DE3621053A1 - Faseroptisches okularendoskop - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein neues verbessertes faseroptisches Endoskop mit besonderer Fähigkeit zur Anpassung an Unter­ suchungs-, Diagnose- und Behandlungsbedingungen in den Augen.

Das Endoskop wurde als Werkzeug besonders brauchbar mit der Einführung von optischen Fasern als Mittel zum Leiten von Licht. Das Endoskop weist ein Bündel optischer Fasern auf, die mit einer an einem Ende angeordneten Lichtquelle ver­ bunden sind, um das zu untersuchende Gebiet zu beleuchten. Ein zweites Faserbündel, das koaxial zum ersten Faserbündel verläuft, weist üblicherweise Linsen und/oder Fokussiervor­ richtungen auf, um das beleuchtete Gebiet zu betrachten. In diesem zeiten Bündel leiten die optischen Fasern das Licht von der beleuchteten Szene zu einem entfernten Ort, wo dann diese Szene betrachtet werden kann, üblicherweise unter einem Mikroskop oder mittels eines Betrachtungsgeräts, das eine geeignete Verstärkung und Vergrößerung erlaubt.

Die ersten Vorrichtungen dieser Art wurden dazu verwendet, Maschinen zu untersuchen und zu inspizieren, die Flächen und Vertiefungen aufweisen, die nicht leicht einer Augenschein­ kontrolle unterzogen werden konnten, wie beispielsweise Zylinderwände, Turbinenblätter, Lager, Ventilsitze und ähnliches, welche Elemente üblicherweise nicht angeschaut oder inspiziert werden konnten, ohne die Maschine voll­ ständig auseinanderzubauen.

Mit Fortgang der Entwicklung, wurde das Gebiet der opti­ schen Fasern immer mehr erforscht und verbessert, und es wurden die Endoskopsonden kleiner und kleiner, so daß schließlich diese Vorrichtungen ihren Weg zu den Medizinern und Chirurgen fanden, die solche Geräte als sehr nützlich zur Untersuchung innerer Organe des Körpers, wie beispiels­ weise Venen und Arterien, um lediglich einige zu nennen, fanden.

Beispielsweise zeigt ein Blick auf die US-PS 39 41 121 mit dem Titel "Fokussierendes faseroptisches Nadelendoskop" ein verbessertes Endoskop, das eine Sonde von annähernd 18 Gauge besitzt und welches ein weites Anwendungsfeld im medizinischen Bereich zur Behandlung von Patienten gefunden hat. Die dargestellte Vorrichtung zeigt, wie optische Fasern, Schneidgeräte und Fokussierkontrollsteuereinrichtungen in einer Endoskopsonde untergebracht sind, die einen Durch­ messer von annähernd 18 Gauge besitzt.

Die US-PS 38 56 000 mit dem Titel "Endoskop" zeigt, wie die Endoskopsonde mit einem Prisma verbunden werden kann, das von einer Bedienungsperson vollsteuerbar ist und es erlaubt, den zu untersuchenden Bereich nicht nur von vorne, sondern auch von jeder Seite zu betrachten, wenn das Prisma gedreht wird.

Die US-PS 42 11 229 mit dem Titel "Laserendoskop" zeigt eine weitere Verbesserung des Basisendoskops, wobei hier ein Teleskop und ein Laserlinsensystem vorgesehen sind, nicht nur zur Untersuchung beleuchteter Gebiete, sondern auch zur Behandlung dieser Gebiete mit kohärentem Licht, wobei dies unter ständiger Kontrolle der Bedienungsperson geschieht. Die speziellen Instrumente können ein Zystokop, ein Bronchoskop, ein Laparaskop oder ein Rektoskop sein, abhängig von der besonderen Therapie, die angewandt wird. Das Konzept des Betrachtens und Behandelns mittels eines einzigen Instruments war ein großer Fortschritt in der Entwicklung der Endoskope.

Andere Patente, die sich auf Endoskope beziehen, sind z.B. die US-PS 38 80 148 mit dem Titel "Endoskop", in welcher ein rotierbares optisches Element offenbart ist, das in einer Umhüllung von einer Bedienungsperson gesteuert werden kann und eine Ansicht über einen weiten Winkel erlaubt. Des weiteren offenbart die US-PS 40 61 135 mit dem Titel "Binokularendoskop" weitere Anpassungen bei der Anwendung des Basisendoskops zur binokularen Vision, wobei eine Viel­ zahl von Kanälen einzelnen Augenteilen zugeführt sind.

In der vorliegenden Erfindung wird ein Endoskop beschrie­ ben, das insbesondere für den Gebrauch durch einen Augen­ chirurgen an Probleme anpaßbar ist, die bei einer Behand­ lung, Untersuchung, Diagnose im Zusammenhang mit dem Auge auftreten.

In der heute praktizierten Untersuchungsmethode wird bei der Untersuchung des Auges üblicherweise zunächst das Auge dilatiert, woraufhin anschließend der Arzt, unter der Annahme, daß der Patient eine klare Kornea und Linsen besitzt, äußere Linsen anbringt, wobei er dann mittels geeigneter optischer Geräte in der Lage ist, in den Augapfel hineinzuschauen, um Untersuchungen und Be­ dingungen festzustellen, die eine Behandlung erfordern.

Der Arzt ist dann in der Lage, im Sichtbereich der Optik Irrigator- und Schneidinstrumente einzuführen, die dazu verwendet werden können, Fasern und Blutgefäße zu schnei­ den und gleichzeitig eine Spülung durchzuführen, wobei alles im Rahmen des optischen Systems erfolgt.

