DE3426104C2 - Endoskop - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Endoskop, bei dem am distalen Ende des Einführungsrohres ein Halbleiter-Bildgeber und ein Biopsie-Instrument angeordnet sind.

Wie näher in den US-Patenten Re. 31 289 und Re. 31 290 ausgeführt wird, können Endoskope jetzt mit kleinen Videokameras ausgerüstet werden, welche in beschränkte Räume eingeführt werden können, die bisher für diese Art von Sichtgeräten nicht zugänglich waren. Der Kern dieser Kamera ist ein kleiner Halbleiter-Bildgeber, der auch manchmal Ladungsverschiebeelement (CCD = charge coupled device) genannt wird, der Licht-Bilder eines entfernten Objekts oder Ziels aufzeichnet und Videosignale für diese Zieldaten erzeugt. Eine ähnliche Einrichtung ist auch aus der US-Patentschrift 4 074 306 bekannt.

Wie bekannt, kann ein Endoskop in der Medizin dem untersuchenden Arzt eine optische Darstellung eines entfernten Objekts liefern und kann ebenso als eine Vorrichtung zur Durchführung bestimmter diathermischer Verfahren eingesetzt werden. Ein Biopsie-Kanal ist meist im Einführungsrohr des Instruments angeordnet. Die aktive Leitung eines Hochfrequenzgenerators wird in die Sichtfläche des Gerätes gebracht. In der Praxis wird das zu behandelnde Gewebe zwischen einer am entfernten Ende der aktiven Leitung angeordneten Elektrode und einer Anode angeordnet, die in der Nähe der behandelten Fläche auf der Haut des Patienten angebracht wird. Dann wird ein hochfrequenter Strom durch die Elektrode geleitet, um das zu behandelnde Gewebe entweder unter Wärme gerinnen zu lassen oder es zu durchschneiden.

Wird Strom durch den menschlichen Körper geleitet, so beeinflußt er den Myocard durch Anregen der Herzmuskeln. Ein den Herzmuskel durchlaufender niederfrequenter Strom kann zum Flimmern des Herzmuskels führen, das häufig zum Tode führt. Frequenzen über 300 kHz üben jedoch wenig auf den Myocard aus, und daher werden Ströme im Bereich von Radiofrequenzen allgemein bei dieser Art von Elektrochirurgie verwendet. Hochfrequenzsignale können jedoch über eine verteilte Kapazität sowie über elektromagnetische und elektrostatische Kopplung an andere Teile des Gerätes streuen oder abgeleitet werden und bilden somit eine Gefahr sowohl für den Patienten als auch für den untersuchenden Arzt. Daher müssen Vorsichtsmaßnahmen ergriffen werden, um dieses Abzweigen oder Lecken an freiliegende Flächen des Gerätes zu verhindern, die mit dem Patienten oder dem Arzt in Berührung kommen können.

Mit der Einführung von Endoskopen mit Videoeinrichtung ergab es sich auch, daß hochfrequente elektrochirurgische Generatoren die Arbeitsweise des Videoteils des Gerätes nachteilig beeinflussen. Wechselstrom von Radiofrequenz fließt durch die Streukapazität zwischen der aktiven Leitung des elektrochirurgischen Generators und der Video- bzw. anderen Versorgungsleitungen, die längs des Einführungsrohres sowie am Bildgeber selbst verlaufen. Hochfrequenter Wechselstrom wird auch in diese Leitungen und Einrichtungen durch elektromagnetische und elektrostatische Felder induziert, die durch den hochfrequenten elektrochirurgischen Strom bzw. die hochfrequente elektrochirurgische Spannung erzeugt werden.

Aus DE 26 21 321 ist es bekannt, bei einem Endoskop zur Entstörung von Fernsehaufnahmen das Schneidkabel zum Schneiden mit HF-Strom mit einer entstörenden Abschirmung zu versehen.

