ЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭНДОСКОПА И СООТВЕТСТВУЮЩИЙ ЭНДОСКОП Российский патент 2011 года по МПК A61B1/04 G02B23/24 

Область техники

Настоящее изобретение относится к защитному устройству эндоскопа, а также к соответствующему эндоскопу.

Предшествующий уровень техники

Эндоскоп является инструментом, используемым в медицине. Этот инструмент содержит оптическую систему для исследования внутренней поверхности полого органа, естественной полости или каналов в теле в диагностических или терапевтических целях. Такой инструмент содержит вводимую часть, называемую стержнем эндоскопа, вводимым в тело человека, и вспомогательные средства, такие как окуляр, позволяющий рассматривать изнутри поверхность органа пациента. Источник света, позволяющий освещать исследуемую поверхность, также обычно объединен с эндоскопом.

Жесткий эндоскоп, о котором идет речь в настоящем документе, имеет жесткую вводимую часть в противоположность гибким эндоскопам, называемым также иногда фиброскопами. Вводимая часть жесткого эндоскопа имеет обычно круглую цилиндрическую форму, диаметром, например, 8 мм. Она содержит металлическую трубчатую цилиндрическую оболочку, содержащую с одной стороны оптические линзы, позволяющие наблюдать через окуляр или подобное устройство внутреннюю поверхность исследуемого органа, а с другой стороны - оптические волокна, предназначенные для передачи света от внешнего светового источника для освещения исследуемой поверхности.

Эндоскоп может быть снабжен приемником изображений, таким как камера. Таким образом, аппарат называется видеоэндоскопом.

Для исключения любого заражения известно использование стерилизации эндоскопов перед каждым использованием. Стерилизация осуществляется в автоклаве. Время, необходимое для осуществления стерилизации, является значительным, и жесткие условия, в которых проводится стерилизация, приводят, с течением времени, к разрушению эндоскопа.

В патенте ЕР-0456761 раскрыт стерильный кожух, соединенный со складываемой гармошкой муфтой для защитного устройства видеоэндоскопа и исключения, таким образом, необходимости его стерилизации. Кожух защищает вводимую часть эндоскопа, а муфта закрывает внешнюю часть видеоэндоскопа. Использование такого кожуха и такой муфты позволяет решить проблемы, связанные со стерилизацией эндоскопа. Тем не менее, кожух, закрывающий вводимую часть эндоскопа, увеличивает общий диаметр конструкции, вводимой в тело пациента.

Краткое изложение существа изобретения

Задачей настоящего изобретения является создание сборки средства, содержащего вводимую часть, включающую кожух для стерильной защиты с уменьшенным внешним диаметром, предпочтительно того же диаметра, что и вводимая часть стерилизуемого эндоскопа, используемая без защитного кожуха.

Для этого, согласно изобретению, предложено защитное устройство для эндоскопа, содержащее кожух с жесткой цилиндрической трубчатой частью, объединенный с гибкой муфтой.

В соответствии с изобретением жесткая цилиндрическая трубчатая часть выполнена из материала, проводящего свет, жесткая цилиндрическая трубчатая часть выполнена проводящей свет от источника света на ближнем конце к дистальному концу, при этом дистальный конец трубчатой цилиндрической части содержит средства рассеивания и/или ориентации света, направляемого цилиндрической трубчатой частью.

В защитных устройствах известного уровня техники защитное устройство играет лишь пассивную роль, защитное устройство согласно изобретению может играть активную роль в эндоскопе, который оно защищает, проводя свет до исследуемой эндоскопом зоны в теле пациента. Таким образом, нет необходимости предусматривать в эндоскопе направление света от ближнего конца к дистальному концу, и эндоскоп может иметь вводимую часть меньшего диаметра, предназначенную только для передачи наблюдаемого изображения от дистального конца к ближнему концу. В целом, внешний диаметр трубчатой цилиндрической части защитного устройства согласно изобретению практически равен размеру вводимой части эндоскопа известного уровня техники без защитного кожуха.

Для обеспечения направления света в трубчатую цилиндрическую часть последняя имеет, например, сердцевину, выполненную из первого материала, и сердцевина этой цилиндрической трубчатой части как изнутри, так и снаружи, имеет покрытие, выполненное из материала с коэффициентом преломления, меньшим коэффициента преломления первого материала. В такой форме выполнения материалом, используемым для изготовления сердцевины трубчатой цилиндрической части, является, например, РММА (полиметилметакрилат) или полистирен, а для изготовления покрытия используется, например, РММА или фторсодержащий полимер.