Unglücklicherweise ist der Sichtbereich, abhängig von der verwendeten Optik, begrenzt und hängt ebenfalls ab vom Zu­ stand der Iris und der Linsen eines Patienten. Es ist offensichtlich, daß, wenn die Iris trüb oder die Linsen fehlerhaft sind, es unmöglich für den Arzt ist, das Innere des Augapfels zu betrachten, wodurch eine Behand­ lung äußerst schwierig und bei bestimmten Bedingungen oder Zuständen sogar unmöglich ist. Auf jeden Fall ist eine Be­ handlung solcher Gebiete, die außerhalb des Sichtbereichs der Qptik liegen, unmöglich. Beispielsweise Solche Gebiete unterhalb der Seite der Iris und in Richtung der Pupille können aus dem einfachen Grund nicht behandelt werden, weil sie von außen nicht zu sehen sind.

In der vorliegenden Erfindung wird ein Endoskop beschrie­ ben, das in der Lage ist, in den Augapfel eingebracht zu werden, und zwar in einer Weise, die eine Kontrolle durch den Arzt ermöglicht, wodurch es diesem nun gestattet ist, innere Bereiche des Auges vom Inneren des Auges her anzusehen, und dies in einer Weise, die bisher nicht möglich war.

Wenn das erfindungsgemäße Endoskop verwendet wird, ist es nun möglich, Bereiche unter der Iris und auf der Seite der Iris zu betrachten, die sonst unmöglich zu erreichen oder zu untersuchen waren. Mit dem Hinzufügen eines Lasers in das Endoskop ist es nun möglich, Bereiche zu behandeln, die nicht erreicht werden konnten, noch weniger mittels äußerer Linsen, die bisher im Stand der Technik verwendet worden sind, anzuschauen. Es sei hier ein Beispiel erwähnt: Einer der Hauptgründe für Glaukoma ist ein Leiden mit dem Namen Rubeosis, das zu einer Akkumulation von Flüssigkeit führt, die nicht abgeleitet werden kann und somit einen Druck in dem Auge aufbaut. Nun ist es möglich, diese Be­ reiche mittels des Endoskops zu behandeln, das Lasermöglich­ keiten besitzt, wie sie nachfolgend beschrieben werden.

Das Konzept ist dadurch revolutionär, daß Fernsehmonitoren an dem Output des Endoskops angeschlossen werden und Video­ bilder bereitstellen, die die Unterseite der Iris zeigen, wie sie von dem Endoskop gesehen wird. Das Endoskop war in der Lage, Bilder aufzunehmen, wobei es vom Inneren des Auges durch die Pupille des Patienten nach außen schaute und wieder­ gab, was der Patient normalerweise sieht. Die Fernsehbilder zeigen Abschnitte in dem Raum im Gesichtsfeld des Patienten, wie sie vom Inneren des Patienten gesehen werden und wie sie durch das Endoskop aufgenommen werden, das durch die Pupille des Patienten nach außen schaut.

Ein kürzliches Untersuchungsverfahren, das von den Erfindern durchgeführt worden ist, zeigt die Entfernung eines Katarakts in einem Augapfel eines Patienten. Die Szene wird vom Inneren des Auges gesehen und zeigt das Entfernen des Katarakts. Die Möglichkeit innerhalb der engen Toleran­ zen mit dem Endoskop zu arbeiten, erlaubt es, das Instru­ ment innerhalb eines Millimeters der Retina zu bewegen.

Wenn der Arzt Vorrichtungen nach dem Stand der Technik verwendet, um von außen in das Auge zu schauen, hat er die Tiefe des Feldes zu entscheiden und er hatte sehr vorsichtig zu sein, wenn er die Retina oder andere Gebiete berührt, wodurch irreversible Schäden hinsichtlich des Sehvermögens des zu untersuchenden oder zu behandelnden Patienten hätten entstehen können.

Das erfindungsgemäße Endoskop mit den genannten Möglichkei­ ten weist ein erstes Bündel optischer Fasern auf, die mit einer Lichtquelle in Verbindung stehen, um die zu unter­ suchenden Bereiche zu beleuchten. Ein zweites Bündel von optischen Fasern, das koaxial mit dem ersten Faserbündel verläuft, endet mit einem Ende an einer Linse, die dazu verwendet wird, das Gebiet zu betrachten, das von dem ersten Bündel beleuchtet wird. Auch das zweite Ende dieses Bündels endet an einer Linse, die zu einer Vidikonkamera aus­ gerichtet ist, die einen TV-Monitor speist. Im weitesten Sinne sind keine Fokussiersteuereinheiten notwendig, da die Vidikonkamera auf die Ausgangslinse des zweiten opti­ schen Faserbündels fokussiert ist und daher der TV-Monitor alles das zeigt, was im durch das erste Bündel von optischen Fasern beleuchtete Blickfeld der Betrachtungslinse liegt.

In dem Endoskop eingeschlossen ist eine koaxial zu dem ersten und dem zweiten Bündel verlaufende Leitung, die in erster Linie zur Behandlung solcher untersuchter Gebiete dient. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist diese Leitung gefüllt mit optischen Fasern, die mit einem Ende mit einer kohärenten Lichtquelle, wie beispielsweise einem Laser, in Verbindung stehen, wobei der Laser von dem Arzt bedient wird, wobei es sich um einen Laser handelt, der zur Behandlung solcher untersuchter Gebiete dient. Die Leitung kann auch dazu verwendet werden, Schnittwerkzeuge aufzu­ nehmen, um Proben zu entnehmen, die für weitere Unter­ suchungen von besonderen Fachärzten erforderlich sind.

Die Endoskopsonde ist vollständig von einer Umhüllung umgeben, die dergestalt ist, jede gewünschte Form anzu­ nehmen und beizubehalten und die im allgemeinen einen elliptischen Querschnitt besitzt.

