DE10356315B4 - Endoscopes with balloon attachment and their manufacture - Google Patents
Endoscopes with balloon attachment and their manufacture Download PDFInfo
- Publication number
- DE10356315B4 DE10356315B4 DE2003156315 DE10356315A DE10356315B4 DE 10356315 B4 DE10356315 B4 DE 10356315B4 DE 2003156315 DE2003156315 DE 2003156315 DE 10356315 A DE10356315 A DE 10356315A DE 10356315 B4 DE10356315 B4 DE 10356315B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- endoscope
- balloon
- plate
- shaped holder
- holder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 24
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 54
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 40
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 28
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 21
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 6
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 3
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 26
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 21
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 15
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 15
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 13
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 13
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 12
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 12
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 12
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 10
- 238000002120 advanced silicon etching Methods 0.000 description 9
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 9
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 9
- 241000047428 Halter Species 0.000 description 8
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 8
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 8
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 8
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000005297 pyrex Substances 0.000 description 7
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 238000004518 low pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 5
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 5
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 4
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 4
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 4
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 4
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 4
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 4
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 3
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 3
- 210000003743 erythrocyte Anatomy 0.000 description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 3
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000010345 tape casting Methods 0.000 description 3
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000010339 dilation Effects 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 2
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 2
- IYVCXLAGSZWAEQ-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,2,3,3,4,4,4a,5,5,6,6,7,7,8,8,8a-octadecafluoronaphthalene;1-[1,2,2,3,3,4,5,5,6,6-decafluoro-4-(trifluoromethyl)cyclohexyl]-2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-decafluoropiperidine Chemical compound FC1(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C2(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C21F.FC1(F)C(F)(F)C(C(F)(F)F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C1(F)N1C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C1(F)F IYVCXLAGSZWAEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000006090 Foturan Substances 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N Heparin Chemical compound OC1C(NC(=O)C)C(O)OC(COS(O)(=O)=O)C1OC1C(OS(O)(=O)=O)C(O)C(OC2C(C(OS(O)(=O)=O)C(OC3C(C(O)C(O)C(O3)C(O)=O)OS(O)(=O)=O)C(CO)O2)NS(O)(=O)=O)C(C(O)=O)O1 HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000007625 Hirudins Human genes 0.000 description 1
- 108010007267 Hirudins Proteins 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000002583 angiography Methods 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 239000003146 anticoagulant agent Substances 0.000 description 1
- 229940127219 anticoagulant drug Drugs 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 238000004049 embossing Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 229960002897 heparin Drugs 0.000 description 1
- 229920000669 heparin Polymers 0.000 description 1
- WQPDUTSPKFMPDP-OUMQNGNKSA-N hirudin Chemical compound C([C@@H](C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(=O)N1[C@@H](CCC1)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC(OS(O)(=O)=O)=CC=1)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(O)=O)NC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)CNC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)[C@H](CC(N)=O)NC(=O)[C@H](CC=1NC=NC=1)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CCC(N)=O)NC(=O)[C@H]1N(CCC1)C(=O)[C@H](CCCCN)NC(=O)[C@H]1N(CCC1)C(=O)[C@@H](NC(=O)CNC(=O)[C@H](CCC(O)=O)NC(=O)CNC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@H]1NC(=O)[C@H](CCC(N)=O)NC(=O)[C@H](CC(N)=O)NC(=O)[C@H](CCCCN)NC(=O)[C@H](CCC(O)=O)NC(=O)CNC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)CNC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H]([C@@H](C)CC)NC(=O)[C@@H]2CSSC[C@@H](C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)N[C@H](C(=O)N[C@H](C(NCC(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N2)=O)CSSC1)C(C)C)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H]1NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](CC(N)=O)NC(=O)[C@H](CCC(N)=O)NC(=O)CNC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CCC(O)=O)NC(=O)[C@H]([C@@H](C)O)NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@H](CC=2C=CC(O)=CC=2)NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@@H](N)C(C)C)C(C)C)[C@@H](C)O)CSSC1)C(C)C)[C@@H](C)O)[C@@H](C)O)C1=CC=CC=C1 WQPDUTSPKFMPDP-OUMQNGNKSA-N 0.000 description 1
- 229940006607 hirudin Drugs 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000002757 inflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 210000000265 leukocyte Anatomy 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229920003223 poly(pyromellitimide-1,4-diphenyl ether) Polymers 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000306 polymethylpentene Polymers 0.000 description 1
- 239000011116 polymethylpentene Substances 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000002601 radiography Methods 0.000 description 1
- 238000001454 recorded image Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 210000001179 synovial fluid Anatomy 0.000 description 1
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical compound FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000451 tissue damage Effects 0.000 description 1
- 231100000827 tissue damage Toxicity 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/00163—Optical arrangements
- A61B1/00165—Optical arrangements with light-conductive means, e.g. fibre optics
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/00064—Constructional details of the endoscope body
- A61B1/00071—Insertion part of the endoscope body
- A61B1/0008—Insertion part of the endoscope body characterised by distal tip features
- A61B1/00082—Balloons
