CN101866047B - 具有电学加热***的内窥镜 - Google Patents

Abstract

提供了一种内窥镜，包含第一管子(11)和电加热***，所述第一管子的远端使用放置在底座(14)中的盖玻璃(15)进行封闭，所述电加热***用于加热盖玻璃(15)，加热***包含可与电源连接的两个电连接(6、7)，以及导电涂层(22)，所述导电涂层被施加到盖玻璃(15)的内侧(19)并包含两个互相隔离的接触段(23，24)，两个接触段中的每一个与连接(6、7)中之一电学连接，并且所述底座(14)是导电的，并且所述两个接触段(23、24)中的第一个(23)通过底座(14)被电学连接到相关联的连接(6、7)。

Description

具有电学加热***的内窥镜

内窥镜通常具有内部布置了成像光学的管子。为了保护成像光学，管子的远端经常地使用盖玻璃进行封闭。

例如当具有室温的内窥镜被***到更温暖的体腔内时，该盖玻璃可能被雾覆盖。

因此本发明的目标是提供可以在其中防止盖玻璃结雾的内窥镜。

根据本发明，该目标利用这样的内窥镜来实现，所述内窥镜具有第一管子和电学加热***，该第一管子的远端利用放置在底座中的盖玻璃进行封闭，电加热***用来加热盖玻璃，加热***包含可与电源连接的两个电连接，以及导电涂层，该导电涂层被施加到盖玻璃的内侧并包含两个互相隔离的接触段，其中每一个被电学连接到连接之一，并且底座是导电的，并且两个接触段中的第一个通过底座被电学连接到相关联的连接。

根据本发明，利用加热***，盖玻璃可以容易地被带到并保持在所需的温度。导电涂层被用作电阻加热，利用该电阻加热，可以产生37℃到42℃范围内的盖玻璃温度。

通过允许第一接触段通过导电底座来进行接触，可以实现以极为紧凑的方式进行接触。

为了产生第一接触段与底座之间的电学连接，第一接触段优选地与底座直接接触。

根据本发明，第一管子在内窥镜中可以是导电的，并且可以利用与第一接触段相关联的连接与底座相连接。从而为了与第一接触段相接触，不需要附加的连线。

底座可以被布置为与第一管子相连接的分立的组件。还可能以整体的方式布置底座与第一管子，从而第一管子的远端形成底座本身。

进一步地，导电的第二管子可以被***到第一管子中，在两个管子之间布置了绝缘层。第二接触段与相关联的连接之间的电学连接通过第二管子发生。由于内窥镜所必需的管子被用于此目的，从而可以以非常紧凑的方式实现与导电涂层的接触。

两个管子可以特别地被布置为高级钢管。

可以在第二接触段和第二管子之间布置弹簧(例如，螺旋弹簧)，该弹簧产生第二接触段和第二管子之间的电学连接。作为这类接触***的结果，可以补偿第一和第二管子的不同的热膨胀。

根据本发明，第一管子可以以气密的方式被封闭在内窥镜中。在这方面，可以理解，第一管子能够高压蒸汽灭菌。在高压蒸汽灭菌中，内窥镜或者第一管子至少持续数分钟处于温度大约为120℃到140℃的饱和蒸气中来消毒，而不损伤内窥镜(特别地没有蒸气能够进入第一管子内部)。在这种情形下，在医学应用中内窥镜是非常低廉的，因为可以通过高压蒸汽灭菌以最佳的并且非常快速的方式进行消毒，并且可以从而很频繁地使用。

当以盖玻璃的顶视图观察时，涂层可以具有开放环的形状。涂层的延伸可以被选择为尽量大，以使得所需的电阻加热最佳地实现。

特别地，成像光学可以被布置在内窥镜内第一管子的远端处，该成像光学被布置的方式使得为了成像一个放置在盖玻璃之前的对象，只使用通过内侧的预定部分区域的光，该部分区域之外的涂层被施加到内侧上。作为结果，涂层没有被布置在盖玻璃的内侧的该区域(＝预定部分区域)，该区域被成像光学光学地使用，从而涂层不产生任何不需要的光晕。

特别地，盖玻璃是蓝宝石玻璃。

内窥镜可以被布置为刚性的或柔性的内窥镜。内窥镜或第一管子可以被布置为可弯曲的。特别地，第一管子的远端可以是可弯曲的。

内窥镜可以包含平面图像传感器，该传感器被布置在成像光学后边。例如，图像传感器可以被布置在第一管子的远端。它还可以被提供在内窥镜内任何其他合适的位置。

替代性地，还可能在内窥镜的成像光学和近端之间提高转移光学(例如，中继光学)，所述转移光学保证了利用成像光学所产生的对象的图像被转移到近端，并可以在该处例如被用户所感知，或者可以被提供在内窥镜的近端的视频录像机所记录。

