WO2011079910A2 - Endoskop, insbesondere für die minimal-invasive chirurgie an der wirbelsäule - Google Patents

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WO2011079910A2
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outer tube
endoscope
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Wolfgang Ries
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Joimax Gmbh
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Definitions

  • Endoscope especially for minimally invasive surgery on the spine
  • the invention relates to an endoscope, in particular for minimally invasive surgery, with a handle with a rigid tubular outer tube, in which at least one tubular working channel, a tubular flushing channel and at least one tubular optical channel are provided.
  • Drill usually another access must be laid or the illumination of the work area is too weak to receive a suitable recording of the operating area to be operated. Especially in operations on the spinal column, it is important to obtain a very good illumination of the working area in order to avoid an intervention in which e.g. one
  • Part of the bone is removed by milling, not to damage the surrounding nerve tissue.
  • BEST ⁇ TI ⁇ UNGS pugs Endoscopes are therefore tiring for a surgeon. Furthermore, the arrangements of such endoscopes are usually too flexible, so that rigid tools such as milling cutters or drills can not be used.
  • the endoscope has a rigid needle-shaped outer tube. Within the needle, light-conducting and image-conducting glass fiber bundles and a working channel are arranged. Such endoscopes are also heavy and cumbersome due to the integrated in the handpiece optics.
  • the channels are arranged so asymmetrically within the outer tube, so that by means of a photoconductive glass fiber bundle in all remaining free spaces of the outer tube (10) a maximum illumination intensity can be achieved.
  • the aforementioned tubular channels are usually in particular, a circular cross-section.
  • Dielectric material devices suitable for directing light, such as glass fibers, are particularly preferred. According to the purpose of the light pipe, a distinction must be made between light-conducting glass fiber bundles, so-called light guides, for pure fiber optic illumination and image-guiding glass fiber bundles, so-called image conductors, for optical image transmission.
  • the optical channel is filled with such an image-conducting glass fiber bundle, an image guide.
  • An image guide is used for optical image transmission and is a fiber bundle in which the fibers are arranged geometrically the same at the entrance and exit, i. Each fiber in the light entrance and the light exit plane are assigned the same geometric locations or coordinates.
  • an image guide has a diameter of 0.72 mm, has a protective sheath
  • the special composition of the glass fiber allows low-loss transmission of the image information due to the high transmission coefficient. Furthermore, this gives a high-resolution glass fiber, which achieves a resolution between 13,000 and 18,000 pixels.
  • the invention provides in a preferred embodiment, that for additional illumination of the work area, the remaining spaces between the
  • Channels are filled with an epoxy resin and optical fibers.
  • the remaining between the outer tube and the channels, such as working, flushing and optical channel, gaps are filled with optical fibers and epoxy resin, wherein the remaining gaps are formed substantially crescent-shaped, wherein at least one, at most two intermediate spaces are formed. It can be filled with light guides the entire spaces.
  • the Optical fibers are suitable for fiber optic illumination.
  • the thus filled cross section is larger than that of a comparable coaxial ring of a rigid endoscope. This ensures a powerful and homogeneous illumination of the work area.
  • the working channel, the flushing channel and the optical channel are arranged asymmetrically within the outer tube, wherein it is preferably provided that at least two channels are arranged with their outer diameter along a central axis of the outer tube. Also, the invention particularly preferably provides that the channels are in contact with each other and / or with an inner wall of the outer tube at least at one point of their respective circumference. This ensures that both the optical channel and in particular ⁇ special of the working channel can be designed to be maximally large and space for other functionalities such as
  • An inventive endoscope in particular has an outer tube with a length of approx.
  • the arrangement according to the invention preferably provides for this, that a ratio of an outer diameter of the working channel to an inner diameter of the outer tube is between 0.6 and 0.8, whereby the existing cross section is optimally exploitable.
  • the handle has a knot part made of stainless steel.
  • the node part is formed as an association of Luer-lock connections for the different channels, wherein
  • the node part of the handpiece has proximally another Luer lock connection for a flushing device.
  • aligned with the outer tube training of the working channel is conditional that the handle has proximally formed in an acute VJinkel angled from the outer tube channel for the optical fiber optic.
  • the handpiece is connected to an optical part via an image-conducting glass fiber bundle, wherein the image guide from 'dista-len end of the hand part to z! m formed proximal end of the optical part consistently.
  • the optical part contains the required components for decoupling the image signal from the image conductor.
