DE3881717T2

DE3881717T2 - Endoskop.

Info

Publication number: DE3881717T2
Application number: DE88300562T
Authority: DE
Inventors: Edwin L Adair
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-02-25
Filing date: 1988-01-25
Publication date: 1993-09-30
Anticipated expiration: 2008-01-26
Also published as: JPS63272320A; DE3881717D1; EP0280397B1; EP0280397A3; EP0280397A2; CA1287541C; JPH0444537B2; US4782819A

Description

Dies ist eine mit der Anmeldung EP-A-88300193.5 (Veröffentlichungs-Nr. 0280384) anhängige Anmeldung.
Diese Erfindung betrifft Endoskope mit kleinem Durchmesser und insbesondere ein solches Endoskop, das eine Kopplungseinrichtung an dem nächstgelegenen Ende zur abnehmbaren Befestigung an einer Sichteinrichtung zum Betrachten durch einen Chirurgen aufweist, wie beispielsweise auf einem Bildschirm oder Monitor. Im Notfall kann das Endoskop an einem Okular angebracht werden.
Vor dieser Erfindung wurden Lichtstrahlen zur Beleuchtung und zur Krankheitsbehandlung in Patienten verwendet. Jedoch besaßen alle diese instrumente Okulare, wenn sie mit sichtbarem Licht verwendet wurden.
US-A-3858577 von Bass u. a. offenbart ein Endoskop beträchtlicher Größe zur Durchführung von Laserchirurgie. In dieser Einrichtung wird herkömmliches Licht durch Faseroptik verwendet, um die Operationsstelle zu beleuchten, und Laserlicht wird verwendet, einen chirurgischen Eingriff durchzuführen.
US-A-4011403 von Epstine u. a. offenbart ein Laserendoskop mit Faseroptik. Die Einrichtung verwendet einen Laserstrahl als eine Lichtquelle und eine optische Faser als eine Lichtübertragungseinrichtung. Die Erfassungseinrichtung schließt eine Fernsehkamera ein, die an der untersuchten Stelle angeordnet ist. Der Laserstrahl erzeugt eine Strahlung bei drei unterschiedlichen Wellenlängen, die weißes Licht erzeugen. Ultraviolettes oder infrarotes Licht kann auch verwendet werden. Die Kamera ist von der Faseroptik und dem Laser getrennt.
US-A-4313431 von Frank offenbart ein Endoskop, das eine Laserlichtquelle mit einer Lichtleiterfaser verwendet. Diese Einrichtung wird zum Bestrahlen von Blasentumoren verwendet, wobei der Laserlichtstrahl verwendet wird.
Bei der Erfindung, die in US-A-4589404 von Barath u. a. angegeben ist und die auf die gegenwärtigen Anmelder übertragen worden ist, ist ein Endoskop mit einem mikrodünnen Durchmesser vorgesehen, das an seinem nächstgelegenen Ende einen Schnittstellenstecker zum abnehmbaren Einstecken in eine Steckeraufnahme in einem Fernsehmonitor aufweist. Somit kann das Endoskop getrennt sterilisiert und auf einfache Weise ersetzt werden, wenn es beschädigt werden sollte. Wenn aber eine Stromunterbrechung auftreten sollte oder ein Fehler bewirkt, daß der Monitor nicht richtig arbeitet, kann das in diesem Patent geoffenbarte Endoskop nicht länger verwendet werden, um die Operation abzuschließen. Dies macht die Entfernung und den Austausch des Endoskops durch ein anderes notwendig, das ein einstückiges Okular zum Betrachten der Körperhöhlung aufweist. Dies verlangt zusätzliche Zeit und Unbequemlichkeit und ist vom Gesichtspunkt des Chirurgen oder des Patienten nicht erwünscht. Es erzeugt auch nur Schwarz/Weiß-Bilder.
Eine andere Einrichtung, die gegenwärtig zur Verfügung steht, ist ein Bilderzeugungs-Spülungsendoskop, das unter dem Handelnamen VISICATH von Microvasive of Milford, Massachusetts, USA verkauft wird. Diese Einrichtung besitzt ein Okular mit einem getrennten Endoskop, so daß das Endoskop ersetzt werden kann, sollte es beschädigt werden. Dies ergibt eine Kostenersparnis, da das Okular nicht ausgetauscht werden muß. Das Okular und das Endoskop können sterilisiert werden. Das Okular kann nicht mit einer Konsole verwendet werden. Bei der Verwendung dieser Einrichtung wird somit die Sterilität zerstört, sobald der Arzt das Okular an sein Gesicht bringt.
Ein Okular verlangt ein optisches Lichtkabel, um Licht von einer Lichtquelle zu dem Endoskop zu übertragen. Jeder Hersteller optischer Lichtkabel rüstet sie mit Anschlüssen unterschiedlicher Größe an jedem Ende aus. Dies ergibt eine Verwirrung und Beeinträchtigung im Operationssaal beim Versuch, ein optisches Lichtkabel zu finden, dessen Anschlüsse zu denen der Lichtquelle und des Okulars passen.
Gemäß der Erfindung wird geschaffen ein sterilisierbares Endoskop mit kleinem Durchmesser zum Betrachten und/oder Behandeln innerhalb von Körperhohlräumen durch nichtchirurgische oder mikrochirurgische Maßnahmen und wobei es ein entferntgelegenes Ende zum Einführen in einen Körperhohlraum und ein nächstgelegenes Ende aufweist, wobei das genannte Endoskop einschließt ein zusammenhängendes, optisches Faserbündel, das einen mikrodünnen Durchmesser hat und sich von dem genannten entferntgelegenen Ende zu einem dem genannten nächstgelegenen Ende benachbarten Punkt erstreckt und eine ebene Oberfläche an seinem nächstgelegenen Ende hat; eine Mehrzahl von Lichtübertragungsfasern, die um das genannte optische Bündel herum beabstandet sind; eine rohrförmige Außenumkleidung, die sich über die genannten Fasern (20) erstreckt, um sie in ihrer Lage zu halten, wobei sich die genannte Außenumkleidung von dem genannten entferntgelegenen Ende zu einem Punkt erstreckt, der von dem genannten nächstgelegenen Ende beabstandet ist; eine optische Linseneinrichtung an dem genannten entferntgelegenen Ende des genannten optischen Bündels, um ein Bild eines Bereiches des Hohlraumes auf das genannte entferntgelegene Ende des genannten optischen Bündels zur Übertragung durch das genannte optische Bündel