В защитном устройстве эндоскопа согласно изобретению средства, обеспечивающие рассеяние и/или ориентацию света, содержат, например, рассеивающую вставку и угловую корректирующую линзу. В предпочтительном варианте выполнения рассеивающая вставка обеспечивает хорошее рассеяние света, приходящего из ближнего конца трубчатой цилиндрической части, при этом трубчатая деталь имеет плоскую поперечную поверхность, предназначенную для размещения против дистального конца трубчатой цилиндрической части, а сторона, противолежащая поперечной плоскости, содержит несколько ребер, при необходимости скругленных, образующих несколько призм. Рассеивающая вставка может быть размещена между угловой корректирующей линзой и дистальным концом трубчатой цилиндрической части, при этом между рассеивающей вставкой и угловой корректирующей линзой может находиться свободное пространство для образования воздушной линзы между этими двумя элементами. Такая воздушная линза также участвует в хорошем рассеянии света.

Настоящее изобретение касается также защитного устройства для эндоскопа, как описано выше, внешний диаметр жесткой трубчатой части которого меньше 5 мм.

Настоящее изобретение касается также эндоскопа, содержащего вводимую часть, имеющую ближний конец и дистальный конец.

В соответствии с изобретением вводимая часть содержит, с одной стороны, жесткий стержень со средствами, позволяющими передавать изображение с дистального конца на ближний конец, и, с другой стороны, защитное устройство, как описано выше, кроме того, эндоскоп содержит источник света, позволяющий формировать с помощью осветительных средств кольцевой световой пучок вокруг ближнего конца жесткого стержня, а также средства фиксации защитного устройства.

Форма выполнения эндоскопа предусматривает, что последний является видеоэндоскопом, который содержит корпус с расположенным в нем приемником изображений, при этом приемник изображений установлен коаксиально с конусным световодом, размещенным перед оптическим объективом таким образом, чтобы обеспечивать управление светом, исходящим от внешних источников освещения для получения кольцевого светового потока.

В соответствии с предпочтительной формой выполнения эндоскопа жесткий стержень образован внешней металлической трубкой, внутри которой размещен оптический стержень, предназначенный для передачи изображения с дистального конца стержня к ближнему концу.

Краткое описание чертежей

В дальнейшем изобретение поясняется нижеследующим описанием, не являющимся ограничительным, со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:

Фиг.1 изображает общий вид сборки видеоэндоскопа и кожуха, при этом кожух изображен без гибкой муфты, согласно изобретению;

Фиг.2 - кожух без муфты в разобранном виде, согласно изобретению;

Фиг.3 - корпус видеоэндоскопа в разобранном виде, согласно изобретению,

Фиг.4 - корпус видеоэндоскопа в собранном виде, согласно изобретению;

Фиг.5 - общий вид крепления муфты на чехле, согласно изобретению;

Фиг.6 - вариант выполнения средств рассеяния и ориентации света на конце кожуха на фиг.2, согласно изобретению;

Фиг.7 - частичный продольный разрез жесткой части кожуха, согласно изобретению.

Описание предпочтительных вариантов воплощения изобретения

На Фиг.1 показан общий вид видеоэндоскопа, содержащего вводимую часть, образованную жестким оптическим стержнем (не показан), закрытым защитным кожухом 4. Кожух 4 закреплен на эндоскопе с помощью блокирующего средства 6.

На Фиг.2 показан более детально защитный кожух 4. Кожух 4 содержит трубчатую цилиндрическую часть 8, которая имеет ближний конец 10 и дистальный конец 12. Со стороны дистального конца защитный кожух 4 содержит рассеивающую вставку 14 и угловую корректирующую линзу 16. Со стороны ближнего конца 10 защитный кожух 4 содержит блокирующую систему 18, держатель муфты 20, а также блокирующее средство 6.

Трубчатая цилиндрическая часть 8 защитного кожуха 4 более детально показана на фиг.7, где показан продольный разрез дистального конца трубчатой цилиндрической части 8. Сердцевина цилиндрической трубчатой части 8 выполнена, например, из поликарбоната, например, РММА (полиметилметакрилата). Сердцевина, как по внутренней поверхности, так и по внешней поверхности, покрыта слоем 22, выполненным из материала, имеющего коэффициент преломления, меньший, чем коэффициент преломления материала, используемого для изготовления сердцевины цилиндрической трубчатой части 8. Речь идет, например, о фторсодержащем полимере. Слои 22 могут быть экструдированы одновременно с сердцевиной в процессе изготовления трубчатой цилиндрической части 8, либо речь может также идти о нанесении покрытий на и внутри сердцевины трубчатой цилиндрической части 8.