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/00064—Constructional details of the endoscope body
- A61B1/00071—Insertion part of the endoscope body
- A61B1/0008—Insertion part of the endoscope body characterised by distal tip features
- A61B1/00101—Insertion part of the endoscope body characterised by distal tip features the distal tip features being detachable
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/00064—Constructional details of the endoscope body
- A61B1/0011—Manufacturing of endoscope parts
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/00163—Optical arrangements
- A61B1/00174—Optical arrangements characterised by the viewing angles
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/00163—Optical arrangements
- A61B1/00174—Optical arrangements characterised by the viewing angles
- A61B1/00181—Optical arrangements characterised by the viewing angles for multiple fixed viewing angles
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/012—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor characterised by internal passages or accessories therefor
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
- G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
- G02B23/2407—Optical details
- G02B23/2423—Optical details of the distal end
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/313—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor for introducing through surgical openings, e.g. laparoscopes
- A61B1/3137—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor for introducing through surgical openings, e.g. laparoscopes for examination of the interior of blood vessels
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/313—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor for introducing through surgical openings, e.g. laparoscopes
- A61B1/317—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor for introducing through surgical openings, e.g. laparoscopes for bones or joints, e.g. osteoscopes, arthroscopes
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Surgery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Endoscopes (AREA)
Abstract
Endoskop (100) mit einer Außenhülle (7), wenigstens einem dem distalen Bereich des Endoskops (100) Licht zuführenden Element (18), wenigstens einem zur Übertragung von Bildinformationen eines Objektes im distalen Bereich geeigneten Element (20), wenigstens einem gas- oder flüssigkeitsleitenden Element (13) und einem Ballonaufsatz (14a, 14b) im distalen Bereich mit einem aufweitbaren, transparenten Ballonelement (6), dadurch gekennzeichnet, dass der Ballonaufsatz (14a, 14b) im distalen Bereich wenigstens einen plattenförmigen Halter (1) mit mindestens einem den Halter (1) durchsetzenden Loch (5) aufweist, wobei zumindest zwei gegenüberliegende Flach-Seiten des plattenförmigen Halters (1), die von mindestens einem Loch (5) durchsetzt sind, als Flächen ausgestaltet sind und als wenigstens ein plattenförmiger Halter (1) ein oder mehrere solche verwendet werden, bei dem oder denen jeweils ein Ballonelement (6) auf nur einer Flach-Seite des plattenförmigen Halters (1) das oder die Löcher (5) überdeckend aufgebracht und so als nur diese Flach-Seite des Halters ganz oder teilweise überdeckende dehnbare Schicht aufgetragen...endoscope (100) with an outer shell (7), at least one distal region of the endoscope (100) light afferent Element (18), at least one for transmitting image information an object in the distal region suitable element (20), at least one gas or liquid-conducting Element (13) and a balloon attachment (14a, 14b) in the distal region with an inflatable, transparent balloon element (6), characterized that the balloon attachment (14a, 14b) in the distal region at least a plate-shaped Holder (1) with at least one hole (5) passing through the holder (1) having at least two opposite flat sides of disc-shaped Holders (1), which are interspersed by at least one hole (5), as surfaces are configured and as at least one plate-shaped holder (1) one or more such are used, in which or each one a balloon element (6) on only one flat side of the plate-shaped holder (1) the hole (s) (5) overlapping applied and so as just this flat side of the holder whole or partially covering stretchy Layer applied ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Endoskop mit einer Außenhülle, wenigstens einem dem distalen Bereich des Endoskops Licht zuführenden Element, wenigstens einem zur Übertragung von Bildinformationen eines Objektes im distalen Bereich geeigneten Element, wenigstens einem gas- oder flüssigkeitsleitenden Element und einem Ballonaufsatz im distalen Bereich mit einem aufweitbaren, transparenten Ballonelement und Verfahren zu dessen Herstellung.The The invention relates to an endoscope having an outer shell, at least one distal Area of the endoscope light-feeding Element, at least one for transmission suitable for image information of an object in the distal region Element, at least one gas or liquid-conducting element and a balloon attachment in the distal region with an expandable, transparent balloon element and method for its production.
Erkrankungen der Gefäße und des Herzens gehören zu den Hauptursachen von Tod oder Invalidität. Ein Hauptaugenmerk bei bei der Diagnose und Behandlung dieser Krankheiten richtet sich auf minimal invasive Operationsmethoden, wie die Aufweitung verengter Gefäße mit Ballon-Endoskopen oder die Entfernung intraluminaler Ablagerungen beispielsweise mit Lasern. Hierbei bedarf es geeigneter Verfahren zur Darstellung des Inneren des Gefäßsystems. Hauptproblem hier, wie auch bei Anwendungen bei Flüssigkeiten in anderen Hohlräumen, wie Herz, Verdauungstrakt oder Gelenkspalt, ist die sehr starke Absorption und/oder Streuung von UV-, IR- und insbesondere sichtbarem Licht in Flüssigkeiten mit entsprechende elektromagnetische Wellen absorbierenden und/oder insbesondere streuenden (trübenden) Komponenten, wie roten Blutkörperchen in Blut oder Leukozyten in entzündlicher Gelenkflüssigkeit, so dass der Einsatz üblicher optischer Endoskope (Verwendung von Licht im sichtbaren Bereich) unmöglich ist, weil kein ausreichend großes Sichtfeld verwirklicht werden kann.diseases the vessels and the Heart belong the main causes of death or disability. A main focus in at The diagnosis and treatment of these diseases is directed minimally invasive surgical methods, such as the dilation narrowed Vessels with balloon endoscopes or the removal of intraluminal deposits, for example with Lasers. This requires suitable methods for the representation of Inside of the vascular system. Main problem here, as well as in applications with liquids in other cavities, like Heart, digestive tract or joint space, is the very strong absorption and / or scattering of UV, IR and in particular visible light in liquids with appropriate electromagnetic waves absorbing and / or especially scattering (clouding) Components, such as red blood cells in Blood or leukocytes in inflammatory Synovial fluid, so the use of ordinary optical endoscopes (use of visible light) is impossible because not big enough Field of view can be realized.
Das heutige Standardverfahren zur Darstellung des Gefäßsystems, die Radiographie, ist zur direkten Untersuchung der Gefäßoberfläche ungeeignet.The Today's standard methods for displaying the vascular system, Radiography is unsuitable for direct examination of the vessel surface.
