專利名稱：內窺鏡的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于醫學應用的硬式內窺鏡，該內窺鏡適合于高壓釜滅菌的，并且其中可以設置不同的觀看方向。
背景技術：
醫學內窺鏡通常用于檢查體腔內的內部器官。為此目的，或者使用一個天然身體開口，或另外在身體上做出一個切口，通過它將內窺鏡一直插入到觀察點。在這種內窺鏡的遠端處有一個用于照明目的的光源和一個窗口，從物體反射的光可以通過該窗口進入內窺鏡，此后光通過一個光學裝置被傳送到內窺鏡的近端而到達觀察者或到一個圖像捕捉裝置上。在該內窺鏡經過使用之后，它必需進行清潔、消毒并滅菌以避免在患者間傳播感染。這種滅菌是相當有問題的。存在一種需要來使用毒性物質，而隨后必需通過大量的努力來去除這些毒性物質；或另外使用蒸汽，而就實現緊密的密封而言蒸汽會引起多種問題。為了防止這種操作對患者引起不適，令人希望的是使用盡可能纖細的內窺鏡。這意味著這些光學裝置必需符合高要求。此外，使用同一內窺鏡進行盡可能多的檢查應當是可行的，因為每次更換內窺鏡，這都會涉及對于患者而言的身體不適。
發明內容
因此，本發明的目的是提出一種用于醫學應用的硬式內窺鏡，它可以容易地用蒸汽進行滅菌、它允許多次檢查而不必更換內窺鏡，并且它具有盡可能最佳的光學質量而同時具有一個纖細的結構。本發明通過一種用于醫學應用的硬式桿狀內窺鏡實現了這一目的，這種內窺鏡具有一個外套管、一個內部的固定光學管和位于它們之間的至少一個可移動的滑動管，這種內窺鏡包括· —個遠端，該遠端具有一個透光的遠端窗口以及一個緊靠它定位的光輸出口 ；· 一個面向該遠端窗口的光學偏轉棱鏡；· 一個近端，該近端具有一個光學觀察裝置或相機接頭；· 一個內窺鏡柄，該內窺鏡柄是由多個伸縮式空心管制成的；由此使得·這兩個外部空心管形成了具有在遠端處的一個窗口的套管；·該光學管在其遠端窗口處具有這個可移動的偏轉棱鏡，并且在其內部區中它具有用于傳輸光束的一個光學系統；·至少一個滑動管是安排在該套管與該光學管之間，并且這個滑動管在該內窺鏡的縱軸線方向可以被滑動；·在該遠端窗口上，存在可以防止雜散光入射到面向該遠端窗口的偏轉棱鏡側面上的裝置；
·這個面向遠端窗口的偏轉棱鏡被可轉動地安裝到一個軸上，該軸與該內窺鏡的縱軸線成直角；·該滑動管在遠端處被連接到該偏轉棱鏡上，其方式為使得該管相對于該光學管的滑動導致該棱鏡圍繞它的軸轉動；·該套管形成了一個緊密地并且氣密地密封的室，這個室還完全地圍繞位于其中的這些內部空心管，并且其緊密密封使之有可能用蒸汽來對圍繞它的空間進行滅菌；·該滑動管是通過由多個可移動的永磁鐵所產生的磁力來相對于該光學管而滑動，由此使得至少一個永磁鐵是安排在該氣密密封的室之內，而至少一個永磁鐵是安排在該氣密密封的室之外。在該氣密密封的室內必需的這些運動完全是通過磁力來傳輸的。其結果是，可以形成一個氣密密封的室，而這個室不再需要用于滑動或轉動部件的墊片，并且存在用蒸汽進行滅菌的可能性，這樣使得蒸汽不再能夠滲入該光學系統所在的內窺鏡的內部區，否則的話這種滲透由于軸承內的游隙將是不可避免的，這是因為由蒸汽引起的溫度變化以及膨脹。在德國專利申請DE 199 27 816 Al中也描述了一種具有磁性調整裝置的內窺鏡。 在此披露的一種內窺鏡具有一個密封的殼體壁和一個結構元件，該結構元件被安排在內側上并且它可以通過一個驅動元件來進行調整，該驅動元件被附接到該結構元件上并且可以通過一個磁場而被移動，這個磁場是通過位于該壁之外的一個磁鐵產生并穿過該壁。然而， 這種運動是通過與該內窺鏡在結構上分離的一個外部磁鐵來引起的。該光學系統可以進行配置的方式為使得有用的光僅通過面向該窗口的偏轉棱鏡的側面下部而進入。其結果是，它有可能使用裝置來覆蓋該棱鏡的剩余部分其方式為使得雜散光幾乎完全被阻斷。在本發明的一個實施方案中，它所提供的是，這種用于使光入射被限制在面向該窗口的偏轉棱鏡的側面上的裝置是在該偏轉棱鏡的表面的大約一半上的一種黑化物。