Es wurde herausgefunden, daß der elliptische Querschnitt ein notwendiges Erfordernis für die Sondenumhüllung des Endoskops ist, da diese bevorzugte Form nicht nur ein ein­ faches Einsetzen der Sonde in den Augapfel ermöglicht, son­ dern es wurde herausgefunden, daß der von dem Chirurg ge­ machte Schnitt in den Augapfel ebenfalls eine elliptische Gestalt hat und somit der elliptischen Kontur der Sonde ermöglicht, sehr genau konform mit der Schnittgestalt, die das Einsetzen des Instruments in den Augapfel ermöglicht, zu verlaufen und somit Flüssigkeitsverluste und das Risiko einer Infektion zu vermindern.

Das Manövrieren der Endoskopsonde ist eine sehr delikate und präzise Angelegenheit, die von dem Arzt kontinuierlich auf dem TV-Monitor kontrolliert wird. Die besondere Gestalt der Umhüllung wird üblicherweise von dem Arzt vorgeformt, und zwar in einer Weise, wie sie bestimmt wird von der Be­ handlung, die in den zu untersuchenden Gebieten durchge­ führt werden soll. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die äußere Umhüllung eine Vielzahl von Skalenmarkie­ rungen auf, um dem Arzt Hinweise auf die Eindringtiefe der Sonde in den Augapfel zu geben.

In einer Ausführungsform besteht die Umhüllung üblicherweise aus Kunststoff und ist dadurch halbsteif gehalten, daß Sil­ berlegierungsstränge in den Kunststoff eingebettet sind, um der Sonde die halbsteife verformbare Form zu geben, die er­ forderlich ist, um sie zu dirigieren.

Es ist im weitesten Sinne erforderlich, daß die Sonde ver­ formbar und halbsteif ist, damit die Umhüllung in der Lage ist, eine bevorzugte Gestalt, die von dem Arzt vorherbe­ stimmt wird, beizubehalten.

Es werden verschiedene Ausführungen verwendet, um eine ver­ formbare halbsteife Endoskopsonde herzustellen. Die gegen­ seitig bevorzugt verwendete Sonde weist eine reine Kunst­ stoffumhüllung elliptischer oder ovaler Querschnittgestalt auf, die das erste Bündel optischer Fasern, das zur Beleuch­ tung der Szene verwendet wird, und ein koaxial dazu verlau­ fendes zweites Bündel optischer Fasern umschließt, welches letztere die zu untersuchende Szene betrachtet.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine zusätzliche Leitung koaxial zu den ersten und zweiten Bündeln vorge­ sehen und in einem Bereich der Umhüllung angeordnet, der vorzugsweise im Bereich der größten Krümmung liegt. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht die Umhüllung aus einem Kunststoffmaterial, wobei die erforderliche Steifheit zur Formung der Gestalt der Endoskopsonde erzielt wird durch eine separate verformbare Sonde, die in die beschriebene Leitung eingesetzt ist. Die verformbare Sonde, die in der Lage ist, jede gewünschte Gestalt beizubehalten, wird in die genannte Leitung eingeschoben und anschließend von dem Arzt im Hinblick auf das Gebiet des Auges, das untersucht und behandelt werden soll, in die gewünschte Form gebracht. Die eigentliche Endoskopsonde nimmt dann die Gestalt der verformbaren Sonde an, wodurch dem Arzt die absolute Kontrolle gegeben ist, hinsichtlich der momentanen Lage der Sonde und hinsichtlich der Bewegung der Sonde durch den Augapfel.

Die verformbare Sonde kann hohl oder mit optischen Fasern ausgefüllt sein und an einem Ende mit einer Laserquelle in Verbindung stehen, um die untersuchten Abschnitte des Auges zu behandeln.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 die nach dem Stand der Technik übliche Art, eine fundoskopische Untersuchung des Auges durchzufüh­ ren;

Fig. 2 ein entsprechend der erfindungsgemäßen Lehre ge­ staltes Endoskop;

Fig. 3 ein Filterrad zum Ändern der Farbe der Beleuchtung aus der Lichtquelle;

Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel zum Einsetzen eines Filters in die Lichtquelle;

Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie 5-5 in Fig. 2;

Fig. 6 einen Längsschnitt entlang der biegsamen Sonde aus Fig. 2;

Fig. 7 eine Darstellung einer halbsteifen Sonde zum Fest­ legen der Gestalt des flexiblen Endoskops;

Fig. 8 eine zweite Ausführungsform der in Fig. 7 darge­ stellten Sonde;

Fig. 9 eine Darstellung eines Querschnitts entlang der Linie 9-9 in Fig. 2; und

Fig. 10 eine Darstellung des Gebrauchs eines Okularendo­ skops während der Behandlung, der Diagnose und der Untersuchung des Auges.

In Fig. 1 ist ein Beispiel dargestellt, wie bisher Ophthalmolo­ gen Erkrankungen im Auge untersucht und behandelt haben. Der Arzt präpariert den Patienten, indem er dessen Pupillen er­ weitert und anschließend dessen Kopf in eine geeignete Vor­ richtung bringt, die eine Linse 10 aufweist, die so ange­ paßt ist, daß sie genau auf das Auge 12 paßt (vgl. Fig. 1). Wenn das Auge richtig dilatiert ist und unter der Annahme, daß der Patient eine klare Kornea und klare Linsen hat, ist es für den Arzt möglich, in den Augapfel und den Glaskörper­ raum hineinzuschauen, der das Innere des Auges 12 bildet.