  • the spatial separation of a handset and the image-processing optical part ensures that the handset can be particularly lightweight and handy, making an operator easier and more precise work.
  • a silicone protective tube In order to protect the image conductor connecting the two parts from external influences, it is provided that this is protected by a silicone protective tube.
  • the joints between the handpiece and protective tube or optical part and protective tube have a kink protection made of silicone.
  • the optical channel is located at a distal end of the handpiece.
  • Partly has a lens for object imaging and a distal window to protect the lens from dirt.
  • an optical fiber connection is arranged, through which photoconductive glass fibers, so-called optical fibers, can be coupled to the optical part and various light sources can be connected.
  • the invention further provides that a lens system is arranged downstream of the image conductor at the proximal end of the optical part, and that at the proximal end of the optical system
  • Optics part is arranged a proximal window for the protection of the lens system.
  • a closure cap is arranged at the proximal end of the optical part, which has a connection, a flexible connection with camera and light devices is possible.
  • the special arrangement of the various channels ensures maximum utilization of the inner diameter of the outer tube within the endoscope.
  • the endoscope has the advantage that the working part and the optically processing part are spatially separated, so that a handy and consequently more precise work with this endoscope is possible.
  • Fig. 1 is a perspective view of a
  • Fig. 2 is a schematic front view of the
  • Endoscopes according to the invention, wherein a handpiece is shown in an end view
  • Fig. 3 shows a detail A of Fig. 2 of the handpiece of the endoscope according to the invention in one
  • Fig. 4 is a longitudinal section through the handpiece of
  • FIG. 5 shows a longitudinal section through an optical part.
  • an endoscope 1 which essentially comprises two parts, a handpiece 2 and an optical part 3. Both parts are connected to one another by a protective tube 4 made of silicone. Both the handpiece 2 and the optical part 3 have, at their ends facing the protective tube 4, in each case a tubular kink protection 5 made of silicone, which is arranged between the handpiece or optical part 3 and the protective tube 4 leading out and is of elongated design.
  • the handpiece 2 has a node part 6, which is made of stainless steel. At a proximal end a, the node part 6 has a connection for illumination and image transmission as well as two Luer lock connections, as entry into the working channel and for connection of a flushing / suction device.
  • a first terminal 7 serves as a connection of the
  • a second port 8 is formed proximally in alignment with the outer tube 10 as a luer lock port for inserting a tool into the handpiece 2.
  • a third connection 9 is also angled at an acute angle from the outer tube 10 of the handpiece 2 and serves as a connection for a flushing device.
  • FIG. 2 shows the endoscope 1 according to the invention with a view of the distal end side of the handpiece 2.
  • the node part 6 of the handle 2 points in
  • a tubular outer tube 10 distal direction, a tubular outer tube 10.
  • the outer diameter of the outer tube 3 is preferably 3.6 mm, with a wall thickness of less than or equal to 0.3 mm.
  • the outer tube 10 is preferably 100 mm long.
  • three channels of different diameter are arranged in an asymmetrical manner, as the enlargement A in Fig. 3 shows.
  • an optical channel 12 is formed with a diameter of 0.8 mm and a flushing channel 13 with a diameter of 0.7 mm.
  • a picture conductor 16 is embedded 0.72 mm in diameter.
  • This image guide 16 shows a percentage of less than 0.1% of lattice defects, with which a high resolution of the recorded image can be achieved.
  • the smallest possible radius of curvature of such an image-guiding glass fiber bundle is 30 mm.
  • the image bundle 16 has a sheath of silicone and light-conducting fibers.
  • the image conductor has, for example, an active diameter of 0.6 mm, with a particularly high resolution being achievable, which lies in particular in the range of 13,000 to 18,000 pixels.
  • Channel 12 continues to be at a distal end b of the handle 2 for the image conductor 16 therein
  • Lens 17 for object imaging and a distal window (not shown).
  • the distal window protects the lens from contamination and closes the optical channel 12 distally.
  • the working channel 11 is, as described, formed in alignment with the outer tube 10 and has at the proximal end a of the handpiece 2 to the Luer-lock connection 8.
  • connection 8 are rigid surgical instruments, such as e.g. Cutters or drills, easy to insert and lock.
  • the image conductor 16 is formed by the angled connection 7 and the anti-buckling device 5 in the
  • the length of the protective tube 4 is arbitrary.
  • Fig. 5 shows a longitudinal section through which the protective tube 4 subsequent optical part 3.
  • the optical part 3 has an endoscope body 18 which, like the knot part 6 of the hand part 2, is made of stainless steel.