Somit besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein mit Videoeinrichtung ausgestattetes Endoskop vorzusehen, das eine sichere und wirksame elektrochirurgische Einsatzmöglichkeit aufweist, die nicht das Videobild stört.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend erläutert. Die Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Gesamtanordnung eines Endoskops, an das ein Videoprozessor und ein elektrochirurgischer Generator angeschlossen ist,

Fig. 2 eine Ansicht eines Einführungsrohres beim Endoskop der Fig. 1, teilweise im Schnitt,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Gesamtanordnung einschließlich der Abschirmungsmaßnahmen.

In Fig. 1 ist ein für medizinische Anwendungen geeignetes Endoskop 10 gezeigt, das eine Videoeinrichtung aufweist, um ein Bild eines entfernten Objektes zu liefern, das in der Bildebene des Gerätes liegt. Ein Such- oder Spiegelkopf 11 ist am distalen Ende des Einführungsrohres 12 angeordnet. Der Kopf weist ein zylindrisches Bildgebergehäuse 13 (Fig. 2) auf, in dem ein Halbleiterbildgeber 14 wie ein CCD angeordnet ist, das ein Objekt im Bildbereich des Bildgebers erfassen und ein Bild von diesem Objekt aufzeichnen kann. Das Bild wird mit Hilfe einer Linse 15 auf der Aufzeichnungsfläche des Bildgebers abgebildet.

Die aufgezeichneten Bildsignale werden vom Bildgeber 14 als Videosignal taktgesteuert abgegriffen und durch eine durch das Einführungsrohr geführte abgeschirmte Koaxialleitung an einen Videoprozessor 16 übertragen. Wie näher in den US Re. 31 289 und 31 290 ausgeführt wird, wird das von einer oder mehreren Lampen im Prozessor erzeugte Licht durch ein Faserbündel zum Spiegelkopf geleitet, um die Objektgegend zu erleuchten und damit ein Lichtbild des Objekts zu erzeugen, das vom Bildgeber abgegriffen werden kann. Die dem Prozessor zugeführten Videosignale werden in ein gewünschtes Format gebracht, das mit dem Fernsehgerät 17 kompatibel ist, so daß ein Bild des Objekts am Bildschirm 18 dargestellt wird. Der Einsatz einer kleinen Videokamera liefert dem behandelnden Arzt ein äußerst genaues Bild eines gewünschten Objekts, das normalerweise in einer im allgemeinen unzugänglichen Körperhöhle angeordnet ist.

Die Art des von der CCD-bestückten Kamera gelieferten Bildes macht das erfindungsgemäße Endoskop ideal für den Arzt sowohl als Diagnoseinstrument sowie auch als elektrochirurgisches Gerät zur Durchführung bestimmter diathermischer Verfahren geeignet. Die große Bildschirmdarstellung des Objektes ermöglicht es dem Arzt das Elektrodenende einer stromführenden diathermischen Leitung direkt auf dem Objekt mit minimalen Bewegungen des Einführungsrohres anzubringen. Damit wird die Zeit stark verringert, in der das Rohr im Körper bleibt und erleichtert weitgehend die Beschwerden des Patienten.

Nach Fig. 1 weist das Einführungsrohr des Gerätes einen Steuerteil 20 auf, der mit herkömmlichen Bedienungsknöpfen 21 versehen ist, die in bekannter Weise betätigt werden können, um den Spiegelkopf zu lenken. Der Kopf kann entsprechend in der Körperhöhle gelenkt werden, um den Bildgeber auf einem gewünschten Objekt anzuordnen. Ein Biopsie- Kanal 23 (Fig. 2) verläuft zwischen dem Spiegelkopf und dem Steuerteil des Endoskops, wobei die stromführende Leitung 25 eines elektrochirurgischen HF-Generators 51 direkt zum Bild- oder Objektbereich des Bildgebers geleitet wird. Der HF-Generator weist auch eine Patientenanode 27 auf, die über eine Rückleitung 28 mit dem Generator in Wirkverbindung steht. Eine Elektrode wie eine Schleife 30 ist am distalen Ende der Leitung 25 angeordnet, welche hochfrequente Energie vom Generator auf die zu behandelnde örtlich bestimmte Fläche konzentriert.