可以被连接到加热***的两个电连接的电流或者电压源可以是分立的源或者被集成到内窥镜中。由源所施加在两个连接之间的电压可以在0.8到1.5V的范围中(特别地例如是1.25V)，电流为大约0.5到0.9A(特别地0.75A)。

涂层可以被布置为金属化。例如，可以提供铬层。为了达到将铬层光学键合在蓝宝石盖玻璃上，可以在盖玻璃和铬层之间提供氧化硅层。金涂层可以被布置在接触段内，以替代铬层，或者布置在铬层上，以保证以最佳的方式进行接触。

最后，可以在整个内侧上提供抗反射层(它显然不在接触段上)，其在导电涂层区域被用作保护层，并在盖玻璃的内侧的其余区域中作为抗反射层用来抑制不需要的散射光。

加热***可以包含控制器，使用该控制器，可以控制流过电学涂层的电流强度。

加热***可以进一步地包括温度传感器(例如，靠近盖玻璃)，使用该传感器可以探测在反馈控制中使用的实际温度。

内窥镜可以具有本领域中技术人员所知的、为了内窥镜的操作所必需的其它元件和组件。

可以理解，以上所提到的特性和以下将要提到的特性不仅可以用于所陈述的组合，而且可以使用在其他组合中，或者单独使用，而不偏离本发明的范围。

以下将参考所附的图，以更详尽的细节对本发明进行解释，附图也揭示了与本发明相关的特性，其中：

图1示出根据本发明的内窥镜的第一实施方式的侧面视图；

图2示出图1的细节A的放大的截面视图；

图3示出图2沿着线B-B的截面视图；

图4示出图1的细节C的放大的截面视图，以及

图5示出图4的细节D的放大视图。

如图1所示的实施方式中，根据本发明的内窥镜1包含轴2，该轴具有远端3和近端4。

轴2的近端4开启到手柄5中，该手柄包含加热***8的两个电连接6、7(加热***8将会在下文中以更详尽的细节进行解释)，光学纤维连接9，和在近端处移开轴2的目镜开口10。图1中所示的内窥镜1的总长度大约是200mm，并且轴的外侧直径大约是10mm。

如图2中图1的细节A的放大截面视图特别可以看到的，轴2包含第一管子11，该管子被***到具有更大直径的外侧管子12中，使得从而在两个管子11和12之间产生的中间空间13可以以已知的方式被用来容纳光学纤维(未显示)，所述光学纤维用来照亮待查看的目标。

导电底座14被紧固到第一管子11的远端，在其中已经焊接了盖玻璃15。底座14和第一管子11之间的连接以及盖玻璃15和底座14之间的连接被布置的方式使得第一管子11的远端以气密的方式被封闭。

第二管子16被***到第一管子11中，该管子也是导电的，并且从手柄5延伸到远端3，第二管子16从手柄5到略微在远端3之前的外直径仅略小于第一管子11的内直径。在两个管子11、16之间形成绝缘层25，该绝缘层保证两个管子11、16不会互相接触，从而二者之间没有直接的电学接触。

如图2的示意图所示，第二管子16包含前段17，其外侧直径比第二管子16的其余部分18的外侧直径小。在此处所示的实施方式中，前段17的外侧直径比第二管子16的其余部分18的外侧直径小大约三分之一。前段17的远端与盖玻璃15的内侧19间隔开。同样的情况适用于第二管子16中所布置的光学20，因为被定位在最靠近盖玻璃15的光学20的光学元件21与盖玻璃15相分隔。从而，在盖玻璃15和光学元件21之间有间隙。

图3示出沿着图2的B-B截面线的截面图。图3中的该截面图示出，导电涂层或者金属化22被施加到盖玻璃15的内侧19。该涂层在内侧19上环状地延伸，其环的形式不是完全封闭的而是开放的。图3的示意图清楚地示出，涂层22的内侧直径比光学元件21的外侧直径大。从而可以保证，涂层22不会在通过盖玻璃15对一个对象成像时对光学20导致任何不利的光晕。

涂层22包含第一和第二接触段23、24。第一接触段23延伸直到盖玻璃15的边缘。由于盖玻璃15使用内侧19的外段(在此为环状段)停留在座位36(在本情形下是环状的)上，座位36由底座14的肩35形成，特别地如图2所示，所以第一接触段23与底座14电学相连接。

