WO2011086111A1 - Endoskopoptik und endoskop - Google Patents

Endoskopoptik und endoskop Download PDF

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WO2011086111A1
WO2011086111A1 PCT/EP2011/050365 EP2011050365W WO2011086111A1 WO 2011086111 A1 WO2011086111 A1 WO 2011086111A1 EP 2011050365 W EP2011050365 W EP 2011050365W WO 2011086111 A1 WO2011086111 A1 WO 2011086111A1
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endoscope
optics
cannula
signal line
chip
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PCT/EP2011/050365
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Inventor
Hansgeorg Schaaf
Original Assignee
Polydiagnost Gmbh
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Publication date
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    • G02B23/2407—Optical details
    • G02B23/2461—Illumination
    • G02B23/2469—Illumination using optical fibres

Definitions

  • the invention relates to an endoscope optics according to the preamble of claim 1 and an executed with such optics endoscope.
  • Endoscopy has become firmly established as part of minimal invasive surgery. Endoscopes are used for diagnostics, therapy and endoscopes with catheter probes.
  • Used in diagnostics and therapy endoscopes have a cannula or probe, in which an optics for light and image transmission is used and with other connections, such as a flushing port for supplying irrigation fluid, a working port for attaching a tool, such as a drill, a Biopsy forceps or a laser beam conductor for surgical or therapeutic treatment and a lighting or suction connection is executed.
  • endoscopes are optimized for the particular field of application and are used, for example, in endoscopy of small joints, dental endoscopy (root canal endoscopy), milk duct, Zahntaschen-, tear duct, intervertebral disc or spinal canal endoscopy, the outer diameter depending on the application between 0.3 mm (glaucoma diagnostics) is in the range of several millimeters in catheter probes.
  • the optics are designed with light guides or image guides, wherein the image guides are connected to a modular eyepiece via an eyepiece connection and the light guides are connected to a light source via a light connection. are closed.
  • image guides allow a comparatively high resolution in the range of 3000 to 50,000 pixels at an image angle of up to 120 °.
  • image sensors are also used, as they are known in principle from video technology.
  • Such image sensors are designed, for example, with CCD or CMOS chips and open up further possibilities of direct online image processing for the user.
  • the problem with the use of these optical chips is that they are available only with a comparatively large outer diameter and thus a correspondingly sized cannula or catheter probe must be used, the inner diameter is designed so that in the conventional solutions, both the optics and the initially described Working channel and at least one flushing channel can record.
  • the optical chips with the corresponding signal lines are integrated into the endoscope and must be correspondingly decontaminated before each use.
  • the present invention seeks to provide an endoscope optics that can be performed in a simple manner as Disposable.
  • the invention is also based on the object, an endoscope with such
  • Endoscope optics ready to provide.
  • the endoscope optical system has an optical chip (CCD, CMOS chip or the like) for recording image information and a signal line for transmitting the image information to an image processing unit.
  • this signal line has a rigid design, so that the endoscope optics can be inserted via the signal line into a protective sheath by which the direct contamination of the endoscope optics is reliably prevented. After use of the endoscope, the endoscope optics is again pulled out of this protective cover, the latter being disposed of as disposable. In this way, a single endoscope optics can be assigned to a plurality of endoscopes, wherein the shear-resistant design allows insertion of the optics even with long lengths and narrow diameters.
  • the signal line of the endoscope optics is provided with a shear-resistant jacket, which surrounds the signal transmission line normally provided and gives the signal line the required shear stiffness for inserting the optics.
  • This jacket may, for example, be a Kapton spiral, a metal ribbon spiral or the like.
  • This intrinsically rigid assembly consisting of the signal transmission line and the surrounding thrust-resistant jacket can be inserted, for example, into the above-mentioned protective tube.
  • This has in a preferred embodiment of the invention, a distal end with a transparent cover, which is made for example of a diamond glass, a high-quality optical plastic or the like.
  • the protective hose in conjunction with the cover disc reliably prevents contamination of the optics.
  • the endoscope optics is designed with a length compensation (shifter), via which the optical chip can be length-adjusted with respect to the distal end piece, so that virtually any desired relative position with respect to the disc can be set.
  • the optical chip is pressed with a bias against this disc, so that the predetermined relative position is maintained even with an elastic deformation of the cannula or the like.
  • the length compensation is arranged on a plug of the image processing unit.
  • the handling of the endoscope optics is particularly simple if the hose with the end piece is designed as disposable.
  • an optical chip is used whose outer diameter is ⁇ 1, 2 mm.
  • the modular endoscope is designed with a cannula or a flexible catheter probe and a prescribed endoscope optics.
  • a flexible endoscope can also be provided.
  • the diameter of the catheter probe is preferably less than 10FR, preferably 8FR.
  • the endoscope optics is not disposed within the cannula / catheter shaft but extends outside. This has the advantage that conventional cannulas with a comparatively small diameter can be provided, the inner diameter of which is optimized with regard to the working tool to be used and the flushing line. Such a design with external optics can be used particularly advantageously in dental endoscopy.
  • the endoscope has a handle in which a receptacle for guiding the signal line of the endoscope optics is formed. Through this Further training, the handling of the endoscope is not hindered by the external optics.
  • the optics can be fixed to the cannula or the catheter shaft via a holder.
  • this holder is a cap fitted onto the cannula / catheter shaft with recesses for the cannula (the catheter shaft), for the optics and for illumination.
  • This lighting can be designed as spot or ring illumination.