Das proximale Ende des Einführungsrohrs 12 ist mit einer Steckereinheit 32 verbunden, die mit dem Videoprozessor 16 verbunden werden kann, so daß das Einführungsrohr schnell vom Prozessor abgesteckt und zwischen den Untersuchungen eine neue Einheit angeschlossen werden kann. Dadurch können die Einführungsrohre gereinigt und sterilisiert werden, ohne den Videoprozessor 16 oder den HF-Generator 51 außer Betrieb zu setzen. Die Videosignalleitung 70 ist eine abgeschirmte Koaxialleitung, die an die Bezugsmasse 63 für das Videosignal am proximalen Ende und an die Bezugsmasse für den Bildgeber 14 am distalen Ende angeschlossen ist. Die abgeschirmten Video- und Versorgungsleitungen 70 zwischen dem Bildgeber 14 und dem Prozessor 16 sind in einer leitenden Abschirmung 35 eingeschlossen, die im wesentlichen über die gesamte Länge des Einführungsrohres 12 läuft. Die Abschirmung 35 ist normalerweise ein Drahtgeflecht 36, das elektrisch an das leitende Bildgebergehäuse 13 angeschlossen ist. Entsprechend sind sowohl Bildgeber- als auch Video- und Versorgungsleitungen 70 in einer einzigen Längseinheit innerhalb des Einführungsrohres 12 untergebracht. Das proximale Ende der Abschirmung 35 ist elektrisch mit einem Schleifer 37 verbunden, der an die Masse-Anschlüsse 39 und 40 in der Steckereinheit angeschlossen ist. Der Schleifer 37 weist mehrere federähnliche Finger 41 auf, die den Schaft einer Schraube 43 kontaktieren. Das Gewindeende 45 der Schraube wird durch Drehen des Knopfes 47 im Chassis des Videoprozessors 16 eingeschraubt, so daß die Steckereinheit 32 fest in den Einspannschlitz des Prozessors gezogen wird. Durch den Schleifer 37 und die Schraube 43 werden sowohl die Abschirmung 35 als auch das Bildgebergehäuse 13 elektrisch mit dem Prozessorchassis verbunden. Die übrigen Video- und Versorgungsleitungen 70, die durch die Abschirmung 35 geführt sind, werden über die ihnen zugeordneten Schaltungen einem Stecker 48 zugeführt, der in eine Buchse im Videoprozessor paßt.

Fig. 3 zeigt schematisch sowohl die Video- als auch die diathermische Einrichtung des erfindungsgemäßen Endoskops. Die stromführenden Leitungen 25 und 28 sind an die Sekundärwicklung 50 des HF-Generators 51 geführt. Die Sekundärwicklung liegt über eine eigene oder Streuimpedanz 68 an der Hochfrequenz- Bezugsmasse 61. Die Primärwicklung 52 des HF-Generators ist an einen Oszillator 54 angeschlossen, wobei beide über eine Impedanz 69 an der Hochfrequenz- Bezugsmasse 61 liegen. Das Elektrodenende der stromführenden Leitung 25 weist eine Schleife 30 auf, die in der Zeichnung einen Polypen 57 umschließt, der diathermisch behandelt wird. Der gestrichelt dargestellte Körper 58 des Patienten ruht auf der Anode 27 und bildet eine Vorrichtung, welche Strom von der Elektrode zur Anode oder Platte fließen läßt. Die Anode oder Platte schließt den Stromkreis zurück zum Generator über die Leitung 28. Der hochfrequente Strompfad ist in Fig. 3 durch die Pfeile 60-60 gekennzeichnet.