Eine Reihe von Endoskopen zur Einführung in Hohlräume, die mit (besonders hinderliche) streuende Komponenten enthaltenden und/oder IR-, UV- und/oder sichtbares Licht – absorbierenden Flüssigkeiten gefüllt sind, sind jedoch bekannt.A Series of endoscopes for introduction into cavities containing with (particularly hindering) scattering components and / or IR, UV and / or visible light-absorbing liquids filled are but are known.
So
werden zur Bildgewinnung Endoskope mit einer Ultraschallsende- und
-empfangseinheit vorgeschlagen, wie in
Ein
anderes Verfahren nutzt das Durchstrahlen trüber Flüssigkeiten wie Blut mit an
roten Blutkörperchen
bei zunehmender Wellenlänge
weniger gestreuten Infrarotstrahlen (z.B. in
Insbesondere
die Verwendung von Intravaskular-Endoskopen mit Weißlichtquellen
erfordert dagegen eine zeitweilige Verdrängung von Blut aus dem Bereich
vor dem optischen Faserbündelende. Diese
kann durch Verabreichung optisch transparenter Flüssigkeiten
geschehen. Um jedoch das Sichtfeld längere Zeit aufrechtzuerhalten,
muss ständig Flüssigkeit über Fluidkanäle im Endoskop
nachgeliefert werden, z.B. physiologische Kochsalzlösung (vgl.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, einfach und insbesondere leicht und/oder in großer Zahl und mit gleichbleibend hoher Qualität herstellbare und klein dimensionierbare Endoskope zur Verfügung zu stellen, die auch bei gefärbten oder insbesondere trüben Flüssigkeiten optische Untersuchungen im Bereich des ultravioletten, infraroten oder vor allem sichtbaren Lichts vorzunehmen ermöglichen und dabei auch weitere oben genannte Nachteile des Stands der Technik vermeiden. Im übrigen sollen kostengünstige Herstellbarkeit und einfache Bedienbarkeit ermöglicht werden.task Therefore, the present invention is simple and particularly easy and / or in big Number and with consistently high quality producible and small dimensionable Endoscopes available to put, which also with dyed or especially cloudy liquids optical investigations in the field of ultraviolet, infrared or above all to make visible light possible and also more avoid the above-mentioned disadvantages of the prior art. For the rest, should inexpensive Manufacturability and ease of use are possible.
Die Erfindung betrifft vor diesem Hintergrund die oben genannten Endoskope, die dadurch gekennzeichnet sind, dass der Ballonaufsatz im distalen Bereich wenigstens einen plattenförmigen Halter mit mindestens einem den Halter durchsetzenden Loch aufweist, wobei zumindest zwei gegenüberliegende Flach-Seiten des plattenförmigen Halters, die von mindestens einem Loch durchsetzt sind, als Flächen ausgestaltet sind und als wenigstens ein plattenförmiger Halter ein oder mehrere solche verwendet werden, bei dem oder bei denen jeweils ein Ballonelement auf nur einer Seite des Halters das oder die Löcher überdeckend und so nur eine Seite des Halters ganz oder teilweise überdeckende dehnbare Schicht aufgetragen ist.The Invention relates in this context to the abovementioned endoscopes, which are characterized in that the balloon attachment in the distal Area at least one plate-shaped holder with at least a hole passing through the holder, wherein at least two opposing Flat sides of the plate-shaped Halters, which are interspersed by at least one hole, designed as surfaces are and as at least one plate-shaped holder one or more those are used in which or at each of which a balloon element on one side of the holder covering the hole or holes and so only one Side of the holder completely or partially covering the stretchable layer is applied.
Die Erfindung betrifft auch ein Herstellungsverfahren für ein derartiges erfindungsgemäßes Endoskop mit einem Ballonaufsatz, der einen oder mehrere plattenförmige Halter mit jeweils mindestens einem den Halter durchsetzenden Loch aufweist, wobei
- a) in ein Substrat zur Herstellung mindestens eines entsprechenden plattenförmigen Haltes ein oder mehrere durchgehende Löcher eingebracht werden und das Material für mindestens ein transparentes, aufweitbares Ballonelement auf nur einer Seite des Substrates für den plattenförmigen Halter, die der Flach-Seite des plattenförmigen Halters entspricht, das oder die Löcher überdeckend aufgebracht wird oder (vorzugsweise)
- b) ein Material für ein transparentes, aufweitbares Ballonelement auf nur einer Seite des Substrates für mindestens einen entsprechenden plattenförmigen Halter, die der Flach-Seite des plattenförmigen Halters entspricht, das oder die Löcher überdeckend aufgebracht wird und anschließend ein oder mehrere bis zum genannten transparenten, aufweitbaren Ballonelement reichende Löcher auf dem Substrat für den plattenförmigen Halter eingebracht oder schon bestehende Vertiefungen zu bis zum Ballonelement durchgehenden Löchern vervollständigt werden;
- a) one or more through holes are introduced into a substrate for producing at least one corresponding plate-shaped support, and the material for at least one transparent inflatable balloon element on only one side of the substrate for the plate-shaped holder, which corresponds to the flat side of the plate-shaped holder, the cover or holes is applied overlapping or (preferably)
- b) a material for a transparent expandable balloon element on only one side of the substrate for at least one corresponding plate-shaped holder which corresponds to the flat side of the plate-shaped holder, which is applied overlapping the holes and then one or more transparent, expandable balloon element reaching holes on the substrate for the plate-shaped holder introduced or already existing wells to be completed to the balloon element through holes;
