises a step 120 of connecting a removable shaft 16 to a handle 12 by means of a first connector 72, a step 122 of detaching the removable shaft 16 from the handle 12, a step 124 of connecting the removable shaft 16 to the handle 12 by means of a second connector 74, a step 126 of removing the first connector 72 and/or the second connector 74 from a sterile packaging 76 before using it to connect the removable shaft 16 to the handle 12 and a step 128 of disposing of the first connector 72 after detaching the removable shaft 16 from the handle 12.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein medizinisches Bildgebungsinstrument (10), insbesondere ein Endoskop, umfassend eine Handhabe (12), die zumindest eine Basiselektronik (14) umfasst, einen Wechselschaft (16), der lösbar mit der Handhabe (12) verbindbar ist und der zumindest eine Kamera (18) umfasst, die dazu eingerichtet ist, Bilddaten zu erzeugen, und eine Verbindungseinheit (20), die dazu eingerichtet ist, die Kamera (18) mit der Basiselektronik (14) zu verbinden und Bilddaten von der Kamera (18) zu der Basiselektronik (14) zu übertragen.

Description

Medizinisches Bildgebungsinstrument, Verbinder, System und Verfahren für den Betrieb eines medizinischen Bildgebungsinstruments
Die vorliegende Erfindung betrifft ein medizinisches Bildgebungsinstrument, insbesondere ein Endoskop, einen Verbinder für ein medizinisches Bildgebungsinstrument, ein System, insbesondere ein medizinisches System, und ein Verfahren für den Betrieb eines medizinischen Bildgebungsinstruments.
Um eine diagnostische und/oder therapeutische Aktion an einem schwer zugänglichen Teil des Körpers eines Patienten durchzuführen, wird häufig ein Endoskop verwendet. Schwer zugängliche Teile des Körpers sind insbesondere Hohlräume wie eine Körperhöhle und/oder ein Hohlorgan. Das Endoskop ist derart ausgebildet, dass es zur Durchführung der diagnostischen und/oder therapeutischen Aktion dem Hohlraum des Patienten teilweise zugeführt werden kann. Um etwa anatomische Strukturen sichtbar machen oder um die diagnostische und/oder therapeutische Aktion besser überwachen zu können, ist das Endoskop üblicherweise dazu eingerichtet, Licht in den Hohlraum des Patienten einzustrahlen.
Endoskope umfassen einen länglichen Schaft, der dem Hohlraum des Patienten teilweise zugeführt wird. Um eine anatomische Struktur zu untersuchen, wird ein distales Ende des Schafts derart ausgerichtet, dass es maßgeblich in Richtung der anatomischen Struktur zeigt. So kann die anatomische Struktur gezielt beleuchtet werden. Das von der anatomischen Struktur reflektierte Licht kann in der Folge zur Bildgebung von dem distalen Ende des Schafts aufgenommen werden. Nach erfolgter Bildgebung kann die anatomische Struktur einem Benutzer angezeigt werden.
Einige Endoskope weisen einen Bildsensor in dem distalen Ende des Schafts auf. Es ist dann nicht erforderlich, das aufgenommene Licht mittels optischer Elemente wie etwa Glasfasern, Lichtleiter, Stablinsen oder dergleichen zu einem proximalen Ende des Schafts zu leiten. Insbesondere können Bildgebungsfehler vermieden werden, die durch das Leiten des Lichts entlang des Schafts auftreten können. Des Weiteren können geringe Schaftdurchmesser erzielt werden, da der Schaft lediglich elektrische Leitungen aber keine optischen Komponenten beinhalten muss. Derartige Endoskope weisen häufig außerdem lichterzeugende Elemente wie beispielsweise LEDs in dem distalen Ende des Schafts auf. Die Anbringung von Lichtquelle und Kamera im distalen Endabschnitt gestattet es zudem, das betreffende Endoskop mit einem flexiblen Schaft zu versehen. Weiterhin können Endoskope unterschiedliche Hauptblickrichtungen definieren. Beispielsweise kann durch die Form des distalen Endes und eine bestimmte Anordnung optischer Elemente sowie des Bildsensors eine Hauptblickrichtung von 30° definiert sein. Ein anderes Endoskop kann hingegen eine andere Hauptblickrichtung, beispielsweise 0°, definieren. Dies kann sich auf einen Winkel relativ zu einer Längsachse des Schafts des Endoskops beziehen. Während der Durchführung der diagnostischen und/oder therapeutischen Aktion kann es sich als notwendig erweisen, eine anatomische Struktur aus verschiedenen Blickwinkeln zu betrachten und/oder verschiedene anatomische Strukturen zu beobachten. Dies kann bedeuten, dass während der Durchführung der diagnostischen und/oder therapeutischen Aktion das gesamte Endoskop ausgetauscht werden muss, um eine Körperhöhle mit verschiedenen Blickwinkeln betrachten zu können.
Grundsätzlich gilt es bei dem Einsatz von medizinischen Bildgebungsinstrumenten, insbesondere von Endoskopen, zu beachten, dass diese steril und möglichst einfach und zuverlässig sterilisierbar sein müssen.
Es ist ausgehend vom Stand der Technik eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Flexibilität, Effizienz und/oder Zuverlässigkeit eines medizinischen Bildgebungsgerätes zu verbessern.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein medizinisches Bildgebungsinstrument, einen Verbinder, ein System und ein Verfahren für den Betrieb eines medizinischen Bildgebungsinstruments, wie sie hierin beschrieben und in den Ansprüchen definiert sind.
Die vorliegende Erfindung sieht vor, ein medizinisches Bildgebungsinstrument, insbesondere Endoskop, bereitzustellen. Das medizinische Bildgebungsinstrument umfasst eine Handhabe, die zumindest eine Basiselektronik umfasst, einen Wechselschaft, der lösbar mit der Handhabe verbindbar ist und der zumindest eine Kamera umfasst, die dazu eingerichtet ist, Bilddaten zu erzeugen, und eine Verbindungseinheit, die dazu eingerichtet ist, die Kamera mit der Basiselektronik zu verbinden und Bilddaten von der Kamera zu der Basiselektronik zu übertragen.
Das erfindungsgemäße medizinische Bildgebungsinstrument weist eine hohe Flexibilität insbesondere während der Durchführung einer diagnostischen und/oder therapeutischen Aktion aus. Zudem ist das erfindungsgemäße Bildgebungsinstrument effizient und zuverlässig. Ein Benutzer des Bildgebungsinstruments hat bei der Durchführung der diagnostischen und/oder therapeutischen Aktion eine große Zeitersparnis und zudem ist der Betrieb kostengünstig. Auch in zeitkritischen Situationen ermöglicht das Bildgebungsinstrument eine flexible und effiziente Reaktion auf ein Ereignis, insbesondere während der Durchführung einer diagnostischen und/oder therapeutischen Aktion. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, die Handhabe für die Durchführung mehrerer Aktionen einzusetzen. In einem solchen Fall ist es möglich, lediglich den Wechselschaft auszutauschen. Die Wirtschaftlichkeit des Betriebs des Bildgebungsinstruments ist dadurch erhöht. Außerdem wird vorteilhafterweise eine Ressourcenersparnis erreicht, da insgesamt weniger Handhaben für die Durchführung von mehreren Aktionen, beispielsweise innerhalb eines Tages, einer Woche und/oder über einen längeren Zeitraum, notwendig sind. Die gilt insbesondere im Hinblick auf das Erfordernis, dass medizinische
Bildgebungsinstrumente steril und/oder einfach sterilisierbar sein müssen, um für eine Aktion an einem Patienten geeignet zu sein. Die erfindungsgemäßen Merkmale gestatten hierbei die separate Reinigung, Sterilisation und/oder Autoklavierung± Ein schneller Wechsel des Wechselschafts, beispielsweise um eine andersartige Kamera vorzusehen, ermöglicht einen breiten Einsatzbereich des Bildgebungsinstruments und erhöht die Benutzerfreundlichkeit. Dies ist insbesondere für eine Qualität der Aktion an dem Patienten von Vorteil, da der Benutzer sich nach einem Wechsel des Schafts nicht an eine neue Handhabe gewöhnen muss. Dadurch erhöht sich der Fokus des Benutzers, da dieser seine Aufmerksamkeit nicht auf eine geänderte Handhabbarkeit richten muss, und der Einsatz des Bildgebungsinstruments ist intuitiver.
Das Bildgebungsinstrument kann ein Endoskop und/oder ein Exoskop sein. Die Handhabe stellt grundsätzlich eine Schnittstelle zur mechanischen Manipulation des Bildgebungsinstruments bereit. Beispielsweise kann die Handhabe durch einen Benutzer greifbar und das Bildgebungsinstrument im Raum bewegbar sein. Zudem kann das Bildgebungsinstrument mittels der Handhabe an einem Roboter, insbesondere einen medizinischen Roboter, anbringbar und/oder vom Roboter greifbar und/oder haltbar sein. Der Roboter kann dazu eingerichtet sein, eine Aktion, insbesondere eine diagnostische Aktion und/oder einen Eingriff durchzuführen. Weiterhin kann das Bildgebungsinstrument mittels der Handhabe an einem Haltearm anbringbar sein. Der Haltearm kann dazu eingerichtet sein, das Bildgebungsinstrument zu halten, insbesondere um den Benutzer bei der Durchführung der Aktion zu unterstützen. Ferner kann die Handhabe im Hinblick auf eine Benutzung durch den Benutzer eine ergonomische Form haben. Das kann insbesondere bedeuten, dass die Handhabe eine Vorzugsausrichtung bezüglich eines Griffes des Benutzers hat. Weiterhin kann die Handhabe zumindest eni Bedienelement, wie beispielsweise einen oder mehrere Knöpfe, Tasten, Schalter und/oder Drehregler, umfassen. Diese(s) kann/können derart angeordnet sein, dass die Bedienbarkeit vereinfacht ist. Die Handhabe kann eine Vorzugsrotationsposition aufweisen. Das kann bedeuten, dass das zumindest eine Bedienelement auf einer lateralen Seite des Handgriffs angeordnet ist. Eine Rotation des Handgriffes, insbesondere eine Rotation um etwa 180° relativ zur Vorzugsrotationsposition, um eine Längsachse des Bildgebungsinstruments, kann zur Folge haben, dass eine Bedienbarkeit erschwert wird, etwa da die Bedienelemente nun auf einer für den Benutzer schwer erreichbaren Seite angeordnet sind.