Дистальный конец 12 трубчатой цилиндрической части 8 имеет внешнюю поверхность, содержащую плечо 24, которое предназначено для монтажа угловой корректирующей линзы 16. Рассеивающая вставка 14 установлена внутри угловой корректирующей линзы 16 и между дистальным концом 12 трубчатой цилиндрической части 8 и угловой корректирующей линзой 16. Конструкция, образованная угловой корректирующей линзой 16 и рассеивающей вставкой 14, изображена в увеличенном виде на фиг. 6. Угловая корректирующая линза 16 содержит с одной стороны трубчатую цилиндрическую втулку 26 и с другой стороны конечную часть 28, закрывающую втулку 26.

Втулка 26 имеет размер, адаптированный к дистальному концу трубчатой цилиндрической части 8. Внутренний диаметр втулки соответствует внешнему диаметру, уменьшенному на плечо 24 цилиндрической трубчатой части 8. Втулка 26 может также упираться в плечо 24.

Конечная часть 28 угловой корректирующей линзы 16 имеет форму, зависящую от желаемых характеристик и от формы дистального конца, защищаемого оптического стержня. Действительно, в зависимости от варианта использования эндоскопа может быть необходимым иметь освещение аксиальное либо под заданным углом, доходящим до 90°. На чертежах рассматривается вариант освещения под углом 30°. Внешняя поверхность конечной части угловой корректирующей линзы 16 имеет практически плоскую поверхность, имеющую наклон в 30° относительно поперечной плоскости. Угловая корректирующая линза 16 образует крышку, закрывающую дистальный конец 12 трубчатой цилиндрической части 8.

Угловая корректирующая линза 16 закрывает рассеивающую вставку 14 на дистальном конце защитного кожуха 4. Рассеивающая вставка 14 является трубчатой деталью, предназначенной для рассеивания света, поступающего по трубчатой цилиндрической части 8. Когда рассеивающая вставка 14 размещена на конце защитного кожуха 4, она опирается на дистальный конец цилиндрической трубчатой части 8, а точнее, на сердцевину этой части. Она имеет плоскую кольцевую поверхность, опирающуюся на дистальный конец 12 цилиндрической трубчатой части 8. Противоположный конец рассеивающей вставки 14 выполнен сложной формы, которая зависит от желаемого применения эндоскопа, в частности, от угла освещения, выбранного для ориентации света, исходящего из эндоскопа. Как показано на фиг.6, дистальный конец рассеивающей вставки 14 содержит практически радиальные ребра, которые образуют призму 30. Внутренняя поверхность конечной части 28 угловой корректирующей линзы 16 имеет форму, соответствующую форме дистального конца рассеивающей вставки 14. На фиг.6 показано, что между рассеивающей вставкой 14 и конечной частью 28 угловой корректирующей линзы 16 имеется свободное пространство. Между рассеивающей вставкой 14 и внутренней поверхностью конечной части 28 угловой корректирующей линзы 16 имеется несколько контактных зон. Контактные зоны обеспечивают гарантию хорошего контакта между рассеивающей вставкой 14 и цилиндрической трубчатой частью 8. Они определяют также воздушную линзу 32, которая также участвует в рассеянии и ориентации света.

Блокирующая система 18 у ближнего конца 10 цилиндрической трубчатой части 8 известна специалистам. Речь идет о системе, которая классически имеется в эндоскопе. Обычно эндоскоп направляется и поддерживается направляющей оболочкой (не показана) и блокируется на последней. В качестве системы блокирования 18 в данном случае используется известная специалистам система блокирования.

Более того, системы блокирования, обеспечивающие крепление защитного кожуха 4 на эндоскопе, известны специалистам. Речь идет, например, о таких системах блокирования, которые описаны в ЕР-0456761.

Держатель муфты 20 позволяет соединять гибкую муфту 34 с жестким защитным кожухом 4 (фиг.5). Речь идет в данном случае о муфте из гибкого синтетического материала. Муфта имеет длину в несколько метров. Таким образом, перед использованием защитного устройства гибкая муфта 34 складывается. Для облегчения раскрытия муфты над видеоэндоскопом и системой питания муфта предпочтительно складывается телескопически.

Фиг.3 изображает рукоятку видеоэндоскопа и основные элементы.

Корпус 2 (фиг.4) содержит задний корпус 36, передний корпус 38 и передний колпак 40. Питание электричеством и светом осуществляется через вход 42 муфты.

Внутри корпуса 2 (фиг.3) размещен, в частности, приемник 44 изображений, соединенный с объективом 46, содержащим оптические линзы (не показаны).