Diese Ausführungsformen ermöglichen die einfache Herstellung von Ballonaufsätzen für Faserendoskope mit sehr kleinen Abmessungen, da das die Löcher überdeckende Ballonelement, aus transparentem, elastischem Werkstoff zu Ballons aufgeweitet werden kann, beispielsweise zu Mikroballons, die vorzugsweise so klein wie 1 bis 2 mm, insbesondere 1,5 bis 2 mm, aber auch größer, beispielsweise bis zu 5 mm, sein können. Der mögliche parallele Herstellungsprozess einer Vielzahl von Ballonelementen, der insbesondere durch die Verwendung mikrosystemtechnischer Verfahren stark vereinfacht wird, ermöglicht eine gleichbleibend hohe Qualität und einfache Produktion. Durch die gleichzeitige Herstellbarkeit vieler solcher Ballonelemente sind die Kosten für den einzelnen Ballonaufsatz gering. So eignen sich die in den erfindungsgemäßen Endoskopen verwendeten Ballonaufsätze zur Verwendung als Einweg-Werkzeug, wodurch eine aufwendige Aufbereitung (Sterilisation, z.B. durch Autoklavieren oder chemische Behandlung) entfallen kann, und es sind sehr kleine Endoskopdurchmesser möglich, was wiederum sehr kleine Hohlräume (z.B. enge Blutgefäße) zugänglich macht.These embodiments enable the simple production of balloon attachments for fiber endoscopes with very small Dimensions, as that covering the holes Balloon element, made of transparent, elastic material to balloons can be expanded, for example, to microballoons, preferably as small as 1 to 2 mm, in particular 1.5 to 2 mm, but also larger, for example to to 5 mm, can be. The possible parallel manufacturing process of a variety of balloon elements, in particular through the use of microsystem technology is greatly simplified a consistently high quality and simple production. Due to the simultaneous manufacturability of many such balloon elements are the cost of the individual balloon attachment low. Thus, the ones used in the endoscopes according to the invention are suitable balloon essays for use as a disposable tool, resulting in a complex preparation (Sterilization, for example by autoclaving or chemical treatment) can be omitted, and there are very small endoscope diameter possible, what again very small cavities (e.g., narrow blood vessels).
Die Erfindung ermöglicht auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Endoskope zur Untersuchung von Hohlräumen in Objekten oder Lebewesen, insbesondere im Körper von Tieren oder Menschen, beispielsweise in der Angioskopie, Cardioskopie oder Arthroskopie, dadurch gekennzeichnet, dass die Endoskope in den betreffenden Hohlraum eingeführt werden, das transparente elastische Ballonelement mittels Gas- oder Flüssigkeitszufuhr zur Verdrängung absorbierender oder insbesondere streuender Flüssigkeiten aufgeweitet wird und erforderlichenfalls unter Lichtzufuhr Bereiche innerhalb des Hohlraums im Bereich des infraroten, ultravioletten oder insbesondere sichtbaren Lichts untersucht werden. Die Erfindung beinhaltet die Verwendung von (insbesondere wie nachstehend beschrieben hergestellten) plattenförmigen Haltern mit mindestens einem den Halter durchsetzenden Loch, auf die mindestens ein Ballonelement an einer Seite des Halters das oder die Löcher überdeckend, nur auf einer Seite des Halters aufgebracht ist, zur Herstellung von Ballonaufsätzen für Endoskope.The invention also allows the use of the endoscopes according to the invention for the examination of cavities in objects or living beings, in particular in the body of animals or humans, for example in angioscopy, cardioscopy or arthroscopy, characterized in that the endoscopes are inserted into the cavity in question, the transparent elastic balloon element is expanded by means of gas or liquid supply for the displacement of absorbing or in particular scattering liquids and, if necessary, examined under light supply areas within the cavity in the infrared, ultraviolet or in particular visible light. The invention involves the use of plate-shaped holders (in particular as described below) with at least one hole passing through the holder, to which at least one balloon element on one side of the holder covering the hole (s) is applied on only one side of the holder for manufacture of balloon attachments for endoscopes.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn das Ballonelement durch ein in das Ballonelement durch das gas- oder flüssigkeitsleitende Element eingeleitetes Medium wie Gas oder Flüssigkeit aufweitbar ist. Dadurch kann das Ballonelement praktisch aufgeblasen werden, indem der Druck innerhalb des Ballonelements über den Druck in der äußeren Umgebung des Ballonelements erhöht wird.Especially It is advantageous if the balloon element by a in the Balloon element initiated by the gas or liquid-conducting element Medium like gas or liquid is expandable. As a result, the balloon element can be practically inflated be by the pressure within the balloon element on the Pressure in the external environment of the Balloon element increases becomes.
Beim Aufbringen des Ballonelements auf den plattenförmigen Halter ist es – besonders wegen der so erleichterten Herstellbarkeit – Bestandteil der Erfindung, dass das Ballonelement als eine die eine Seite des Halters ganz oder teilweise überdeckende dehnbare Schicht ausgebildet ist. Derartige Schichten sind in unterschiedlicher Dicke beziehungsweise Stärke schnell und insbesondere mit gleichbleibender Stärke oder Dicke aufbringbar.At the Applying the balloon element on the plate-shaped holder is - especially because of the ease of manufacture - part of the invention, that the balloon element as one the one side of the holder completely or partially covering stretchy Layer is formed. Such layers are in different Thickness or strength can be applied quickly and in particular with constant thickness or thickness.