  • the structure of the lighting is particularly simple if it is formed from at least one optical fiber bundle. It is preferred if this illumination is also arranged outside the cannula (of the catheter shaft).
  • the handling is further simplified, although the cannula or the flexible
  • Catheter probe is designed as disposable, so that after the treatment, the cannula, the tube and attached thereto tail or the catheter probe are disposed of after removing the endoscope optics.
  • Figure 1 is a schematic representation of a dental endoscope with an endoscope optics according to the invention
  • FIG. 2 is an enlarged view of a distal end section of the endoscope optical system according to FIG. 1;
  • FIG. 3 shows an optical chip of the endoscope optics from FIG. 2;
  • FIG. 4 shows a proximal end section of the endoscope optical system from FIG. 1;
  • FIG. 5 shows a section along the line AA in FIG. 1;
  • FIG. 6 shows a distal end section of the endoscope from FIG. 1;
  • 7 shows a variant of the endoscope according to FIG. 6 and
  • FIG. 8 shows an embodiment of an endoscope with catheter probe.
  • FIG. 1 shows a greatly simplified illustration of a dental endoscope 1, as used, for example, for tooth root treatment.
  • a dental endoscope 1 has a handle 2 to which a curved cannula 6 is attached via a luer lock 4 or the like.
  • an axial port 8 and two Y-ports 10, 12 are formed, which are also each provided with Luer-lock coupling elements.
  • the axial port 8 opens into a working channel, through which a tool, for example a micro drill for root canal treatment, can be introduced.
  • One of the Y-ports 10, 12 can be used as flushing port.
  • the further Y-connection can then be used, for example, for suction or for supplying further tools or the like.
  • the positioning of the cannula 6 takes place with the aid of an endoscope optical unit 14 which, in the exemplary embodiment shown, extends outside the endoscope 1 and which is aligned with respect to the distal end section 16 of the cannula 6.
  • an endoscope optical unit 14 which, in the exemplary embodiment shown, extends outside the endoscope 1 and which is aligned with respect to the distal end section 16 of the cannula 6.
  • the endoscope optical system 14 is designed with a camera chip.
  • a CCD sensor or a CMOS sensor can be used.
  • Such sensors are known from image processing, so that further explanations are unnecessary.
  • FIG. 2 shows the basic structure of the distal end section of the endoscope optical system 14, as used in the endoscope according to FIG.
  • This endoscope optics 14 has a CMOS chip 18 with a signal transmission circuit 20, which is formed in a cylindrical housing with approximately the diameter of the chip 18.
  • This signal transmission circuit 20 is connected via a signal line 22 to an image processing unit, not shown, so that the signals recorded via the CMOS chip 18 can be processed and processed.
  • the signal line 22 is formed by a signal transmission line 24 indicated by dashed lines which, as in the case of the structural units used in the prior art, is embodied as a pliable cable.
  • this signal transmission line 24 is surrounded by a shear-resistant but still allowing a certain flexibility jacket 26, which makes it possible to insert the endoscope optics via the signal line in relatively narrow lines or channels without the signal transmission line 24 kinks.
  • a jacket 26 a metallic flat spiral or Spiralkapton can be used.
  • This shear-resistant assembly is inserted into a disposable protective tube 28, the end portion shown in Figure 2 is attached to a fitting sleeve 30 which surrounds the chip 18 and the signal transmission circuit 20.
  • the front side is the
  • the chip 18 bears against the cover 32 with a predetermined bias voltage F.
  • the chip 18 is designed so that it can detect the tooth root area with a very large angle of view of more than 100 °.
  • FIG. 2 shows a camera axis unit 34 designed as a purchased part, whose diameter is approximately 1.2 mm. This has at its front end portion of said CMOS chip 18, which is contacted with the received in a cylindrical housing 36 signal transmission circuit 20. The signal transmission takes place, as mentioned, via the signal transmission line 24. This is provided before the use of the tonechiptician 34 with the biegeschubsteifen jacket 26.
  • FIG. 4 shows the proximal end section of the endoscope optics. In the region of this end portion of the protective tube 22 is connected via a further Luer-lock coupling 38 to a shifter 40, via which the chip 18 with respect to the cover 32 can be adjusted.
  • this shifter 40 is known from the prior art, for example from DE 10 2005 08 825 B3 of the applicant, so that only the components essential for understanding the invention are explained here.
  • This shifter 40 is connected with its end portion shown in Figure 4 via a further Luer lock coupling 42 to a connector 44 which is attached to the above-mentioned image processing unit.
  • the length compensation of the rigid unit consisting of the plug 44, the shifter 40, the signal line 22 and the chip 18 with the signal transmission circuit 20 via the shifter 40 which consists in principle of a guide tube 46 which is shear-resistant with the signal line 22 and the chip 18 is connected and guided within a slider 48. By sliding the guide tube 46 within the slider 48, the chip 18 can be positioned with respect to the cover 32.
  • This nominal position is then fixed in position via a knurled screw 50.
  • the slider 48 is connected via the Luer-lock coupling with the protective tube 22.
  • the shifter 40 is further provided with a spring mechanism, which ensures a resilient abutment of the chip 18 to the cover 32, so that it is pressed against the cover 32 with a defined biasing force. When this biasing force is exceeded, a length compensation via the dashed lines indicated spring, which is then compressed.
  • This combi dispenser has been marketed by the patent applicant for some time, so that further explanations are unnecessary.
  • a conventional clamping device for positioning the shear-resistant optics can be used in low-cost systems.