Приемник 44 изображений установлен на опоре 48. За приемником 44 изображений находится интегральная печатная плата 50 электронных средств направления и управления видеоэндоскопом. Кнопочное устройство 52, установленное на заднем корпусе 56, служит интерфейсом между печатными платами 50 и пользователем.

Видеоэндоскоп питается светом от внешнего светового источника через вход 42 муфты. Таким образом, по оптическим волокнам подается свет в видеоэндоскоп. Они распределены в опоре 48 вокруг приемника 44 изображений и объективом 46 и соединены далее с коническим световодом 54 для образования выходного светового кольца, размеры которого соответствуют практически размерам сечения трубчатой цилиндрической части 8 защитного кожуха 4. Трубчатая цилиндрическая вставка (не показана) позволяет направлять свет от выхода светового кольца внутрь корпуса 2 до блокирующих средств 6 таким образом, чтобы передавать свет от внешнего источника света до трубчатой цилиндрической части 8 защитного кожуха 4 с образованием, таким образом, кольцевого светового пучка вокруг ближнего конца жесткого оптического стержня.

Перед корпусом 2 видеоэндоскопа находится соединительная деталь 56, к одной стороне которой присоединен жесткий оптический стержень (не показан), а с другой стороны расположены средства дополнительного крепления блокирующего средства 6 защитного кожуха 4. Что касается переднего колпака 40, то он участвует в креплении жесткого оптического стержня на видеоэндоскопе.

Между соединительной деталью 56 и передним корпусом 38 корпуса 2 размещен шарикоподшипник 58. Это позволяет поворачивать корпус 2 с приемником 44 изображений относительно жесткого оптического стержня. Блокирующий винт 60 позволяет закреплять корпус 2 в заданном положении.

Жесткий оптический эндоскоп содержит, предпочтительно, один оптический стержень, размещенный в трубке, например в металлической трубке. Оптический стержень позволяет передавать свет от дистального конца стержня эндоскопа к его входной части и далее на приемник 44 изображений. Внешний диаметр этого стержня эндоскопа (стержень + трубка) составляет около 2 мм (или даже меньше).

В конструкции, описанной выше, содержащей эндоскоп и защитное устройство, защитный кожух 4 является активной деталью, которая проводит свет для освещения органа и исследования посредством видеоэндоскопа, и, таким образом, является частью эндоскопа. Объединенные защитный кожух 4 и гибкая муфта 34 служат в данном случае не только для защиты пациента от заражения, но и принимают участие в работе видеоэндоскопа. Хотя в известных эндоскопах вводимая часть эндоскопа, использующая или нет внешний стерильный кожух, служит, с одной стороны, для подвода света к исследуемой зоне, и, с другой стороны, позволяет сфотографировать эту зону, в данном случае жесткий оптический стержень эндоскопа имеет единственную функцию передачи изображения к приемнику 44 изображений. Функцию передачи света к дистальному концу полностью выполняет защитный кожух. Исходя из этого внешний диаметр жесткого оптического стержня может быть уменьшен. Таким образом, можно изготовить эндоскопы диаметром в 2 мм или даже меньше. Защитный кожух 4 защитного устройства согласно изобретению может иметь внешний диаметр около 4 мм. Этот диаметр соответствует внешнему диаметру вводимой части эндоскопа малого диаметра известного уровня техники. Само собой разумеется, что изобретение может быть использовано для других диаметров больших или меньших.

Защитное устройство, в частности его защитный кожух, позволяет обеспечить хорошее направление света. По сравнению с известными эндоскопами можно использовать световой источник меньшей мощности. Описанный выше эндоскоп может работать с лампой в 24 Вт, в то время как лампы известных эндоскопов имеют мощности от 250 до 300 Вт.

Адаптируя форму дистальной линзы и объединенной с ней рассеивающей вставки, можно работать с эндоскопом при всех используемых углах наблюдений, например, 0°, 30°, 45°, 70° и 90°.

В эндоскопе согласно настоящему изобретению защитное устройство имеет одноразовое применение. Оно может быть легко надето на жесткий оптический стержень эндоскопа и легко снято. Жесткий оптический стержень можно использовать повторно. Между двумя последовательными исследованиями защитное устройство заменяется, а жесткий оптический стержень при необходимости дезинфицируется с помощью дезинфекционного средства. Таким образом, время иммобилизации эндоскопа между двумя исследованиями весьма уменьшено.

По сравнению с известными защитными кожухами защитный кожух 4 имеет большую толщину стенки, чтобы быть проводником света. Эта увеличенная толщина приводит к увеличению жесткости, которая позволяет также повысить безопасность в процессе введения.

