Endoskop
Die Erfindung betrifft ein Endoskop, insbesondere ein Somnoskop. Endo- skope dienen zur Untersuchung von Hohlräumen des menschlichen oder tierischen Körpers, beispielsweise als Pharingoösophagogastroskope zur Untersuchung von Rachen, Speiseröhre und Magen. Hierfür sind üblicherweise ein Lichtübertragungskanal zur Ausleuchtung des Körperhohlraums mit Kaltlicht sowie ein Bildübertragungskanal vorgesehen, über den ein Bild des Hohlraums an das proximale Ende des Endoskops über- tragen wird.
In seiner Verwendung als Somnoskop wird das Endoskop zur nächtlichen Beobachtung der Speiseröhre in diese nasal eingeführt. Um während des Schlafes des Patienten unterschiedliche Abschnitte des Rachens, der Speiseröhre oder des Magens zu beobachten, wird das Somnoskop jeweils nach einem Ruhezeitintervall von einem Arzt an die gewünschte Beobachtungsstelle verschoben. Nachteilig an dieser Verwendung eines bekannten Endoskops ist das Erfordernis von ärztlichem Personal während der Nachtstunden. Außerdem besteht die Gefahr, daß das erläuterte Ver- schieben des Somnoskops zu einer Verfälschung der Beobachtungen führt.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Endoskop zu schaffen, das diese Nachteile der bekannten Endoskope beseitigt und die Anwendung in der Somnoskopie vereinfacht.
Diese Aufgabe wird für ein Endoskop gelöst durch wenigstens zwei Bildübertragungskanäle jeweils mit einem distalen Bildaufnahmeende, wobei
die Bildaufnahmeenden bezüglich der Längsrichtung des Endoskops voneinander beabstandet sind.
Das erfindungsgemäße Endoskop besitzt also wenigstens zwei, insbeson- dere drei oder vier Bildübertragungskanäle, deren Bildaufnahmeenden vom distalen Ende des Endoskops unterschiedlich beabstandet sind. Ein derartiges Bildaufnahmeende kann beispielsweise durch eine Abschlußoptik gebildet sein, die ein Bild ihrer Umgebung innerhalb des Körperhohlraums in ein Bündel angeschlossener Lichtleiter abbildet, welche als Bildübertragungskanal dienen und sich entlang des Endoskops bis zu dessen proximalen Ende erstrecken. Bei der Erfindung sind die Bildaufnahmeenden entlang der Erstreckungsrichtung des Endoskops versetzt zueinander angeordnet.
Somit stehen mehrere Bildübertragungskanäle zur Untersuchung unterschiedlicher Abschnitte des betreffenden Körperhohlraums, insbesondere des Rachens und der Speiseröhre zur Verfügung. Diese Abschnitte können also gleichzeitig beobachtet werden, so daß nicht das Bildaufnahmeende eines einzigen Bildübertragungskanals nacheinander an den jeweiligen zu untersuchenden Abschnitt verlagert werden muß. Damit entfällt die Gefahr einer unbeabsichtigten Verfälschung von Meßergebnissen aufgrund eines Verschiebens des Endoskops.
Vor allem jedoch verringert sich der personelle Aufwand für somnoskopi- sehe Untersuchungen, da nach Einführen des Endoskops über einen Nasengang in die Speiseröhre alle interessierenden Untersuchungsabschnitte durchgehend beobachtet bzw. durch Videoaufzeichnung nachträglich verfolgt werden können und kein wiederholtes Verschieben des Endoskops
durch einen Arzt erforderlich ist. Sogar die Entnahme des Endoskops nach dem Aufwachen des Patienten kann durch ärztliches Hilfspersonal erfolgen. Das erfindungsgemäße Endoskop erweist sich deshalb als wertvolles Werkzeug bei der Untersuchung beispielsweise von Schlafstörungen oder von gastrosösophagealem Reflux.
Die Bildübertragungskanäle können auf bekannte Weise nicht nur zur Übermittlung des Beobachtungsbildes vom Bildaufnahmeende zum proximalen Ende des Endoskops, sondern auch zur gleichzeitigen Über- tragung von Beleuchtungslicht zu dem jeweiligen Bildaufnahmeende hin dienen. Alternativ kann die Ausleuchtung des jeweiligen Abschnitts des Körperhohlraums auch über einen separaten Lichtübertragungskanal erfolgen, der auf Höhe des Bildaufnahmeendes des zugeordneten Bildübertragungskanals das erforderliche Beleuchtungslicht abgibt. Insbesondere kann eine Einheit aus Bildübertragungskanal und Lichtübertragungskanal durch ein sogenanntes Fibroskop gebildet sein, das Bestandteil des Endoskops ist.