  • the endoscope optical system 14 extends outside the cannula 6, wherein the bulge in FIG. 1 in the region of the reference line 14 identifies the preload set via the shifter 40.
  • the distal end portion of the endoscope optical system 14 is fixed to the cannula end portion 16 via a holder 52 according to FIG. 6 showing the detail E of FIG.
  • This holder 52 may be, for example, a sleeve attached to the cannula end portion 16, into which the endoscope optics 14 with the Pass sleeve 30 is inserted, so that the cover 32 is disposed in the region of the cannula mouth.
  • the protective tube 28 of the endoscope optic 14 bulges away from the cannula 6 and then extends towards the handle 2, along which the protective tube 28 then extends in the direction of the axial connection 8.
  • a longitudinally extending receptacle 54 is provided in the outer periphery of the handle 2 according to the partial sectional view AA, in which a portion of the signal line 22 is inserted flush but interchangeable, so that this along the handle 2 does not project and thus a reliable gripping of the handle 2 is ensured.
  • FIG. 7 a solution shown in FIG. 7 can also be used.
  • the holder is formed by a cap 56 which is placed on the cannula end portion 16 according to FIG.
  • the attachment can be done for example by gluing or by press-fitting or jamming.
  • the cap 56 has in addition to the receptacle 58 for the cannula 16 three more recesses 60, 62, 64, wherein in the two smaller recesses 62, 64 each have an optical fiber bundle 66 is inserted, while the slightly larger, lying between the recesses 62, 64 Recess 60, the fitting sleeve 30 and / or a portion of the signal line 22 with the protective tube 28 receives.
  • Optimum illumination of the area to be treated is ensured via the fiber optic bundles 66.
  • an annular illumination or the like could also be used.
  • the cover 32 could also be laid in the cap 56 - but this design variant is relatively difficult to realize, since then a tight fit of the fitting sleeve 30 must be ensured to the cap 56 with the cover 32 mounted there.
  • the cap 56 may for example be made of a plastic by injection molding.
  • FIG. 8 shows a flexible endoscope 1 and consists essentially of a multi-lumen catheter probe 102, which is attached to a handle 104.
  • the connection between catheter probe 102 and handle 104 takes place via a conventional bayonet connection, for example a Luer lock connection 106.
  • the catheter probe 102 has a combined working / flushing lumen, an optical lumen for the observation optics (on image guide), an illumination lumen for the illumination optics (light guide) and a
  • Control lumen for receiving a control wire over which the catheter probe is deflectable.
  • the catheter probe 102 itself consists of a flexurally elastic material
  • This catheter probe 102 is supplied sterile packaged and is designed as disposable (disposable), so that after the surgical use of the handle 104 is released and then disposed of.
  • the handle 104 shown in FIG. 8 serves, on the one hand, for controlling the distal end section of the catheter probe 102 and, on the other hand, as a lumen outlet for the above-described elements, that is to say for the working element.
  • the endoscope optical system 14 according to FIG. 2 is designed with a camera chip.
  • a CCD sensor or a CMOS sensor can be used.
  • Such sensors are known from image processing, so that further explanations are unnecessary.
  • FIG. 2 shows the basic structure of the distal end section of the endoscope optical unit 14, as used in the endoscope according to FIG.
  • This rigid unit is inserted into the catheter probe 102 and positioned via a shifter so that the CMOS chip 18 with a predetermined
  • Tension on a cover of diamond glass, plastic or other material of the catheter probe 102 is applied.
  • Endoscope optics has an optical or camera chip for recording image information and a signal line for transmitting the image information to an image processing unit. According to the invention, this signal line is made shear resistant.
  • the endoscope can be designed with a cannula or a catheter probe.

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Abstract

Offenbart sind eine Endoskopoptik und ein damit ausgeführtes Endoskop. Die Endoskopoptik hat einen Optik- oder Kamerachip zur Aufnahme von Bildinformationen und eine Signalleitung zur Übertragung der Bildinformationen zu einer Bildverarbeitungseinheit. Erfindungsgemäß ist diese Signalleitung schubsteif ausgeführt. Das Endoskop kann mit einer Kanüle oder einer Kathetersonde ausgeführt sein.

Description

Beschreibung
Endoskopoptik und Endoskop
Die Erfindung betrifft eine Endoskopoptik gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und ein mit einer derartigen Optik ausgeführtes Endoskop.
Der Grundaufbau eines derartigen Endoskops ist in der WO 2009/024107 A1 der An- melderin erläutert. In dieser Druckschrift wird auch ausführlich auf weiteren Stand der Technik eingegangen, so dass zur Vermeidung einer Überfrachtung der vorliegenden Patentanmeldung der Einfachheit halber auf die Offenbarung der oben genannten Anmeldung verwiesen ist. Die Endoskopie hat sich im Rahmen der minimalen invasiven Chirurgie fest etabliert. Dabei werden Endoskope für Diagnostik, Therapie und mit Kathetersonden ausgeführte Endoskope eingesetzt. In der Diagnostik und Therapie eingesetzte Endoskope haben eine Kanüle oder Sonde, in die eine Optik zur Licht- und Bildübertragung eingesetzt ist und die mit weiteren Anschlüssen, beispielsweise einem Spülanschluss zur Zuführung von Spülflüssigkeit, einem Arbeitsanschluss zum Ansetzen eines Werkzeugs, beispielsweise eines Bohrers, einer Biopsiezange oder eines Laserstrahlleiters zur chirurgischen oder therapeutischen Behandlung und einem Beleuchtungs- oder ein Saugan- schluss ausgeführt ist. Diese bekannten Endoskope sind auf dem jeweiligen Einsatzbereich hin optimiert und werden beispielsweise bei der Endoskopie kleiner Gelenke, der Dentalendoskopie (Wurzelkanalendoskopie), Milchkanal-, Zahntaschen-, Tränenkanal-, Bandscheiben- oder Spinalkanalendoskopie eingesetzt, wobei der Außendurchmesser je nach Einsatzbereich zwischen 0,3 mm (Glaukom-Diagnostik) bis in den Bereich von mehreren Millimetern bei Kathetersonden liegt. Bei der überwiegenden Mehrzahl der Endoskope ist die Optik mit Licht- oder Bildleitern ausgeführt, wobei die Bildleiter über einen Okularanschluss mit einem modularen Okular verbunden sind und die Lichtleiter über einen Lichtanschluss an eine Lichtquelle an- geschlossen sind. Derartige Bildleiter ermöglichen eine vergleichsweise hohe Auflösung im Bereich von 3000 bis 50000 Pixel bei einem Bildwinkel von bis zu 120°.