In dieser Konfiguration ist es für den Arzt möglich, ein Instrument, beispielsweise ein Irrigations/Aspirations- Instrument, das Möglichkeiten zum Schneiden aufweist, ein­ zuführen, wodurch es ihm gestattet ist, Fasern und Teile des Auges mittels des Aspirationsgeräts zu entnehmen, um sie weiterer biopsischen Untersuchungen zuzuführen. Diese Vor­ richtungen und Geräte weisen üblicherweise einen Durchmes­ ser von 1-2 mm auf und stellen die chirurgischen Instru­ mente dar, die gegenwärtig verwendet werden. Vor der gegen­ wärtigen Erfindung gab es keine Techniken, in das Auge hineinzuschauen, außer der Möglichkeit, eine große Linse 10 vor das Auge zu setzen und das Innere des Glaskörperraums 14 visuell zu untersuchen.

Die Geometrie des Auges ist derart, daß das Untersuchungs­ gebiet in der Weise begrenzt ist, daß es unmöglich ist, solche Gebiete zu untersuchen, die bezüglich der Linse 16 eine seitliche Lage haben, wie beispielsweise die ziliaren Abschnitte der Retina 18 oder der Ora serrata 20, welche Bereiche außerhalb des Blickfelds liegen und somit durch die Linse 10 nicht sichtbar sind.

Es sind Experimente durchgeführt worden, bei denen Spiegel verwendet worden sind, die den Winkel in der Linse ver­ größern, jedoch gibt es eine Grenze hinsichtlich des Aus­ maßes, von außen in das Auge hineinzuschauen.

Mit der beschriebenen Erfindung ist es möglich, das Endoskop in den Glaskörperraum 14 einzusetzen, wodurch es dem Arzt ermöglicht wird, Bereiche anzuschauen, die sonst nicht sichtbar sind. Zusätzlich ist es ihm ermöglicht, die Unter­ seite der Iris 22 zu betrachten und chirurgische Maßnahmen durchzuführen, was bisher nicht möglich war. Durch das Hinzufügen eines Lasers zum Endoskop ist es nun möglich, Gebiete zu behandeln, die sonst nicht behandlungsfähig waren. Es besteht nunmehr die Hoffnung, daß die Hauptur­ sache von Glaukoma behandelt werden kann, indem der Flüssigkeitsdruck in dem Gebiet des Schlemmkanals 24 ab­ gelassen wird.

Eines der Hauptprobleme, die den Chirurg während der Ver­ wendung der Linsentechnik gemäß Fig. 1 beeinträchtigen, ist die Tatsache, daß stets die Tiefe des Feldes bestimmt werden muß, wenn Instrumente zum Schneiden oder Spülen oder Absaugen in dem Glaskörperraum 10 verwendet werden. Es ist beispielsweise von besonderer Wichtigkeit, daß während des Operierens im Auge die Retina 15 nicht berührt wird, und daß daher die Erfahrung des Chirurgen in der Beurteilung der Feldtiefe beim Operieren im Glaskörperraum 14 extrem kritisch ist und somit auch sehr gefährlich für den Patienten.

In Fig. 2 ist ein Endoskop dargestellt, das entsprechend der erfindungsgemäßen Lehre aufgebaut ist, gemäß welcher das Endoskop angepaßt ist, in das Auge eingeführt zu werden, um das Innere des Auges von innen zu betrachten und nicht von außen, wie es die herrschende Praxis ist. In dieser Fig. 2 ist ein optisches Faserendoskop 30 dargestellt, das in den Abmessungen ausreichend klein ist, um einen Eintritt in das Auge durch einen Schnitt zu gestatten, dessen Größe von 250 µm (tausendstel Millimeter) bis annähernd 3 mm variiert. Das Endoskop 30 ist vorgesehen für die Visuali­ sierung im Bereich einer Brennweite von 1 mm bis unendlich und sieht optische Fasern vor, um eine Beleuchtung bereit­ zustellen sowie eine Leitung zum Weiterleiten von hoch­ intensivem Licht für therapeutische Zwecke.

Das Endoskop 30 weist einen Griffbereich 32 auf, der an einem Ende mit einer etwa 1 m langen Arbeitssonde 34 ver­ bunden ist. Die biegsame Arbeitssonde wird nachfolgend in Verbindung mit den Fig. 5 und 6 näher beschrieben und be­ inhaltet Leitungen zum Halten von einem Bündel koaxialer optischer Fasern, die mit einer Lichtquelle in Verbindung stehen und einem Bündel koaxialer optischer Fasern, die mit einer Linse verbunden sind, um beleuchtete Bereiche per Augenschein zu untersuchen. Die flexible Arbeitssonde 34 ist vorzugsweise von einer Kunststoffumhüllung umgeben, die einen elliptischen Querschnitt besitzt, die näher in Fig. 5 dargestellt ist.

Das Bündel optischer Fasern, das in der flexiblen Arbeits­ sonde 34 angeordnet ist, wird von dem Griffkörper 32 auf­ genommen und solche optischen Fasern, die ausgelegt sind, mit einer Lichtquelle verbunden zu werden, führen durch eine flexible Leitung optischer Fasern 36 zu einer Lichtquelle 38.

Die externe Lichtquelle 38 ist konventioneller Bauart und weist einen Lichtstärkeregler 40 und einen Lichtausgangs­ anschluß 42 auf, an welchen das flexible optische Faserkabel 36 angeschlossen wird. Die Ausgangsbuchse 42 ist ausgelegt, entweder ein Filterrad 44, wie es in Fig. 3, oder ein Filter­ blatt 46, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, aufzunehmen, wodurch es der Bedienungsperson ermöglicht wird, die Farbe des Lichts zu steuern, das durch die optischen Fasern der Leitung 36 und die flexible Arbeitssonde 34 geschickt wird.