  • the image conductor 16 is guided through the protective tube 4 and the anti-buckling 5 in the interior of the optical part 3 and connected by means of a screw-sealing element 19 liquid and gas tight. Downstream of the image conductor 16 is an eyepiece 20, which serves to focus the image to be transmitted.
  • the assembly is protected proximally by a closure cap 21.
  • the optical connector 23 is implemented via a mechanical coupling to a camera head (not shown) and via a
  • Rubber ring seal 24 hermetically seals the interior of the endoscope body 18.
  • the lens system 20 may in this case be mounted axially movable in order to achieve optimum
  • a light guide 25 is provided, wherein the light guides 15 of the light guide 25 passes freely through the optical part 3 in the protective tube 4 are.
  • Various light sources can be connected to this light guide connection 25.
  • optical fibers 15 to the fiber optic illumination fillable are complete with optical fibers 15 to the fiber optic illumination fillable.
  • the thus filled cross section is larger than a comparable ring in a rigid endoscope with comparable dimensions. This achieves powerful and homogeneous illumination to optimally illuminate the working area and record it using the imaging fiber.
  • the endoscope has the advantage that the working part and the optical processing part are spatially separated, so that a handy and more precise

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Abstract

Ein Endoskop, insbesondere für die minimal-invasive Chirurgie weist ein Handteil mit einem starren rohrförmigen Außenrohr auf, in welchem mindestens ein rohrförmiger Arbeitskanal, ein rohrförmiger Spülkanal und mindestens ein rohrförmiger optischer Kanal ausgebildet sind. Die Kanäle sind innerhalb des Außenrohrs derart asymmetrisch angeordnet, dass mittels eines lichtleitenden Glasfaserbündels in verbleibenden Freiräumen des Außenrohrs eine maximale Beleuchtungsintensität erreicht wird.

Description

Endoskop insbesondere für die minimal-invasive Chirurgie an der Wirbelsäule
Die Erfindung betrifft ein Endoskop, insbesondere für die minimal-invasive Chirurgie, mit einem Handteil mit einem starren rohrförmigen Außenrohr, in welchem mindestens ein rohrförmiger Arbeitskanal, ein rohrförmiger Spülkanal und mindestens ein rohrförmiger optischer Kanal vorgesehen sind.
In vielen Teilbereichen der Medizin, ist die Endoskopie eine weitverbreitete und erfolgreiche Methode in der
Diagnostik und Therapie einer Vielzahl von Erkrankungen. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, insbesondere bildgebende Endoskope mit Anordnungen zu versehen, die einen Kanal oder mehrere Kanäle beispielsweise zur Führung von Arbeitsgeräten aufweisen, wie dies in der DE 195 33 856 AI beschrieben ist. Allerdings erweisen sich flexible Anordnungen der vorgenannten Art insbesondere in der Wirbelsäulenchirurgie als unpraktisch, da für die benötigten starren chirurgischen Werkzeuge, wie z.B. Fräser oder
Bohrer, meist ein weiterer Zugang gelegt werden muss oder die Ausleuchtung des Arbeitsbereiches zu schwach ist, um eine geeignete Aufnahme des zu operierenden Arbeitsbereichs zu erhalten. Gerade bei Operationen an der Wirbelsäule ist es wichtig eine sehr gute Ausleuchtung des Arbeitsbereiches zu erhalten, um bei einem Eingriff, bei welchem z.B. ein
Teil des Knochens durch Fräsen entfernt wird, das umgebende Nervengewebe nicht zu beschädigen. Die Bedienung solcher
BESTÄTIÖUNGS ÖPfe Endoskope ist daher für einen Operateur schnell ermüdend. Weiterhin sind die Anordnungen von derartigen Endoskopen meist zu flexibel, so dass starre Werkzeuge wie z.B. Fräser oder Bohrer nicht einsetzbar sind.
Ein weiteres Endoskop ist in DE 25 58 081 offenbart. Das Endoskop weist ein starres als Nadel ausgebildetes, Außenrohr auf. Innerhalb der Nadel sind lichtleitende und bildleitende Glasfaserbündel und ein Arbeitskanal angeordnet. Derartige Endoskope sind aufgrund der in dem Handstück integrierten Optik zudem schwer und unhandlich.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Verbesserung für ein Endoskop, insbesondere für die Verwendung in der
Wirbelsäulenchirurgie, zu schaffen, wobei eine einfache und handliche Verwendung von verschiedensten chirurgischen Werkzeugen möglich ist, und weiterhin der Arbeitsbereich bestmöglich ausgeleuchtet und eine hochauflösende Bild- gebung gewährleistet wird.