螺旋弹簧27的前端26停留在第二接触段24上，该弹簧沿着第二管子16的前段17延伸直到第三管子的肩区域28。肩区域28将第二管子16的前段17与第二管子16的其余段18相连接。螺旋弹簧27由导电材料制成，和/或由这样的材料所涂覆，并且从而在第二接触段24和第二管子16之间制造电学接触。通过利用弹簧27制造接触，可以保证接触，即使在第二和第一管子16、11处于不同的温度所致膨胀的情况下。

其结果是，在第一接触段23和第一管子11之间以及第二接触段24和第二管子16之间具有电学接触。已经提到，第一和第二管子11、16被所***的绝缘层25互相电学分离。

图4以放大的截面视图示出图1的细节C。该示意图示出，第一管子11与第一电连接6是电学连接的。第二管子16与第二连接7是电学连接的。为此，在第一管子11和绝缘层25内形成间隙，特别地如图5中细节D的放大视图所示，从而在第二管子16和第二电连接7之间建立所需的电学接触。

两个连接6、7被保持在连接模块内(图4)并且从内窥镜1的外部可以探及。为了保证所需的第一管子11的气密性，于是例如使用封闭材料(未显示)来封闭暴露的区域。

在所描述的实施方式中，加热***8包含两个连接6、7，两个管子11、16，***的绝缘层25、底座14、金属化22和弹簧27。加热***8可进一步包含电流或电压源40，该源在图1中示意性地示出，并且可以被连接到连接6、7，如虚线41、42所示。

当根据需要使用内窥镜1时，通过光学20和布置在轴中的棒镜头30(其在图4中示出)，直到手柄5，传送待检查的对象(未示出)，在手柄5中可以布置目镜光学31，从而内窥镜的使用者可以通过目镜开口10感知所传送的对象的图像。目镜开口可以被后部盖玻璃32封闭，如图4中所示。可以理解内窥镜1还可以按照这样一种方式被布置，以使得视频录像机可以被固定到手柄5的近端，该录像机记录所传送的图像。

电源40被连接到两个电连接6、7，使得有电流从第一连接6经由第一管子11、底座14、第一接触段23、涂层22直到第二接触段24、弹簧27、第二管子16直到第二电连接7(或反之)流动。电流被设置的方式使得，作为涂层22的电阻的结果，保证了盖玻璃15被加热，以防止盖玻璃15的不需要的结雾。电流可以被设置的方式例如使得盖玻璃被加热到大约40℃。为此，在施加电压为1.25V时，电流强度是0.75A。

可以理解，电流的供应可以以受控的方式被实施。还进一步地可能在盖玻璃15的区域中提供温度传感器，以实施反馈控制到可调节的所需的温度值。

Claims (8)

1.一种内窥镜，包含第一管子(11)和电加热***，所述第一管子的远端使用放置在底座(14)中的盖玻璃(15)进行封闭，所述电加热***用于加热盖玻璃(15)，加热***包含可与电源连接的两个电连接(6、7)，以及导电涂层(22)，所述导电涂层被施加到盖玻璃(15)的内侧(19)并包含两个互相隔离的接触段(23，24)，两个接触段中的每一个与连接(6、7)中之一电学连接，并且所述底座(14)是导电的，并且所述两个接触段(23、24)中的第一个(23)通过底座(14)被电学连接到相关联的连接(6、7)，并且，其中第一管子(11)是导电的，并且通过与第一接触段(23)相关联的连接(7)电学连接到底座(14)。

2.根据权利要求1的内窥镜，其中，导电的第二管子(16)被***到第一管子(11)，绝缘层(25)被布置在两个管子(11，16)之间，并且第二接触段(24)与相关联的连接(7)的电学连接通过第二管子(16)而发生。

3.根据权利要求2的内窥镜，其中在第二接触段(24)和第二管子(16)之间布置了弹簧(27)，其引起第二接触段(24)和第二管子(16)之间的电学连接。

4.根据权利要求1至3之一的内窥镜，其中第一管子(11)以气密的方式被封闭。

5.根据权利要求1至3之一的内窥镜，其中当以盖玻璃(15)的顶视图查看时，涂层(22)具有开放环的形式。

6.根据权利要求1至3之一的内窥镜，其中成像光学(20)被布置在第一管子(11)中的远端，该成像光学被布置的方式使得为了成像放置在盖玻璃之前的对象，只使用穿过内侧的预定部分区域的光，该部分区域之外的涂层被施加到内侧。

7.根据权利要求1至3之一的内窥镜，其中涂层被布置为金属化。

8.根据权利要求1至3之一的内窥镜，其中第一接触段(23)被直接电学连接到底座(14)。

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