Das Bündel optischer Fasern, das in der flexiblen Arbeits­ sonde 34 angeordnet und dazu bestimmt ist, die beleuchteten Bereiche anzuschauen, wird einem getrennten Gehäuse 50 zu­ geführt, das mit dem Griffbereichkörper 32 verbunden ist. Die angesprochenen optischen Fasern enden in einer Linse 98, wie nachfolgend näher in Verbindung mit Fig. 9 erläutert wird. Es ist eine Vidikonkamera 52 vorgesehen, die so ausgelegt ist, daß sie auf das Linsenarrangement fokussierbar ist, das in dem Griffbereichkörper 32 angeordnet ist. Der Output des Vidikons wird einem TV-Monitor 54 zugeführt, wodurch es dem Arzt, der das Endoskop 30 betätigt, ermöglicht wird, alle unter Beleuchtung stehenden Bereiche zu betrachten, wenn die flexible Sonde 34 in das Auge eingesetzt und darin be­ wegt wird.

Die Lichtquelle 38 stellt eine Beleuchtung niedriger Stärke dar und ermöglicht es dem Arzt, wenn dieser die Lichtquelle mit verschiedenen Farbfiltern, wie beispielsweise dem Fil­ terrad 44 aus Fig. 3 oder dem Filterblatt 46 aus Fig. 4 ver­ wendet, Lichtwechsel durchzuführen, um unterschiedliche Wellenlängen zu erhalten, die intraokulare Fluoreszein­ untersuchungen gestatten, die je nach Wunsch des Arztes mit grünem oder rotem Licht durchgeführt werden können. Die an der Lichtquelle 38 vorgesehene Lichtstärkekontrolle 40 gestattet es dem Arzt, das Licht zum Wechsel der Farb­ temperatur und/oder der Intensität angepaßt an das Beobach­ ten oder das Aufzeichnen eines Videos vom TV-Monitor 84 zu steuern.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine besondere Leitung oder ein besonderer Kanal vorgesehen, um eine Photo­ strahlung (photo radiation) zum vorderen Ende der flexiblen Sonde 34 des Endoskops für eine Photostrahlungsbehandlung des Okulargewebes oder solcher Substanzen, die in den Okular­ komponenten enthalten sind. Dies ist in Verbindung mit den Fig. 6 bis 9 näher dargestellt.

Das Endoskop 30 ermöglicht das Betrachten des inneren Auf­ baus des Auges durch einen schmalen pars plana-Schnitt, wodurch es dem Arzt ermöglicht wird, einen besseren Ein­ blick in das Innere des Auges zu erhalten. Andererseits wird dadurch gleichzeitig ein Weg zur Behandlung intra­ okularer Krankheiten bereitgestellt. Das Endoskop stellt gleichzeitig ein System bereit, schwierige intraokulare Chirurgie unter Verwendung von Xenonlicht, Argonlaserlicht, Yaglaser- oder Laserlicht variabler Wellenlänge zu be­ treiben, was nachfolgend in Verbindung mit Fig. 9 näher erläutert wird.

Eines der Hauptprobleme im Zusammenhang mit dem Okular­ endoskop war die Gestalt der flexiblen Sonde 34, wenn diese in den in dem Auge vorgenommenen Schnitt eingesetzt war. Es wurde herausgefunden, daß es notwendig war, daß die flexible Sonde 34 in der Lage war, eine halbsteife Stel­ lung einzunehmen, um es dem Ophthalmologen zu gestatten, die Spitze der flexiblen Sonde in jede gewünschte Position im Auge zu bewegen. Gleichzeitig war in diesen Anforderungen enthalten, daß die Abmessung des Durchmessers der flexiblen Sonde so klein als möglich gehalten werden mußte, wobei gleichzeitig die Erfordernisse des Beleuchtens, des Be­ trachtens und des Behandelns in dem Auge zu beachten waren.

In Fig. 5 ist ein Querschnitt der flexiblen Sonde 34 aus Fig. 2 dargestellt, der dort entlang der Linien 5-5 ge­ zeigt wurde. Die flexible Sonde besitzt einen elliptischen Querschnitt, der in der bevorzugten Ausführungsform eine Längsabmessungen von annähernd 1,8 mm oder weniger und eine Breitenabmessung von annähernd 0,8 mm oder weniger auf­ weist. Die elliptische Gestalt wurde als notwendig er­ achtet, um ein leichtes Einsetzen des Endes der flexiblen Sonde 34 in den am Auge durchgeführten Schnitt sicherzu­ stellen, da herausgefunden wurde, daß der Schnitt selber eine elliptische Gestalt annimmt, wenn er ausgeführt worden ist. Der elliptische Querschnitt der flexiblen Sonde 34 hat unvorhergesehene Vorteile, nicht nur wegen der leichten Einsetzbarkeit, sondern ebenfalls wegen der Tatsache, daß er mit der Gestalt des Schnittes zusammenpaßt, wobei die Möglichkeit einer Infektion reduziert wird, da der Schnitt an der Oberfläche der flexiblen Sonde anhaftet.

Die flexible Sonde 34 wird von einer Kunststoffumhüllung 60 vollständig umschlossen und weist innerhalb ihrer Wandungen ein erstes Bündel optischer Fasern 62 auf, das der Be­ trachtung und Untersuchung der zu untersuchenden Gebiete dient. Das entgegengesetzte Ende des Bündels 62 ist durch das Griffgehäuse 32 geführt (vgl. Fig. 2) und endet in dem Gehäuse 50 in einer Linse 98, was in Fig. 9 näher darge­ stellt ist. Die Vidikonkamera 52, die in Fig. 2 dargestellt ist, ist auf die Endlinse fokussiert, um es dem TV-Monitor 54 zu ermöglichen, alles das anzuzeigen und darzustellen, was von dem Bündel 62 der optischen Fasern aus den Fig. 5 und 6 gesehen wird.