Dabei kann die das Ballonelement bildende Schicht direkt auf den plattenförmigen Halter aufgebracht sein oder es kann je nach verwendeter Materialkombination vorteilhaft sein, wenn zwischen dem Halter und der Ballonelement-Schicht eine Klebeschicht vorgesehen ist. Durch diese zusätzliche Klebeschicht kann die Haftung zwischen dem Halter und dem Ballonelement erhöht werden. Besonders vorteilhaft ist es jedoch wegen der so weiter vereinfachten Herstellung und Struktur des Endoskops, wenn keine zusätzliche Klebeschicht vorhanden ist.there For example, the layer forming the balloon element can be placed directly on the plate-shaped holder be applied or it may vary depending on the material combination used be advantageous when between the holder and the balloon element layer an adhesive layer is provided. Through this additional Adhesive layer can increase the adhesion between the holder and the balloon element elevated become. However, it is particularly advantageous because of the so on simplified production and structure of the endoscope, if none additional Adhesive layer is present.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des Ballonaufsatzes sieht vor, dass der plattenförmige Halter quer zur Längsachse des Endoskops angeordnet ist und dass die dem distalen Bereich des Endoskops abgewandte Seite des Halters die Ballonelement-Schicht trägt und dass das Ballonelement zumindest bei Aufweitung zu einem Ballon transparent ist. Auf diese Weise ist es möglich, Objekte oder Bereiche in Längsrichtung vor dem distalen Ende des Endoskop mit Hilfe der bildübertragenden Elemente aufzunehmen und mittels einer an die bildübertragenden Elemente angeschlossenen Beobachtungseinheit wiederzugeben. Dabei verdrängt der aufgeweitete Ballon vorhandene, ganz oder teilweise undurchsichtige Medien wie beispielsweise Flüssigkeiten um den abzubildenden Bereich herum und ermöglicht dadurch die Sicht auf diesen Bereich. Die undurchsichtigen beziehungsweise die zur Abbildung verwendete Strahlung absorbierenden und/oder streuenden Komponenten in Flüssigkeiten sind im ersten Fall elektromagnetische Wellen im Bereich des IR-, UV- oder vor allem sichtbaren Lichts absorbierende Bestandteile, wie Farbstoffe, im zweiten in erster Linie trübende (z.B. korpuskuläre oder tröpfchenförmige) Bestandteile, wie Zellen oder Zellteile (z.B. Erythrozyten), Emulsionströpfchen oder dergleichen, im gemeinsamen Falle beides.A advantageous embodiment the balloon attachment provides that the plate-shaped holder transversely to the longitudinal axis of the endoscope is arranged and that the distal area of the Endoscope side facing away from the holder wearing the balloon element layer and that the balloon element is transparent at least on expansion to a balloon. In this way it is possible Objects or areas in the longitudinal direction before the distal end of the endoscope with the help of the image-transmitting Receive elements and by means of a to the image-transmitting Play elements connected observation unit. there repressed the expanded balloon present, wholly or partially opaque Media such as liquids around the area to be imaged, thus allowing the view to this area. The opaque or used for illustration Radiation absorbing and / or scattering components in liquids in the first case electromagnetic waves are in the range of the IR, UV or especially visible light absorbing components, such as dyes, in the second primarily opacifying (e.g., corpuscular or droplet-shaped) components, like cells or cell parts (e.g., red blood cells), emulsion droplets or the like, in the common case both.
Zweckmäßig ist es, wenn das Ballonelement zumindest für einen Teil des (sichtbaren) Licht-Spektrums transparent ist. Transparent bedeutet dabei, dass das Ballonelement und/oder dessen Material mindestens im zum Ballon aufgeweiteten Zustand für UV-, IR- oder sichtbares Licht der gewünschten Wellenlänge durchlässig ist, ohne das erwünschte Bild zu sehr zu streuen oder zu verzerren. Für die zur Abbildung nicht verwendeten Teile des Spektrums kann das Ballonelement undurchsichtig sein. Durch das transparente Ballonelement hindurch lassen sich damit Bereiche außerhalb des Ballonelements, beispielsweise Objekte, an denen das Ballonelement anliegt, mit Hilfe der bildübertragenden Elemente abbilden, wobei das Medium innerhalb des Ballonelements ebenfalls für den zur Abbildung verwendeten Teil des Licht-Spektrums transparent ist.Is appropriate it if the balloon element at least for part of the (visible) Light spectrum is transparent. Transparent means that the balloon element and / or its material at least in the balloon expanded state for UV, IR or visible light of the desired wavelength is transparent, without the desired Image too much to scatter or distort. For those not used for picture Parts of the spectrum may make the balloon element opaque. Through the transparent balloon element can thus be Areas outside the balloon element, for example objects on which the balloon element rests, with the help of image-transmitting Imaging elements, wherein the medium within the balloon element also for the part of the light spectrum used for imaging is transparent.
Für das einfache Aufbringen und eine gute Haftung des Ballonelements auf dem plattenförmigen Halter ist es Erfindungsbestandteil, dass zumindest zwei gegenüberliegende Flach-Seiten des plattenförmigen Halters, die von mindestens einem Loch durchsetzt sind, als vorzugsweise (insbesondere parallel zueinander liegende) planebene Flächen ausgestaltet sind. Auf derartigen planebenen Flächen lassen sich besonders gut Schichten durch Verfahren wie Rakeln oder Schleudern auftragen, wobei diese Schichten dabei vergleichsweise einfach in gleichmäßiger Dicke oder Stärke aufgetragen werden können. Durch das Überspannen des Loches in dem plattenförmigen Halter durch die flexible Schicht des Ballonelements ist dadurch eine bewegliche Membran in diesem Bereich gebildet.For the easy Applying and good adhesion of the balloon element on the plate-shaped holder it is a constituent of the invention that at least two opposite Flat sides of the plate-shaped Halters, which are penetrated by at least one hole, as preferred (in particular parallel to each other) plane surfaces designed are. On such flat surfaces can be particularly apply well layers by methods such as knife or spin coating, these layers are comparatively simple in uniform thickness or strength can be applied. By overstretching the hole in the plate-shaped Holder through the flexible layer of the balloon element is characterized a movable membrane formed in this area.