Sofern die Bildübertragungskanäle jeweils durch einen oder mehrere Lichtleiter, beispielsweise Glasfasern, gebildet sind, ist es bevorzugt, wenn die Bildübertragungskanäle am proximalen Ende des Endoskops von einem gemeinsamen Auslesegerät ausgelesen werden. Insbesondere kann ein einziger optoelektronischer Bildwandler, beispielsweise eine CCD vorgesehen sein, der an alle Bildübertragungskanäle gekoppelt ist und die damit übermittelten optischen Signale in ein gemeinsames elektronisches Signal umwandelt.
Alternativ ist es möglich, alle Bildübertragungskanäle einzeln auszulesen und gegebenenfalls nachträglich zu einem gemeinsamen elektronischen Bildsignal zu vereinigen, beispielsweise mittels eines sogenannten Quad- Systems. In allen Fällen kann das gemeinsame elektronische Bildsignal aufgezeichnet werden.
Außerdem ist es möglich, den jeweiligen optoelektronischen Bildwandler direkt am zugeordneten Bildaufnahmeende des Endoskops, also an unterschiedlichen Stellen entlang des Endoskops anzubringen. In diesem Fall sind die Bildübertragungskanäle durch elektrische Leitungen gebildet, welche die entlang des Endoskops erzeugten elektronischen Bildsignale zum proximalen Ende des Endoskops leiten.
Um den Einsatzbereich des Endoskops noch weiter zu vergrößern, kann dieses einen Arbeitskanal besitzen, entlang dessen ein Zusatzgerät geführt werden kann. Beispielsweise kann als Zusatzgerät eine Mehrpunkt-pH- Meßsonde, ein Druckmeßgerät, eine Biopsiezange oder auch ein Fibroskop als zusätzlicher Licht- /Bildübertragungskanal vorgesehen sein. Der Arbeitskanal kann in zentraler Lage oder seitlich an dem Endoskop ange- ordnet sein.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Endoskops sind die Bildaufnahmeenden der Bildübertragungskanäle entlang des Endoskops in festen Abständen relativ zueinander angeordnet. Das Endoskop enthält also die Bildübertragungskanäle und gegebenenfalls die zugeordneten Lichtübertragungskanäle in integrierter Bauweise als eine untrennbare Einheit.
Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, daß die jeweilige Lage der Bildaufnahmeenden der Bildübertragungskanäle entlang des Endoskops eingestellt werden kann. In diesem Fall kann der betreffende Bildübertragungskanal, gegebenenfalls gemeinsam mit einem zugeordneten Licht- Übertragungskanal, entlang des Endoskops verschoben und anschließend in seiner Lage fixiert werden. Hierfür können beispielsweise Schlaufen oder eine insbesondere mit Sichtfenstern versehene Hülle vorgesehen sein, in denen bzw. der der betreffende Bildübertragungskanal geführt wird. Die Verschiebbarkeit eines Bildübertragungskanals kann auch durch eine formschlüssige Schienen-Nut- Verbindung zwischen dem Bildübertragungskanal und dem restlichen Endoskop realisiert werden.
Insbesondere können die Bildaufnahmeenden zweier Bildübertragungskanäle ortsfest am Endoskop angeordnet sein, während das Bildaufnahme- ende eines dritten Bildübertragungskanals verschiebbar ist. Beispielsweise kann dieser dritte Bildübertragungskanal durch ein separates Fibro- skop ohne oder mit eigenem Bowdenzug gebildet sein, das durch einen seitlich oder zentral an dem Endoskop angeordneten Arbeitskanal geführt wird. Dieser Aufbau des Endoskops mit zwei ortsfesten und einem ver- schiebbaren Bildaufnahmeende eignet sich insbesondere zur gleichzeitigen Untersuchung von Magen und Speiseröhre (ortsfeste Untersuchungsabschnitte) sowie des Rachenraums (variabler Untersuchungsabschnitt) .