Die Basiselektronik kann dazu eingerichtet sein, die Kamera zu versorgen und/oder zu steuern. Zudem kann die Basiselektronik dazu eingerichtet sein, mit einer Anzeigeeinheit zu kommunizieren, insbesondere, um Information wie Bilddaten an die Anzeigeeinheit weiterzuleiten. Ferner kann die Basiselektronik eine Schnittstelle umfassen, die für eine Kommunikation mit dem Benutzer eingerichtet ist. Die Schnittstelle kann das zumindest eine Bedienelement umfassen. Die Basiseinheit kann eine Recheneinheit, beispielsweise einen Prozessor, eine Speichereinheit, eine Kommunikationseinheit und/oder eine regel- und/oder steuerbare Leistungselektronik umfassen.
Gemäß einiger Ausführungsformen kann der Wechselschaft zumindest ein Leuchtelement, wie etwa ein lichtemittierendes Element, beispielsweise eine LED und/oder eine Laserdiode, umfassen. Zumindest eines der Leuchtelemente kann ein Weißlichtleuchtelement, insbesondere eine Weißlicht-LED, sein. Die Basiselektronik kann dazu eingerichtet sein, das Leuchtelement mit einer anwendungsspezifischen und/oder betriebszustandsspezifischen elektrischen Energie zu versorgen. Anwendungsspezifisch/betriebszustandsspezifisch kann insbesondere bedeuten, dass eine Lichtstärke und/oder ein Emissionsspektrum des Leuchtelements bezüglich einer Anwendung/eines Betriebszustands einstellbar ist. Die kann in einigen Fällen dadurch bewerkstelligt sein, dass Licht unterschiedlicher Leuchtelemente gemischt und/oder bestimmte Leuchtelemente wahlweise für unterschiedliche Anwendungen/Betriebszustände aktiviert und/oder deaktiviert werden. Die Lichtstärke kann automisch und/oder durch den Benutzer einstellbar sein. Der Wechselschaft kann Leitungen zum Leiten elektrischer Energie und/oder digitaler und/oder analoger Signale und eine Heatpipe zum Abführen von Abwärme der Kamera und/oder des Leuchtelements umfassen. Weiterhin kann der Wechselschaft ein distales Ende umfassen. Vorzugsweise ist die Kamera und/oder das Leuchtelement in dem distalen Ende des Wechselschafts angeordnet. Weiterhin kann der Wechselschaft einen Schaft umfassen, der länglich entlang der Längsachse ausgebildet ist. Insbesondere kann der Schaft ein starrer Schaft sein. Das kann bedeuten, dass der Schaft dazu eingerichtet ist, sich während einer Benutzung nicht oder lediglich geringfügig zu verformen. Die Länge des Schafts kann beispielsweise 5 cm bis 200 cm, insbesondere 20 cm bis 100 cm, betragen. In anderen Ausführungsformen kann der Wechselschaft flexibel ausgebildet sein und/oder einen flexiblen Schaft umfassen.
Lösbar verbindbar kann insbesondere bedeuten, dass der Wechselschaft schnell, einfach und/oder reversibel mit der Handhabe verbindbar ist. Insbesondere ist der Wechselschaft beschädigungsfrei wiederholt an die Handhabe anbindbar und von dieser lösbar. Beispielsweise kann der Wechselschaft innerhalb von 30 Sekunden, insbesondere innerhalb von 20 Sekunden, verbindbar und/oder lösbar sein. Vorzugsweise kann einfach bedeuten, dass der Wechselschaft durch lediglich einen Benutzer verbindbar und/oder lösbar ist. Der Wechselschaft kann in einem gelösten Zustand dampfdicht und/oder autoklavierbar sein.
Die Kamera kann einen Bildsensor und eine Optik umfassen. Der Bildsensor kann beispielsweise ein CCD-Chip oder ein CMOS-Chip sein. Gemäß einigen Ausführungsformen kann die Kamera mehr als einen Bildsensor umfassen. Beispielsweise kann die Kamera eine Stereokamera sein und/oder zwei Bildsensoren umfassen. Die Kamera kann in einigen Ausführungsformen dazu eingerichtet sein, digitale Bilddaten zu erzeugen. Alternativ oder zusätzlich kann die Kamera dazu eingerichtet sein, analoge Bilddaten zu erzeugen. Insbesondere kann die Kamera eine Recheneinheit umfassen, die dazu eingerichtet ist, aus analogen Bilddaten digitale Bilddaten zu erzeugen.
Das medizinische Instrument, insbesondere der Wechselschaft und/oder die Kamera, kann eine Hauptblickrichtung definieren. Die Hauptblickrichtung kann eine Mittelachse eines optischen Pfades von Licht sein, das durch die Kamera erfasst wird. Die Hauptblickrichtung kann parallel zu einer optischen Achse der Optik der Kamera orientiert sein und/oder mit dieser zusammenfallen. Insbesondere kann das Licht von einem Untersuchungsobjekt reflektiertes und/oder emittiertes Licht umfassen. Die Hauptblickrichtung kann gemäß einiger Ausführungsformen einen Winkel mit der Längsachse des Wechselschafts einschließen. Der eingeschlossene Winkel kann das Bezugsmaß für eine Winkelangabe der Hauptblickrichtung sein. Das kann bedeuten, dass, wenn die Hauptblickrichtung parallel zu der Längsachse des Wechselschafts ist, die Hauptblickrichtung 0° beträgt. Die Hauptblickrichtung kann generell 0° bis 90° betragen. Bevorzugte Hauptblickrichtungen sind zumindest 0°, 10°, 20°, 30°, 40°, 45°, 60°, 75°, 90°. Die Hauptblickrichtung kann in einem Winkelbereich von +/- 5° ausgehend von einem dieser Werte orientiert sein. Der Bildsensor kann orthogonal zu der Hauptblickrichtung angeordnet sein. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann der Bildsensor derart angeordnet sein, dass sich die Längsachse des Wechselschafts teilweise entlang des Bildsensors erstreckt. Die Kamera kann allgemein dazu eingerichtet sein, Bilddaten mit einer Wiederholfrequenz erzeugen. Die Wiederholfrequenz kann bedarfsweise einstellbar sein. Insbesondere kann die Wiederholfrequenz zumindest 25 Hz, insbesondere 30 Hz, betragen und/oder die Kamera dazu eingerichtet sein, Videobilddaten zu erzeugen.
Die Verbindungseinheit kann insbesondere dazu eingerichtet sein, die erzeugten Bilddaten in einem verbundenen Zustand des Wechselschafts zumindest im Wesentlichen in Echtzeit zu der Basiselektronik zu übertragen. Insbesondere kann die Verbindungseinheit dazu eingerichtet sein, die Kamera mit der Basiselektronik derart zu verbinden, dass die volle Funktionsfähigkeit und/oder Steuerbarkeit der Kamera gewährleistet ist. Insbesondere kann in einem verbundenen Zustand des Wechselschafts kein Unterschied bezüglich der Funktionalität der Kamera im Vergleich zu herkömmlichen Endoskopen mit Kamera im Schaft feststellbar sein. Verbinden kann in dem Zusammenhang bedeuten, dass Signale, insbesondere Bilddaten, von der Kamera an die Basiselektronik in einem verbundenen Zustand übertragbar sind, und/oder Signale, Steuerbefehle und/oder Strom von der Basiselektronik an die Kamera in einem verbundenen Zustand übertragbar sind. Es versteht sich, dass Bilddaten analog und/oder digital übertragbar sind. Weiterhin kann die Verbindungseinheit dazu eingerichtet sein, weitere elektrische Verbraucher und/oder Elemente, beispielsweise das Leuchtelement, weitere Leuchtelemente, einen Motor, einen Akkumulator und/oder eine Signalübertragungseinheit, mit der Basiselektronik zu verbinden.
Ferner kann die Verbindungseinheit dazu eingerichtet sein, elektrische Energie von der Basiselektronik zu der Kamera zu übertragen. Außerdem kann die Verbindungseinheit dazu eingerichtet sein, elektrische Energie an die weiteren elektrischen Verbraucher und/oder Elemente zu übertragen. Vorteilhafterweise muss kein separater Anschluss an eine Leistungsversorgung notwendig und/oder kein Energiespeicher innerhalb des Wechselschafts notwendig sein. In anderen Worten kann der Wechselschaft ausschließlich über die Verbindungseinheit versorgbar und/oder ansteuerbar sein. Die volle Funktionsfähigkeit der Kamera und/oder der weiteren elektrischen Verbraucher kann in einem verbundenen Zustand des Wechselschafts sichergestellt sein, insbesondere ohne dass eine weitere Aktion des Benutzers notwendig wäre.