Vorteilhaft ist es, wenn am oder vor dem distalen Ende des bildübertragenden Elements ein Objektiv, vorzugsweise ein Weitwinkelobjektiv, welches insbesondere als Gradientenindexlinse ausgebildet ist, angebracht oder in das bildübertragende Element integriert ist. Ein solches Objektiv kann zur Veränderung beziehungsweise Verbesserung der Bildinformation dienen, die dann durch die bildübertragenden Elemente zu einer Beobachtungseinheit übertragen wird. Insbesondere eine Verkleinerung, Vergrößerung und/oder Ver- oder Entzerrung der Bildinformation ist dabei möglich.Advantageous it is when at or before the distal end of the image transmitting Elements a lens, preferably a wide-angle lens, which in particular is designed as gradient index lens, attached or in the image-transmitting Element is integrated. Such a lens can change or improve the image information serve, then through the image-transmitting elements is transmitted to an observation unit. In particular, a reduction, enlargement and / or Ver- or equalization the image information is possible.
Für eine besonders platzsparende Ausführung, insbesondere für einen geringen Durchmesser des Endoskops ist es zweckmäßig, wenn das bildübertragende Element und das oder die lichtzuführenden Elemente im distalen Bereich des Endoskops direkt benachbart, insbesondere in Form eines gemeinsamen optischen Faserbündels, vorzugsweise die lichtzuführenden Elemente konzentrisch um das bildübertragende Element herum, angeordnet sind und wenn vorzugsweise ein Objektiv am gemeinsamen distalen Ende des bildübertragenden Elements und der lichtzuführenden Elemente angeordnet ist. Dadurch auch kann der abzubildende Bereich besonders effektiv und insbesondere schattenarm beleuchtet werden, da das Licht sehr nah vom Ort des Objektivs abgestrahlt wird und dadurch in dem derartig beleuchteten Bereich die vom Licht erzeugten Schatten im aufgenommenen Bild nicht oder nur sehr gering in Erscheinung treten. Das optische Faserbündel kann dabei innerhalb des Endoskops in Längsrichtung verschiebbar sein, um insbesondere den Abstand des distalen Endes des Faserbündels mit dem Objektiv zu dem abzubildenden Bereich verändern zu können.For a particularly space-saving design, in particular for a small diameter of the endoscope, it is expedient if the image-transmitting element and the light-guiding elements in the distal region of the endoscope directly adjacent, in particular in the form of a common optical fiber bundle, preferably the light-guiding elements concentric around the Image-transmitting element are arranged, and when preferably a lens at the common distal end of the image-transmitting member and the light-guiding elements is arranged. As a result, the area to be imaged can be illuminated particularly effectively and in particular with little shadow, since the light is radiated very close to the location of the objective, and thus the shadows generated by the light in the thus-illuminated area do not appear or appear only very slightly in the recorded image. The optical fiber bundle can be displaceable in the longitudinal direction within the endoscope, in order in particular to be able to change the distance of the distal end of the fiber bundle with the objective to the region to be imaged.
Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ballonaufsatzes sieht vor, dass der plattenförmige Halter parallel zur Längsachse am distalen Ende des Endoskops angeordnet ist, dass das Ballonelement auf den plattenförmigen Halter auf der relativ zum Endoskop außen liegenden Seite aufgebracht ist und dass ein Reflexionselement vorgesehen ist, welches zur Einspiegelung oder Einkopplung eines Bildes des Objekts in das distale Ende des bildübertragenden Elements, insbesondere in ein Objektiv an oder vor diesem Ende, und/oder zur Reflexion von Licht von den lichtzuführenden Elementen des Endoskops in den Bereich des abzubildenden Objektes ausgebildet ist. Mit Hilfe eines derartig angebrachten Ballonaufsatzes können auch Bilder von Objekten beziehungsweise Bereichen seitlich vom distalen Ende des Endoskops, also beispielsweise längs zum Endoskop verlaufende Gefäßwände eines Blutgefäßes, in welches das Endoskop eingeführt ist, aufgenommen oder betrachtet werden.A another embodiment the balloon attachment according to the invention provides that the plate-shaped Holder parallel to the longitudinal axis At the distal end of the endoscope is arranged that the balloon element on the plate-shaped Holder applied to the outside relative to the endoscope side is and that a reflection element is provided, which for reflection or coupling an image of the object into the distal end of the image-transmitting Element, in particular in a lens at or before this end, and / or for reflection of light from the light-supplying Elements of the endoscope in the area of the object to be imaged is trained. With the help of such a attached balloon attachment can also images of objects or areas to the side of distal end of the endoscope, so for example along the Endoscope extending vessel walls of a Blood vessel, in which introduced the endoscope is, recorded or viewed.
Zur Abbildung zweier verschiedener Bereiche, die sich dabei in Längsrichtung neben dem distalen Ende des Endoskops befinden, ist es vorteilhaft, wenn der Ballonaufsatz wenigstens zwei plattenförmige Halter mit jeweils einem Loch und jeweils einem Ballonelement aufweist, wenn die beiden Halter gegenüberliegend am distalen Ende und parallel zur Längsachse des Endoskops angeordnet sind und wenn das Reflexionselement dem distalen Ende des Endoskops in Längsrichtung gegenüberliegend angeordnet ist. Dadurch können beispielsweise zwei gegenüberliegende Bereiche einer Gefäßwand oder bei einer Drehung des Endoskops um die Längsachse auch stückweise nacheinander ein ringförmiger Bereich in einem Gefäß abgebildet werden. Das Bild der beiden Bereiche wird dabei durch das Reflexionselement zum distalen Ende des bildübertragenden Elements beziehungsweise dessen Objektiv hin reflektiert.to Illustration of two different areas, which are in the longitudinal direction located next to the distal end of the endoscope, it is beneficial if the balloon attachment at least two plate-shaped holder, each with a Hole and each having a balloon element, if the two holders opposite arranged at the distal end and parallel to the longitudinal axis of the endoscope and if the reflective element is the distal end of the endoscope longitudinal opposite is arranged. Thereby can for example, two opposite ones Areas of a vessel wall or at a rotation of the endoscope about the longitudinal axis also piecewise successively an annular area imaged in a container become. The image of the two areas is thereby through the reflection element to the distal end of the image-transferring element or its lens reflected back.