Im Zuge der Miniatusierung optoelektronischer Bauteile werden auch Bildsensoren ein- gesetzt, wie sie im Prinzip aus der Videotechnik bekannt sind. Derartige Bildsensoren sind beispielsweise mit CCD- oder CMOS-Chips ausgeführt und erschließen dem Anwender weitere Möglichkeiten der direkten Online-Bildaufbereitung. Problematisch bei der Verwendung dieser Optikchips ist, dass diese nur mit einem vergleichsweise großen Außendurchmesser verfügbar sind und somit eine entsprechend dimensionierte Kanüle oder Kathetersonde verwendet werden muss, deren Innendurchmesser so ausgelegt ist, dass er bei den herkömmlichen Lösungen sowohl die Optik als auch den eingangs beschriebenen Arbeitskanal und zumindest einen Spülkanal aufnehmen kann.
Bei den bisher bekannten Lösungen sind die Optikchips mit den entsprechenden Sig- nalleitungen in das Endoskop integriert und müssen entsprechend vor jeder Verwendung dekontaminiert werden.
Eine derartige Dekontamination von Endoskopen ist jedoch nur mit einem erheblichen verfahrenstechnischen Aufwand in der gebührenden Qualität durchführbar. Problema- tisch ist weiterhin, dass aufgrund der Integration der Optikchips in die Endoskope für jeden Endoskoptyp eine eigene Optik bereit gestellt werden muss, so dass die Gesamtkosten des Systems nicht unerheblich durch die Vielzahl von Optiken bestimmt ist.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Endoskopoptik zu schaffen, die auf einfache Weise als Disposable ausgeführt werden kann. Der Erfindung liegt des Weiteren die Aufgabe zugrunde, ein Endoskop mit einer derartigen
Endoskopoptik bereit zu stellen.
Diese Aufgabe wird im Hinblick auf die Endoskopoptik durch die Merkmalskombination des Patentanspruches 1 und im Hinblick auf das Endoskop durch die Merkmale des nebengeordneten Patentanspruches 1 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Endoskopoptik hat einen Optikchip (CCD-, CMOS-Chip oder dergleichen) zur Aufnahme von Bildinformationen und eine Signalleitung zur Übertragung der Bildinformationen zu einer Bildverarbeitungseinheit. Erfindungsgemäß ist diese Signalleitung schubsteif ausgeführt, so dass die Endoskopoptik über die Signal- leitung in eine Schutzhülle eingeschoben werden kann, durch die die direkte Kontamination der Endoskopoptik zuverlässig verhindert ist. Nach dem Gebrauch des Endoskops wird die Endoskopoptik wieder aus dieser Schutzhülle heraus gezogen, wobei letztere als Disposable entsorgt ist. Auf diese Weise kann eine einzige Endoskopoptik mehreren Endoskopen zugeordnet werden, wobei die schubsteife Ausführung ein Ein- setzen der Optik auch bei langen Baulängen und engen Durchmessern ermöglicht.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Signalleitung der Endoskopoptik mit einem schubsteifen Mantel versehen, der die üblicherweise vorgesehene Signalübertragungsleitung umgibt und der Signalleitung die erforderliche Schubsteifigkeit zum Ein- schieben der Optik gibt.
Dieser Mantel kann beispielsweise eine Kaptonspirale, eine Metall-Flachbandspirale oder dergleichen sein. Diese an sich schon schubsteife Baugruppe bestehend aus der Signalübertragungsleitung und dem diese umgebenden schubsteifen Mantel kann besispielsweise in den vorstehend genannten Schutzschlauch eingeschoben werden. Diese hat bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ein distales Endstück mit einer durchsichtigen Abdeckung, die beispielsweise aus einem Diamantglas, aus einem optisch hochwertigen Kunststoff oder dergleichen hergestellt ist. Durch den Schutzschlauch in Verbindung mit der Abdeckscheibe ist eine Kontamination der Optik zuverlässig verhindert.
Erfindungsgemäß wird es bevorzugt, wenn die Endoskopoptik mit einem Längenaus- gleich (Shifter) ausgeführt ist, über den der Optikchip mit Bezug zu dem distalen Endstück längenjustierbar ist, so dass praktisch jede gewünschte Relativposition mit Bezug zur Scheibe einstellbar ist. Erfindungsgemäß wird es dabei bevorzugt, dass der Optikchip mit einer Vorspannung gegen diese Scheibe gedrückt wird, so dass die vorbestimmte Relativposition auch bei einer elastischen Verformung der Kanüle oder dergleichen beibehalten bleibt. Bei einer Variante der Erfindung ist der Längenausgleich an einem Stecker der Bildverarbeitungseinheit angeordnet.