Außerdem kann die Verbindungseinheit einen Verbinder umfassen, der von der Handhabe und/oder dem Wechselschaft separat ausgebildet ist. Ein separat ausgebildeter Verbinder kann sowohl von der Handhabe als auch von dem Wechselschaft beschädigungsfrei und/oder vollständig lösbar sein. Der Verbinder kann zur Herstellung einer elektrischen und/oder elektronischen Verbindung zwischen der Handhabe und dem Wechselschaft erforderlich sein. Die Handhabe, der Wechselschaft und der Verbinder können drei unterschiedliche und voneinander getrennte und/oder trennbare Komponenten des Bildgebungsinstruments sein. Der Verbinder kann dazu eingerichtet sein, zwischen dem Wechselschaft und der Handhabe anordenbar zu sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Verbinder dazu eingerichtet ist, die Kamera und/oder die weiteren elektrischen Verbraucher und/oder Elemente mit der Basiselektronik zu verbinden.
Vorteilhafterweise kann die mechanische Konstruktion dadurch vereinfacht sein. Insbesondere kann die Ausbildung des Wechselschafts und/oder der Handhabe relativ kostengünstig und einfach sein.
Zudem kann der Verbinder für einen einmaligen Gebrauch vorgesehen sein. Der Verbinder kann einzeln steril verpackbar sein. Beispielsweise kann der Verbinder aus kostengünstigen Materialien und/oder als Massenware verfügbaren Teilen herstellbar sein. Insbesondere kann das bedeuten, dass günstige, herkömmliche Bauteile verwendbar sind, um den Verbinder vorzusehen. Vorteilhafterweise muss der Verbinder nicht übermäßig haltbar und/oder langlebig ausgebildet sein und/oder derart eingerichtet sein, häufiges Verbinden des Wechselschafts zuverlässig aushalten zu könne, ohne in seiner Funktion beeinträchtigt zu sein.
Insbesondere kann der Verbinder separat autoklavierbar und/oder sterilisierbar sein. Der Verbinder kann vorteilhafterweise in einer sterilen Verpackung vorsehbar sein. Dies ermöglicht beispielsweise ein schnelles und zuverlässiges Wechseln des Wechselschafts, insbesondere ohne dass der Benutzer Sorge über einen Sterilisationszustand des Verbinders machen zu müssen. Der Verbinder kann immer verfügbar sein und schnell einsatzbereit vorsehbar sein.
Ferner kann die Verbindungseinheit einen ersten unbeweglichen elektrischen Kontakt umfassen, der Teil der Handhabe ist und der mit der Basiselektronik verbunden ist, und der Verbinder einen ersten beweglichen elektrischen Kontakt umfassen, wobei in einem verbundenen Zustand des Wechselschafts der erste bewegliche elektrische Kontakt den ersten unbeweglichen elektrischen Kontakt mit einer Kraft beaufschlagt. Das kann insbesondere bedeuten, dass keine beweglichen und/oder gefederten Bauteile an der Handhabe für eine Verbindung der Kamera mit der Basiselektronik vorgesehen sind. Der erste unbeweglich elektrische Kontakt kann starr ausgebildet sein.
Zudem kann die Verbindungseinheit einen zweiten unbeweglichen elektrischen Kontakt umfassen, der Teil des Wechselschafts ist und der mit der Kamera verbunden ist, und der Verbinder einen zweiten beweglichen elektrischen Kontakt umfassen, wobei in einem verbundenen Zustand des Wechselschafts der zweite bewegliche elektrische Kontakt den zweiten unbeweglichen elektrischen Kontakt mit einer Kraft beaufschlagt. Das kann insbesondere bedeuten, dass keine beweglichen und/oder gefederten Bauteile an dem Wechselschaft für eine Verbindung der Kamera mit der Basiselektronik vorgesehen sind. Der zweite unbeweglich elektrische Kontakt kann starr ausgebildet sein.
Es können folglich alle beweglichen und/oder gefederten Bauteile für eine Verbindung der Kamera mit der Basiselektronik an dem Verbinder vorgesehen sein. Dadurch kann erreicht werden, dass die Handhabe und/oder der Wechselschaft einen hohen Widerstand gegen Verschleiß haben. Weiterhin kann es einfacher sein, den Wechselschaft und/oder die Handhabe gasdicht und/oder fluiddicht vorzusehen. Die diesbezüglich kritischen Teile der Verbindungseinheit können von dem Verbinder umfasst sein. Durch die Beaufschlagung mit Kraft kann eine Aufrechterhaltung des Kontaktes während des Betriebes sichergestellt werden.
Außerdem kann der erste unbewegliche elektrische Kontakt und/oder der zweite unbewegliche elektrische Kontakt flächig ausgebildet sein. Dies vereinfacht weiter die Konstruktion der Verbindungseinheit und/oder insbesondere des Wechselschafts und/oder der Handhabe. Weiterhin kann der Wechselschaft und/oder die Handhabe leichter zu reinigen sein. Insbesondere kann die Gefahr reduziert sein, dass sich in den unbeweglichen elektrischen Kontakten eine Flüssigkeit, Schmutz und/oder dergleichen ansammelt. Der erste unbewegliche elektrische Kontakt und/oder der zweite unbewegliche elektrische Kontakt kann als ein starres, flächiges Kontaktpad ausgebildet sein.
Ferner kann die Handhabe eine zumindest im Wesentlichen ebene distale Endfläche aufweisen, in die der erste unbewegliche elektrische Kontakt integriert ist, und der Wechselschaft eine zumindest im Wesentlichen ebene proximale Endfläche aufweisen, in die der zweite unbewegliche elektrische Kontakt integriert ist. Vorteilhafterweise kann die Reinigbarkeit, Verschleißfestigkeit und/oder Zuverlässigkeit erhöht sein. Die distalen Endflächen samt den unbeweglichen elektrischen Kontakten können im Wesentlichen eben sein.
Ferner können in dem verbundenen Zustand des Wechselschafts die distale Endfläche der Handhabe und die proximale Endfläche des Wechselschafts zumindest im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sein. Der Verbinder kann im Allgemeinen einen Grundkörper umfassen, der im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtete Seiten umfassen kann. Die parallel zueinander ausgerichteten Seiten des Grundkörpers können in einem verbundenen Zustand parallel zu der distalen Endfläche und der proximalen Endfläche angeordnet sein. Die Konstruktion kann vorteilhafterweise einfach und kostengünstig gehalten werden.
Zudem können der erste bewegliche elektrische Kontakt und der zweite bewegliche elektrische Kontakt zumindest in dem verbundenen Zustand des Wechselschafts elektrisch miteinander verbunden sein. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der erste bewegliche elektrische Kontakt und der zweite bewegliche elektrische Kontakt in einem gelösten Zustand des Wechselschafts elektrisch nicht miteinander verbunden sind. Beispielsweise können die beweglichen elektrischen Kontakte derart beweglich sein, dass ein elektrischer Kontakt miteinander herstellbar ist. Die Zuverlässigkeit des Verbinders kann dadurch erhöht werden.
Ferner können der erste bewegliche elektrische Kontakt und der zweite bewegliche elektrische Kontakt bezüglich einer Längsachse des Wechselschafts versetzt zueinander angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich können die unbeweglichen Kontakte versetzt zueinander angeordnet sein. Beispielsweise können verschiedene Wechselschäfte und/oder Handhaben eine spezifische Anordnung des unbeweglichen elektrischen Kontakts aufweisen. Beispielsweise kann der Verbinder dazu eingerichtet sein, die verschiedenen Wechselschäfte und/oder Handhaben miteinander kompatibel zu machen. Beispielsweise kann der Verbinder wechselschaftspezifisch, handhabespezifisch und/oder einer Kombination von einem Wechselschaft und einer Handhabe spezifisch ausgebildet sein. Die Flexibilität von Bildgebungsgeräten kann dadurch erhöht werden.
Ferner kann der erste bewegliche elektrische Kontakt von einer ersten Seite des Verbinders, insbesondere des Grundkörpers, vorstehen und der zweite bewegliche elektrische Kontakt von einer der ersten Seite des Verbinders gegenüberliegenden zweiten Seite des Verbinders, insbesondere des Grundkörpers, vorstehen. Insbesondere können die erste Seite und die zweite Seite die parallel zueinander ausgerichteten Seiten sein. Vorteilhafterweise kann eine einfache und kostengünstige Konstruktion des Verbinders, die sich zudem durch eine hohe Zuverlässigkeit auszeichnen kann, erreicht werden.
Zudem kann der erste bewegliche elektrische Kontakt und/oder der zweite bewegliche elektrische Kontakt einen Federkontaktstift umfassen. Es gibt einen hohen Erfahrungsschatz in dem Umgang mit Federkontaktstiften. Zudem sind diese kostengünstig und zuverlässig. Ferner wird lediglich ein kleiner Bauraum benötigt. Eine Längsachse des Federkontaktstifts kann senkrecht zu der ersten Seite des Verbinders und/oder der zweiten Seite des Verbinders und/oder den parallel zueinander ausgerichteten Seiten des Grundkörpers orientiert sein. Der Federkontaktstift kann zumindest eine an dem Grundkörper angebrachte Stifthülse und zumindest ein relativ zur Stifthülse federnd gelagertes Stiftelement umfassen, das in der Stifthülse aufgenommen ist. Der Federkontaktstift kann zumindest eine Feder umfassen, die das Stiftelement mit einer Federkraft beaufschlagt. Das Stiftelement kann gegen eine Federkraft in die Stifthülse einschiebbar sein. In dem verbundenen Zustand des Wechselschafts kann der Federstift einen entsprechenden der unbeweglichen elektrischen Kontakte mit einer Kontaktkraft beaufschlagen, insbesondere indem das Stiftelement durch das Federelement gegen den unbeweglichen elektrischen Kontakt gedrückt wird.