可替代地或額外地，在此提供的是該裝置是一種軸向可移動的遮光片。這樣一種遮光片還保護該棱鏡的后部輸出表面免于以小偏轉角度射入的雜散光的入射。由于這樣一種裝置，使得該內窺鏡的透鏡系統避開了雜散光。在此，由于根據本發明的內窺鏡允許大的觀察空間，所以這必然確保了這樣一種內窺鏡還具有由光學纖維或二極管構成的對應地強有力的照明裝置，這樣使得該裝置可以適當地照亮觀察空間。考慮到這個特殊特征，S卩，在大表面上并且以高強度的照明，涉及雜散光的問題也是相應地有關的。另一原因是，在醫學應用中(不同于技術應用)，有待觀察的表面通常是非常接近內窺鏡并且產生高水平的雜散光強度。其結果是，根據本發明的內窺鏡不同于 (例如)在美國專利號3，856，000中所說明的現有技術。在該專利中示出的安排中，穿過棱鏡的前進入表面的光入射是不受限制的，并且通過一個占據大量空間的牽線來使棱鏡傾斜。通過該黑化物連同通過遮光片來防止這些雜散光的影響，這種遮光片必需掩蓋面向該窗口、并且落在視角之外的棱鏡的所有部分。一旦棱鏡被傾斜并且視角移動到旁邊，這個遮光片就必需被縮回。因此，棱鏡的和遮光片的轉動運動是彼此相連的。可以通過一個連接滑動管亦或通過不同的空心管，或者通過將這些運動與在棱鏡軸線與遮光片之間的一種鉸接相連接來完成這些連接的運動。使用牽線將占據太多空間，尤其是考慮到醫學內窺鏡的小直徑。在本發明的另一實施方案中，它提供的是將偏轉棱鏡在背離遠端窗口的反射側上安裝一個有齒的齒輪區段，并且該區段與一個齒條嚙合，該齒條牢固連接到該滑動管上。安裝了偏轉棱鏡的轉動軸被緊固到該光學管上，該光學管包含用于傳送這些光束的光學裝置。以此方式，在調整該棱鏡時可以確保高精度，由此同時確保一種非常狹窄的設計。在本發明的另一實施方案中，它提供的是通過至少一對永磁鐵來傳輸磁力，由此使得一個永磁鐵被附接到該第一內部空心管之外，而另一永磁鐵被安裝成用來在該第二外部空心管的外側上滑動。在另一有利的實施方案中，它提供的是將這些永磁鐵配置為環形磁鐵，并且安排它們的磁極的方式為使得它們被拉入同一截面平面。以此方式，實現了一種特別有利的摩擦式連接。在通過一個實例來提供的本發明的一個實施方案中，它提供的是，使用一個90° 矩形棱鏡作為反射棱鏡，并且相對于該縱軸線的視角可以被連續地設置成從10°至110° 的范圍，并且視野為約60°。雖然根據常規的現有技術的內窺鏡僅允許觀看方向的一個單一設置、并且因此在檢查過程中必需相應地經常進行更換，根據本發明的設計允許進行檢查而不更換儀器，這在一方面具有的優點是對患者而言更容易，而另一方面具有的優點是在檢查后必需滅菌的裝置更少，由此可以非常快地用蒸汽進行滅菌。總之，這減少了必需保持在手邊的內窺鏡的數量，這是本發明的一個主要的財務性優勢。
參照圖1￡1、讓、加、213、3￡1和北中示出的附圖來更詳細地說明本發明。圖la/b和圖加/b示出穿過該內窺鏡的遠端的一個縱截面的簡化示意圖，該內窺鏡具有通過實例示出的 90°棱鏡的兩個末端位置。圖3a/b示出了整個內窺鏡的示意圖。在此，外部管1保護照明系統，在這種情況下，該照明系統由光纖維束2組成。其中安排的是具有窗口 4和前部件5的第二外部空心管3，它們彼此緊密連接。這些元件形成套管。 具有黑化區域7的矩形棱鏡6被安排在接近該窗口的套管內的氣密地密封的內部區之中。它被可轉動地安裝在軸8上，這種轉動是通過有齒的齒輪區段9來完成的，該轉動是由齒條10來致動。雖然軸8被附加到光學管15上，該光學管容納了用于傳送來自接受觀察的物體的光束的光學系統，齒條10是由滑動管12來移動。用一個齒條代替有齒的齒輪區段，這還可能使用一種不同類型的鉸接，它能夠執行一種轉動和傾斜運動。就遮光片13的運動而言，圖IaJa和3a的描繪不同于圖lb、2b和北的描繪。圖 la,2a和3a示出了遮光片13如何可以獨立于偏轉棱鏡6的傾斜而被移動。為此目的，除了滑動管12以外，還使用另一個滑動管，即遮光片滑動管11a，它被安排在滑動管12之外，但在套管之內。圖lb、2b和北示出了遮光片13如何能夠以一種連接的方式獨立于偏轉棱鏡6的傾斜而被移動。在此，遮光片13是通過一個鉸接lib被附接到偏轉棱鏡6的懸掛裝置上。 在軸8轉動時，遮光片13被向前拉動或因此縮回。以此方式進行配置的一個內窺鏡可以被設計成使其更簡單和更纖細。在圖Ia和Ib中，視角α是60 °，并且視野β的中線相對于水平面被轉動了