zu fokussieren; wobei das genannte Endoskop dadurch gekennzeichnet ist, das es ferner einschließt die Kombination einer Kupplungseinrichtung und einer Zugentlastungseinheit zur lösbaren Verbindung des Endoskops in fester Winkelbeziehung mit einer Betrachtungseinrichtung, wobei die Kupplungseinrichtung fest an dem genannten nächstgelegenen Ende des genannten Endoskops angebracht ist und einen nicht größeren Durchmesser als den Durchmesser der genannten Außenumkleidung hat, so daß das Endoskop vollständig durch eine Hohlnadelröhre oder einen Arbeitskanal eines größeren Endoskops hindurchgehen kann; und wobei die Zugentlastungseinheit ein erstes, kleineres Ende zur abnehmbaren Aufnahme der genannten Kupplungseinrichtung in ausgerichteter Beziehung aufweist und ein zweites, größeres Ende mit einem männlichen Stecker zur Aufnahme in optischer Ausrichtung in einer Aufnahme einer Betrachtungseinrichtung aufweist; und die genannte Zugentlastungseinheit einschließt: ein Bündel optischer Fasern, die sich in Längsrichtung hindurch zu jedem Ende erstrecken, die mit Lichtfasern in dem genannten Endoskop ausrichtbar sind; und dem genannten männlichen Stecker benachbarte Ausrichtstifte, um das genannte Bündel optischer Fasern in der genannten Einheit zu der Betrachtungseinrichtung auszurichten.
Endoskope, die die Erfindung verkörpern, werden nun in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines der Endoskope ist, die besondere Einzelheiten der Kopplungseinrichtung und des Okulars zeigt;
Fig. 2 eine Teilseitenansicht einer Ausgestaltung eines Okulares ist, das die Zusammenschaltung des Endoskops und der Optik innerhalb des Okulares zeigt;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht ist, die der Verwendung eines der Endoskope mit einer Hohlnadel, die in einen Körperhohlraum eingeführt ist, zeigt und mit einer Konsole verwendet wird;
Fig. 4 ein vergrößerter Querschnitt des entferntgelegenen Endes eines der Endoskope ist;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines der Endoskope ist, das mit einer schmiegsamen Umhüllung in einer Hohlnadel für mehrere Röhren verwendet wird;
Fig. 6 ein vergrößerter Querschnitt längs der Linie 6-6 der Fig. 5 ist, der das Ende des Endoskops zeigt, wenn es in einer Hohlnadel für mehrere Röhren verwendet wird;
Fig. 7 eine Vorderansicht einer Konsole und eines Fernsehmonitors ist, die mit dem Endoskop verbunden sind;
Fig. 8 eine diagrammartige Draufsicht auf die innere Ausgestaltung der Konsole der Fig. 7 ist;
Fig. 9 ein vergrößerter Längsschnitt durch den Sockel des Monitors und die Zugentlastungseinheit des Endoskops ist, wobei die Verbindung zwischen den beiden gezeigt ist;
Fig. 10 ein ähnlicher Schnitt durch ein Okular ist, wobei die Zusammenschaltung zwischen dem Okular und dem Zugentlastungsabschnitt des Endoskops gezeigt ist;
Fig. 11 ein vertikaler Schnitt längs der Linie 11-11 der Fig. 10 ist, wobei der Federvorsprung zum Halten der Zugentlastungseinheit in ihrer Lage gezeigt ist;
Fig. 12 eine perspektivische Ansicht von einem der Endoskope mit einer steifen Mehrzweck-Untersuchungsspitze an dem entferntgelegenen Ende ist;
Fig. 13 ein vergrößerter Längsschnitt längs der Linie 13-13 der Fig. 12 ist, wobei Einzelheiten der Endkonstruktion gezeigt sind;
Fig. 14 eine perspektivische Ansicht von einem der Endoskope ist, wobei dieses Endoskop ähnlich dem in Fig. 12 gezeigten aber mit einer Umhüllung aus rostfreiem Stahl an dem entferntgelegenen Ende ist, das entweder steif oder schmiegsam sein kann;
Fig. 15 eine perspektivische Ansicht eines der Endoskope ist, wobei dieses ähnlich dem in Fig. 12 und 14 gezeigten ist, aber an dem entferntgelegenen Ende des Endoskops eine optische Sonde aufweist; und
Fig. 16 eine perspektivische Ansicht von einem der Endoskope ist, das demjenigen in den Fig. 12, 14 und 15 gezeigten ähnlich ist, aber an dem entferntgelegenen Ende ein Schutzrohr aufweist, das an den Greifbacken eines Zangenpaares angebracht ist.
Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, schließt ein sterilisierbares Endoskop C kleinen Durchmessers eine Kabelanordnung 10 ein, die an ihrem entferntgelegenen Ende mit einer Linse 12 und an ihrem nächstgelegenen Ende mit einer Kupplungseinrichtung 14 versehen ist. Es wird sich der Fig. 4 zugewandt, in der ein vergrößerter Querschnitt der Kabelanordnung 10 dargestellt ist. In der Mitte des Kabels befindet sich ein zusammenhängendes, optisches Faserbündel 16. Eine rohrförmige innere Umkleidung 18 erstreckt sich um das zusammenhängende, optische Bündel 16 an jedem Ende und kann aus wärmeschrumpfbaren Teflon (Warenzeichen) oder PVC-Werkstoff sein, der sich über das zusammenhängende, optische Bündel von dem entferntgelegenen Ende bis zu dem nächstgelegenen Ende erstreckt. Um die innere Umkleidung 18 herum ist eine Mehrzahl von lichtführenden Bündeln 20 angeordnet, die aus einzelnen Fasern hergestellt sind, die nicht verbunden sein müssen. Diese Bündel dienen zur Lichtübertragung von einer geeigneten Lichtquelle zu dem Körperhohlraum. Andererseits kann das Bündel 20 durch eine einzelne, flexible Glasfaser ersetzt werden. Eine Außenumkleidung 22 erstreckt sich um die beabstandeten Lichtbündel 20 herum, wie es dargestellt ist, und kann auch aus einem wärmeschrumpfbaren Teflon (Warenzeichen) Material sein, das sich von dem entferntgelegenen Ende der Kabelanordnung 10 zu einer der Kupplungseinrichtung 14 benachbarten Position erstreckt. Die Kupplungseinrichtung 14 ist an dem nächstgelegenen Ende der Außenüberdeckung 22 angeordnet und schließt eine Längsnut 24 zur Ausrichtung mit einem Paßsteg in einer Betrachtungseinrichtung oder in einer Zugentlastungseinheit zur Verbindung mit einer Betrachtungseinrichtung ein. Sie kann aus irgendeinem geeigneten Werkstoff hergestellt werden, wie aus eloxiertem Aluminium oder maschinenbearbeitbaren Kunststoff, wie Bakelit (Warenzeichen).
