ЭНДОСКОП
ENDOSCOPE

Изобретение относится к области эндоскопов и используется в эндоскопической хирургии, в частности к области эндоскопов с постоянным промыванием. Данный тип эндоскопов используется в гистероскопии и цистоуретроскопии для проведения операций в жидкой среде под одновременным визуальным контролем.
Известны конструкции эндоскопов, состоящие из оптического канала для передачи изображения внутренних органов к глазу или видеосистеме, осветительного канала для передачи света от источника света внутрь человеческого тела, канала для подачи жидкой среды внутрь, канала для вывода жидкой среды наружу, инструментального канала для введения эндохиругического инструмента, например ножниц. Такой эндохирургический инструмент имеет форму длинной цилиндрической трубки с рабочими частями с одной стороны и рукояткой управления с другой. («Инструменты и приборы для малоинвазивной хирургии» под редакцией С.И.Емельянова и И.В.Федорова, Санкт Петербург, 2004 г.).
Общим требованием к подобным эндоскопам является то, что они должны иметь минимально возможный наружный диаметр. С другой стороны, чем больше диаметр оптического канала, тем более качественным и ярким будет изображение через эндоскоп, а с увеличением диаметра инструментального канала и соответственно диаметра инструмента расширяются и улучшаются возможности хирургического вмешательства. И оптический, и инструментальный канал имеют в сечении форму круга.
Также общим требованием к эндоскопам с постоянным промыванием является наличие отделенных друг от друга канала для подачи жидкой среды внутрь и канала для вывода ее наружу. По этим каналам жидкая среда постоянно поступает внутрь и выводится наружу, унося вместе с собой кровь и остатки тканей, обеспечивая тем самым ясность операционного поля, наблюдаемого через оптический канал эндоскопа.
Известен патент №US 5509892 от 23.04.1996 г. «Эндоскопический инструмент» (цистоуретроскоп), МПК A61B 1/12, A61B 1/307, который относится к эндоскопам непрерывного промывания. Данный эндоскоп состоит из наружного и внутреннего ствола. Наружный ствол имеет овальную форму поперечного сечения. Внутренний ствол имеет контур поперечного сечения, сформированный двумя полудугами окружностей разного диаметра. Эти полудуги обращены друг к другу открытыми зонами и соединены прямыми линиями. Внутренний и наружный стволы имеют такую форму и размеры, что касаются друг друга в трех точках на всем своем протяжении, формируя три отделенные друг от друга пространства между внутренним и наружным стволом. Эти пространства используются для подачи жидкой среды внутрь и наружу. Во внутреннем стволе на место полудуги большого диаметра вставляется обычная оптическая трубка, или жесткий эндоскоп, а на место полудуги меньшего диаметра вставляется рабочий инструмент. Между рабочим инструментом, оптической трубкой и внутренним стволом остается дополнительное место для потока жидкой среды. Обычная оптическая трубка, или жесткий эндоскоп, используемая с данным цистоуретроскопом, конструктивно представляет собой коаксиально расположенные цилиндрические наружную и внутреннюю трубку, между которыми уложено оптическое волокно, формирующее осветительный канал для передачи света от источника света во внутренние полости тела. Во внутренней трубке находится оптический канал, передающий изображение внутренних органов к глазу или видеосистеме.
Недостатком данного изобретения являются слишком большой наружный диаметр цистоуретроскопа по сравнению с суммой диаметров оптического канала и рабочего инструмента, потому что он увеличен на величину свободного пространства между внутренним и наружным стволами в верхней части, на величину кольцевой зоны, занятой оптическим волокном в обычной оптической трубке, и на толщину стенок наружной трубки обычного эндоскопа, используемого в этом изобретении.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является патент №US 2001056222 от 27.12.2001 г., «Эндоскоп», МПК A21B 1/12. Он является эндоскопом постоянного промывания, состоящим из наружного ствола и внутреннего элемента, имеющего сложный профиль в своем поперечном сечении, напоминающий почку (kidney-shaped). Такая форма сечения внутреннего элемента позволяет очень рационально использовать пространство сечения наружного ствола. Внутри внутреннего элемента в продольном направлении расположены: оптический канал, как минимум один осветительный канал, как минимум один канал подачи жидкой среды внутрь и как минимум один канал для вывода жидкой среды наружу. Оптический канал представляет собой цилиндрическую трубку, в которой размещается оптическая система. Остальные каналы выполнены в виде камер в общем виде произвольной формы, так чтобы полностью заполнить и использовать свободное пространство внутреннего элемента, имеющего сложный профиль.
Более оптимальным для эндоскопов является наличие двух осветительных каналов, разнесенных в пространстве относительно друг друга, чтобы обеспечить бестеневое освещение объектов. Поэтому данный патент предусматривает вариант наличия пяти камер внутри внутреннего элемента: центральная цилиндрическая - для оптического канала, две камеры по разные стороны от оптического канала - для двух осветительных каналов и две камеры по разные стороны от оптического канала - для каналов подачи жидкой среды внутрь и наружу. Между вогнутой стороной внутреннего элемента и внутренней стороной наружного ствола располагается инструментальный канал - пространство для введения рабочего инструмента. Форма и размеры внутреннего элемента таковы, что при введении рабочего инструмента, имеющего поперечное сечение в форме круга, еще остается свободное пространство между ним, внутренним элементом и внутренними стенками наружного ствола для дополнительного канала оттока или притока жидкости. Такое устройство эндоскопа является наиболее оптимальным с точки зрения минимизации внутреннего диаметра наружного ствола и, соответственно, всего эндоскопа. Этот диаметр получается равным сумме диаметров инструментального и оптического каналов плюс удвоенная толщина стенки внутреннего элемента.