6100°。因此，可以看到并且檢查相對于水平面在130°和70°之間的范圍。在圖加/b中，視角α同樣是60°，并且視野的中點相對于水平面被轉動了 10°。因此，可以看到并且檢查相對于水平面在40°和-20°之間的范圍。這個寬闊的范圍對照明系統2提出高要求。本發明的共同的結構配置實現了棱鏡的傾斜，其方式為使得視角高達110°而視野是60° 士 10°。圖3a和北示出了具有氣密密封的室17的描繪的內窺鏡的示意圖，這是用點填充來進行描繪。這兩個描繪圖就遮光片13的運動以及磁鐵的對應安排和數量而言是不同的。在圖3a中，環形磁鐵18被安排在室17之內；它被連接到遮光片滑動管Ila上，并且通過位于室17上方和外部的、并且可以軸向滑動的環形磁鐵19可以使它軸向移動。此外，另一環形磁鐵20被位于該室17之內；所述磁鐵被連接到該滑動管12上，并且通過位于室17上方和外部的、并且可以同樣軸向滑動的環形磁鐵21可以使它軸向移動。這兩個外部環形磁鐵19和21彼此連接的方式為使得它們移動并且能夠以一種彼此間限定的關系來進行調整，其結果是，在不同的視角處設置了正確的遮光片設置。在圖3b中，磁鐵18和19可以被省略，因為通過鉸接lib在遠側完成了遮光片13 的運動的連接。圖3a和北還示出了在該內窺鏡的近端上的氣密密封窗口 22的安排。參考號清單1 外管2光纖維束3第二外空心管4 窗口5前部件6矩形棱鏡7黑化區域8 軸9有齒的齒輪區段10 齒條Ila遮光片滑動管lib 鉸接12滑動管13遮光片14光學系統15光學管I6 中線17 室18環形磁鐵19環形磁鐵20環形磁鐵21環形磁鐵22 窗口
權利要求
1.一種用于醫學應用的硬式桿狀內窺鏡，該內窺鏡具有一個外套管(1，2，3)、一個內部的固定光學管(15)以及位于它們之間的至少一個可移動的滑動管(12)，該內窺鏡包括 一個遠端，該遠端具有一個透光的遠端窗口(4)以及緊靠它定位的一個光輸出口 ； 一個面向該遠端窗口(4)的光學偏轉棱鏡(6)； 一個近端，該近端具有一個光學觀察裝置0 或一個相機接頭； 一個內窺鏡柄，該內窺鏡柄是由多個可伸縮的空心管制成的； 由此 這兩個外空心管(1，；3)形成了在遠端具有一個窗口(4)的這個套管； 該光學管(1 在其遠端窗口處具有該可移動的偏轉棱鏡(6)，并且在其內部，它具有用于傳輸光束的一個光學系統(14)； 至少一個滑動管(12)是安排在該套管(1，2，3)與該光學管(15)之間，并且這一滑動管可以在該內窺鏡的縱軸線方向上滑動； 在該遠端窗口(4)上，存在可以防止雜散光入射到面向該遠端窗口(4)的偏轉棱鏡 (6)的側面上的裝置(7，13)； 該面向遠端窗口(4)的偏轉棱鏡(6)被可轉動地安裝到一個軸(8)上，該軸與該內窺鏡的縱軸線成直角； 其特征在于， 該滑動管(1 在該遠端處被連接到該偏轉棱鏡(6)上，其方式為使得該管相對于該光學管(1 的滑動導致該棱鏡圍繞其軸(8)的一種轉動； 該套管(1，2，；3)形成了一個緊密地并且氣密地密封的室，該室還完全圍繞著位于其中的這些內部空心管，并且其緊密的密封使之有可能用蒸汽來對圍繞它的空間進行滅菌； 該滑動管通過由多個可移動的永磁鐵O0，21)所產生的磁力相對于該光學管而滑動，由此使至少一個永磁鐵OO)安排在該氣密密封的室(17)之內而至少一個永磁鐵安排在該氣密密封的室之外。