In der Umhüllung 60 sind weitere optische Fasern angeordnet, die allgemein mit dem Bezugszeichen 64 gekennzeichnet sind und - wie in Fig. 2 dargestellt - mit einer Lichtquelle 38 in Verbindung stehen. Während des Betriebs wird in der Lichtquelle 38 Licht erzeugt und durch die flexible Leitung 36 durch den Griffkörper 32 und die flexible Sonde 34 in das Bündel 64 aus optischen Fasern geschickt, um eine Beleuchtung der Bereiche zu erreichen, die von dem Arzt ausgesucht worden sind. Die Lichtstärke und die Filteran­ ordnung ist von dem Ophthalmologen steuerbar, wie durch die Kontrolleinrichtungen an der Lichtquelle 38 in Fig. 2 dar­ gestellt.

In dem in Fig. 5 dargestellten bevorzugten Ausführungsbei­ spiel ist eine separate Leitung 66 gezeigt, die in einem Abschnitt der Umhüllung 60 angeordnet ist, der sich im Be­ reich der maximalen Krümmung der Umhüllung befindet. Die Leitung 66 wird vorzugsweise als eine Öffnung für die An­ lieferung von Laserlicht verwendet, indem zusätzliche optische Fasern in die Öffnung eingesetzt werden und diese mit einer geeigneten Laserlichtquelle verbunden werden, die der Arzt dann dazu verwenden kann, diejenigen Gebiete zu behandeln, die unter Beobachtung stehen, wenn die flexible Sonde 34 in dem Auge bewegt wird.

Es gibt verschiedene Modifikationen hinsichtlich der flexiblen Sonde 34, einige Modifikationen waren jedoch erfolgreicher als die anderen.

Bei der Entwicklung des bevorzugten, in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiels wurde bald erkannt, daß ein kreisförmiger Querschnitt ein hohes Risiko einer Infektion einschloß und daß die Manipulation einer Sonde mit kreisförmigem Querschnitt durch den Ophthalmologen dazu führte, daß die optischen Fasern in der Umhüllung 60 beschädigt wurden.

Im weitesten Sinne ist es notwendig, daß die flexible Sonde 34 in der Lage ist, eine bevorzugte halbsteife Ge­ stalt anzunehmen und dabei das Erfordernis des Arztes zu eliminieren, die Sonde zu rotieren, was zu Beschädigungen der inneren optischen Fasern führt. Mitenthalten in diesen Anforderungen ist die Tatsache, daß der kleinste Durch­ messer der flexiblen Sonde 34 vorzugsweise so klein als möglich sein mußte, und bevorzugt im Bereich von nicht mehr als 2 mm liegen sollte.

Das Formbar- und gleichzeitig Halbsteifmachen der flexiblen Sonde 34 ergab ein Problem und ist Gegenstand fortlaufender Forschungen. Naheliegende Anregungen schlossen die Verwen­ dung unterschiedlicher Kunststoffmaterialien und Formen für die Umhüllung 66 ein, welche Materialien erlauben konnten, daß die Umhüllung die flexible Sonde 34 in einer bevorzug­ ten Position halten konnte, die von dem Arzt vorgeformt wurde. Das Anordnen von Silbersträngen, die vollständig in der Plastikumhüllung 60 angeordnet wurden, hat ebenfalls eine flexible Sonde mit der Möglichkeit ergeben, die vor­ geformte Gestalt aufrechtzuerhalten.

Das Verändern der Struktur der Umhüllung 60 und die Ver­ wendung von Silbersträngen haben eine formbare halbsteife flexible Sonde 34 hervorgebracht, sie war jedoch nicht zu­ friedenstellend, da der Querschnittsdurchmesser der flexib­ len Sonde 34 zunahm und eine Sonde ergab, deren Durchmesser größer war als derjenige der Sonde, die als bevorzugtes Ausführungsbeispiel in den Fig. 5, 6 und 7 dargestellt ist.

Es wird nun auf Fig. 6 bezug genommen, in der ein Längs­ schnitt der flexiblen Sonde 34 aus Fig. 2 dargestellt ist.

Der Längsschnitt in Fig. 6 zeigt einen Abschnitt der flexiblen Sonde 34 in detaillierter Darstellung. Die Um­ hüllung 60 schließt das der Betrachtung dienende optische Faserbündel 62, das koaxial mit den optischen Faserbündeln 64 verläuft, die der Beleuchtung dienen, ein.

Das Ende 68 der flexiblen Sonde 34 ist ein gemeinsames Ende für das Bündel der Beleuchtungsfasern 64 und das Bündel der Betrachtungsfasern 62. Am Endabschnitt des Bündels aus den Betrachtungsfasern 62 ist eine geeignete Linse 70 angebracht. Innerhalb der äußeren Umhüllung 60 und vorzugsweise am Punkt der maximalen Krümmung der Umhüllung ist die Öffnung 66 aus­ gebildet, die sich von dem Ende 68 über eine Länge von etwa 30 mm entlang der flexiblen Sonde 34 erstreckt. Die Öffnung 66 ist eine Zugriffsöffnung, die für eine Vielzahl von unter­ schiedlichen Funktionen verwendet werden kann.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist es sehr wichtig, daß der Ophthalmologe vollständig die Kontrolle über die Bewegung des Endabschnitts der flexiblen Sonde 34 behält und daß die flexible Sonde halbsteif und verformbar ist, um jede einmal von dem Arzt angeformte Gestalt anzunehmen. In diesem Erfordernis eingeschlossen ist die Tatsache, daß der Querschnittbereich als Ellipse beibehalten wird, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, und des weiteren, daß die kleinste Abmessung so klein als praktikabel und vorzugs­ weise im Bereich von 2 mm sein sollte.

Fig. 6 zeigt einen weggeschnittenen Bereich des Endes 68 der flexiblen Sonde 34, der die metrischen Skalenmarkie­ rungen 72 zeigt, die außen an der flexiblen Sonde 34 im Endbereich 68 angeorndet sind. Die Markierungen sind außen an der Umhüllung 60 vorgesehen und helfen dem Arzt bei der Bestimmung der Eindringtiefe des Endes des Endoskops in das Auge.