Die genannte Aufgabe wird bei einem Endoskop der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Kanäle innerhalb des Außenrohrs derart asymmetrisch angeordnet sind, so dass mittels eines lichtleitenden Glasfaserbündels in allen verbleibenden Freiräumen des Außenrohrs (10) eine maximale Beleuchtungsintensität erreichbar ist. Die genannten rohr- förmigen Kanäle haben dabei in üblicherweise insbesondere, einen kreisförmigen Querschnitt. Vorrichtungen aus dielektrischem Material, die geeignet sind, Licht zu leiten, wie z.B. Glasfasern sind hierbei besonders bevorzugt. Nach dem Zweck der Lichtleitung ist zu unterscheiden zwischen lichtleitenden Glasfaserbündeln, sogenannte Lichtleitern, zur reinen faseroptischen Beleuchtung und bildleitenden Glasfaserbündeln, sogenannte Bildleitern, zur optischen Bildübertragung.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der optische Kanal mit einem solchen bildleitenden Glasfaserbündel, einem Bildleiter, gefüllt ist. Ein Bildleiter dient zur optischen Bildübertragung und ist ein Faserbündel bei dem am Ein- und Austritt die Fasern geometrisch gleich angeordnet sind, d.h. jeder Faser in der Lichteintritts- und der Lichtaustrittsebene dieselben geometrischen Orte oder Koordinaten zugeordnet sind.
Ein Bildleiter hat in einer bevorzugten Ausgestaltung einen Durchmesser von 0, 72 mm, weist einen Schutzmantel aus
Silikon auf und besteht im Inneren aus Einzelfasern in der genannten geometrischen Anordnung mit einem Durchmesser von 0,6 mm. Die spezielle Zusammensetzung der Glasfaser ermöglicht aufgrund des hohen Transmissionskoeffizienten eine verlustarme Übertragung der Bildinformation. Weiterhin ist dadurch eine hochauflösende Glasfaser gegeben, die eine Auflösung zwischen 13.000 und 18.000 Bildpunkten (Pixel) erreicht. Die Erfindung sieht in bevorzugter Ausgestaltung vor, dass für eine zusätzliche Ausleuchtung des Arbeitsbereichs die verbleibenden Zwischenräume zwischen den
Kanälen mit einem Epoxydharz und Lichtleitern gefüllt sind. Die zwischen Außenrohr und den Kanälen, wie Arbeits-, Spül- und optischem Kanal, verbleibenden Zwischenräume sind mit Lichtleitern und Epoxydharz gefüllt, wobei die verbleibenden Zwischenräume im wesentlichen sichelförmig ausgebildet sind, wobei wenigstens ein, höchstens zwei Zwischenräume ausgebildet sind. Es können die gesamten Zwischenräume mit Lichtleitern gefüllt sein. Die Lichtleiter sind zur faseroptischen Beleuchtung verwendbar. Der so aufgefüllte Querschnitt ist größer als der eines vergleichbaren koaxialen Ringes eines starren Endoskops. Hierdurch ist eine leistungsstarke und homogene Aus- leuchtung des Arbeitsbereichs gewährleistet.
Weiterhin ist vorgesehen, dass der Arbeitskanal, der Spülkanal und der optische Kanal asymmetrisch innerhalb des Außenrohres angeordnet sind, wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass wenigstens zwei Kanäle mit ihrem äußeren Durchmesser entlang einer Mittelachse des Außenrohres angeordnet sind. Auch sieht die Erfindung besonders bevorzugt vor, dass die Kanäle wenigstens an einem Punkt ihres jeweiligen Umfangs miteinander und/oder mit einer Innenwandung des Außenrohres in Berührung stehen. Hierdurch wird gewährleistet, dass sowohl der optische Kanal als auch insbe¬ sondere der Arbeits kanal maximal groß ausgebildet sein können und Platz für weitere Funktionalitäten wie z.B.
einen Spülkanal bleibt. Ein erfindungsgemäßes Endoskop weist insbesondere ein Außenrohr mit einer Länge von ca.