Außerdem können die Handhabe und der Wechselschaft jeweils mehrere elektrische Kontakte umfassen und der Verbinder mehrere erste bewegliche elektrische Kontakte und mehrere zweite bewegliche elektrische Kontakte umfassen, die paarweise angeordnet sind, um Kontaktpaare auszubilden, wobei jedes Kontaktpaar in dem verbundenen Zustand des Wechselschafts jeweils einen der Kontakte der Handhabe mit einem der Kontakte des Wechselschafts verbindet. Vorteilhafterweise können mehrere Pole der Kamera und/oder der weiteren elektrischen Verbraucher an die Basiselektronik anbindbar sein. Ferner kann ein elektrischer Bezugspunkt für die Kamera und/oder die weiteren elektrischen Verbraucher festlegbar sein. Der Verbinder kann beispielsweise 1 bis 50, insbesondere 2 bis 40, vorzugsweise 6 bis 30 und besonders bevorzugt 12 bis 24 Kontaktpaare umfassen.
Außerdem können die Verbindungseinheit eine Aufnahmetasche umfassen und der Verbinder in einem verbundenen Zustand des Wechselschafts von der Aufnahmetasche aufgenommen sein. Die Handhabbarkeit des Verbinders kann erhöht werden. Weitere Vorteile können die Betriebssicherheit und die Zuverlässigkeit betreffen. In einigen Ausführungsformen kann die Handhabe die Aufnahmetasche ausbilden. Alternativ oder zusätzlich kann der Wechselschaft die Aufnahmetasche ausbilden. Zudem kann vorgesehen sein, dass die Handhabe und der Wechselschaft gemeinsam die Aufnahmetasche ausbilden. Die Aufnahmetasche kann einen Boden und/oder zumindest eine Seitenwandung umfassen. Der Boden kann in einigen Ausführungsformen von der distalen Endfläche der Handhabe oder von der proximalen Endfläche des Wechselschafts ausgebildet sein. Die Seitenwandung kann als ein über die betreffende Endfläche überstehender Gehäuseteil ausgebildet sein, der die betreffende Endfläche zumindest abschnittsweise umgibt. Die Aufnahmetasche kann eine Tiefe aufweisen, die wenigstens 30 %, wenigstens 50 % und vorzugweise mehr als 50 % einer Höhe des Verbinders entspricht. Insbesondere kann die Tiefe der Aufnahmetasche derart gewählt sein, dass in einem in die Aufnahmetasche eingelegten Zustand des Verbinders der Grundkörper des Verbinders zumindest teilweise von der Seitenwandung gehalten ist.
Ferner kann die Verbindungseinheit und insbesondere die Aufnahmetasche zumindest eine Positionierhilfe umfassen, die dazu eingerichtet ist, eine Vorzugsrotationsposition für den Verbinder vorzugeben, insbesondere in der Aufnahmetasche. Eine Gefahr davor, den Verbinder falsch anzuordnen, kann vermindert sein. Falsch kann bedeuten, dass nicht die gewünschte Anzahl an unbeweglichen elektrischen Kontakten von beweglichen elektrischen Kontakten kontaktiert ist. Die Betriebssicherheit und/oder Zuverlässigkeit kann erhöht sein. Ferner kann beispielsweise eine ungewollte relative Rotationsbewegung von dem Verbinder zu der Handhabe und/oder dem Wechselschaft verhindert sein. Die Positionierhilfe kann eine Ausnehmung und/oder einen Vorsprung umfassen. Die Verbindungseinheit kann zumindest ein Positionierelement umfassen, das von der Aufnahmetasche ausgebildet und/oder umfasst ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Verbindungseinheit zumindest ein Positionierelement umfassen, das von dem Verbinder, insbesondere von dessen Grundkörper, ausgebildet und/oder umfasst ist. Das Positionierelement der Aufnahmetasche und/oder das Positionierelement des Verbinders kann als ein Vorsprung und/oder als eine Ausnehmung ausgebildet sein. Insbesondere kann die Aufnahmetasche zumindest ein erstes Positionierelement und der Verbinder, insbesondere der Grundkörper, ein zweites Positionierelement ausbilden und/oder umfassen, wobei das erste Positionierelement und das zweite Positionierelement zueinander korrespondierend ausgebildet sind. Das erste Positionierelement und das zweite Positionierelement können derart angeordnet und zueinander korrespondierend ausgebildet sein, dass sie die Vorzugsrotationsposition und insbesondere eine einzige Vorzugsrotationsposition definieren.
Ferner können der Wechselschaft und die Handhabe dazu eingerichtet sein, separat voneinander autoklaviert und/oder sterilisiert zu werden. Außerdem kann der Wechselschaft und/oder die Handhabe dazu eingerichtet sein, gasdicht und/oder fluiddicht zu sein. Insbesondere vorteilhaft ist, dass der Wechselschaft und/oder die Handhabe trotz der Vorsehung der Verbindungseinheit, insbesondere der elektrischen Kontakte, sterilisierbar und/oder autoklavierbar sein können. Das kann bedeuten, dass der Benutzer beispielsweise verschiedene sterile Wechselschäfte während einer Behandlung eines Patienten zur Verfügung haben kann. Diese können bedarfsweise mit der Handhabe verbindbar sein. Der Benutzer benötigt jedoch nicht mehrere Handhaben, was die Kosten der Behandlung reduzieren kann. Nach einer erfolgten Behandlung kann die verwandte Handhabe und die verwandten Wechselschäfte separat autoklavierbar und/oder sterilisierbar sein. Dadurch können diese einsatzbereit für eine weitere Behandlung vorsehbar sein. Der Behandler ist flexibler in der Wahl der Kamera, insbesondere der Hauptblickrichtung, und muss sich nicht an eine neue, insbesondere anders geformte, Handhabe gewöhnen.
Außerdem kann der Wechselschaft einen proximalen Abschnitt umfassen, der als ein Verbindungsabschnitt für die Handhabe ausgebildet ist, die Handhabe einen distalen Abschnitt umfassen, der als ein Wechselschaftverbindungsabschnitt ausgebildet ist, und der Verbindungsabschnitt und der Wechselschaftverbindungsabschnitt in einem verbundenen Zustand des Wechselschafts eine fluiddichte und/oder gasdichte Verbindung ausbilden. Vorteilhafterweise kann eine sichere und zuverlässige mechanische Verbindung des Wechselschafts und der Handhabe gewährleistbar sein. Die Betriebssicherheit kann erhöht und die Fehleranfälligkeit reduziert sein. Weiterhin kann verhindert sein, dass eine Flüssigkeit und/oder ein Gas ungewollt in Kontakt mit einem der elektrischen Kontakte kommt. Beispielsweise kann verhindert sein, dass ein Kurzschluss und/oder dergleichen auftritt. Beispielsweise können der Verbindungsabschnitt und der Wechselschaftverbindungsabschnitt gemeinsam als ein Bajonettverschluss und/oder Schraubverschluss ausgebildet sein.
Ferner kann die Verbindungseinheit dazu eingerichtet sein, Energie und/oder Bilddaten drahtlos zwischen der Kamera und der Basiselektronik zu übertragen. Dies ist alternativ oder zusätzlich zu dem Vorsehen des Verbinders zu verstehen. Beispielsweise kann die Verbindungseinheit dazu eingerichtet sein, Energie und/oder Bilddaten ausschließlich drahtlos zwischen der Kamera und der Basiselektronik zu übertragen. Vorteilhafterweise kann sich dadurch die Anzahl an für den Betrieb eines Wechselschafts notwendigen Kontaktpaare reduzieren und/oder die Konstruktion vereinfacht sein.
Ferner kann ein verbundener Zustand des Wechselschafts werkzeuglos herstellbar und lösbar sein. Die Bedienbarkeit kann einfach sein. Werkzeuglos kann insbesondere bedeuten, dass der Benutzer keine weiteren Gegenstände zum Verbinden und/oder Lösen des Wechselschafts mit/von der Handhabe benötigt.
Erfindungsgemäß ist ferner der Verbinder für das medizinische Bildgebungsinstrument vorgesehen. Der Verbinder kann ein Bildgebungsinstrumentverbinder und/oder ein Wechselschaftverbinder sein.
Außerdem ist erfindungsgemäß ein System, insbesondere ein medizinisches System, vorgesehen. Das System umfasst das medizinisches Bildgebungsinstrument, einen ersten Wechselschaft und einen zweiten Wechselschaft, wobei die Wechselschäfte unterschiedlich ausgebildet sind. Der Benutzer kann vorteilhafterweise während des Betriebs zwischen den unterschiedlich ausgebildeten Wechselschäften beliebig wechseln. Insbesondere ist diesbezüglich lediglich eine Handhabe notwendig.
Ferner kann eine Kamera des ersten Wechselschafts eine erste Hauptblickrichtung definieren, eine Kamera des zweiten Wechselschafts eine zweite Hauptblickrichtung definieren und die erste Hauptblickrichtung unterschiedlich zu der zweiten Hauptblickrichtung sein. Die erste Hauptblickrichtung kann beispielsweise 0° betragen und die zweite Hauptblickrichtung 30° betragen. Die verschiedenen Hauptblickrichtungen können beispielsweise dazu geeignet sein, unterschiedliche anatomische Strukturen bei Verwendung desselben Zugangs betrachten zu können. Vorteilhafterweise kann der Benutzer durch einen Wechsel des Wechselschafts von dem ersten Wechselschaft zu dem zweiten Wechselschaft flexibel auf die anatomischen Strukturen zu reagieren. Die Flexibilität und Benutzerfreundlichkeit kann erhöht werden.