Die Handhabung der Endoskopoptik ist besonders einfach, wenn der Schlauch mit dem Endstück als Disposable ausgeführt ist.
Erfindungsgemäß wird ein Optikchip eingesetzt, dessen Außendurchmesser < 1 ,2 mm ist.
Das modulare Endoskop ist mit einer Kanüle oder einer flexiblen Kathetersonde und einer vorbeschriebenen Endoskopoptik ausgeführt.
Prinzipiell kann anstelle der starren oder semistarren Kanüle auch ein flexibles Endoskop vorgesehen werden. Der Durchmesser der Kathetersonde liegt vorzugsweise bei weniger als 10FR, vorzugsweise bei 8FR.
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Endoskopoptik nicht innerhalb der Kanüle/des Katheterschaftes angeordnet sondern verläuft außerhalb. Dies hat den Vorteil, dass herkömmliche Kanülen mit vergleichsweise kleinem Durchmesser vorgesehen werden können, deren Innendurchmesser im Hinblick auf das zu verwendende Arbeitswerkzeug und die Spülleitung optimiert ist. Eine derartige Konstruktion mit außen liegender Optik kann besonders vorteilhaft bei der Dentalendoskopie eingesetzt werden.
Bei einer Variante der Erfindung hat das Endoskop einen Handgriff, in dem eine Aufnahme zur Führung der Signalleitung der Endoskopoptik ausgebildet ist. Durch diese Weiterbildung wird die Handhabung des Endoskops durch die außen liegende Optik nicht behindert.
Dabei kann die Optik über eine Halterung an der Kanüle bzw. dem Katheterschaft fest- gelegt sein.
Diese Halterung ist bei einer Variante der Erfindung eine auf die Kanüle/den Katheterschaft aufgesetzte Kappe mit Ausnehmungen für die Kanüle (den Katheterschaft), für die Optik und für eine Beleuchtung. Diese Beleuchtung kann als Spot- oder Ringbe- leuchtung ausgeführt sein.
Der Aufbau der Beleuchtung ist besonders einfach, wenn diese aus zumindest einem Lichtleiterbündel gebildet ist. Dabei wird es bevorzugt, wenn diese Beleuchtung ebenfalls außerhalb der Kanüle (des Katheterschaftes) angeordnet ist.
Die Handhabung wird weiter vereinfacht, wenn auch die Kanüle oder die flexible
Kathetersonde als disposable ausgeführt ist, so dass nach der Behandlung die Kanüle, der Schlauch und das daran angesetzte Endstück oder die Kathetersonde nach dem Entfernen der Endoskopoptik entsorgt werden.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand schema- tischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Dentalendoskops mit einer erfindungsgemäßen Endoskopoptik;
Figur 2 eine vergrößerte Darstellung eines distalen Endabschnitts der Endoskopoptik gemäß Figur 1 ;
Figur 3 einen Optikchip der Endoskopoptik aus Figur 2; Figur 4 einen proximalen Endabschnitt der Endoskopoptik aus Figur 1 Figur 5 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Figur 1 ; Figur 6 einen distalen Endabschnitt des Endoskops aus Figur 1 ; Figur 7 eine Variante des Endoskops gemäß Figur 6 und Figur 8 ein Ausführungsbeispiel eines Endoskops mit Kathetersonde.
Figur 1 zeigt eine stark vereinfachte Darstellung eines Dentalendoskops 1 , wie es beispielsweise zur Zahnwurzelbehandlung eingesetzt ist. Ein derartiges Endoskop 1 hat einen Handgriff 2, an den über einen Luer-Lock 4 oder dergleichen eine gebogene Kanüle 6 angesetzt ist. Am Handgriff sind ein axialer Anschluss 8 und zwei Y-Anschlüsse 10, 12 ausgebildet, die ebenfalls jeweils mit Luer-Lock-Kupplungselementen versehen sind. Der axiale Anschluss 8 mündet in einem Arbeitskanal, durch den hindurch ein Werkzeug, beispielsweise ein Mikrobohrer zur Zahnwurzelbehandlung eingeführt werden kann. Einer der Y-Anschlüsse 10, 12 kann als Spülanschluss verwendet werden. Der weitere Y-Anschluss kann dann beispielsweise zur Absaugung oder zur Zuführung weiterer Werkzeuge oder dergleichen verwendet werden.