100 mm und einen äußeren Durchmesser von größer gleich 3, 6 mm auf, wobei der Arbeitskanal einen Durchmesser von größer gleich 2,2 mm, der Spülkanal einen Durchmesser von größer gleich 0,7 mm und der optische Kanal einen Durchmesser von größer gleich 0,8 mm hat. Die erfindungsgemäße Anordnung sieht hierfür bevorzugt vor, dass ein Verhältnis eines Außendurchmessers des Arbeitskanals zu einem Innendurchmesser des Außenrohres zwischen 0,6 und 0,8 liegt, wodurch der vorhandene Querschnitt optimal ausnutzbar ist.
Damit eine optimale Verbindung zu chirurgischen Werkzeugen bewerkstelligt wird, ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass das Handteil einen Knotenteil aus Edelstahl aufweist. Der Knotenteil ist als Zusammenschluss von Luer-Lock- Anschlüssen für die verschiedenen Kanäle ausgebildet, wobei
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besondere Fräsern oder Bohrern, vorgesehen ist und, dass der Knotenteil des Handteils proximal einen weiteren Luer- Lock-Anschluss für eine Spüleinrichtung hat. Durch die mit dem Außenrohr fluchtende Ausbildung des Arbeitskanals ist bedingt, dass das Handteil proximal einen in einem spitzen VJinkel vom Außenrohr abgewinkelt ausgebildeten Kanal für die Glasfaseroptik aufweist.
Für ein optimales bildgebendes Ergebnis ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass das Handstück mit einem Optikteil über ein bildleitendes Glasfaserbündel verbunden ist, wobei der Bildleiter vom 'dista-len Ende des Handteils bis z! m proximalen Ende des Optikteils durchgängig ausgebildet. Das Optikteil enthält die erforderlichen Komponenten zur Auskopplung des Bildsignals aus dem Bildleiter. Durch die räumliche Trennung von einem Handteil und dem bildverarbeitenden Optikteil wird gewährleistet, dass das Handteil besonders leicht und handlich ausgebildet sein kann, womit ein Operateur leichter und präziser arbeiten kann. Um den beide Teile verbindenden Bildleiter vor äußeren Einflüssen zu schützen, ist vorgesehen, dass dieser von einem Schutzschlauch aus Silikon geschützt ist. Hierzu ist weiterhin vorgesehen, dass die Verbindungsstellen zwischen Handteil und Schutzschlauch bzw. Optikteil und Schutzschlauch einen Knickschutz aus Silikon aufweisen.
Für .ein optimales Aufnahmeergebrris des Arbeitsbereiches ist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass der optische Kanal an einem distalen Ende des Hand- teils ein Objektiv zur Objektabbildung und ein distales Fenster zum Schutz des Objektivs vor Verschmutzungen aufweist . Am proximalen Ende des Optikteils ist ein Lichtleiter- anschluss angeordnet, durch welchen lichtleitende Glasfasern, sogenannte Lichtleiter, an das Optikteil ankoppelbar und verschiedenste Lichtquellen anschließbar sind. Für eine Auskopplung des Bildsignals aus dem Bild- leiter sieht die Erfindung weiterhin vor, dass dem Bildleiter am proximalen Ende des Optikteils ein Linsensystem nachgeordnet ist, sowie, dass am proximalen Ende des
Optikteils ein proximales Fenster zum Schutz des Linsensystems angeordnet ist. Dadurch, dass am proximalen Ende des Optikteils eine Verschlusskappe angeordnet ist, welche einen Anschluss aufweist, ist eine flexible Verbindung mit Kamera- und Lichteinrichtungen möglich.
Die spezielle Anordnung der verschiedenen Kanäle gewähr- leistet innerhalb des Endoskops eine maximale Auslastung des inneren Durchmessers des Außenrohrs. Zudem bietet das Endoskop den Vorteil, dass der Arbeitsteil und der optisch verarbeitende Teil räumlich getrennt sind, so dass ein handliches und folglich auch präziseres Arbeiten mit diesem Endoskop möglich ist.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungs- gemäßen Endoskops dargestellt ist. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines
erfindungsgemäßen Endoskops, wobei zur besseren Übersicht ein Schutzschlauch in verkürzter
Ansicht dargestellt ist;
Fig. 2 eine schematische Vorderansicht des
erfindungsgemäßen Endoskops, wobei ein Handstück in einer Stirnansicht dargestellt ist;
Fig. 3 einen Ausschnitt A der Fig. 2 des Handstücks des erfindungsgemäßen Endoskops in einer
Stirnansicht;
Fig. 4 einen Längsschnitt durch das Handstück des
erfindungsgemäßen Endoskops; und Fig. 5 einen Längsschnitt durch einen Optikteil.