Eine Zugentlastungseinheit 11 ist auch in Fig. 1 dargestellt, die verwendet wird, um das Endoskop entweder mit einer Konsole oder einem Okular zu verbinden, wie es unten näher erläutert wird. Die Zugentlastungseinheit 11 weist einen zylindrischen Körper 26 mit einem ersten, abgeschrägten Abschnitt 28 und einem zweiten, kleineren abgeschrägten Abschnitt 30 auf, wie es gezeigt ist. Der zweite, abgeschrägte Abschnitt 30 endet an seinem entferntgelegenen Ende in einem Sockel 32, der einen Längssteg 34 aufweist, der zu der Nut 24 ausrichtbar ist und in seiner Lage durch eine Blockierungsmutter 36 gehalten wird. Das andere Ende der Zugentlastungseinheit 11 besitzt einen männlichen Stecker 38, der von einer Konsole oder von einem im Notfall verwendeten Okular aufnehmbar ist, wie es näher unten beschrieben wird. Dadurch, daß die Zugentlastungseinheit 11 vom Endoskop C abnehmbar ist, ist es möglich, eine Hohlnadel herauszuziehen, durch die sich das Endoskop erstrecken kann, wie es unten erläutert wird.
Ferner kann das Endoskop mit einem Okular E verbunden werden, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Das Okular E besitzt eine Kupplungseinrichtung, die zu derjenigen der Zugentlastungseinheit 11 identisch ist, so daß es an das Endoskop C gekoppelt werden kann. Es besitzt einen Sockel 32' mit einem Längssteg 34', der zu der Nut 24 der Kupplungseinrichtung 14 ausrichtbar ist. Somit kann die Kupplungseinrichtung in den Sockel geschoben werden, wie es am besten in Fig. 2 zu sehen ist, und in ihrer Lage durch die Blockierungsgewindemutter 36 gehalten werden. Das nächstgelegene Ende der Kupplungseinrichtung 14 und die Fasern sind flach und poliert, so daß sie in anliegender Seite-zu-Seite-Berührung mit einer Stablinse 14 zur Übertragung des Lichtes von dem verbundenen Faserbündel zu dem Auge des Benutzers gelangt, das gegen die Okularseite 42 gehalten wird. Die Ausrichtung der Nut 32' mit dem Steg 34' stellt sicher, daß das durch das zusammenhängende, optische Bündel 16 übertragene Bild in richtiger Ausrichtung in bezug auf die Linse 40 des Okulars E ist. Lichtfasern 44 umgeben die Linse 40 und erstrecken sich zu einer Befestigung 46, an der eine geeignete Lichtquelle zur Beleuchtung des Körperhohlraumes angebracht werden kann, indem Licht längs der Fasern 44 und der Lichtbündel 20 übertragen wird.
Da die Kupplungseinrichtung 14 keinen größeren Durchmesser als denjenigen der Außenumkleidung 22 aufweist, kann sie in einer vielfältigeren Art als bisher möglich verwendet werden. Fig. 3 zeigt eine Hohlnadel 50, die als durch die Wand 52 eines Körperteils und in einen Körperhohlraum 54 eingeführt dargestellt ist. Die Hohlnadel besitzt eine erste Röhre 56, durch die sich das Endoskop C in den Körperhohlraum 54 erstreckt. Eine zweite Röhre 58 ist für irgendeinen einer Anzahl von Zwecke vorgesehen, wie für eine Spülung oder eine Behandlung innerhalb des Körperhohlraumes 54. Wie es gut bekannt ist, können Hohlnadeln dieser Art mehr als 2 Röhren in Abhängigkeit von ihrer beabsichtigten Verwendung aufweisen.
Nachdem der Vorgang durch die Röhre 58 hindurch abgeschlossen worden ist, kann es erwünscht sein, die Hohlnadel 50 zu entfernen, während das Endoskop C an seiner Stelle zur weiteren Beobachtung gelassen wird. Dies ist möglich, wobei entweder das Okular der Fig. 2 oder die Fernsehkonsole der Fig. 3 verwendet wird.
Wenn ein Okular E, wie ein solches der in Fig. 2 gezeigten Form, verwendet wird, kann es entfernt werden, indem die Blockierungsmutter 36 entfernt wird und die Kupplungseinrichtung 14 des Endoskops aus dem Sockel 32' herausgeschoben wird. Da die Kupplungseinrichtung 14 keinen größeren Durchmesser als die Außenumkleidung 22 aufweist, kann die Hohlnadel nach rechts herausgezogen werden, wenn man Fig. 3 betrachtet, während das Endoskop C in seiner Lage gelassen wird. Nach dem Entfernen der Hohlnadel 50 kann das Okular E wieder mit der Kupplungseinrichtung 14 verbunden werden, wie es vorhergehend beschrieben worden ist. Der Chirurg kann dann seine Betrachtung des Körperhohlraumes wieder aufnehmen, wie es erforderlich ist.
In bequemer Weise kann das Endoskop auch mit einer Fernsehkonsole V von der in Fig. 3 gezeigten Art verwendet werden. Diese Konsole schließt einen Fernsehbildschirm 60 ein. Die Kupplungseinrichtung 14 des Endoskops C ist von einem Sockel 62 aufnehmbar, der mit einer Kamera 64 durch eine geeignete Optik 66 verbunden ist, die eine kontinuierliche Zoomlinse zur Übertragung des Bildes zu der Kamera 64 einschließt. Eine Lichtquelle (nicht gezeigt) ist vorgesehen und mit der Optik 66 durch das Lichtkabel 70 verbunden. Es wird in Betracht gezogen, daß Endoskope unterschiedlichen Durchmessers für unterschiedliche Zwecke verwendet werden können. Somit kann der Sockel 62 in einer Scheibe 72 vorgesehen sein, die zur Drehung um eine Achse 54 an der Videokonsole V angebracht ist und mit einer Mehrzahl anderer Sockel versehen ist, wie die Sockel 76, 78 und 80, wie es gezeigt ist. Der der Größe des Endoskops entsprechende Sockel kann so gedreht werden, daß er in der Position des Sockels 62 ist, damit er richtig zu der Optik 64 ausgerichtet ist.