Das Einführungsrohr 12 des erfindungsgemäßen Endoskops ist in ein zylinderförmiges äußeres Gehäuse eingeschlossen, das eine biegsame leitende Metallabschirmung 62 aufweist, welche der Einheit Steifigkeit verleiht, so daß sie vom Arzt vorwärtsgeschoben und mit Hilfe des Steuerteils 20 noch immer gelenkt werden kann. Wie Fig. 3 zeigt, ist die Metallabschirmung 62 des Einführungsrohres 12 mit dem Schleifer 37 am Masse- Punkt 63 über eine niederohmige Leitung 64 verbunden. Der Schleifer 37 ist direkt über eine Leitung 65 mit der Hochfrequenzbezugsmasse 61 verbunden. Aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung liegen die Abschirmung 62 des Einführungsrohrs, die Abschirmung 35 der Video- und Versorgungsleitungen 70, das Gehäuse 13 des Bildgebers 14 und das Chassis des Videoprozessors 16 an einer gemeinsamen Masse 61. Alle HF-Ströme, die in diesen Massepfad 67 induziert werden, besitzen einen niederimpedanten Rückweg zur ursprünglichen HF-Quelle. Gleichzeitig werden alle hochfrequenten Signale, die über Streukapazitäten 63′ oder elektromagnetische bzw. elektrostatische Kopplung im Bildgeber 14 oder den Video- und Versorgungsleitungen 70 induziert werden würden, durch die vorstehend beschriebene Abschirmung unterbrochen oder gesperrt. Der induzierte und eingespeiste Hochfrequenzstrom gelangt an die HF-Bezugsmasse 61 zurück, und die induzierte und eingespeiste HF-Spannung wird durch das niederohmige "Erdungsverfahren" auf Schaltungsnull auf einen sehr niedrigen Pegel gebracht. Dieser niederohmige Massepfad ist schematisch durch die gestrichelten Linien 67 in Fig. 3 dargestellt. Außerdem werden durch das niederohmige Erdungs- und Abschirmverfahren bei Schaltungsnull die verschiedenen Abschirmungen und Chassisflächen im wesentlichen auf einem gemeinsamen HF-Potential gehalten, wodurch die HF-Signalstreuung in benachbarte Schaltungen verringert wird. Die Video- und Versorgungsspannungen werden wirksam von nachteiligen Einflüssen der Streukapazität, der elektromagnetischen und elektrostatischen Kopplung abgeschirmt, die sonst den Betrieb des Videoteils nachteilig beeinflussen würden.

Claims (5)

1. Endoskop, bei dem am distalen Ende des Einführungsrohres (12) ein Halbleiter-Bildgeber (14) und ein Biopsie- Instrument (30) angeordnet sind, die zum proximalen Ende des Einführungsrohres geführten und an einem Videoprozessor (16) angeschlossenen Video- und Versorgungsleitungen des Halbleiter-Bildgebers (14) mit einer Abschirmung (35) versehen sind, die distal mit dem Bildgebergehäuse (13) und proximal mit dem Gehäuse des Videoprozessors (16) verbunden ist, das Biopsie-Instrument (30) über eine Leitung (25) mit einem elektrochirurgischen HF-Generator (51) verbunden ist, und das Einführungsrohr (12) von einer biegsamen Metallabschirmung (62) umschlossen ist, die distal an das Bildgebergehäuse (13) und proximal an die Abschirmung (35) der Video- und Versorgungsleitungen (70) angeschlossen ist und die HF-Bezugsmasse (61) des HF-Generators mit dem Gehäuse des Videoprozessors (16) verbunden ist.

2. Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Videoabschirmung (35) und die Metallabschirmung (62) des Einführungsrohres (12), an dessen proximalem Ende miteinander und mit dem Videoprozessor (16) und dem HF-Generator (26) verbunden ist.

3. Endoskop nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steckeinheit (32) vorgesehen ist, die das Einführungsrohr (12) mit dem Videoprozessor (16) lösbar verbindet.

4. Endoskop nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckeinheit (32) eine Zugschraube (43) aufweist, die in das Chassis des Videoprozessors (16) eingeschraubt ist, sowie einen Schleifer (37), der an der elektrisch mit der Videoabschirmung (35) verbundenen Zugschraube (43) anliegt.

5. Endoskop nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallabschirmung (35) des Einführungsrohres (12) über eine niederohmige Leitung (39, 40) mit dem Schleifer (37) verbunden ist.