Die Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Endoskop 1, welches im Wesentlichen zwei Teile umfasst, ein Handteil 2 sowie ein Optikteil 3. Beide Teile sind miteinander durch einen Schutzschlauch 4 aus Silikon verbunden. Sowohl das Handteil 2 als auch das Optikteil 3 weisen an ihren dem Schutzschlauch 4 zugewandten Enden jeweils einen rohrförmigen Knickschutz 5 aus Silikon auf, der zwischen Handteil bzw. Optikteil 3 und dem herausführenden Schutzschlauch 4 ange- ordnet und länglich ausgebildet ist.
Das Handteil 2 hat ein Knotenteil 6, das aus Edelstahl gefertigt ist. Das Knotenteil 6 weist an einem proximalen Ende a einen Anschluss für Beleuchtung und Bildübertragung sowie zwei Luer-Lock-Anschlüsse auf, als Eintritt in den Arbeitskanal und zum Anschluss einer Spül-/Absaugvorrich- tung. Ein erster Anschluss 7 dient als Verbindung des
Handteils 2 mit dem Optikteil 3 führenden Schutzschlauch 4 und ist in einem spitzen Winkel vom Knotenteil 6 abgeknickt ausgebildet. Ein zweiter Anschluss 8 ist proximal fluchtend mit dem Außenrohr 10 als ein Luer-Lock-Anschluss zum Einführen eines Werkzeuges in das Handstück 2 ausgebildet. Ein dritter Anschluss 9 ist ebenfalls in einem spitzen Winkel vom Außenrohr 10 des Handstück 2 abgewinkelt ausgebildet und dient als Anschluss für eine Spüleinrichtung.
In Fig. 2 ist das erfindungsgemäße Endoskop 1 mit einer Sicht auf die distale Stirnseite des Handstücks 2 dargestellt. Das Knotenteil 6 des Handteils 2 weist in
distaler Richtung ein rohrförmiges Außenrohr 10 auf. Der Außendurchmesser des Außenrohres 3 beträgt vorzugsweise 3,6 mm, mit einer Wandungsdicke von kleiner gleich 0,3 mm. Das Außenrohr 10 ist vorzugsweise 100 mm lang. Innerhalb des Außenrohres 10 sind drei Kanäle unterschiedlichen Durchmessers in asymmetrischer Weise angeordnet, wie die Vergrößerung A in Fig. 3 zeigt. Neben einem Arbeitskanal 11 mit einem Durchmesser von 2,2 mm, ist ein optischer Kanal 12 mit einem Durchmesser von 0,8 mm und ein Spülkanal 13 mit einem Durchmesser von 0,7 mm ausgebildet. Durch die asymmetrische Anordnung der Kanäle ist eine maximale Ausnutzung des Platzes innerhalb des Außenrohres 10 gegeben, so dass insbesondere das Verhältnis von Durchmesser des Arbeitskanals 11 zum Innendurchmesser (3,0mm) einschließlich des metallischen Außenrohres 10 relativ groß ist, nämlich ca. 0,7. Verbleibende sichelförmige Zwischenräume 14 zwischen den Kanälen und der Wandung des Außenrohres 10 werden zur Gewährleistung einer besseren
Stabilität der Kanäle mit einem Epoxydharz ausgefüllt, wobei in das Epoxydharz Lichtleiter 15 in Form von lichtleitenden Glasfasersträngen zur faseroptischen Beleuchtung integrierbar sind, um eine bessere Ausleuchtung des Arbeitsbereiches zu erreichen. Innerhalb des optischen Kanals 12 ist ein Bildleiter 16 mit 0,72 mm Durchmesser eingebettet. Dieser Bildleiter 16 zeigt einen Prozentsatz von kleiner als 0,1 % an Gitterfehlern, womit eine hohe Auflösung des aufgenommenen Bildes erreichbar ist. Der kleinstmögliche Krümmungsradius eines solchen bildleitenden Glasfaserbündels beträgt 30 mm. Der Bildbündel 16 weist einen Mantel aus Silikon und lichtleitende Fasern auf. Der Bildleiter hat beispielsweise einen aktiven Durchmesser von 0,6 mm, wobei eine besonders hohe Auflösung erreichbar ist, die insbesondere im Bereich von 13.000 bis 18.000 Bildpunkte (Pixel) liegt.