Ein bedeutender Vorteil ist, daß, wenn eine Kabelanordnung 10 des Endoskops beschädigt wird und nicht länger benutzbar ist, sie durch eine andere ersetzt werden kann, ohne daß ein entsprechendes Okular ausgetauscht werden muß. Ferner kann das Endoskop feuchtigkeitsundurchlässig gemacht werden, so daß es zur Wiederverwendung leicht zu sterilisieren ist. Bei Verwendung mit einer Konsole kann die Sterilität des Arbeitsumfeldes aufrechterhalten werden, da der Chirurg das Okular nicht gegen sein Gesicht anlegen muß. Wenn ferner die Einrichtung mit dem Fernsehmonitor V verwendet wird, ist es, sollte eine Stromunterbrechung auftreten oder sollte die Fernsehkamera oder der Monitor nicht richtig arbeiten, nur erforderlich, die Kupplungseinrichtung 14 des Endoskops aus ihrem Sockel herauszuziehen, wie den Sockel 62, und ein sterilisiertes Okular E zu befestigen, das dem Chirurgen bereitgestellt würde, so daß er mit der Operation oder dem Vorgang mit geringfügiger Unterbrechung fortfahren kann.
Bei einer anderen Anordnung, die in Fig. 5 gezeigt ist, erstreckt sich das Endoskop C durch eine schmiegsame Umhüllung 82, die sich durch einen Körperkanal 84 erstreckt und an die Form des Kanales angepaßt ist. Zusätzlich zu dem Endoskop C kann die Umhüllung 82 eine Laserfaser 86 zur Fototherapie oder Fotokoagulationsbehandlung innerhalb des Körperhohlraumes einschließen, in dem sich die Umhüllung und das Endoskop erstrecken. Zusätzlich kann sie einen Durchlaß 88 zum Spülen oder Absaugen einschließen.
Eine Fernsehkonsole V' ist in Fig. 7 gezeigt, die besonders zur Verwendung mit der Zugentlastungseinheit U konstruiert ist, die das Endoskop C an die Konsole koppelt. Bei dieser Anordnung ist ein Fernsehmonitor 90 als eine getrennte Einheit vorgesehen und mit der Konsole durch ein Signalübertragungskabel 92 verbunden. Die Konsole V' besitzt eine Frontplatte 94, die die Steuerungen für die Überwachungskamera, die Lichtquelle und die Filter enthält, sowie eine Steckeraufnahme 96 zur Aufnahme der Zugentlastungseinheit U. Wie man am besten in Fig. 8 sehen kann, ist die Aufnahme 96 mittels eines Lichtkabels 98 mit einer Lichtquelle 100 verbunden. Die Steckeraufnahme 96 ist auch mit einer optischen Anordnung 102 verbunden, die däs Bild von dem Kabel zu der Kamera 104 zur Übertragung durch das Kabel 92 zu dem Monitor 90 überträgt. Die Kamera ist mit einer Kamerastromversorgung 106 verbunden, und die Lampenanordnung wird durch eine Lichtquellen-Stromversorgung 108 versorgt. Ein geeigneter Leistungstransformator 110 und Ventilatoren 112 und 114 sind vorgesehen.
Es wird sich nun wieder der Fig. 1 zugewandt; der männliche Stecker 38 führt ein optisches Bündel 116 durch seine Mitte, das zu dem optischen Bündel 16 in dem Endoskop C an dem Sockel 32 ausgerichtet und an beiden Enden poliert ist, so daß Licht von einem Bündel auf das nächste übertragen wird. Eine flache Seite 118 erstreckt sich von dem Stecker 38 radial zu der Umfangsfläche des zylindrischen Körpers 26 nach außen. Die Enden der lichtübertragenden Fasern 120 sind um diese Seite herum beabstandet und besitzen auch polierte Enden, deren entgegengesetzte Enden zu den Enden der Lichtbündel 20 des Endoskops C ausgerichtet sind. Ausrichtstifte 122 sind auf gegenüberliegenden Seiten des Steckers 38 vorgesehen, um die Lichtbündel und die optischen Bündel mit entsprechenden Lichtübertragungsfasern innerhalb der Fernsehkonsole V' auszurichten.
Wendet man sich der Fig. 9 zu, kann man sehen, daß innerhalb der Steckeraufnahme 96 beabstandete Lichtbündel 124 vorhanden sind, die zu den Lichtbündeln 120 ausgerichtet sind. Diese Lichtbündel werden durch Lichtkabel 98 zu der Lichtquellen-Lampenanordnung 100 geführt. Somit sieht man, daß das Licht über alle diese Lichtbündel von der Lichtquellen- Lampenanordnung zu dem Ende des Endoskops C zur Beleuchtung des Bereiches übertragen wird, der betrachtet werden soll. Das Bild wird durch die optischen Bündel, wie es beschrieben wurde, zu der optischen Anordnung 102 und der Kamera 104 übertragen. Bequemerweise besitzt der Stecker 38 eine Umfangsausnehmung 126 zur Aufnahme eines Federvorsprunges 128 in der Steckeraufnahme 96 und um dadurch die Zugentlastungseinheit U in ihrer Lage in dem Sockel 129 abnehmbar zu halten.
Ein Okular E', wie es in den Fig. 10 und 11 gezeigt ist, kann mit der Zugentlastungseinheit U verbunden werden, wie es gezeigt ist. Das Okular schließt einen Sockel oder eine Steckeraufnahme 130 ein, in die sich der männliche Stecker 38 erstreckt. Sein Lichtbündel ist zu der Linse 132 ausgerichtet, wodurch das Bild durch das Glasfenster 134 auf das Auge des Chirurgen projiziert wird. Das Okular E' ist auch mit einem Lichtanschluß 136 versehen, durch den sich ein Bündel von Lichtübertragungsfasern 138 erstreckt und an umfangsmäßig beabstandeten Positionen um die Fläche des Okulares herum zur Ausrichtung mit den Lichtbündeln 120 der Zugentlastungseinheit U endet. Wie man am besten in Fig. 11 sieht, erstreckt sich ein Federstift 140 in die Umfangsnut 126 des männlichen Steckers 38 und hält abnehmbar die Zugentlastungseinheit und das Okular E' zusammen.