Erfindungsgemäß ist ferner ein Verfahren für den Betrieb eines erfindungsgemäßen Bildgebungsinstruments vorgesehen, das einen von der Handhabe und/oder dem Wechselschaft separat ausgebildeten Verbinder aufweist. Das Verfahren umfasst die Schritte Anbinden des Wechselschafts an die Handhabe mittels eines ersten Verbinders, Lösen des Wechselschafts von der Handhabe und Anbinden des Wechselschafts an die Handhabe mittels eines zweiten Verbinders. Vorteilhafterweise kann der Wechselschaft schnell und zuverlässig lösbar und austauschbar sein.
Ferner kann das Verfahren den Schritt Entnehmen des ersten Verbinders und/oder des zweiten Verbinders aus einer sterilen Verpackung vor dessen Verwendung zum Anbinden des Wechselschafts an die Handhabe umfassen. Vorteilhafterweise ist der Verbinder zumindest nahezu unmittelbar einsatzbereit.
Ferner kann das Verfahren den Schritt Entsorgen des ersten Verbinders nach dem Lösen des Wechselschafts von der Handhabe umfassen. Der Verbinder kann insbesondere als ein kostengünstiger Wegwerfartikel ausgeführt sein. Ein Betrieb eines medizinischen Instruments kann folglich günstiger gestaltet werden. Durch das Verwenden von unterschiedlich ausgebildeten Wechselschäften kann der Einsatz gesamter unterschiedlich ausgebildeter medizinischer Instrumente vermieden werden und stattdessen lediglich eine Handhabe verwendet werden. Eine Autokiavierung und/oder Sterilisierung der medizinischen Geräte kann insgesamt günstiger und/oder effizienter sein, da ein Gesamtvolumen an Geräten reduziert sein kann.
Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen und Systeme sowie die erfindungsgemäßen Verfahren sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können diese zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten sowie Verfahrensschritten abweichende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in dieser Offenbarung angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.
Es wird insbesondere darauf hingewiesen, dass alle in Bezug auf eine Vorrichtung beschriebenen Merkmale und Eigenschaften, aber auch Verfahrensweisen, sinngemäß auf Verfahren übertragbar und im Sinne der Erfindung einsetzbar und als mitoffenbart gelten. Gleiches gilt auch in umgekehrter Richtung. Das bedeutet, dass auch in Bezug auf Verfahren genannte, bauliche also vorrichtungsgemäße Merkmale im Rahmen der Vorrichtungsansprüche berücksichtigt, beansprucht und ebenfalls zur Offenbarung gezählt werden können.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren beispielhaft erläutert. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und im Rahmen der Ansprüche sinnvoll in Kombination verwenden.
Falls von einem bestimmten Objekt mehr als ein Exemplar vorhanden ist, ist ggf. nur eines davon in den Figuren und in der Beschreibung mit einem Bezugszeichen versehen. Die Beschreibung dieses Exemplars kann entsprechend auf die anderen Exemplare von dem Objekt übertragen werden. Sind Objekte insbesondere mittels Zahlenwörtern, wie beispielsweise erstes, zweites, drittes Objekt etc. benannt, dienen diese der Benennung und/oder Zuordnung von Objekten. Demnach können beispielsweise ein erstes Objekt und ein drittes Objekt, jedoch kein zweites Objekt umfasst sein. Allerdings könnten anhand von Zahlenwörtern zusätzlich auch eine Anzahl und/oder eine Reihenfolge von Objekten ableitbar sein.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Systems;
Fig. 2 eine Seitenansicht eines medizinischen Instruments in einem gelösten Zustand;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Verbinders;
Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf eine distale Endfläche einer Verbindungseinheit;
Fig. 5 eine schematische Draufsicht auf eine proximale Endfläche einer Verbindungseinheit;
Fig. 6 eine schematische Seitenansicht eines distalen Endes eines Wechselschafts; Fig. 7 eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines Verbinders;
Fig. 8 eine schematische Draufsicht auf eine distale Endfläche einer Verbindungseinheit;
Fig. 9 eine schematische Draufsicht auf eine distale Endfläche einer weiteren Ausführungsform einer Verbindungseinheit;
Fig. 10 eine schematische Schnittdarstellung eines Teils einer alternativen Verbindungseinheit; und
Fig. 11 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens für den Betrieb eines medizinischen Instruments.
Fig. 1 zeigt ein System 60, insbesondere ein medizinisches System, umfassend eine Versorgungseinheit 78, eine Anzeigeeinheit 80, ein medizinisches Instrument 10, insbesondere ein Endoskop, und eine sterile Verpackung 76. Das medizinische Instrument 10 umfasst eine Handhabe 12, einen Wechselschaft 16 und eine Verbindungseinheit 20. Die Handhabe 12 umfasst eine Basiselektronik 14. Zudem umfasst die Handhabe Bedienelemente 84. Die Handhabe 12 ist mittels eines Kabels 82 an die Versorgungseinheit 78 angebunden.
Der Wechselschaft 16 ist in einem, insbesondere lösbar, verbundenen Zustand mit der Handhabe 12 dargestellt und umfasst eine Kamera 18, die dazu eingerichtet ist, Bilddaten zu erzeugen. Durch die Verbindungseinheit 20 ist die Kamera 18 mit der Basiselektronik 14 verbunden und Bilddaten, die von der Kamera 18 erzeugt wurden, werden durch die Verbindungseinheit 20 zu der Basiselektronik 14 übertragen. Von der Handhabe 12 können die Bilddaten mittels des Kabels 82 zu der Versorgungseinheit 78 übertragbar sein. Weiterhin kann die Handhabe 12 mittels des Kabels 82 von der Versorgungseinheit 78 beispielsweise mit elektrischer Energie versorgbar sein und Signale, insbesondere Steuersignale, empfangen können. Durch die Versorgungseinheit 78 können die Bilddaten verarbeitbar sein und/oder an die Anzeigeeinheit 80 übertragbar sein. Die Anzeigeeinheit 80 ist dazu eingerichtet, die Bilddaten einem Benutzer anzuzeigen. Der Wechselschaft 16 umfasst einen Schaft 86, der eine Heatpipe (nicht dargestellt) und Versorgungsleitungen (nicht dargestellt) umfasst. Der Wechselschaft 16, insbesondere der Schaft 86, erstreckt sich entlang einer Längsachse 36. Gemäß dieser Ausführungsform beträgt die Länge des Wechselschaft 40 cm. In einem distalen Ende 88 des Wechselschafts 16 ist die Kamera 18 angeordnet. Der Wechselschaft 16, insbesondere die Kamera 18, definiert eine Hauptblickrichtung 66, die sich zumindest im Wesentlichen parallel zu der Längsachse 36 erstreckt und insbesondere 0° beträgt. Zudem umfasst der Wechselschaft insbesondere in seinem distalen Ende 88 ein Leuchtelement 90.
Durch die Bedienelemente 84 kann eine Funktion, beispielsweise ein Fokus, ein Aufnahmestart und/oder ein Aufnahmeende, der Kamera 18 steuerbar sein. Außerdem kann beispielsweise eine Funktion, insbesondere eine Helligkeit, des Leuchtelement 90 steuerbar sein.
Der Wechselschaft 16 ist in der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ein erster Wechselschaft 62 und die Hauptblickrichtung 66 des Wechselschaft 16 eine erste Hauptblickrichtung 68.
Ferner ist ein zweiter Wechselschaft 64 vorgesehen. Der zweite Wechselschaft 64 weist im Wesentlichen gleichen Merkmale wie der erste Wechselschaft 62 auf. Bezüglich einiger Merkmale ist der zweite Wechselschaft 64 unterschiedlich ausgebildet. Beispielsweise ist der zweite Wechselschaft 64 25 cm lang. Zudem definiert der zweite Wechselschaft 64, insbesondere seine Kamera, eine zweite Hauptblickrichtung 70, wobei die zweite Hauptblickrichtung 70 unterschiedlich zu der ersten Hauptblickrichtung 68 ist. Gemäß diesem Beispiel beträgt die zweite Hauptblickrichtung 70 45°.
Der Benutzer kann das medizinische Instrument 10 für eine diagnostische und/oder therapeutische Aktion verwenden. Beispielsweise kann er den Schaft 36 einer Körperhöhle eines Patienten zuführen, um eine anatomische Struktur 94 zu betrachten. Die anatomische Struktur 94 wird dem Benutzer durch die Anzeigeeinheit 80 angezeigt. Es kann der Fall auftreten, dass der Benutzer bei der Durchführung der diagnostischen und/oder therapeutischen Aktion durch die erste Hauptblickrichtung 68 des ersten Wechselschafts 62 eingeschränkt wird. Folglich kann der Benutzer den zweiten Wechselschaft 64 erfindungsgemäß vorsehen und mit der Handhabe 12 verbinden. Der Benutzer kann den ersten Wechselschaft 62 von der Handhabe 12 lösen und einen Verbinder (nicht dargestellt) entnehmen sowie entsorgen. Weiterhin kann der Benutzer einen Verbinder 22, insbesondere einen zweiten Verbinder 74, aus der sterilen Verpackung 76 entnehmen. Um den zweiten Wechselschaft 64 mit der Handhabe 12 zu verbinden, kann der Benutzer den zweiten Verbinder 74 in eine Aufnahmetasche, die in den folgenden Figuren näher beschrieben wird, der Handhabe 12 einlegen und den zweiten Wechselschaft 64 insbesondere werkzeuglos mit der Handhabe 12 verbinden.