2.根據權利要求1所述的內窺鏡，其特征在于，這種可以用于防止雜散光入射到面向該窗口的偏轉棱鏡(6)的側面上的裝置是在該偏轉棱鏡(6)的大約一半的表面上的一種黑化物(7)。
3.根據權利要求1或2所述的內窺鏡，其特征在于，這種可以用于防止雜散光入射到面向該窗口(4)的偏轉棱鏡(6)的側面上的裝置是一個軸向可移動的遮光片(13)，該遮光片的運動與在遠端范圍內該偏轉棱鏡(6)的轉動是直接相連接的。
4.根據權利要求1至3之一所述的內窺鏡，其特征在于，該軸向可移動的遮光片(13) 可以通過一個遮光片滑動管(Ila)而被滑動，該遮光片滑動管可以沿軸向方向被滑動，并且該遮光片滑動管(Ila)是通過由多個可移動的永磁鐵(18、19)所產生的磁力而相對于該光學管被滑動，由此使得至少一個永磁鐵(18)是安排在該氣密密封室(17)之內而至少一個永磁鐵(19)是安排在該氣密密封室之外。
5.根據權利要求1至3之一所述的內窺鏡，其特征在于，該軸向可移動的遮光片(13) 是通過一種使用該偏轉棱鏡(6)的轉動裝置的鉸接(lib)以一種連接的方式在軸向方向上被滑動。
6.根據權利要求1至5之一所述的內窺鏡，其特征在于，該偏轉棱鏡在背離該遠端窗口(4)的一側裝配有一個有齒的齒輪區段(9)，并且這個區段與一個齒條(10)嚙合，該齒條被牢固連接到該滑動管(1 上，同時該偏轉棱鏡(6)被安裝到其上的轉動軸(8)被緊固到該光學管(15)上。
7.根據權利要求1至6之一所述的內窺鏡，其特征在于，這些磁力是通過至少一對永磁鐵(18、19、20、21)來傳輸的，由此使得一個永磁鐵(18、20)在外側被附接到一個滑動管 (lla、12)上，同時另一個永磁鐵(19、21)被安裝成以便在該套管(1，2，3)的外側上滑動。
8.根據權利要求7所述的內窺鏡，其特征在于，這些永磁鐵被配置成環形磁鐵，并且它們的磁極安排的方式為使得它們被拉入同一截面平面之中。
9.根據權利要求1至8之一所述的內窺鏡，其特征在于，相對于該縱軸線的視角可以被連續地設置為10°至110°，并且視野是約60° 士 10°。
全文摘要
本發明涉及一種用于醫學應用的硬式桿狀內窺鏡，這種內窺鏡具有一個外套管(1，2，3)、一個內部的固定光學管(15)、和安排在它們之間的至少一個可移動的滑動管(12)，這種內窺鏡包括一個遠端，該遠端具有一個透明的遠端窗口(4)以及一個與之相鄰定位的光輸出口；一個面向該遠端窗口(4)的光學偏轉棱鏡(6)；一個近端，該近端具有一個光學觀察裝置(22)或相機接頭；一個內窺鏡柄，該內窺鏡柄是由內外放置的多個空心管構成的；其中兩個外空心管(1，3)形成了在遠端具有窗口(4)的套管，光學管(15)具有在遠端窗口處的可移動的偏轉棱鏡(6)以及在該光學管內用于傳輸光束的一個光學系統(14)，在套管(1，2，3)和光學管(15)之間安排了可以沿該內窺鏡的縱軸線方向滑動的至少一個滑動管(12)，在遠端窗口(4)處提供了一個裝置(13)，通過該裝置可以防止散射光入射到面向遠端窗(4)的偏轉棱鏡(6)的側面上，這個面向遠端窗口(4)的偏轉棱鏡(6)被可轉動地支持在一個軸(8)上，這個軸與該內窺鏡的縱軸線處于直角，該滑動管(12)是在遠端處連接到該偏轉棱鏡(6)上，這樣使得在光學管(15)上滑動所述管致使該棱鏡圍繞它的軸(8)轉動，套管(1，2，3)形成一個不泄漏并且氣密密封的內部區，這個內部區還完全包圍了位于其中的這些內空心管，并且它的不泄漏性允許通過蒸汽來對圍繞該內部區的空間進行滅菌，作為由多個可滑動的永磁鐵(20，21)所產生的磁力的結果而發生該滑動管在該光學管上的滑動，其中至少一個永磁鐵(20)是安排在該氣密密封的內部區(17)之內而至少一個永磁鐵(21)是安排在該氣密密封的內部區之外。
文檔編號A61B1/00GK102573598SQ201080045427
公開日2012年7月11日 申請日期2010年10月11日 優先權日2009年10月12日
發明者休伯特·科祖加克, 歐根·韋默 申請人:攝譜樂-高美格公司