Eine andere Form des Endoskops ist bei C' in Fig. 12 bis 16 gezeigt und besitzt eine einstückige Zugentlastungseinheit U'. Die Länge dieser Einrichtung beträgt ungefähr 190,5 cm (75 Zoll) bis 203 cm (80 Zoll) in Länge und ist sehr beweglich. Der abgeschrägte Abschnitt kann Endoskope unterschiedlicher Durchmesser an dem entferntgelegenen Ende aufnehmen. Jedes Endoskop in den Fig. 12, 14, 15 und 16 besitzt eine unterschiedliche Spitze. Eine Mehrfachzweckspitze 142 ist in Fig. 12 gezeigt. Diese Spitze kann denselben Durchmesser wie das Endoskop oder einen größeren aufweisen, wie es dargestellt ist. Die Spitze kann einen Mantel 144 aus rostfreiem Stahl einschließen, wie es am besten in Fig. 13 zu sehen ist, oder kann überhaupt keine Metallumhüllung aufweisen und sehr beweglich sein. Wie man aus der Fig. 13 sieht, befindet sich innerhalb des Mantels 144 das optische Bündel 16, das eine Umkleidung 18 besitzt und von beabstandeten Lichtbündeln 20 umgeben ist. Bequemerweise ist eine Linse 146 an dem Ende des optischen Bündels 16 vorgesehen, um ein Bild der Stelle, die untersucht wird, auf das Ende des Lichtbündes 16 zur Übertragung zu der Betrachtungseinrichtung scharf einzustellen.
In Fig. 14 ist eine lange, gerade Sonde 148 dargestellt, die ein Mantel aus rostfreiem Stahl, aus # 304 angelassenem, rostfreiem Stahl, sein kann. Auch Stahl # 316, # 316 L und INCONEL 600 (Warenzeichen) kann verwendet werden. Diese Einrichtung kann zum Einführen in verschiedene Körpergänge verwendet werden, die relativ gerade sind. Andererseits kann eine schmiegsame Ummantelung 150 (mit unterbrochenen Linien gezeigt) verwendet werden, die sich an den Durchlaß anpaßt, durch den sie sich erstrecken soll. Eine solche Verwendung dieser Einrichtung kann wie ein Arthroskop sein. Der biegsame Werkstoff kann Sterling-Silber sein. Mit dieser Einrichtung kann der Chirurg es für seine Belange biegen, um einen besonderen Teil des Gelenkes zu sehen, in dem es verwendet wird. Nachdem der Vorgang abgeschlossen ist, kann es zur Verwendung bei dem nächstfolgenden Fall gerade gemacht werden. Bei kleinen Gelenken, wie bei einem Fingergelenk, kann die Einrichtung einen Durchmesser von ungefähr 1,0 mm haben. Wenn sie zur Untersuchung des Knöchelgelenkes verwendet werden soll, kann sie einen Durchmesser von 2,0 mm haben. Für noch größere Gelenke, wie ein Kniegelenk, kann sie einen Durchmesser von 3,5 mm bis 5,0 mm oder möglicherweise größer haben. Die Metallhülse kann eine Länge von ungefähr 15 cm (6 Zoll) bis 20 cm (8 Zoll) haben. Bei der biegbaren Einrichtung, kann eine biegbare Art von rostfreiem Stahl statt Sterling-Silber verwendet werden. Eine enggewikkelte Stahlfeder geeigneter Länge kann vorgesehen werden, über den biegbaren Abschnitt geschoben zu werden, um dem Chirurgen zu helfen, diesen Abschnitt zu der erwünschten Ausformung ohne Festklemmen zu formen. Diese Stahlfeder wird dann nach dem Formen entfernt und zur Seite gelegt.
Wenn die Einrichtung als ein Histeroskop verwendet wird, kann sie mit einem Durchmesser von weniger als 1,0 mm hergestellt werden. Diese Größe wird ausgewählt, um den Durchgang der Einrichtung in den Gebärmutterkanal ohne Erweiterung der Gebärmutter zu ermöglichen. Wenn es so klein gemacht wird, kann das Endoskop in die Gebärmutter zusammen mit anderen Einrichtungen eingeführt werden, wie eine besondere Faseroptik, möglicherweise von 200 bis 400 Mikron Durchmesser, um Laserenergie zur Fotokoagulation zu übertragen, wie es vorhergehend in bezug auf die Fig. 5 erörtert worden ist. Ein Kanal entweder zum Absaugen oder Spülen kann vorgesehen werden. Mit der biegbaren Umhüllung kann die Einrichtung auf die Form des besonderen Uterushohlraumes vorgeformt werden, in dem sie verwendet werden soll.
Bei der Ausführungsform der Fig. 15 ist eine optische Sonde 152 dargestellt, die einen steifen Körperabschnitt 154 mit einem Handgriff 156 und eine gekrümmte, steife Sonde 158 aufweist, die dem Arzt Richtungsstabilität ermöglicht, so daß er die Einrichtung dorthin richten kann, woimmer er andere Körperbereiche ansehen möchte.
Eine noch weitere Ausführungsform ist in Fig. 16 gezeigt, bei der sich das Endoskop C' in ein Schutzgehäuse 160 aus rostfreiem Stahl erstreckt, das an der Seite eines Paares von Pinzetten 162 angebracht ist, wie eine Kehlkopf-Greifeinrichtung, die verwendet werden kann, um eine Gräte aus dem Kehlkopf herauszuziehen. Das Metallrohr ist an der unteren Backe 164 des Instrumentes angeschweißt oder anders befestigt. Die obere Backe 166 kann relativ zu der Backe 164 durch Zusammendrücken der Griffe 168 und 170 bewegt werden. Wenn somit der Arzt die Greifeinrichtung in den Rachen eines Patienten einführt, kann er herumschauen und bestimmen, wo sich der festgesetzte Gegenstand befindet.
Mit geringer Abänderung können die beschriebenen Endoskope und die Konsole als eine Fluoreszenz-Erfassungseinrichtung verwendet werden und eine Einrichtung bereitstellen, nicht nur anormale Zellen zu entdecken, sondern auch die Zellen durch Fototherapie zu behandeln und die Wirksamkeit dieser Behandlung zu messen. In diesem Hinblick wird dem Patient ein Medikament gegeben, das eine besondere Affinität zu den anormalen Zellen besitzt und fluoresziert, wenn es dem Licht einer vorbestimmten ersten Frequenz ausgesetzt wird. Diese Lichtfrequenz kann durch die besonderen Lichtfasern des Endoskops auf das zu untersuchende Gewebe übertragen werden. Wenn Fluoreszenz auf dem Monitor oder in dem Okular gesehen wird, weiß der Chirurg, daß dies eine Stelle anormaler Zellen ist. Licht einer zweiten Frequenz, das die Zellen abtötet, kann durch die Lichtfasern oder durch eine getrennte und zusätzliche Lichtfaser dorthin gerichtet werden. Selbst wenn ein dritter Lichtkanal vorgesehen wird, um die Verwendung anderer Lichtfrequenzen zu erlauben, können verschiedene quantitative Messungen durch das Endoskop hindurch vorgenommen werden. Bei manchen Gegebenheiten kann unterbrochenes Licht verwendet werden.