Недостатком данного изобретения является технологическая сложность изготовления внутреннего элемента со сложным профилем и разделенного в продольном направлении на четыре или пять внутренних продольных камер. По меньшей мере, две из этих камер будут иметь поперечное сечение неправильной формы. Если камеры внутри внутреннего элемента формировать, устанавливая внутрь тонкие трубки, то полезная площадь сечения будет «съедаться» толщиной стенок этих трубок. Если эти каналы получать путем установки разделительных перегородок внутри профилированной трубки, то такая технология будет и неудобна, и сложна, и дорогостояща. Кроме того, сами перегородки тоже «съедают» полезную площадь сечения, которую можно было бы использовать, увеличив размер сечения каких-либо каналов.
Еще одним недостатком этого изобретения является сложность предстерилизационной очистки каналов подачи и отвода жидкой среды, расположенных в тонких камерах неразборного внутреннего элемента, от солей, следов крови и остатков тканей.
Решаемой задачей данного изобретения является создание эффективного устройства эндоскопа за счет упрощения внутреннего элемента и технологии его изготовления, увеличения полезной площади сечения наружного ствола, обеспечения простоты очистки каналов подачи и отвода жидкой среды.
Техническая задача достигается тем, что в эндоскопе, содержащем внутренний элемент и наружный ствол, внутри которого расположены оптический канал, представляющий собой цилиндрическую трубку, расположенную в центре внутреннего элемента, содержащую систему передачи изображения, два осветительных канала, расположенных слева и справа от оптического канала, два канала подачи и отвода жидкой среды, инструментальный канал и дополнительный канал подачи или отвода жидкой среды, причем внутренний элемент, представляющий собой трубку, имеющую сложный профиль поперечного сечения, расположен внутри наружного ствола в его верхней половине и выходит за пределы верхней половины его окружности нижними точками касания своей поверхности с поверхностью наружного ствола, при этом инструментальный канал расположен между вогнутой нижней стороной внутреннего элемента и внутренней поверхностью наружного ствола, а дополнительный канал отвода или подачи жидкой среды расположен в свободном пространстве между внутренним элементом, инструментальным каналом и стенками наружного ствола, сложный профиль поперечного сечения внутреннего элемента выполнен в виде трапеции с вогнутым основанием, касаемой наружного ствола в трех точках на всем его протяжении, формируя между наружным стволом и внутренним элементом три отделенные друг от друга камеры, две из которых расположены по обе стороны от внутреннего элемента, формируя каналы для подачи или отвода жидкой среды, а оптическим каналом, расположенным в центре внутреннего элемента, образованы другие равные по площади камеры неправильной формы, заполненные оптическим волокном, формируя при этом осветительные каналы.
Для пояснения сущности устройства рассмотрим Фиг.1 - вид на эндоскоп сбоку и Фиг.2 - поперечное сечение эндоскопа по линии 1-1, где:
1 - наружный ствол,
2 - внутренний элемент,
3 - замок,
4 - конус,
5 - краник жидкой среды,
6 - запорный клапан,
7 - трубка оптического канала,
8 - оптический канал,
9 - осветительный канал,
10 - дополнительный канал подачи жидкости,
11 - инструментальный канал,
12 - осветительный канал,
13 - канал для подачи и/или отвода жидкой среды,
14 - канал для подачи и/или отвода жидкой среды,
15 - краник жидкой среды,
16 - световой разъем,
17 - наглазник.
Принцип работы:
Внутренний элемент 2 вставляется в наружный ствол 1 и фиксируется с помощью замка 3 по конусу 4 для обеспечения герметизации. Для облегчения манипуляциями рабочим инструментом за пределами наружного ствола внутренний элемент 2 отклонен от оси инструментального канала 11 в сторону и оканчивается наглазником 17, через который осуществляется визуальный контроль. Рабочий инструмент вставляется в инструментальный канал 11 через запорный клапан 6, который предотвращает утечки жидкой среды. Через световодный разъем 16 свет от источника света попадает в осветительные каналы 9 и 12, а по ним внутрь человеческого тела. Краники 5 и 15 на наружном стволе соединяются через штуцеры с помощью гибких трубок с насосом, который регулирует ток жидкой среды через эндоскоп. Через краник 5 жидкая среда вводится внутрь канала подачи жидкой среды, через краник 15 жидкая среда выводится из канала вывода жидкой среды. В центре внутреннего элемента 2 в цилиндрической трубке 7 находится оптический канал 8. По нему изображение внутренних органов передается к наглазнику 17. Оптический канал 8 делит оставшуюся площадь сечения внутреннего элемента на два осветительных канала 9 и 12, заполненных оптическим волокном. Между внутренним элементом и наружным стволом находятся два канала 13 и 14 для подачи и/или отвода жидкой среды. Между вогнутой стороной внутреннего элемента и внутренней поверхностью наружного ствола находится инструментальный канал 11. В оставшейся свободной части этого пространства находится дополнительный канал 10 подачи и/или отвода жидкой среды.
По сравнению с известными аналогами конструкция внутреннего элемента упрощается, внутреннее сечение наружного ствола используется наиболее оптимально, поскольку суммарная полезная площадь внутреннего сечения увеличивается за счет исключения перегородок внутри внутреннего элемента. Также преимуществом данного изобретения является сравнительная простота технологии изготовления внутреннего элемента со сложным профилем в виде трапеции с вогнутым основанием, но без всяких перегородок внутри. Еще одним преимуществом этого изобретения является возможность доступа и простота предстерилизационной очистки всех каналов подачи и отвода жидкости от солей, следов крови и остатков тканей, поскольку наружный ствол является съемным, а все эти каналы формируются только при вставлении внутреннего элемента в наружный ствол.