Dafür kann der Ballonaufsatz zweckmäßigerweise so ausgebildet sein, dass das Reflexionselement an oder auf einem Mittelteil angeordnet ist, welches zwischen den plattenförmigen Haltern angeordnet und von diesen außenseitig beaufschlagt ist, dass mindestens eine Seite des Mittelteils eine durchgehende Aufnahmeöffnung aufweist, welche den lichtzuführenden und bildübertragenden Elementen zugewandt ist und dass der dieser Aufnahmeöffnung gegenüberliegende Bereich des Mittelteils als Reflexionselement ausgebildet ist, welches zwei abgeschrägte, den lichtzuleitenden und bildübertragenden Elementen zugewandte Reflexionsflächen aufweist, die derart nebeneinander angeordnet sind, dass sie einen Winkel größer als 180° (vorzugsweise von der nicht dem Material des Mittelteils zugewandten Seite der reflektierenden Flächen aus gesehen) einschließen. Durch die Öffnung im Mittelteil können einerseits die lichtzuführenden und bildübertragenden Elemente geführt sein oder die Bildinformationen und/oder das zugeführte Licht hindurchdringen. Andererseits kann durch diese Öffnung auch das zum Aufweiten der Ballonelemente benötigte Medium strömen. Die Reflexionsflächen sind so ausgebildet, dass die auftreffenden Strahlen näherungsweise rechtwinklig zur Endoskop-Längsachse (beispielsweise in einem Winkel von 90° bis 120°, z.B. von etwa 110°), das heißt vom/zum distalen Ende des Faserbündels aus lichtzuführenden und bildübertragenden Elementen und vom/zum abzubildenden Bereich durch das Loch im plattenförmigen Halter umgelenkt werden, wobei die Reflexionsflächen dafür vorzugsweise jeweils planeben sind. Denkbar für spezielle Anordnungen der beiden Ballonelemente beziehungsweise der abzubildenden Bereiche ist dabei, dass das Reflexionselement unsymmetrisch angeordnete Reflexionsflächen aufweisen kann oder dass die Reflexionsflächen eine gekrümmte Oberfläche aufweisen, die das Bild des abzubildenden Bereichs beim Umlenken vergrößern oder verkleinern oder anderweitig ver- oder entzerren kann. Die (in der bevorzugten Ausführung dachförmige) Anordnung zweier Reflexionsflächen kann auch derart ausgestaltet sein, dass im Bereich der Dachkante eine Öffnung vorgesehen ist, durch die zusätzlich ein begrenzter Bereich in Längsrichtung vor dem distalen Ende des Endoskops ohne Umlenkung durch das Objektiv aufgenommen werden kann. Vorzugsweise ist das Mittelteil in Form eines rechteckigen, auf einer Seite offenen Rahmens ausgebildet, mit dachförmigen Reflexionsflächen an der Innenseite der Rahmenabschnitte.For that, the Balloon essay expediently be formed so that the reflection element on or on a Middle part is arranged, which between the plate-shaped holders arranged and from these outside is acted upon, that at least one side of the middle part is a continuous receiving opening which has the light-supplying and image transmitting Is facing elements and that of this receiving opening opposite Region of the central part is designed as a reflection element, which two bevelled, the light-conducting and image-transmitting Having elements facing reflective surfaces, the side by side are arranged to make an angle greater than 180 ° (preferably from the not the material of the middle part facing side of the reflective surfaces from). Through the opening in the Middle part can on the one hand, the light-supplying and image transfer Elements led or penetrate the image information and / or the supplied light. On the other hand, through this opening also flow the medium required to expand the balloon elements. The Reflection surfaces are designed so that the incident rays approximately perpendicular to the endoscope longitudinal axis (for example, at an angle of 90 ° to 120 °, for example, about 110 °), that is, from / to distal end of the fiber bundle from light-supplying and image transmitting Elements and from / to be imaged area through the hole in the plate-shaped holder be deflected, the reflective surfaces preferably preferably level are. Possible for special arrangements of the two balloon elements or the areas to be imaged is that the reflection element may have asymmetrically arranged reflection surfaces or that the reflection surfaces a curved one surface have the image of the area to be imaged when redirecting enlarge or shrink or otherwise distort or equalize. The (in the preferred embodiment roof-shaped) Arrangement of two reflection surfaces can also be designed such that in the region of the roof edge an opening is provided by the addition a limited area in the longitudinal direction in front of the distal end of the endoscope without deflection by the lens can be included. Preferably, the middle part is in shape a rectangular, open on one side frame, with roof-shaped reflective surfaces on the inside of the frame sections.
Für eine einfache Herstellung des Mittelteils insbesondere mit Hilfe mikrotechnischer Verfahren ist es vorteilhaft, wenn das Mittelteil aus zwei (vorzugsweise spiegelsymmetrisch aufeinander angeordneten) miteinander verbundenen Schichten aufgebaut ist.For a simple Production of the middle part, in particular with the aid of microtechnical Method, it is advantageous if the middle part of two (preferably mirror-symmetrically arranged) interconnected Layers is built up.