Ein Medikament, von dem sich herausgestellt hat, daß es ideal zum Entdecken anormaler Zellen, wie Krebszellen, ist, ist ein Hematoporphyrin-Derivat (HPD). Wenn es einer Lichtfrequenz zwischen 400 nm und 410 nm ausgesetzt wird, fluoresziert es mit einer lachsrosa Farbe, die die Wellenlänge von 630 nm besitzt. Wenn der das Medikament enthaltende Tumor dann einer äußeren Laserfrequenz von 630 nm ausgesetzt wird, wird die Krebszelle ohne Schaden für die umgebenden, normalen Zellen zerstört. Dies bezeichnet man als HPD-Fototherapie. Die Krebszellen werden zerstört, weil das Licht von 630 nm eine Änderung beim Sauerstoff in der Zelle bewirkt, um ein sogenanntes "Sauerstoffsinglet" zu bilden, das für die Zelle toxisch ist. Der Sauerstoffinhalt der Zelle kann durch Verwendung von Laserlicht, um Absorptionsspektren zu messen, und durch ein Spektrofotometer überwacht werden. Wendet man sich der Fig. 8 zu, ist es offensichtlich, daß die Lampe und die Lichtquellen-Lampenanordnung 100 geändert werden können, wie zu Halogen-Licht, das eine Frequenz im sichtbaren Bereich liefert, oder andererseits kann ein Bandpaßfilter 172 eingeschaltet werden, der die Übertragung von nur den Lichtstrahlen erlaubt, die innerhalb der erwünschten Frequenz fallen. Die fluoreszierenden Zellen übertragen dann Licht durch die optische Anordnung zu der Kamera 104. Wiederum kann ein zweites Bandpaßfilter 174 zwischen die optische Anordnung und die Kamera eingeschaltet werden, das die Übertragung nur von dem reflektiven Fluoreszenzlicht in dem Bereich von 630 nm erlaubt. Auch können verschiedene elektronische Geräte, die auf dem Gebiet der Technik zur Bildverarbeitung und Bildverstärkung bekannt sind, um die Bildhelligkeit eines solchen Bildes zu erhöhen, verwendet werden, damit die fluoreszierenden Zellen klar sichtbar für den Arzt auf dem Fernsehmonitor 90 gemacht werden. Ferner kann das Bandpaßfilter 172 durch andere Filter ersetzt werden, um die Übertragung von Licht mit unterschiedlicher Frequenz von dem Bereich 630 nm zu erlauben. Die zwei Frequenzen von 410 nm und 630 nm können unterbrochen werden, so daß sie abwechselnd längs der Lichtfasern zur Fluoreszenz bzw. zum Abtöten der Zellen ausgeschickt werden.
Obgleich ein besonderes fotochemisches Material und ein besonderer Lichtbereich beschrieben worden sind, versteht man, das andere fotochemische Materialien andere Lichtfrequenzen aussenden, die irgendwo von der Infrarotfrequenz über die sichtbare Frequenz bis zur ultravioletten Frequenz sein könnte. Zusätzlich zu einer Halogen-Lichtquelle könnte eine Quecksilberdampf-Lichtquelle oder eine Xenon-Lichtquelle mit den Bandpaßfiltern verwendet werden.
Ferner kann das Endoskop geändert werden, damit es Fasern aufweist, die besonders wirkungsvoll zur Übertragung von Licht in dem Frequenzbereich von 400 nm bis 410 nm sind. Solche Fasern sind erhältlich von Gallileo Electro-Optics Company of Sturbridge, Massachusettes, USA und anderen Herstellern. Eine andere Fluoreszenz-Nachweisverbindung, die sich als wirksam herausgestellt hat, ist Rhodamine-123.
Aus dem vorstehenden ist es offensichtlich, daß ein Endoskop beschrieben worden ist, das eine große Vielseitigkeit dahingehend besitzt, daß es entweder mit einem im wesentlichen üblichen Okular oder mit einer Fernsehkamera und einem Monitor verwendet werden kann. Die beschriebenen Endoskope können mit unterschiedlicher Größe vorgesehen werden, wenn sie mit einem Fernsehmonitor verwendet werden, der eine Mehrzahl von Sockeln zur Ausrichtung mit der optischen Einrichtung der Fernsehkamera zur Verbindung mit einem Endoskop der ausgewählten Art enthalten kann. Ferner kann das Endoskop in der Röhre einer Hohlnadel oder dem Arbeitskanal eines größeren Endoskops verwendet werden, und, da das Okular abnehmbar ist, können die Hohlnadeln oder das größere Endoskop entfernt werden, ohne das Basisendoskop zu entfernen und das Okular kann dann zur weiteren Betrachtung eingesetzt werden. Das Endoskop kann, wenn es beschädigt werden sollte, ohne weiteres ohne Austausch der teuren Betrachtungseinrichtung ersetzt werden. Auch kann die Sterilität des Endoskops aufrechterhalten werden, wenn es mit der Konsole verwendet wird, was seine Verwendung mit einem geringeren Infektionsrisiko erlaubt. Ferner ist kein getrenntes Lichtkabel erforderlich.
Die Einrichtung kann auch zum Feststellen und Behandeln von Krebszellen oder anderen anormalen Zellen verwendet werden, indem es verwendet wird, einen Fluoreszenzfarbstoff in der anormalen Zelle durch Anregung mit einem ausgewählten Laserlicht anzuregen. Die Fluoreszenz gibt ihr eigenes Licht ab, das erfaßt und auf dem Fernsehmonitor angezeigt werden kann, wobei Laserlicht derselben Frequenz zu der Zelle zurückübertragen und verwendet werden kann, den Sauerstoff in der Zelle in ein Sauerstoff-Singlet umzuwandeln, wodurch die Zelle zerstört wird. Die Wirkung der Fototherapie kann durch fotometrische Mittel überwacht werden.
Aus dem vorstehenden kann man sehen, daß ein Verfahren zur Verwendung eines sterilisierten Endoskops zum Betrachten und/oder Behandeln innerhalb von Körperhohlräumen ebenfalls beschrieben worden ist, das das Einführen des entferntgelegenen Endes des Endoskops in einen Körperhohlraum, das Anbringen einer ersten, abnehmbaren optischen Einrichtung an der Kupplungseinrichtung, um den Körperhohlraum zu betrachten, das Trennen der ersten, abnehmbaren, optischen Einrichtung von der Kupplungseinrichtung und das Anbringen einer zweiten, abnehmbaren, optischen Einrichtung an der Kupplungseinrichtung, um den Körperhohlraum zu betrachten, beschrieben worden ist.