In die Öffnung 66 kann auch ein fester Silberdraht oder ein Draht aus einer Silberlegierung eingesetzt werden, wo­ bei dieser Draht halbsteif und verformbar ist und dem Arzt die Kontrolle über die Gestalt der flexiblen Sonde erlaubt.

In Fig. 7 ist ein Griff 80 dargestellt, der an einem Ende der verformbaren halbsteifen Sonde 82 angeordnet ist, die in der Lage ist, in jede von dem Arzt gewünschte Form ge­ bracht zu werden. Der Durchmesser der Sonde 82 ist so be­ messen, daß er in die Öffnung 66 in der in Fig. 6 darge­ stellten Umhüllung hineinpaßt.

Auf diese Weise hat der Arzt durch das Halten des Griffs 80 und das Einsetzen der Sonde 82 in die Leitung 62 die Kontrolle über den Endabschnitt der flexiblen Sonde 34, wobei gleichzeitig der Endabschnitt der flexiblen Sonde zu der gewünschten Form, die der Sonde 82 gegeben ist, konform geht.

In Fig. 8 ist ein zweites Ausführungsbeispiel mit einem Handgriff 84 und einer Sonde 86 dargestellt, wobei die Sonde 86 hohl ist und ein Bündel optischer Fasern bein­ haltet, das sich aus dem Inneren der Sonde heraus erstreckt und an dem Griff 84 an einem Ausgang 90 austritt. Das optische Faserbündel, das aus dem Ausgang 90 austritt, steht in Verbindung mit einer Laserlichtquelle 92, die von dem Ophthalmologen gesteuert und zur Behandlung sol­ cher Gebiete verwendet werden kann, die in dem Auge be­ leuchtet und betrachtet werden.

In Fig. 9 ist ein Querschnitt entlang der Linie 9-9 in Fig. 2 dargestellt. Der Querschnittsbereich der in Fig. 9 dargestellten Lichtkammer 50 zeigt das Ende de Faserbün­ dels 60, das der Betrachtung dient, welches in einem Schlitz 96 endet. Am Endabschnitt der optischen Fasern 60 ist eine Linse 98 fokussiert; alle beleuchteten Szenen, die von den optischen Fasern 60 gesehen werden, werden fest von den Linsen 98 fokussiert. Die Vidikonkamera 52 ist auf die Linse 98 fokussiert und zeichnet alle Szenen auf, die von dem anderen Ende der optischen Fasern 60 gesehen werden, wobei diese Szenen auf dem in Fig. 2 dargestellten TV-Monitor 54 wiedergegeben werden.

Der Schlitz 96 ist angepaßt, entweder ein kreisförmiges Filterrad 44 dergestalt, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, oder ein Filterblatt 46, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, aufzunehmen. Die speziellen verwendeten Filter stehen unter der Kontrolle des Arztes, während dieser das Endoskop ent­ weder zur Behandlung, zur Diagnose oder zur Untersuchung des Auges verwendet.

Ein Rückblick auf die Techniken, wie sie bisher verwendet worden sind und wie sie in Fig. 1 dargestellt wurden, zeigt, daß die bisher gebräuchlichen Methoden eine klare Kornea, adequate Vorkammerklarheit entsprechende Pupillenbereichs­ öffnungen, relativ klare Linsen oder das Fehlen von signi­ fikanten Linsenschatten erfordern, um bei intraokularen Bedingungen zu arbeiten. Gelegentliche Kornealverletzungen, Kornealschatten oder Narben zum Beispiel, Vorkammerblutungen oder Schatten, dichte Katarakte oder intraokulare Membranen stören oder verhindern einen adequaten Blick auf die intra­ okularen Strukturen und hindern den Fachmann daran, eine klare Sicht von außerhalb der Linse zu erhalten.

Mit der Verwendung des Okularendoskops, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, wird ein hervorragendes inneres Betrachtungs­ instrument bereitgestellt, das in der Lage ist, eine adequate Betrachtung selbst dann sicherzustellen, wenn Korneanarben, vorübergehende Blutungen, dichte Katarakte oder andere Schat­ ten vorhanden sind. Zusätzlich können Behandlungsmodalitäten, die gleichzeitig einen klaren visuellen Zugang erfordern, durchgeführt werden, wie beispielsweise Laser- oder Xenon­ lichtbehandlungen durch das Endoskop durch Verwendung der Ausführungsform, wie sie in Fig. 9 dargestellt ist.

In Fig. 10 ist in einer Querschnittsansicht eines Auges 12 dargestellt, wie das Endoskop 30 verwendet werden kann, um im Auge gelegene Probleme zu behandeln, zu diagnostizieren und zu untersuchen.

Fig. 10 zeigt die Vitrektomie intravitrealer Strang- und Spannungsablösung. Das Endoskop 30 wird durch einen Schnitt vorzugsweise in der Nähe der Sehne des seitlichen Rektus­ muskels 100 im Augapfel in den Glaskörperraum 102 eingeführt,

bis der abgelöste Strang 104 gefunden wird. Der Vitrektor 106 wird vorzugsweise durch einen Schnitt am entgegenge­ setzten Ende des Auges 12 unter vollständiger Führung durch das Endoskop 30, das die Fähigkeit zum Beleuchten und zum Betrachten der ausgewählten Bereiche hat, eingeführt. In dieser Umgebung kann der Arzt den Vitrektor 106 in Position bringen, wobei alles unmittelbar unter Beobachtung durch das Endoskop geschieht, er kann schneiden, spülen, absaugen, wie es die Erfordernisse nötig machen.