Ferner ist es für manche Anwendungen des Endoskops von Vorteil, wenn den Bildübertragungskanälen jeweils ein Spülkanal zugeordnet ist, beispielsweise durch Integration des Spülkanals in den Bildübertragungskanal oder durch hierzu benachbarte Anordnung des Spülkanals. Durch Spülen der Umgebung des Bildaufnahmeendes des betreffenden Bild-
Übertragungskanals mit einem Spülmedium, beispielsweise Wasser oder Luft, kann die optische Darstellung und Beobachtbarkeit des untersuchten Körperabschnitts verbessert werden. Vorzugsweise ist jedem Bildübertragungskanal ein Spülkanal zugeordnet.
Zusätzlich zu einem solchen Spülkanal kann dem betreffenden Bildübertragungskanal außerdem ein Saugkanal zugeordnet sein. Vorzugsweise sind eine Spülöffnung des Spülkanals und eine Saugöffnung des Saugkanals einander gegenüberliegend an einer Abschluß- oder Aufnahmeoptik des Bildübertragungskanals angeordnet. Auf diese Weise kann zu Reinigungszwecken ein Flüssigkeitsfilm über die Optik geführt werden, ohne daß es zu Verlusten der Reinigungsflüssigkeit kommt, welche die Beob- achtungs- und Meßergebnisse verfälschen könnten.
Weitere Ausführungsformen des Endoskops sind in den Unteransprüchen genannt. Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert; in diesen zeigen:
Fig. la eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Endoskops,
Fig. lb - le Schnitte durch die Ebenen Ib-Ib, Ic-Ic, Id-Id bzw. Ie-Ie,
Fig. lf eine der Schnittansicht gemäß Fig. ld entsprechende Schnittansicht einer alternativen Ausführungsform,
Fig. 2 ein Monitorbild,
Fig. 3a eine schematische Seitenansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Endoskops,
Fig. 3b - 3d Schnitte durch die Ebenen Illb-IIIb- IIIc-IIIc bzw. Illd-IIId, und
Fig. 4 eine schematische Seitenansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Endoskops.
Das Endoskop gemäß Fig. la bis le besitzt ein Bedienungsteil 1 1 und ein damit verbundenes, flexibles Fibroskop 13. Dieses weist einen Bildübertragungskanal 15 sowie zwei Lichtübertragungskanäle 17 auf, die jeweils durch ein Lichtleiterbündel gebildet sind. Außerdem ist in das Fibroskop 13 ein Bowdenzug integriert, von dem lediglich ein Bedienungsgriff 19 an dem Bedienungsteil 1 1 gezeigt ist.
Mit dem Fibroskop 13 sind zwei Licht- /Bildübertragungskanäle 21 , 23 fest verbunden, die ebenfalls durch flexible Lichtleiterbündel gebildet sind (z. B. 6000 oder 10000 Pixel Optik). Die beiden Licht- /Bildübertragungs- kanäle 21, 23 erstrecken sich ausgehend von dem Bedienungsteil 11 jeweils lediglich entlang eines Teils des Fibroskops 13, so daß ihre distalen Enden (Bildaufnahmeenden) 25 bzw. 27 von dem distalen Ende 29 des Endoskops unterschiedlich beabstandet sind.
Entlang eines dem Bedienungsteil 11 benachbarten Abschnitts des Endoskops besitzt dieses eine Seitenhülle 31. Entlang des restlichen Teils des Endoskops verteilt sind drei Halteschlaufen 33 angebracht. Schließlich ist
an dem Bedienungsteil 1 1 ein elektrischer Versorgungs- und Ausleseanschluß 35 gezeigt.
Das Endoskop gemäß Fig. 1 bis le ermöglicht die gleichzeitige Beobach- tung mehrerer Abschnitte eines Körperhohlraums, insbesondere die Beobachtung des Rachens, der Speiseröhre und/ oder des Magens eines schlafenden Patienten (Somnoskopie). Hierfür wird das Endoskop dem Patienten über einen Nasengang am Rachen vorbei in die Speiseröhre eingeführt. Dieses nasale Einführen des Endoskops erfolgt aufgrund einer ent- sprechenden Krümmung des distalen Endes 29 mittels des Bowdenzugs 19 sowie aufgrund einer gleichzeitigen Beobachtung über den Bildübertragungskanal 15 ohne die Gefahr einer Verletzung des Patienten und ohne das Erfordernis einer Sprayanästhesie der Schleimhaut oder einer Narkose.