Claims

1. Ein sterilisierbares Endoskop mit kleinem Durchmesser zum Betrachten und/oder Behandeln innerhalb von Körperhohlräumen durch nichtchirurgische oder mikrochirurgische Maßnahmen und wobei es ein entferntgelegenes Ende zum Einführen in einen Körperhohlraum und ein nächstgelegenes Ende aufweist, wobei das genannte Endoskop einschließt:

ein zusammenhängendes, optisches Faserbündel (16), das einen mikrodünnen Durchmesser hat und sich von dem genannten entferntgelegenen Ende zu einem dem genannten nächstgelegenen Ende benachbarten Punkt erstreckt und eine ebene Oberfläche an seinem nächstgelegenen Ende hat;

eine Mehrzahl von Lichtübertragungsfasern (20), die um das genannte optische Bündel (16) herum beabstandet sind;

eine rohrförmige Außenumkleidung (22), die sich über die genannten Fasern (20) erstreckt, um sie in ihrer Lage zu halten, wobei sich die genannte Außenumkleidung (22) von dem genannten entferntgelegenen Ende zu einem Punkt erstreckt, der von dem genannten nächstgelegenen Ende beabstandet ist;

eine optische Linseneinrichtung (12) an dem genannten entferntgelegenen Ende des genannten optischen Bündels (16), um ein Bild eines Bereiches des Hohlraumes auf das genannte entferntgelegene Ende des genannten optischen Bündels (16) zur Übertragung durch das genannte optische Bündel (16) zu fokussieren;