Fig. 2 zeigt das medizinische Instrument 10 der Fig. 1 , umfassend die Handhabe 12, die Verbindungseinheit 20 und den Wechselschaft 16, insbesondere den zweiten Wechselschaft 64, in einem gelösten Zustand. Zudem umfasst das medizinische Instrument 10, insbesondere die Verbindungseinheit 20, den Verbinder 22. Die Handhabe 12 und der Wechselschaft 16 sind dazu eingerichtet, separat voneinander autoklaviert und/oder sterilisiert zu werden. Der Wechselschaft 16 umfasst einen proximalen Abschnitt 52, der als ein Verbindungsabschnitt 54 für die Handhabe 12 ausgebildet ist. Die Handhabe umfasst einen distalen Abschnitt 56, der als ein Wechselschaftverbindungsabschnitt 58 ausgebildet ist. Der Verbindungsabschnitt 54 und der Wechselschaftverbindungsabschnitt 58 bilden in dem verbundenen Zustand (siehe Fig. 1 ) des Wechselschaft 16 eine fluiddichte und/oder gasdichte Verbindung aus. Der Verbindungsabschnitt 54 ist dazu ausgebildet, den Wechselschaftverbindungsabschnitt 58 zumindest teilweise aufzunehmen, insbesondere um den verbundenen Zustand des Wechselschafts 16 auszubilden. Der Wechselschaftverbindungsabschnitt 58 umfasst zumindest einen Vorsprung 98, der durch ein nicht dargestelltes Schließelement, das dazu ausgebildet ist, den Vorsprung 98 in dem verbundenen Zustand des Wechselschafts 16 zu hintergreifen. Der Verbindungsabschnitt 54 ist zumindest teilweise drehbar gelagert und kann ein Bedienelement 96 umfassen. Der drehbar gelagerte Teil des Verbindungsabschnitts 54 kann durch das Bedienelement 96, insbesondere durch einen Benutzer, rotierbar sein und dazu eingerichtet sein, das Schließelement (nicht dargestellt) zu einer Hintergreifposition des Vorsprungs 98 zu bewegen. Insbesondere kann diese mechanische Verbindung werkzeuglos herstellbar sein.
Weiterhin umfasst die Verbindungseinheit 20 eine Aufnahmetasche 48. Der Verbinder 22 ist in dem verbundenen Zustand des Wechselschafts 16 von der Aufnahmetasche 48 aufgenommen. Bezugnehmend auf die Fig. 3 ist der Verbinder 22 genauer beschrieben. Der Verbinder 22 ist separat von der Handhabe 12 und/oder dem Wechselschaft 16 ausgebildet und/oder für einen einmaligen Gebrauch vorgesehen. Die Verbindungseinheit 20, insbesondere der Verbinder 22, ist dazu eingerichtet, elektrische Energie von der Basiselektronik 14 zu der Kamera 18 zu übertragen. Der Verbinder 22 umfasst einen Grundkörper 100. Der Grundkörper 100 weist zwei sich gegenüberliegende Seiten, die erste Seite 38 und die zweite Seite 40, auf. Die erste Seite 38 ist der Handhabe 12 zugewandt und die zweite Seite 40 ist dem Wechselschaft 16 zugewandt. Der Verbinder 22 umfasst einen ersten beweglichen elektrischen Kontakt 26, der von der ersten Seite 38 vorsteht. Zudem umfasst der Verbinder einem zweiten beweglichen elektrischen Kontakt 30, der von der zweiten Seite 40 vorsteht. Der erste bewegliche elektrische Kontakt 26 und der zweite bewegliche elektrische Kontakt 30 umfassen einen Federkontaktstift 42. Es sei darauf hingewiesen, dass sich mehrere Federkontaktstifte 42 ein Bezugszeichen teilen.
Der erste bewegliche elektrische Kontakt 26 und der zweite bewegliche elektrische Kontakt 30 sind paarweise angeordnet und/oder bilden gemeinsam ein Kontaktpaar 46 aus. Der erste bewegliche elektrische Kontakt 26 und der zweite bewegliche elektrische Kontakt 30 sind elektrisch miteinander verbunden. Der Verbinder 22 umfasst zudem weitere erste und zweite bewegliche Kontakte 26, 30, die Federkontaktstifte 42 umfassen, paarweise angeordnet sind und/oder Kontaktpaare ausbilden. Diese sind aus Gründen einer Übersichtlichkeit nicht alle mit Bezugszeichen versehen. Zudem umfasst der Verbinder 22 eine Positionierhilfe 50. Die Positionierhilfe 50 ist als eine Erhebung an einer von der ersten Seite 38 im zweiten Seite 40 unterschiedlichen dritten Seite 102 ausgebildet. Die Aufnahmetasche 48 umfasst ebenfalls eine Positionierhilfe 104, die mit der Positionierhilfe 50 wechselwirkt. Die Positionierhilfe 50, 104 ist dazu eingerichtet, eine Vorzugsrotationsposition für den Verbinder 22 insbesondere in der Aufnahmetasche 48 vorzugeben.
Bezugnehmend auf Fig. 4 und Fig. 5 erkennt man einen der Handhabe 12 zugeordneten Teil der Verbindungseinheit 20 (Fig. 4) und einen dem Wechselschaft 16 zugeordneten Teil der Verbindungseinheit 20 (Fig. 5). Ein erster unbeweglicher elektrischer Kontakt 24, der flächig ausgebildet ist, ist in eine zumindest im Wesentlichen ebene distale Endfläche 32 der Handhabe 12 integriert. Ein zweiter unbeweglicher elektrischer Kontakt 28, der flächig ausgebildet ist, ist in eine zumindest im Wesentlichen ebene proximale Endfläche 34 des Wechselschafts 16 integriert. In dem verbundenen Zustand des Wechselschafts 16 sind die distale Endfläche 32 und die proximale Endfläche 34 zumindest im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Der erste unbewegliche elektrische Kontakt 24 ist mit der Basiselektronik 14 verbunden und der zweite unbewegliche elektrische Kontakt 28 ist mit der Kamera verbunden. Die Handhabe 12 und der Wechselschaft 16 umfassen jeweils mehrere elektrische Kontakte 44, die flächig ausgebildet sind und in eine der Endflächen 32, 34 integriert sind. In dem verbundenen Zustand des Wechselschafts 16 verbindet jeweils ein Kontaktpaar 46 des Verbinders 22 jeweils einen der Kontakte 44 der Handhabe 12 mit einem der Kontakte 44 des Wechselschafts 16. Insbesondere werden die Kontakte 44 mit einer Kraft beaufschlagt. Die Kontakte 44 des Wechselschaft 16 können weiterhin mit weiteren elektrischen Verbrauchern, wie beispielsweise dem Leuchtelement 90 und/oder einer Recheneinheit, verbunden sein. Dies ist insbesondere wechselschaftspezifisch. Das distale Ende 88 eines Wechselschafts 16 wird beispielhaft anhand der schematischen Übersicht der Fig. 6 gezeigt.
Insbesondere bezugnehmend auf die Fig. 4 erkennt man, dass die Verbindungseinheit 20 handhabeseitig eine erste Wandung 106 umfasst, die die Aufnahmetasche 48 ausbildet. Weiterhin ist erkenntlich, dass die Verbindungseinheit 20 die Positionierhilfe 104 umfasst. Die Positionierhilfe 104 ist als Ausnehmung in der ersten Wandung 106 ausgebildet. Die Positionierhilfe 50 des Verbinders 22 und die Positionierhilfe 104 können eine formschlüssige Verbindung ausbilden, insbesondere um eine Vorzugsrotationsposition vorzugeben.
Bezugnehmend auf die Fig. 5 erkennt man, dass die Verbindungseinheit 20 wechselschaftseitig eine zweite Wandung 108 umfasst. In dem verbundenen Zustand des Wechselschafts 16 kann die zweite Wandung 108 die erste Wandung 106 zumindest teilweise aufnehmen.
Die Fig. 6 zeigt eine schematische Ansicht des distalen Endes 88 des Wechselschafts 16 in einer Seitenansicht. Die Kamera 18 definiert, wie bereits im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 beschrieben, die Hauptblickrichtung 66 von 45°. Die Kamera 18 umfasst eine Optik 110 und einen Bildsensor 1 12. Die Optik 1 10 kann eine aktive Optik sein. Das kann bedeuten, dass mittels der Optik 1 10 fokussiert werden kann. Die Kamera 18, insbesondere der Bildsensor 112, ist zumindest teilweise mit den wechselschaftseitigen elektrischen Kontakten 44 verbunden. In dem verbundenen Zustand des Wechselschafts 16 ist die Kamera 18 mit der Basiselektronik 14 verbunden. Der Wechselschaft 16 umfasst zudem weitere elektronische Verbraucher 92. Diese sind ebenfalls mit wechselschaftseitigen elektrischen Kontakten 44 verbunden. Insbesondere umfasst der Wechselschaft 16 das Leuchtelement 90, das ebenfalls mit wechselschaftseitigen elektrischen Kontakten 44 verbunden ist.
Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Verbinders 22‘. Der Verbinder 22‘ umfasst zumindest einen ersten beweglichen elektrischen Kontakt 26‘ und zumindest einen zweiten beweglichen elektrischen Kontakt 30‘, die bezüglich einer Längsachse 36‘ versetzt zueinander angeordnet sind. Durch die versetzte Anordnung kann jeweils ein Abschnitt der Kontakte, beispielsweise ein Sockel eines Federkontaktstifts, in einem Grundkörper 50‘ des Verbinders 22‘ angeordnet und/oder auf der jeweiligen Rückseite befestigt werden. Es können hierdurch handelsübliche einseitige Federkontaktstift verwendet werden, wobei eine Baulänge des Verbinders 22‘ dennoch gering ausfallen werden kann. Die beiden elektrischen Kontakte 26‘, 30‘ sind elektrisch miteinander verbunden und/oder bilden ein Kontaktpaar 46‘ aus. Der Verbinder 22‘ umfasst weitere Kontaktpaare 46‘, deren elektrische Kontakte ebenfalls versetzt zueinander angeordnet sein können. Der Verbinder 22‘ kann zudem mindestens ein Kontaktpaar1 umfassen, dessen elektrische Kontakte konzentrisch zueinander angeordnet sind.
Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform eines handhabseitigen Teils einer Verbindungseinheit 20“. Diese Ausführungsform ist der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform sehr ähnlich und kann alternativ zu dieser vorgesehen werden. Zusätzlich umfasst die Verbindungseinheit 20“ eine weitere Positionierhilfe 104“, die zumindest im Wesentlichen gleich wie die Positionierhilfe 104 ausgebildet ist. Diese ist gegenüberliegend der Positionierhilfe 104, 104“ angeordnet. Gemäß dieser Ausführungsform kann der Verbinder 22 in zwei Vorzugsrotationspositionen vorgesehen werden, insbesondere in der Aufnahmetasche 48, 48‘. Beispielsweise kann gemäß dieser Ausführungsform der Wechselschaft 16 von der Handhabe 12 lösbar sein, um 180° um die Längsachse 36 drehbar sein und insbesondere werkzeuglos wieder mit der Handhabe 12 verbindbar sein.
In einigen Ausführungsformen kann eine oder mehrere Positionierhilfen derart asymmetrisch ausgestaltet sein, dass der Verbinder lediglich in einer bestimmten Rotationsposition und zusätzlich lediglich in einer bestimmten Orientierung einsetzbar ist. Dies kann vorteilhaft sein, wenn der Verbinder derart ausgestaltet ist, dass er lediglich in einer Orientierung eine Verbindung herstellen kann. Grundsätzlich kann eine Positionierhilfe vorgesehen sein, die nach dem Prinzip des Poka Yoka ausgestaltet ist. Fig. 9 zeigt eine schematische Ansicht einer weitere Ausführungsform einer Verbindungseinheit 20‘“. Die Verbindungseinheit 20‘“ umfasst ein handhabeseitiges Teil und ein wechselschaftseitiges Teil. Jedes Teil umfasst jeweils eine Signalübertragungseinheit 114 und eine Energieübertragungseinheit 116. Die Verbindungseinheit 20‘“ ist dazu eingerichtet, Bilddaten von dem Wechselschaft 16‘“ zu der Handhabe 12‘“ insbesondere drahtlos zu übertragen und/oder elektrische Energie von der Handhabe 12‘“ zu dem Wechselschaft 16‘“ insbesondere drahtlos zu übertragen. Die Signalübertragungseinheiten 114 können gemäß zumindest einem beliebigen drahtlosen Signalübertragungsprotokoll arbeiten. In einigen Ausführungsformen können die Signalübertragungseinheiten 114 auch zur optischen Signalübertragung eingerichtet sein. Die Verbindungseinheit 20‘“ kann hierfür an jedem der Teile geeignete Fenster und/oder optische Ports umfassen. Die Energieübertragungseinheiten 116 können induktiv arbeiten. Insbesondere können diese zumindest eine Senderspule und/oder zumindest eine Empfängerspule umfassen. Der wechselschaftseitige Teil umfasst eine Wandung 118, die dazu eingerichtet ist, den handhabeseitigen Teil zumindest teilweise aufzunehmen, was jedoch rein exemplarisch zu verstehen ist.
Fig. 10 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer alternative Verbindungseinheit 20““. Diese ist grundsätzlich wie die oben beschriebenen Verbindungseinheiten ausgebildet. Die Verbindungseinheit 20““ umfasst einen Verbinder 20““ mit einem Grundkörper 50““. Der Verbinder 20““ umfasst einen Federkontaktstift 42““, der als zweiseitiger Federstift ausgebildet ist. Der Federkontaktstift 42““ umfasst eine Stifthülse 130““ sowie zwei in der Stifthülse 130““ federnd gelagerte Stiftelemente 132““, 134““. Die beiden Stiftelemente 132““, 134““ sind durch ein gemeinsames Federelement 130““ federvorgespannt, das in der Stifthülse 130““ angeordnet ist. Der Federkontaktstift 42““ kontaktiert somit in einem verbundenen Zustand zwei miteinander zu verbindende elektrische Kontakte.
Im vorliegenden Fall umfasst die Verbindungseinheit 20““ zudem zumindest einen unbeweglichen elektrischen Kontakt 24““, der beispielsweise an einer Handhabe oder an einem Wechselschaft ausgebildet sein kann. Der unbewegliche elektrische Kontakt 24““ ist konkav und/oder kuhlenförmig und/oder halbkugelschalenförmig ausgebildet. Hierdurch kann eine korrespondierend ausgebildete Spitze des Federkontaktstifts 42““ in dem Kontakt 24““ aufgenommen und/oder durch diesen zentriert werden. Vorliegend können sämtliche Kontakte der Handhabe und/oder des Wechselschafts, die von dem Verbinder zu kontaktieren sind, auf diese Weise ausgebildet sein. Es versteht sich, dass diese Art der Ausgestaltung von Kontakten und die Verwendung von zweiseitigen Federkontaktstiften nicht zwingend in Kombination verwendet werden müssen. So können zweiseitige Federkontaktstifte auch mit anders ausgestalteten Kontakten und/oder konkave Kontakte auch mit anders ausgestalteten Verbindern kombiniert werden.
Unabhängig von der konkreten Ausgestaltung der Verbindungseinheit kann der jeweilige Wechselschaft in einigen Ausführungsformen auch einen Energiespeicher wie beispielsweise eine Batterie umfassen. Der Energiespeicher kann dazu eingerichtet sein, in zumindest einem Betriebszustand eine Leistungskomponente des Wechselschafts wie beispielsweise eine Kamera oder ein Leuchtelement mit elektrischer Energie zu versorgen. Der Energiespeicher kann über die Verbindungseinheit aufladbar sein. Alternativ kann der Energiespeicher anderweitig aufladbar und/oder austauschbar sein. Die Verbindungseinheit kann dann dazu eingerichtet sein, lediglich Bilddaten aber keine elektrische Energie zur Versorgung von Leistungskomponenten des Wechselschafts zu übertragen.
Es versteht sich, dass die hierin beschriebenen Ausführungsformen der Verbindungseinheit 20 nicht beschränkend sind. Insbesondere versteht es sich, dass jeweils der beschriebene handhabeseitige Teil wechselschaftseitig vorsehbar ist und der wechselschaftseitige Teil handhabeseitig vorsehbar ist.
Fig. 11 zeigt ein Verfahren für den Betrieb eines medizinischen Bildgebungsinstruments 10. Bezüglich einer detaillierten Beschreibung sei auf die Beschreibung im Zusammenhang mit der Fig. 1 verwiesen. Das im Folgenden beschriebene Verfahren kann in einer beliebigen, sinnvollen Reihenfolge ausgeführt werden und/oder einzelne Schritte ausgelassen werden. Das Verfahren umfasst einen Schritt 120 eines Anbindens eines Wechselschafts 16 an eine Handhabe 12 mittels eines ersten Verbinders 72, einen Schritt 122 eines Lösens des Wechselschafts 16 von der Handhabe 12, einen Schritt 124 eines Anbindens des Wechselschafts 16 an die Handhabe 12 mittels eines zweiten Verbinders 74, einen Schritt 126 eines Entnehmens des ersten Verbinders 72 und/oder des zweiten Verbinders 74 aus einer sterilen Verpackung 76 vor dessen Verwendung zum Anbindendes Wechselschafts 16 an die Handhabe 12 und einen Schritt 128 eines Entsorgens des ersten Verbinders 72 nach dem Lösen des Wechselschafts 16 von der Handhabe 12. Bezugszeichenliste
10 medizinisches Bildgebungsinstrument;
12 Handhabe;
14 Basiselektronik;
16 Wechselschaft;
18 Kamera;
20 Verbindungseinheit;
22 Verbinder;
24 erster unbeweglicher elektrischer Kontakt;
26 erster beweglicher elektrischer Kontakt;
28 zweiter unbeweglicher elektrischer Kontakt;
30 zweiter beweglicher elektrischer Kontakt;
32 distale Endfläche;
34 proximalen Endfläche;
36 Längsachse;
38 erste Seite;
40 zweite Seite;
42 Federkontaktstift;
44 elektrischer Kontakt;
46 Kontaktpaar;
48 Aufnahmetasche;
50 Positionierhilfe;
52 proximaler Abschnitt;
54 Verbindungsabschnitt;
56 distaler Abschnitt;
58 Wechselschaftverbindungsabschnitt;
60 System;
62 erster Wechselschaft;
64 zweiter Wechselschaft;
66 Hauptblickrichtung;
68 erste Hauptblickrichtung;
70 zweite Hauptblickrichtung;
72 erster Verbinder;
74 zweiter Verbinder;
76 sterile Verpackung;
78 Versorgungseinheit; 80 Anzeigeeinheit;
82 Kabel;
84 Bedienelemente;
86 Schaft;
88 distales Ende;
90 Leuchtelement;
92 weitere elektrische Verbraucher;
94 anatomische Struktur;
96 Bedienelement;
98 Vorsprung;
100 Grundkörper;
102 dritte Seite;
104 Positionierhilfe;
106 erste Wandung;
108 zweite Wandung;
110 Optik;
112 Bildsensor;
114 Signalübertragungseinheit;
116 Energieübertragungseinheit;
118 Wandung;
120 Verfahrensschritt;
122 Verfahrensschritt;
124 Verfahrensschritt;
126 Verfahrensschritt;
128 Verfahrensschritt;
130 Stifthülse
132 Stiftelement
134 Stiftelement

Claims

Ansprüche
1. Medizinisches Bildgebungsinstrument (10), insbesondere Endoskop, umfassend: eine Handhabe (12), die zumindest eine Basiselektronik (14) umfasst; einen Wechselschaft (16), der lösbar mit der Handhabe (12) verbindbar ist und der zumindest eine Kamera (18) umfasst, die dazu eingerichtet ist, Bilddaten zu erzeugen; und eine Verbindungseinheit (20), die dazu eingerichtet ist, die Kamera (18) mit der Basiselektronik (14) zu verbinden und Bilddaten von der Kamera (18) zu der Basiselektronik (14) zu übertragen.