Из вышесказанного следует, что заявленный эндоскоп проще известных. Стоимость его также может быть уменьшена.

Настоящее изобретение не ограничивается описанным выше в качестве неограничивающего примера варианта осуществления. Оно касается равным образом всех вариантов реализации, доступных специалисту в рамках нижеследующих пунктов формулы изобретения.

Группа изобретений относится к области медицины. Защитное устройство для эндоскопа содержит кожух с жесткой трубчатой цилиндрической частью, объединенной с гибкой муфтой. Жесткая трубчатая цилиндрическая часть выполнена из светопроводящего материала. Жесткая трубчатая цилиндрическая часть выполнена с возможностью направления света от источника света от ближнего конца к дистальному концу. Дистальный конец трубчатой цилиндрической части содержит средства для рассеяния и/или ориентации света, поступающего по трубчатой цилиндрической части. Эндоскоп обеспечивает использование защитного устройства для освещения исследуемой полости в теле пациента. Применение данной группы изобретений обеспечивает стерильную защиту за счет использования кожуха с муфтой. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Защитное устройство для эндоскопа, содержащее кожух с жесткой трубчатой цилиндрической частью (8), объединенный с гибкой муфтой (34), отличающееся тем, что жесткая трубчатая цилиндрическая часть (8) выполнена из материала, обеспечивающего передачу света, причем жесткая трубчатая цилиндрическая часть (8) обеспечивает направление света, исходящего из источника света у ближнего конца (10) к дистальному концу (12), при этом дистальный конец (12) трубчатой цилиндрической части (8) содержит средства (14, 16), обеспечивающие рассеяние и/или ориентирование света, направляемого по трубчатой цилиндрической части (8).

2. Защитное устройство по п.1, отличающееся тем, что трубчатая цилиндрическая часть (8) содержит сердцевину, выполненную из первого материала, причем сердцевина трубчатой цилиндрической части покрыта как с внутренней, так и с наружной стороны покрытием, выполненным из материала, имеющего коэффициент преломления, меньший коэффициента преломления первого материала.

3. Защитное устройство по п.2, отличающееся тем, что материал, используемый для изготовления сердцевины трубчатой цилиндрической части (8), выбран из группы, содержащей полистирены и РММА (полиметилметакрилат).

4. Защитное устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что материал, используемый для покрытия сердцевины, выбран из группы, содержащей РММА (полиметилметакрилат) и фторсодержащие полимеры.

5. Защитное устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что средства, обеспечивающие рассеяние и/или ориентацию света, содержат рассеивающую вставку (14) и угловую корректирующую линзу (16).

6. Защитное устройство по п.5, отличающееся тем, что рассеивающая вставка (14) является трубчатой деталью, имеющей одну поперечную плоскость, предназначенную для размещения на дистальном конце (12) трубчатой цилиндрической части (8), при этом поверхность, противоположная поперечной плоскости, имеет несколько ребер, в некоторых случаях скругленных, образующих несколько призм (30).

7. Защитное устройство по п.5, отличающееся тем, что рассеивающая вставка (14) размещена между угловой корректирующей линзой (16) и дистальным концом (12) цилиндрической трубчатой части (8), при этом между рассеивающей вставкой (14) и угловой корректирующей линзой (16) имеется свободное пространство, образующее воздушную линзу между этими двумя элементами.

8. Защитное устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что внешний диаметр его жесткой трубчатой части меньше 5 мм.

9. Эндоскоп, содержащий вводимую часть, имеющую ближний конец и дистальный конец, отличающийся тем, что вводимая часть содержит жесткий стержень со средствами передачи изображения от дистального конца к ближнему концу и защитное устройство по любому из пп.1-8, при этом эндоскоп содержит также световод, обеспечивающий формирование с помощью осветительных средств кольцевого светового пучка вокруг ближнего конца жесткого стержня, а также средства фиксации защитного устройства.

10. Эндоскоп по п.9, отличающийся тем, что он является видеоэндоскопом, при этом эндоскоп содержит корпус (2), в котором размещены приемник (44) изображений и оптический объектив (46), объединенный с приемником (44) изображений, причем приемник (44) изображений установлен коаксиально с коническим световодом (54), размещенным перед оптическим объективом (46) с возможностью направления света от внешних источников освещения для получения кольцевого светового пучка.

11. Эндоскоп по п.9 или 10, отличающийся тем, что жесткий стержень образован внешней металлической трубкой, внутри которой размещен оптический стержень, предназначенный для передачи изображения с дистального конца стержня с его ближнему концу.