wobei das genannte Endoskop dadurch gekennzeichnet ist, das es ferner einschließt:

die Kombination einer Kupplungseinrichtung (14) und einer Zugentlastungseinheit (11, U) zur lösbaren Verbindung des Endoskops in fester Winkelbeziehung mit einer Betrachtungseinrichtung (E,V),

wobei die Kupplungseinrichtung fest an dem genannten nächstgelegenen Ende des genannten Endoskops angebracht ist und einen nicht größeren Durchmesser als den Durchmesser der genannten Außenumkleidung (22) hat, so daß das Endoskop vollständig durch eine Hohlnadelröhre (56) oder einen Arbeitskanal eines größeren Endoskops hindurchgehen kann; und

wobei die Zugentlastungseinheit (11, U) ein erstes, kleineres Ende (32) zur abnehmbaren Aufnahme der genannten Kupplungseinrichtung (14) in ausgerichteter Beziehung aufweist und ein zweites, größeres Ende mit einem männlichen Stecker (38) zur Aufnahme in optischer Ausrichtung in einer Aufnahme einer Betrachtungseinrichtung (E,V) aufweist; und die genannte Zugentlastungseinheit (11, U) einschließt:

ein Bündel optischer Fasern (116), die sich in Längsrichtung hindurch zu jedem Ende erstrecken, die mit Lichtfasern (16) in dem genannten Endoskop ausrichtbar sind; und

dem genannten männlichen Stecker (38) benachbarte Ausrichtstifte (122), um das genannte Bündel optischer Fasern (116) in der genannten Einheit zu der Betrachtungseinrichtung (E, V) auszurichten.

2. Ein Endoskop, wie es in Anspruch 1 beansprucht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Betrachtungseinrichtung ein abnehmbares Okular (E), das einen Sokkel (32') zur verschiebbaren Aufnahme der genannten Kupplungseinrichtung (14) in ausgerichteter Beziehung zum Betrachten, einschließt; und

eine Konsole, die eine Optik und einen Sichtschirm enthält, der einen Sockel zur verschiebbaren Aufnahme der genannten Kupplungseinrichtung, wenn sie nicht an dem genannten Okular ist, aufweist und zum Betrachten des genannten Körperhohlraumes auf dem genannten Sichtschirm.

3. Ein Endoskop, wie es in Anspruch 1 beansprucht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugentlastungseinheit (11, U) einschließt einen Körperabschnitt (26), der einen größeren Durchmesser als der genannte männliche Stecker (38) aufweist und eine ebene Radialseite (118) an der Verbindung zwischen dem genannten Körper (26) und dem genannten Stecker (38) bildet, Lichtübertragungsfasern (120), die um die genannten optischen Fasern (116) herum beabstandet sind, wobei jede Lichtübertragungsfaser (120) an einem polierten Ende an beabstandeten Punkten um die genannte Seite (118) herum zur Ausrichtung mit ähnlichen Lichtfasern (138) in der Betrachtungseinrichtung (E, V) endet.

4. Ein Endoskop, wie es in Anspruch 3 beansprucht ist, gekennzeichnet durch einen abgeschrägten Abschnitt (30), der den genannten Körper (26) und das genannte kleinere Ende (32) verbindet.

5. Ein Endoskop, wie es in irgendeinem vorhergehenden Anspruch beansprucht ist, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Ummantelung (144) aus rostfreiem Stahl trägt, die das entferntgelegene Ende des Endoskops einschließt.

6. Ein Endoskop, wie es in Anspruch 5 beansprucht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Ummantelung (144) steif ist.

7. Ein Endoskop, wie es in Anspruch 5 beansprucht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Ummantelung (144) biegsam ist, um den Verlauf des Körperkanals anzunehmen, in dem das Endoskop angeordnet wird.

8. Ein Endoskop, wie es in Anspruch 5 beansprucht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Ummantelung (160) an einem Paar Pinzetten (162) angebracht ist.

9. Ein Endoskop, wie es in Anspruch 5 beansprucht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Ummantelung in der Form einer optischen Sonde (152) mit einer winkelmäßigen Biegung ist.

10. Ein Endoskop, wie es in Anspruch 1 beansprucht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Betrachtungseinrichtung eine Konsole (V') umfaßt, die einschließt:

eine optische Anordnung (110) unter Einschluß einer Aufnahme (96);

eine Lichtquelle (100);

Lichtfasern (98) zur Übertragung von Licht von der genannten Lichtquelle (100) zu Punkten, die um die genannte Aufnahme (96) herum beabstandet sind; eine Kamera (106), die zu der genannten optischen Anordnung (102) ausgerichtet ist, um Bilder von dem optischen Bündel (16) von dem Endoskop zu empfangen; und

einen Fernsehmonitor (90), der mit der genannten Kamera (104) zur Anzeige der Bilder verbunden ist.

11. Ein Endoskop, wie es in Anspruch 10 beansprucht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Konsole (V') ferner eine Bandpaß-Filtereinrichtung (172, 174) einschließt, um die Übertragung einer ausgewählten Lichtfrequenz zu erlauben.

12. Ein Endoskop, wie es in Anspruch 11 beansprucht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Bandpaß-Filtereinrichtung einschließt:

einen ersten Bandpaßfilter (172) zwischen der genannten Lichtquelle (100) und den genannten Lichtfasern (98), um eine Übertragung einer ausgewählten Lichtfrequenz durch das genannte Endoskop zu erlauben, um eine Fluoreszenz von zu behandelnden Zellen zu bewirken; und

ein zweites Bandpaßfilter (174) zwischen der genannten optischen Anordnung (102) und der genannten Kamera (104), um die Übertragungen nur der Fluoreszenzfrequenz zu der Kamera (104) zur Anzeige durch den genannten Fernsehmonitor (90) zu erlauben.