Sobald das Endoskop in die gewünschte Lage eingeführt worden ist, kann die Beobachtung an den mehreren Untersuchungsabschnitten erfolgen. Hierfür wird in dem Bedienungsteil 1 1 Beleuchtungslicht erzeugt, das in die Lichtübertragungskanäle 17 sowie die Licht- /Bildübertragungskanäle 21 , 23 eingespeist wird. Dieses Beleuchtungslicht tritt an den distalen Enden 29, 25 bzw. 27 dieser Kanäle 17, 21 , 23 aus und leuchtet die jeweilige Umgebung der Speiseröhre, des Magens oder des Rachens aus.
Über eine geeignete Aufnahmeoptik (Linse) wird eine Abbildung der jewei- ligen Körperumgebung an den distalen Enden 29, 25 bzw. 27 in die Bildübertragungskanäle 15, 21, 23 eingespeist und von diesen zum Bedienungsteil 1 1 übertragen. Dort sind die Kanäle 15, 21 , 23 an einen gemeinsamen optoelektronischen Bildwandler gekoppelt, der die empfangene
optische Information in ein elektronisches Videosignal umwandelt. Dieses liegt an dem Anschluß 35 an.
Fig. 2 zeigt die Darstellung des an dem Anschluß 35 des Endoskops anlie- genden Videosignals auf einem Monitor. Die über die drei Bildübertragungskanäle 15, 21 , 23 empfangenen optischen Signale können ohne weiteres als eigene Bilder 37, 39 bzw. 41 gemeinsam am Monitor beobachtet werden.
Alternativ können die Kanäle 15, 21 , 23 jeweils mit einem eigenen optoelektronischen Bildwandler verbunden sein. In diesem Fall kann durch Einsatz einer elektronischen Kanalbündelung der jeweiligen Bildwandlersignale ebenfalls das in Fig. 2 gezeigte Monitorbild beobachtet werden.
Zu dem Endoskop gemäß Fig. la bis le ist noch anzumerken, daß die distalen Enden 29, 25 bzw. 27 der Bildübertragungskanäle 15, 21 , 23 und mit diesen die jeweilige Aufnahmeoptik vorzugsweise von dem Fibroskop 13 leicht abgewinkelt sind, damit das Fibroskop 13 innerhalb der letztlich dargestellten Bilder 37, 39, 41 lediglich in einem Randbereich gezeigt wird und nicht die interessierenden Stellen des Körperhohlraums verdeckt. Zu diesem Zweck ist es auch möglich, die an den Bildaufnahmeenden 25, 27 vorgesehenen Aufnahmeoptiken asymmetrisch auszubilden. Die genannte Abwinkelung der distalen Enden 25, 27 kann beispielsweise um einen Winkel von 30° vorgesehen sein.
Außerdem ist es von Vorteil, wenn die distalen Enden 25, 27 der Bildübertragungskanäle 21, 23 mit den zugeordneten Aufnahmeoptiken an der ventralen Seite des Endoskops vorgesehen sind, da diese Anordnung
der Richtung der durch den Bowdenzug 19 hervorgerufenen Krümmung des Endoskops entspricht. Lediglich für den Bereich des Rhinopharynx, also oberhalb des Gaumensegels, ist es bevorzugt, wenn ein distales Ende eines Bildübertragungskanals seitlich angeordnet ist.
Zur Kombination der erläuterten Beobachtungsmöglichkeiten des Endoskops gemäß Fig. la bis le mit weiteren diagnostischen oder therapeutischen Maßnahmen sind die Seitenhülle 31 und die Halteschlaufen 33 vorgesehen. Diese ermöglichen nämlich beim Einführen des Endoskops in die Speiseröhre ein Mitführen eines Zusatzgeräts 43, wie es schematisch in Fig. le gezeigt ist. Zu diesem Zweck wird vor dem nasalen Einführen des Endoskops das Zusatzgerät 43, beispielsweise ein pH-Metrie-Sonde, in die Seitenhülle 31 und - in Abhängigkeit von der erwünschten Arbeitstiefe des Zusatzgeräts 43 - auch in die Halteschlaufen 33 eingesetzt.
Nachdem das Endoskop mitsamt Zusatzgerät 43 in die Speiseröhre eingeführt worden ist, kann das Zusatzgerät 43 für nachfolgende Messungen relativ zu dem Endoskop zurückbewegt, also aus der Speiseröhre wieder herausgezogen werden. Damit während einer Messung an einem Untersu- chungsabschnitt die freie Sicht über einen Licht- /Bildübertragungskanal 21 , 23 nicht von dem Zusatzgerät 43 behindert wird, sind die den Bildaufnahmeenden 25, 27 benachbarten Halteschlaufen 33 bezüglich der Enden 25, 27 zurückversetzt angeordnet.