Die Positionierung der Kanüle 6 erfolgt mit Hilfe einer Endoskopoptik 14, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel außerhalb des Endoskop 1 verläuft und die mit Bezug zum distalen Endabschnitt 16 der Kanüle 6 ausgerichtet ist. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, einen Teil der Optik 14 und auch die Kanüle 6 als Disposable auszuführen - die eigentliche Endoskopoptik wird bei der Behandlung nicht kontaminiert, und kann ohne größere Aufbereitung wieder verwendet werden. Einzelheiten des Aufbaus werden anhand der Figuren 2 bis 7 erläutert. Erfindungsgemäß ist die Endoskopoptik 14 mit einem Kamerachip ausgeführt. Dabei kann beispielsweise ein CCD-Sensor oder ein CMOS-Sensor eingesetzt werden. Derartige Sensoren sind aus der Bildverarbeitung bekannt, so dass weitere Erläuterungen entbehrlich sind. Figur 2 zeigt den Grundaufbau des distalen Endabschnitts der Endoskopoptik 14, wie sie bei dem Endoskop gemäß Figur 1 eingesetzt ist. Diese Endoskopoptik 14 hat einen CMOS-Chip 18 mit einer Signalübertragungsschaltung 20, die in einem zylinderför- migen Gehäuse mit etwa dem Durchmesser des Chips 18 ausgebildet ist. Diese Signalübertragungsschaltung 20 ist über eine Signalleitung 22 mit einer nicht dargestellten Bildverarbeitungseinheit verbunden, so dass die über den CMOS-Chip 18 aufgenommenen Signale verarbeitet und aufbereitet werden können. Die Signalleitung 22 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine gestrichelt angedeutete Signalüber- tragungsleitung 24 gebildet, die an sich - wie bei den beim Stand der Technik verwendeten Baueinheiten - als biegeschlaffe Leitung ausgeführt ist. Erfindungsgemäß ist diese Signalübertragungsleitung 24 von einem schubsteifen, jedoch noch eine gewisse Flexibilität ermöglichenden Mantel 26 umgeben, der es ermöglicht, die Endoskopoptik über die Signalleitung in vergleichsweise enge Leitungen oder Kanäle einzuschieben, ohne dass die Signalübertragungsleitung 24 knickt. Als Mantel 26 kann eine metallische Flachspirale oder Spiralkapton verwendet werden.
Diese schubsteife Baueinheit wird in einen disposable Schutzschlauch 28 eingeschoben, dessen in Figur 2 dargestellter Endabschnitt an eine Passhülse 30 angesetzt ist, die den Chip 18 und die Signalübertragungsschaltung 20 umgibt. Stirnseitig ist die
Passhülse 30 von einer Abdeckung 32 aus Diamantglas, Kunststoff oder einem sonstigen Werkstoff verschlossen, dessen Material so gewählt ist, dass es die Signalübertragung nicht behindert. Erfindungsgemäß liegt der Chip 18 mit einer vorbestimmten Vorspannung F an der Abdeckung 32 an. Der Chip 18 ist so ausgelegt, dass er den Zahnwurzelbereich mit einem sehr großen Bildwinkel von mehr als 100° erfassen kann.
Figur 2 zeigt eine als Zukaufteil ausgeführte Kamerachipeinheit 34, deren Durchmesser etwa 1 ,2 mm beträgt. Diese hat an ihrem stirnseitigen Endabschnitt den genannten CMOS-Chip 18, der mit der in einem zylinderförmigen Gehäuse 36 aufgenommenen Signalübertragungsschaltung 20 kontaktiert ist. Die Signalübertragung erfolgt, wie erwähnt, über die Signalübertragungsleitung 24. Diese wird vor dem Einsatz der Kamerachipeinheit 34 mit dem biegschubsteifen Mantel 26 versehen. Figur 4 zeigt den proximalen Endabschnitt der Endoskopoptik. Im Bereich dieses Endabschnittes ist der Schutzschlauch 22 über eine weitere Luer-Lock-Kupplung 38 an einen Shifter 40 angeschlossen, über den der Chip 18 mit Bezug zur Abdeckung 32 justiert werden kann. Der Aufbau dieses Shifters 40 ist aus dem Stand der Technik, bei- spielsweise aus der DE 10 2005 08 825 B3 der Anmelderin bekannt, so dass hier nur die zum Verständnis der Erfindung wesentlichen Bauelemente erläutert werden. Dieser Shifter 40 ist mit seinem in Figur 4 dargestellten Endabschnitt über eine weitere Luer- Lock-Kupplung 42 an einen Stecker 44 angeschlossen, der an die eingangs genannte Bildverarbeitungseinheit angesetzt ist.
Der Längenausgleich der schubsteifen Einheit bestehend aus dem Stecker 44, dem Shifter 40, der Signalleitung 22 und dem Chip 18 mit der Signalübertragungsschaltung 20 erfolgt über den Shifter 40, der im Prinzip aus einem Führungsrohr 46 besteht, das schubfest mit der Signalleitung 22 und dem Chip 18 verbunden ist und innerhalb eines Gleitstücks 48 geführt ist. Durch Verschieben des Führungsrohrs 46 innerhalb des Gleitstücks 48 kann der Chip 18 mit Bezug zur Abdeckung 32 positioniert werden.
Diese Sollposition wird dann über eine Rändelschraube 50 lagefixiert. Das Gleitstück 48 ist über die Luer-Lock-Kupplung mit dem Schutzschlauch 22 verbunden. Der Shifter 40 ist des Weiteren mit einem Federmechanismus versehen, der eine federnde Anlage des Chips 18 an die Abdeckung 32 gewährleistet, so dass diese mit einer definierten Vorspannkraft gegen die Abdeckung 32 gepresst ist. Bei Überschreiten dieser Vorspannkraft erfolgt ein Längenausgleich über die gestrichelt angedeutete Feder, die dann komprimiert wird. Dieser Kombishifter wird von der Patentanmelderin seit längerer Zeit vertrieben, so dass weitere Erläuterungen entbehrlich sind. Anstelle des Shifters 40 kann bei Low-Cost-Systemen auch ein herkömmliche Klemmeinrichtung zum Positionieren der schubsteifen Optik verwendet werden.