2. Medizinisches Bildgebungsinstrument (10) nach Anspruch 1 , wobei die Verbindungseinheit (20) dazu eingerichtet ist, elektrische Energie von der Basiselektronik (14) zu der Kamera (18) zu übertragen.
3. Medizinisches Bildgebungsinstrument (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Verbindungseinheit (20) einen Verbinder (22) umfasst, der von der Handhabe (12) und/oder dem Wechselschaft (16) separat ausgebildet ist.
4. Medizinisches Bildgebungsinstrument (10) nach Anspruch 3, wobei der Verbinder (22) für einen einmaligen Gebrauch vorgesehen ist.
5. Medizinisches Bildgebungsinstrument (10) nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Verbindungseinheit (20) einen ersten unbeweglichen elektrischen Kontakt (24) umfasst, der Teil der Handhabe (12) ist und der mit der Basiselektronik (14) verbunden ist, und wobei der Verbinder (22) einen ersten beweglichen elektrischen Kontakt (26) umfasst, wobei in einem verbundenen Zustand des Wechselschafts (16) der erste bewegliche elektrische Kontakt (26) den ersten unbeweglichen elektrischen Kontakt (24) mit einer Kraft beaufschlagt.
6. Medizinisches Bildgebungsinstrument (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Verbindungseinheit (20) einen zweiten unbeweglichen elektrischen
Kontakt (28) umfasst, der Teil des Wechselschafts (16) ist und der mit der Kamera (18) verbunden ist, und wobei der Verbinder (22) einen zweiten beweglichen elektrischen Kontakt (30) umfasst, wobei in einem verbundenen Zustand des Wechselschafts (16) der zweite bewegliche elektrische Kontakt (30) den zweiten unbeweglichen elektrischen Kontakt (28) mit einer Kraft beaufschlagt.
7. Medizinisches Bildgebungsinstrument (10) nach Anspruch 5 oder 6, wobei der erste unbewegliche elektrische Kontakt (24) und/oder der zweite unbewegliche elektrische Kontakt (28) flächig ausgebildet ist.
8. Medizinisches Bildgebungsinstrument (10) einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Handhabe (12) eine zumindest im Wesentlichen ebene distale
Endfläche (32) aufweist, in die der erste unbewegliche elektrische Kontakt (24) integriert ist, und wobei der Wechselschaft (16) eine zumindest im Wesentlichen ebene proximale Endfläche (34) aufweist, in die der zweite unbewegliche elektrische Kontakt (28) integriert ist.
9. Medizinisches Bildgebungsinstrument (10) nach Anspruch 8, wobei in dem verbundenen Zustand des Wechselschafts (16) die distale Endfläche (32) der Handhabe (12) und die proximale Endfläche (34) des Wechselschafts (16) zumindest im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.
10. Medizinisches Bildgebungsinstrument (10) zumindest nach Anspruch 5 und 6, wobei der erste bewegliche elektrische Kontakt (26) und der zweite bewegliche elektrische Kontakt (30) zumindest in dem verbundenen Zustand des Wechselschafts (16) elektrisch miteinander verbunden sind.
11 . Medizinisches Bildgebungsinstrument (10) zumindest nach Anspruch 5 und 6, wobei der erste bewegliche elektrische Kontakt (26) und der zweite bewegliche elektrische Kontakt (30) bezüglich einer Längsachse (36) des Wechselschafts (16) versetzt zueinander angeordnet sind.
12. Medizinisches Bildgebungsinstrument (10) zumindest nach Anspruch 5 und 6, Ansprüche, wobei der erste bewegliche elektrische Kontakt (26) von einer ersten Seite (38) des Verbinders (22) vorsteht und wobei der zweite bewegliche elektrische Kontakt (30) von einer der ersten Seite (38) des Verbinders (22) gegenüberliegenden zweiten Seite (40) des Verbinders (22) vorsteht.
13. Medizinisches Bildgebungsinstrument (10) nach einem der Ansprüche 5 bis
12, wobei der erste bewegliche elektrische Kontakt (26) und/oder der zweite bewegliche elektrische Kontakt (30) einen Federkontaktstift (42) umfasst.
14. Medizinisches Bildgebungsinstrument (10) zumindest nach Anspruch 5 und 6, wobei die Handhabe (12) und der Wechselschaft (16) jeweils mehrere elektrische Kontakte (44) umfassen, und wobei der Verbinder (22) mehrere erste bewegliche elektrische Kontakte (26) und mehrere zweite bewegliche elektrische Kontakte (30) umfasst, die paarweise angeordnet sind, um Kontaktpaare (46) auszubilden, wobei jedes Kontaktpaar (46) in dem verbundenen Zustand des Wechselschafts (16) jeweils einen der Kontakte (44) der Handhabe (12) mit einem der Kontakte (44) des Wechselschafts (16) verbindet.
15. Medizinisches Bildgebungsinstrument (10) nach einem der Ansprüche 3 bis
13, wobei die Verbindungseinheit (20) eine Aufnahmetasche (48) umfasst, und wobei der Verbinder (22) in einem verbundenen Zustand des Wechselschafts (16) von der Aufnahmetasche (48) aufgenommen ist.
16. Medizinisches Bildgebungsinstrument (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verbindungseinheit (20) und insbesondere die Aufnahmetasche (48) zumindest eine Positionierhilfe (50, 104) umfasst, die dazu eingerichtet ist, eine Vorzugsrotationsposition für den Verbinder (22) vorzugeben, insbesondere in der Aufnahmetasche (48).
17. Medizinisches Bildgebungsinstrument (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wechselschaft (16) und die Handhabe (12) dazu eingerichtet sind, separat voneinander autoklaviert und/oder sterilisiert zu werden.
18. Medizinisches Bildgebungsinstrument (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wechselschaft (16) einen proximalen Abschnitt (52) umfasst, der als ein Verbindungsabschnitt (54) für die Handhabe (12) ausgebildet ist, wobei die Handhabe (12) einen distalen Abschnitt (56) umfasst, der als ein Wechselschaftverbindungsabschnitt (58) ausgebildet ist, und wobei der Verbindungsabschnitt (54) und der Wechselschaftverbindungsabschnitt (58) in einem verbundenen Zustand des Wechselschafts (16) eine fluiddichte und/oder gasdichte Verbindung ausbilden.
19. Medizinisches Bildgebungsinstrument (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verbindungseinheit (20) dazu eingerichtet ist, Energie und/oder Bilddaten drahtlos zwischen der Kamera (18) und der Basiselektronik (14) zu übertragen.
20. Medizinisches Bildgebungsinstrument (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein verbundener Zustand des Wechselschafts (16) werkzeuglos herstellbar und lösbar ist.
21. Verbinder (22) für ein medizinisches Bildgebungsinstrument (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 20.
22. System (60), insbesondere medizinisches System, umfassend: ein medizinisches Bildgebungsinstrument (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 20, einen ersten Wechselschaft (62); und einen zweiten Wechselschaft (64); wobei die Wechselschäfte (62, 64) unterschiedlich ausgebildet sind.
23. System nach Anspruch 22, wobei eine Kamera (18) des ersten Wechselschafts (62) eine erste Hauptblickrichtung (68) definiert, wobei eine Kamera (18) des zweiten Wechselschafts (16) eine zweite Hauptblickrichtung (70) definiert, und wobei die erste Hauptblickrichtung (68) unterschiedlich zu der zweiten Hauptblickrichtung (70) ist.
24. Verfahren für den Betrieb eines medizinischen Bildgebungsinstruments (10) zumindest nach Anspruch 3, umfassend:
Anbinden des Wechselschafts (16) an die Handhabe (12) mittels eines ersten Verbinders (72);
Lösen des Wechselschafts (16) von der Handhabe (12); und Anbinden des Wechselschafts (16) an die Handhabe (12) mittels eines zweiten Verbinders (74).
25. Verfahren nach Anspruch 24, ferner umfassend: Entnehmen des ersten Verbinders (72) und/oder des zweiten Verbinders (74) aus einer sterilen Verpackung (76) vor dessen Verwendung zum Anbinden des Wechselschafts (16) an die Handhabe (12).
26. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, ferner umfassend: Entsorgen des ersten Verbinders (72) nach dem Lösen des Wechselschafts
(16) von der Handhabe (12).
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