Die Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch das Handteil 2. Der oberhalb des Arbeitskanals 11 abgebildete optische
Kanal 12 weist für den darin befindlichen Bildleiter 16 an einem distalen Ende b des Handteils 2 weiterhin ein
Objektiv 17 zur Objektabbildung sowie ein distales Fenster (nicht dargestellt) auf. Das distale Fenster schützt das Objektiv vor Verschmutzungen und schließt den optischen Kanal 12 distal ab. Der Arbeitskanal 11 ist, wie beschrieben, fluchtend mit dem Außenrohr 10 ausgebildet und weist am proximalen Ende a des Handteiles 2 den Luer-Lock- Anschluss 8 auf. Durch diesen Anschluss 8 sind starre chirurgische Instrumente, wie z.B. Fräser oder Bohrer, leicht einführbar und arretierbar. Zum proximalen Ende a hin ist der Bildleiter 16 durch den abgewinkelt ausgebildeten Anschluss 7 und dem Knickschutz 5 in den
Silikonschutzschlauch 4 geführt. Die Länge des Schutz- Schlauches 4 ist hierbei beliebig.
Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt durch das sich dem Schutzschlauch 4 anschließende Optikteil 3. Das Optikteil 3 weist einen Endoskopkörper 18 auf, der wie der Knotenteil 6 des Handteil 2 aus Edelstahl gefertigt ist. Der Bildleiter 16 ist durch den Schutzschlauch 4 und den Knickschutz 5 in das Innere des Optikteils 3 geführt und mittels einer schraub- baren Dichtelement 19 flüssigkeits- und gasdicht verbunden. Dem Bildleiter 16 proximal nachgeordnet ist ein Okular 20, das zur Fokussierung des zu übertragenden Bildes dient. Die Anordnung ist proximal durch eine Verschlusskappe 21 geschützt. Um bildverarbeitende Funktionalitäten, wie z.B. eine Kamera oder eine Signalübertragung auf einen Computer anschließbar zu machen, ist auf die Verschlusskappe 21 ein optischer Anschluss 22 mit einem proximalen Fenster 23 flüssigkeits- und gasdicht verbunden. Der optische Anschluss 23 ist über eine mechanische Kupplung zu einem Kamerakopf (nicht dargestellt) ausgeführt und über eine
Ringdichtung 24 aus Gummi das Innere des Endoskopkörpers 18 hermetisch abgeschlossen. Das Linsensystem 20 kann hierbei axial beweglich gelagert sein, um eine optimale
Fokussierung des Bildes zu erreichen. Für eine weitere Ausleuchtung des Arbeitsbereiches durch Lichtleiter 15 ist für diese in einem spitzen Winkel vom Endoskopkörper 18 abgewinkelt und weiter parallel zum Endoskopkörper 18 geführt ein Lichtleiteranschluss 25 vorgesehen, wobei die Lichtleitern 15 von dem Lichtleiteranschluss 25 frei durch das Optikteil 3 in den Schutzschlauch 4 geführt sind. An diesen Lichtleiteranschluss 25 sind verschiedenste Lichtquellen anschließbar.
Durch die spezielle Anordnung der verschiedenen Kanäle innerhalb des Endoskops ist eine maximale Ausnutzung des inneren Durchmessers gewährleistet. Die zwischen dem
Außenrohr und den Kanälen verbleibenden Freiräume sind mit Lichtleitern 15 zur faseroptischen Beleuchtung komplett ausfüllbar. Der so aufgefüllte Querschnitt ist größer als eines vergleichbaren Ringes bei einem starren Endoskop mit vergleichbaren Ausmaßen. Hiermit ist eine leistungsstarke und homogene Ausleuchtung erreichbar, um den Arbeitsbereich optimal auszuleuchten und mittels der bildgebenden Faser aufzunehmen. Zudem bietet das Endoskop den Vorteil, dass der Arbeitsteil und der optisch verarbeitende Teil räumlich getrennt sind, so dass ein handliches und präziseres
Arbeiten mit diesem Endoskop möglich ist.