Wie bereits erwähnt, verläuft die Endoskopoptik 14 außerhalb der Kanüle 6, wobei die Auswölbung in Figur 1 im Bereich der Bezugslinie 14 die über den Shifter 40 einge- stellte Vorspannung kennzeichnet. Der distale Endabschnitt der Endoskopoptik 14 ist gemäß der das Detail E der Figur 1 zeigenden Figur 6 über eine Halterung 52 an dem Kanülenendabschnitt 16 befestigt. Diese Halterung 52 kann beispielsweise eine an dem Kanülenendabschnitt 16 befestigte Hülse sein, in die die Endoskopoptik 14 mit der Passhülse 30 eingesetzt ist, so dass die Abdeckung 32 im Bereich der Kanülenmündung angeordnet ist.
Gemäß der Darstellung in Figur 1 wölbt sich der Schutzschlauch 28 der Endoskopoptik 14 weg von der Kanüle 6 und verläuft dann hin zum Handgriff 2, entlang dem der Schutzschlauch 28 dann in Richtung zum Axialanschluss 8 verläuft. Um eine Behinderung während der Handhabung des Endoskops 1 zu vermeiden, ist im Außenumfang des Handgriffs 2 gemäß der Teilschnittdarstellung A-A eine sich in Längsrichtung erstreckende Aufnahme 54 vorgesehen, in die ein Abschnitt der Signalleitung 22 bündig jedoch auswechselbar eingesetzt ist, so dass diese entlang des Handgriffs 2 nicht vorsteht und somit ein zuverlässiges Ergreifen des Handgriffs 2 gewährleistet ist.
Anstelle der vergleichsweise einfach aufgebauten Halterung 52 gemäß Figur 6 kann auch eine in Figur 7 dargestellte Lösung verwendet werden. Dabei ist die Halterung durch eine Kappe 56 gebildet, die gemäß Figur 7 auf den Kanülenendabschnitt 16 aufgesetzt ist. Die Befestigung kann beispielsweise durch Kleben oder durch Presspassung oder Verklemmen erfolgen. Die Kappe 56 hat neben der Aufnahme 58 für die Kanüle 16 noch drei weitere Ausnehmungen 60, 62, 64, wobei in die beiden kleineren Ausnehmungen 62, 64 jeweils ein Lichtleiterbündel 66 eingesetzt ist, während die etwas größere, zwischen den Ausnehmungen 62, 64 liegende Ausnehmung 60 die Passhülse 30 und/oder einen Teil der Signalleitung 22 mit dem Schutzschlauch 28 aufnimmt. Über die Lichtleiterbündel 66 ist eine optimale Ausleuchtung des zu behandelnden Bereiches, beispielsweise des Wurzelkanals gewährleistet. Anstelle der beiden Lichtleiterbündel 66 könnte auch eine ringförmige Beleuchtung oder dergleichen verwendet werden. Prinzi- piell könnte die Abdeckung 32 auch in die Kappe 56 verlegt werden - diese Konstruktionsvariante ist jedoch relativ schwierig zu realisieren, da dann eine dichte Anlage der Passhülse 30 an die Kappe 56 mit der dort gelagerten Abdeckung 32 gewährleistet sein muss. Die Kappe 56 kann beispielsweise aus einem Kunststoff im Spritzgießverfahren hergestellt werden.
Das in Figur 8 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt ein flexibles Endoskop 1 und besteht im Wesentlichen aus einer mehrlumigen Kathetersonde 102, die an einen Handgriff 104 angesetzt ist. Die Verbindung zwischen Kathetersonde 102 und Handgriff 104 erfolgt über einen üblichen Bajonettanschluss, beispielsweise einem Luer-Lock- Anschluss 106. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Kathetersonde 102 ein kombiniertes Arbeits- / Spüllumen, ein Optiklumen für die Beobachtungsoptik (auf Bildleiter), ein Beleuchtungslumen für die Beleuchtungsoptik (Lichtleiter) und ein
Steuerlumen zur Aufnahme eines Steuerdrahts, über den die Kathetersonde auslenkbar ist.
Die Kathetersonde 102 selbst besteht aus einem biegeelastischen Material,
vorzugsweise aus einem biokompatiblen Kunststoff. Diese Kathetersonde 102 wird steril verpackt angeliefert und ist als Disposable (Einmalteil) ausgebildet, so dass nach dem chirurgischen Einsatz vom Handgriff 104 gelöst und dann entsorgt wird.
Der in Figur 8 dargestellte Handgriff 104 dient zum Einen - in üblicher Weise - zum Steuern des distalen Endabschnitts der Kathetersonde 102 und zum Anderen als Lumenausgang für die vorbeschriebenen Elemente, das heißt, für das Arbeits-
/Spüllumen, das Optiklumen und das Lichtlumen. Diese Doppelfunktion ist im Stand der Technik ohne Vorbild. Bei den bekannten Lösungen dient der Handgriff lediglich zur Steuerung der Kathetersonde - die Lumenausgänge sind bei allen bekannten Lösungen an gesonderten Bauelementen ausgeführt.
Erfindungsgemäß ist die Endoskopoptik 14 gemäß Figur 2 mit einem Kamerachip ausgeführt. Dabei kann, wie bereits erwähnt, beispielsweise ein CCD-Sensor oder ein CMOS-Sensor eingesetzt werden. Derartige Sensoren sind aus der Bildverarbeitung bekannt, so dass weitere Erläuterungen entbehrlich sind.
Figur 2 zeigt den Grundaufbau des distalen Endabschnitts der Endoskopoptik 14, wie sie bei dem Endoskop gemäß Figur 8 eingesetzt ist.