Dieses Einsetzverfahren des Endoskops 30 in das Auge be­ seitigt das Problem der Feldtiefe beim Verwenden von Außen­ linsen, da der Vitrektor stets und unmittelbar unter der Kontrolle des Betrachtungsendes des Endoskops 30 steht.

Claims (15)

1. Okularendoskop, gekennzeichnet durch ein erstes Bündel (64) optischer Fasern, die zum Weiterleiten von Licht und Be­ leuchten ausgewählter Gebiete mit ihrem einen Ende an ihrem anderen Ende mit einer Lichtquelle (38) verbunden sind, ein zweites Bündel (62) optischer Fasern, die koaxial zum ersten Bündel (64) verlaufen und mit einem Wiedergabegerät (54) an einem Ende und einer Linse am anderen Ende ausge­ stattet sind, um die genannten, von dem ersten Bündel (64) beleuchteten Gebiete zu betrachten, und durch eine halbsteife, verformbare flexible Umhüllung (60), die das erste und das zweite Bündel (64 bzw. 62) umschließt, wobei der Gesamtquerschnitt der Umhüllung, in der das erste Bündel und das zweite Bündel der optischen Fasern enthalten sind, einen Querschnitt aufweist, der annähernd die Gestalt einer Ellipse besitzt, wobei das Einsetzen der Sonde des Endoskops erleichtert wird durch das konforme Aus­ bilden der Gestalt entsprechend der Gestalt eines Einschnitts in das Auge, wodurch das Infektionsrisiko vermindert wird.

2. Okularendoskop, gekennzeichnet durch ein erstes Bündel (64) optischer Fasern, die zum Weiterleiten von Licht und Be­ leuchten ausgewählter Gebiete mit ihrem einen Ende an ihrem anderen Ende mit einer Lichtquelle (38) verbunden sind, ein zweites Bündel (62) optischer Fasern, die koaxial zum ersten Bündel (64) verlaufen und mit einem Wieder­ gabegerät (54) an einem Ende und einer Linse am anderen Ende ausgestattet sind, um die genannten von dem ersten Bündel (64) beleuchteten Gebiete zu betrachten, eine Leitung (66), die koaxial mit dem ersten und dem zweiten Bündel (64 bzw. 62) verläuft und geeignet ist, eine äußere Sonde (82, 86) aufzunehmen, und durch eine Umhüllung (60), welche das erste Bündel (64), das zweite Bündel (62) und die Leitung (82, 86) in einer flexiblen Anordnung umschließt und einen elliptischen Querschnitt aufweist.

3. Okularendoskop nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine biegsame Sonde (82, 86), die in die Leitung (66) eingesetzt ist, wobei die äußere Form und Gestalt der Umhüllung (60) in jede beliebige Form gebracht werden kann.

4. Okularendoskop nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Leitung (66) in einem Abschnitt der Umhüllung (60) angeordnet ist.

5. Okularendoskop nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (66) in dem Bereich der größten Krümmung der Umhüllung (60) angeordnet ist.

6. Okularendoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Umhüllung aus Kunst­ stoffmaterial besteht.

7. Okularendoskop, gekennzeichnet durch ein erstes Bündel (64) optischer Fasern, die zum Weiterleiten von Licht und Be­ leuchten ausgewählter Gebiete mit ihrem einen Ende an ihrem anderen Ende mit einer Lichtquelle (38) ver­ bunden sind, ein zweites Bündel (62) optischer Fasern, die koaxial zum ersten Bündel (64) verlaufen und mit einem Wieder­ gabegerät (54) an einem Ende und einer Linse am anderen Ende ausgestattet sind, um die genannten von dem ersten Bündel (64) beleuchteten Gebiete zu betrachten, eine Leitung (66), die koaxial zum ersten und zum zweiten Bündel (64 bzw. 62) angeordnet ist, eine Umhüllung (60), die das erste Bündel (64), das zweite Bündel (62) und die Leitung (66) in einer flexiblen Anordnung umschließt, und durch eine halbsteife, verformbare Sonde (82, 86), die in der Lage ist, jede gewünschte Gestalt anzunehmen und beizubehalten, und die so ausgelegt ist, daß sie in die Leitung (66) eingesetzt werden kann, wobei die Umhüllung (60) in eine Gestalt gebracht wird, die konform der Gestalt der Sonde (82,84) ist.

8. Okularendoskop nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (60), die das erste Bündel (64), das zweite Bündel (62) und die Leitung (66) aufweist, eine elliptische Querschnittsgestalt besitzt.

9. Okularendoskop nach Anspruch 7 oder 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Leitung (66) innerhalb der Um­ hüllung (60) angeordnet ist.

10. Okularendoskop nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (66) in einem Abschnitt der Umhüllung (60) angeordnet ist, der die größte Krümmung aufweist.

11. Okularendoskop nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Sonde (82, 86) hohl und derart ausgebildet ist, daß sie eine Vorrichtung zur Diagnose und zur Behandlung aufnehmen kann.

12. Okularendoskop nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die hohle Sonde (82, 86) ein Bündel aus optischen Fasern aufweist, das mit einer Laserlichtquelle (92) verbunden ist, um die beleuchteten Gebiete zu behandeln.

13. Okularendoskop nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Bündel (62) aus optischen Fasern an ihrem der Wiedergabevor­ richtung (54) zugewandten Ende an einer Linse (98) endet.

14. Okularendoskop nach mindestens einem der Ansprüche bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiedergabevor­ richtung eine TV-Vidikonkamera (52) aufweist, die auf die Linse (98) fokussiert ist und ein Videosignal einem TV-Monitor (54) zur Wiedergabe der durch das erste Bündel (64) beleuchteten Szene weitergibt.

15. Okularendoskop nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Wiedergabegerät ein TV-Monitor (54) ist.