Bezugszeichenl
1 Endoskop
2 Handteil
3 Optikteil
4 Schutzschlauch
5 Knickschutz
6 Knotenteil
7 optischer Anschluss
8 Anschluss chirurgische Werkzeuge 9 Spülanschluss
10 Außenrohr
11 Arbeitskanal
12 optischer Kanal
13 Spülkanal
14 Zwischenräume
15 Lichtleiter
16 Bildleiter
17 Objektiv
18 Endoskopkörper Optikteil
19 Dichtelement
20 Linsensystem
21 Verschlusskappe
22 optischer Anschluss
23 proximales Fenster
24 Ringdichtung
25 Lichtleiteranschluss a proximales Ende Handteil b distales Ende Handteil
c proximales Ende Optikteil

Claims

Patentansprüche
Endoskop, insbesondere für die minimal-invasive
Chirurgie, mit einem Handteil (2) mit einem starren rohrförmigen Außenrohr (10), in welchem mindestens ein rohrförmiger Arbeitskanal (11), ein rohrförmiger Spülkanal (13) und mindestens ein rohrförmiger optischer Kanal (12) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle innerhalb des Außenrohrs (10) derart asymmetrisch angeordnet sind, dass mittels eines lichtleitenden Glasfaserbündels in verbleibenden Freiräumen des Außenrohrs (10) eine maximale Beleuchtungsintensität erreichbar ist.
Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Kanäle mit ihrem äußeren Durchmesser entlang einer Mittelachse des Außenrohres (10) angeordnet sind.
Endoskop nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle wenigstens an einem Punkt ihres jeweiligen Umfangs miteinander und/oder mit einer Innenwandung des Außenrohres (10) in Berührung stehen.
Endoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis eines Außendurchmessers des Arbeitskanals (11) zu einem Innendurchmesser des Außenrohres (10) zwischen 0,6 und 0,8 liegt .
Endoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den optischen Kanal (12) ein Bildleiter (16) in Form eines bildleitenden Glasfaserbündels eingebettet ist.
Endoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die verbleibenden Zwischenräume (14) im Wesentlichen sichelförmig ausgebildet sind, wobei wenigstens ein, höchstens zwei Zwischenräume (14) ausgebildet sind.
Endoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die verbleibenden Zwischenräume (14) zwischen den Kanälen mit einem Epoxydharz und Lichtleitern (15) gefüllt sind.
Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Handteil (2) einen Knotenteil (6) aus Edelstahl aufweist .
Endoskop nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Handteil (2) am proximalen Ende einen Luer-Lock-Anschluss (8) zum
Einführen von starren chirurgischen Werkzeugen,
insbesondere von Fräsern oder Bohrern, aufweist.
Endoskop nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Handteil (2) proximal einen Luer-Lock-Anschluss (9) für eine Spüleinrichtung aufweist . Endoskop nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Handteil (2) proximal einen Anschluss (7) für die Glasfaseroptik aufweist, der in einem spitzen Winkel vom Außenrohr (10) abgewinkelt ausgebildet ist.
Endoskop nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem distalen Ende (6) des Handteils (2) der optische Kanal (12) ein Objektiv (17) zur Abbildung und ein distales Fenster zum Schutz des Objektivs vor Verschmutzung aufweist.
Endoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Handstück (2) mit einem
Optikteil (3) über einen Bildleiter (16) innerhalb eines Schutzschlauches (4) verbunden ist, wobei das Optikteil (3) eine optische Einrichtung zur Auskopplung des Bildsignals aus dem Bildleiter enthält.
Endoskop nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildleiter (16) zwischen distalem Ende (b) des Handstückes (2) und proximalem Ende (c) des Optikteils (3) durchgängig ausgebildet ist.
Endoskop nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildleiter (16) von einem
Schutzschlauch (4) geschützt ist.
Endoskop nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Optikteil (3) einen Endoskopkörper (18) aufweist, der aus Edelstahl gefertigt ist.
17. Endoskop nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstellen zwischen Handteil (2) und Schutzschlauch (4) und/oder zwischen Optikteil (3) und Schutzschlauch (4) einen Knickschutz (5) aus Silikon aufweisen.
18. Endoskop nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass am proximalen Ende (c) des Optikteils (3) ein Lichtleiteranschluss (25) angeordnet ist, durch welchen Lichtleiter (15) in das Optikteil (3) ankoppelbar und Lichtquellen anschließbar sind.
19. Endoskop nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass dem Bildleiter (16) am proximalen Ende (c) des Optikteils (3) ein Linsensystem
(20) zur Fokussierung nachgeordnet ist.
20. Endoskop nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass am proximalen Ende (c) des Optikteils (3) ein proximales Fenster (23) zum Schutz des Linsensystems angeordnet ist.
21. Endoskop nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass am proximalen Ende (c) des Optikteils (3) eine Verschlusskappe (21) angeordnet ist, welche einen optischen Anschluss (22) aufweist, an welchen eine Kamera anschließbar ist.
22. Endoskop nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass an der Verschlusskappe
(21) ein Ringdichtung (24) zur Abdichtung ausgebildet ist .
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