Diese schubsteife Baueinheit wird in die Kathetersonde 102 eingeschoben und über einen Shifter so positioniert, dass der CMOS-Chip 18 mit einer vorbestimmten
Spannung an einer Abdeckung aus Diamantglas, Kunststoff oder einem sonstigen Werkstoff der Kathetersonde 102 anliegt. Offenbart sind eine Endoskopoptik und ein damit ausgeführtes Endoskop. Die
Endoskopoptik hat einen Optik- oder Kamerachip zur Aufnahme von Bildinformationen und eine Signalleitung zur Übertragung der Bildinformationen zu einer Bildverarbeitungseinheit. Erfindungsgemäß ist diese Signalleitung schubsteif ausgeführt. Das Endoskop kann mit einer Kanüle oder einer Kathetersonde ausgeführt sein.
Bezuqszeichenliste:
1 Endoskop
2 Handgriff
4 Luer-Lock
6 Kanüle
8 Axialanschluss
10 Y-Anschluss
12 Y-Anschluss
14 Endoskopoptik
16 Endabschnitt
18 CMOS-Chip
20 Signalübertragungsschaltung
22 Signalleitung
24 Signalübertragungsleitung
26 Mantel
28 Schutzschlauch
30 Passhülse
32 Abdeckung
34 Kamerachipeinheit
36 Gehäuse
38 Luer-Lock-Kupplung
40 Shifter
42 Luer-Lock-Kupplung
44 Stecker
46 Führungsrohr
48 Gleitstück
50 Rändelschraube
52 Halterung
54 Aufnahme
56 Kappe
58 Aufnahme
60 Ausnehmung Ausnehmung
Ausnehmung
Lichtleiterbündel
Kathetersonde
Handgriff
Luer-Lock

Claims

Patentansprüche
1. Endoskopoptik mit einem Optikchip (18) zur Erfassung von Bildinformationen und einer Signalleitung (22) zur Übertragung der Bildinformation zu einer Bildverarbeitungseinheit, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalleitung (22) schubsteif ausgeführt ist.
2. Endoskopoptik nach Patentanspruch 1 , wobei die Signalleitung (22) einen schubsteifen Mantel (26) hat, der eine Signalübertragungsleitung (24) umgibt.
3. Endoskopoptik nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei der Mantel (26) ein Spiralkapton, eine Flachspirale oder dergleichen ist.
4. Endoskopoptik nach Patentanspruch 2 oder 3, mit einem Schutzschlauch (28) für die Signalübertragungsleitung (24).
5. Endoskopoptik nach Patentanspruch 4, wobei der Schutzschlauch (28) ein distales Endstück (30) mit einer durchsichtigen Abdeckung (32) hat.
6. Endoskopoptik nach Patentanspruch 5, mit einem an einem proximalen Endabschnitt vorgesehenen Shifter (40), über den der Optikchip (18) mit Bezug zum distalen Endstück (30, 32) längenjustierbar ist.
7. Endoskopoptik nach Patentanspruch 5 und 6, wobei der Optikchip (18) mit Vor- Spannung an der Abdeckung (32) anliegt.
8. Endoskopoptik nach Patentanspruch 6 oder einen der auf diesen bezogenen Ansprüche, wobei der Shifter (40) an einem Stecker (44) für eine Bildverarbeitungseinheit befestigt ist.
9. Endoskopoptik nach Patentanspruch 4 und 5 oder einen der auf dieses Ansprüche zurückbezogenen Ansprüche, wobei das Endstück (30) und der Schutzschlauch (28) als Disposable ausgeführt sind.
10. Endoskopoptik nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei der Außendurchmesser des Optikchips (18) < 1 ,2 mm ist.
11. Endoskop mit einer Kanüle (6) oder einer flexiblen Kathetersonde (102) und einer Endoskopoptik (14) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche.
12. Endoskop nach Patentanspruch 1 1 , wobei die Endoskopoptik (14) außerhalb der Kanüle (6) verläuft.
13. Endoskop nach Patentanspruch 1 1 oder 12, mit einem Handgriff (2), in dem eine nach außen hin offene Aufnahme (54) zur Führung der Signalleitung (22) ausgebildet ist.
14. Endoskop nach einem der Patentansprüche 1 1 bis 13, wobei die Endoskopoptik (14) über eine Halterung (52, 56) an der Kanüle (6) festgelegt ist.
15. Endoskop nach Patentanspruch 14, wobei die Halterung (52) eine auf die Kanüle (6) aufgesetzte Kappe (56) mit Ausnehmungen (58, 60, 62, 64) für die Kanüle (6), für die Endoskopoptik (14) und eine Beleuchtung (66) ist.
16. Endoskop nach Patentanspruch 15, wobei die Beleuchtung durch Lichtleiterbündel (66) gebildet ist.
17. Endoskop nach Patentanspruch 5 oder 16, wobei die Beleuchtung (66) ebenfalls außerhalb der Kanüle (6) verläuft.
18. Endoskop nach einem der Patentansprüche 1 1 bis 17 und einer Endoskopoptik nach Patentanspruch 9, wobei die Kanüle (6) oder die flexible Kathetersonde (102) als Disposable ausgeführt ist.
19. Endoskop nach einem der Ansprüche 1 1 bis 18, wobei die Kathetersonde (102) an ihrem proximalen Endabschnitt eine Abdeckung hat, gegen die der Chip (18) vorgespannt ist.
20. Endoskop nach einem der Ansprüche 11 bis 19, wobei der Durchmesser der Kathetersonde (102) weniger als 10FR, vorzugsweise 8FR ist.
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