Fig. If zeigt eine alternative Ausführungsform des Endoskops gemäß Fig. la bis le in einer der Ansicht gemäß Fig. ld entsprechenden Schnittansicht. Hier sind drei Spülkanäle 45 vorgesehen, die in die Licht- /Bildübertragungskanäle 21 , 23 integriert bzw. dem Bildübertragungskanal 15
benachbart angeordnet sind, und die jeweils am Bildaufnahmeende der Kanäle 21 , 23, 15 münden. Dort ermöglichen die Spülkanäle 45 ein wahlweise einmalig, intermittierend oder permanent erfolgendes Spülen der Abschlußoptik des jeweiligen Bildaufnahmeendes beispielsweise mit Was- ser oder Luft.
Fig. 3a bis 3d zeigen eine einfachere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Endoskops, bei der das Mitführen eines Zusatzgerätes mittels Seitenhülle und Halteschlaufen nicht vorgesehen ist. Im übrigen sind gleich- artige Teile wie bei dem Endoskop gemäß Fig. la bis le mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
Während bei dem Endoskop gemäß Fig. la bis le der Querschnitt der beiden Licht- /Bildübertragungskanäle 21 , 23 an die Aufnahme eines runden Zusatzgerätes 43 angepaßt ist (Fig. le), schließen die Licht- /Bildübertragungskanäle 21, 23 bei dem Endoskop gemäß Fig. 3a bis 3d flächig aneinander an. Das Fibroskop 13, das beispielsweise einen Durchmesser zwischen 2 und 3,5 mm besitzt, ergänzt sich in beiden Ausführungsformen mit den Licht- /Bildübertragunsgkanälen 21, 23 und gegebenenfalls dem Zusatzgerät 43 zu einem im wesentlichen ovalen bzw. dreieckigen
Querschnitt, der an den Umriß eines menschlichen Nasengangs angepaßt ist. Das nasale Einführen dieser Endoskope ist daher problemlos möglich.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Endo- skops, wobei gleichartige Teile wie bei den Endoskopen gemäß Fig. la bis le bzw. gemäß Fig. 3a bis 3d mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Insbesondere besitzt das Endoskop gemäß Fig. 4 ein Fibroskop 13 und einen hiermit verbundenen Bildübertragungskanal 21, dessen di-
stales Ende 29 bzw. Bildaufnahmeende 25 in festem Abstand zueinander angeordnet sind.
Dagegen ist dem Bildübertragungskanal 21 gegenüberliegend eine Seiten- hülle 31 an dem Fibroskop 13 angebracht, in der ein axial beweglicher
Bildübertragungskanal 23 geführt ist. Dessen Bildaufnahmeende 27 kann durch entsprechendes Verschieben des Bildübertragungskanals 23 innerhalb der Seitenhülle 31 bezüglich des restlichen Endoskops bewegt werden, so daß unterschiedliche Abschnitte eines Körperhohlraums, bei- spielsweise des Rachenraums untersucht werden können.
Das Endoskop gemäß Fig. 4 wird höchstens bis zum proximalen Ende der Seitenhülle 31 in eine Körperöffnung, beispielsweise in einen Nasengang eingeführt. Falls das Bildaufnahmeende 27 des Bildübertragungskanals 23 verschoben wird, sorgt eine an dem Bildübertragungskanal 23 zwischen der Seitenhülle 31 und dem Bedienungsteil 1 1 gebildete Schleife für den erforderlichen Längenausgleich, so daß der Bildübertragungskanal 23 gemeinsam mit dem Bildübertragungskanal des Fibroskops 13 sowie dem Bildübertragungskanal 25 einheitlich an dem Bedienungsteil 11 und dem darin enthaltenen optoelektronischen Bildwandler angeschlossen sein kann. Anstelle der gezeigten Schleife kann der Bildübertragungskanal 23 zwischen der Seitenhülle 31 und dem Bedienungsteil 1 1 auch spiralförmig mit einer oder mehreren Windungen verlaufen.
Bezugszeichenliste
Bedienungsteil Fibroskop Bildübertragungskanal Lichtübertragungskanal Bedienungsgriff Licht- / Bildübertragungskanal Licht- /Bildübertragungskanal Bildaufnahmeende Bildaufnahmeende distales Ende Seitenhülle Halteschlaufe Versorgungs- und Ausleseanschluß Bild Bild Bild Zusatzgerät Spülkanal