Die
vor- und nachstehend verwendeten Begriffe haben vorzugsweise die
nachstehend genannten Bedeutungen, wobei allgemeinere Begriffe einzeln
oder zu mehreren durch jeweils spezifischere Begriffe ersetzt werden
können,
was jeweils zu bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung führt:
Die
nachfolgend definierten Endoskopbestandteile sind so ausgelegt,
dass die erfindungsgemäßen Endoskope
starr oder vorzugsweise halbflexibel oder insbesondere vollflexibel
sind.The terms used above and below preferably have the meanings given below, wherein more general terms can be replaced individually or in groups by more specific terms, which leads to preferred embodiments of the invention:
The endoscope components defined below are designed such that the endoscopes according to the invention are rigid or preferably semi-flexible or in particular fully flexible.
Die Außenhülle des Endoskops kann aus üblichen Materialien, wie Kunststoffen, Silikongummi (auch als Laminat) oder Gummi, bestehen. Gewünschtenfalls kann die Außenhülle oder auch die übrigen Komponenten des Endoskops ganz oder teilweise mit gerinnungshemmenden Mitteln, wie Heparin oder Hirudin, beschichtet sein.The Outer shell of the Endoscopes can be made from usual Materials such as plastics, silicone rubber (also called laminate) or Rubber, insist. If desired, can the outer shell or also the rest Components of the endoscope wholly or partially with anticoagulant Be coated with agents such as heparin or hirudin.
Dem distalen Bereich des Endoskops lichtzuleitende beziehungsweise lichtzuführende Elemente sind in erster Linie IR-, UV- oder in erster Linie sichtbares Licht leitende (= optisch leitende) Einzelfasern oder Gruppen von derartigen Einzelfasern, die Licht von einer Lichtquelle, die Bestandteil einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Endoskops ist, zum gewünschten distalen Ort, insbesondere zu dem zu betrachtenden Objekt, am, vor oder neben dem Endoskop leiten.the distal region of the endoscope light-guiding or light-guiding elements are primarily IR, UV or primarily visible light conductive (= optically conductive) single fibers or groups of such Single fibers, the light from a light source, which forms part of a preferred embodiment an endoscope according to the invention is, to the desired distal location, in particular to the object to be considered, on, in front or next to the endoscope.
Lichtquellen können z.B. Leuchtdioden, Diodenlaser, Laser, Xenonlampen, Halogenlampen, andere Glüh- oder Entladungslampen, oder andere zur Erzeugung von IR-, UV- oder insbesondere sichtbarem Licht geeignete Quellen sein. Sie befinden sich in der Regel am proximalen Ende des Endoskops. Ist der Einsatzort ausreichend hell, kann auf die lichtzuführenden Elemente und eine Lichtquelle verzichtet werden.light sources can e.g. Light-emitting diodes, diode lasers, lasers, xenon lamps, halogen lamps, other annealing or discharge lamps, or others for generating IR, UV or in particular visible light sources. They are located usually at the proximal end of the endoscope. Is the place of use sufficiently bright, can be on the light-emitting elements and a light source be waived.
Zur Übertragung eines Bilds eines Objektes im distalen Bereich geeignete bildübertragende Elemente sind in erster Linie aus einer Vielzahl von streng geordneten optischen Fasern aufgebaute Faserbündel; beispielsweise kann jede Faser einer Bildeinheit, beispielsweise einem Pixel oder Bildpunkt entsprechen. Die bildübertragenden Elemente führen in eine vorzugsweise am proximalen Ende des Endoskops gelegene Beobachtungs- oder Bildaufnahmeeinheit.For transmission an image of an object in the distal region suitable image-transmitting Elements are primarily of a variety of strictly ordered fiber bundles constructed of optical fibers; for example, anyone can Fiber of an imaging unit, for example a pixel or pixel correspond. The image-transmitting Lead elements into a viewing device preferably located at the proximal end of the endoscope. or image capture unit.
Als Beobachtungseinheit können beispielsweise zur direkten Visualisierung Okulare oder zur indirekten Visualisierung Kameras, beispielsweise Videokameras, deren Bilder gewünschtenfalls noch (beispielsweise durch Computer) aufbereitet werden können, insbesondere, wenn kein sichtbares Licht verwendet wird, verwendet werden.When Observation unit can For example, for direct visualization eyepieces or indirect Visualizing cameras, such as video cameras, their images if desired can still be processed (for example, by computer), in particular, if no visible light is used, used.
Als gas- oder flüssigkeitsleitende Elemente dienen in erster Linie eine oder ferner mehrere Leitungen oder Schläuche, welche die Zufuhr von Gasen oder insbesondere Flüssigkeiten ermöglichen. Durch diese werden transparente Fluide, d.h. Gase oder Flüssigkeiten, zur Variation des Aufweitungszustands des oder der Ballonelemente zu- oder abgeführt. Als Gase kommen insbesondere inerte Gase, wie Stickstoff oder insbesondere das gut lösliche Kohlendioxid, als Flüssigkeiten (um Risiken durch Beschädigung der Ballonelemente oder Leckbildung am Endoskop zu vermeiden) im gewünschten Wellenlängenbereich transparente, insbesondere physiologisch verträgliche Flüssigkeiten, wie geeignete Puffer, physiologische Kochsalzlösung oder Flüssigkeiten auf der Basis von Fluorkohlenwasserstoffpolymeren, wie Perftoran (JSC SPF Perftoran, Region Moskau, Russland) in Betracht.When gas or liquid-conducting Elements are primarily one or more lines or hoses, which allow the supply of gases or liquids in particular. By these become transparent fluids, i. Gases or liquids, for varying the expansion state of the balloon element (s) added or removed. In particular, inert gases, such as nitrogen or in particular, come as gases the readily soluble carbon dioxide, as liquids (to risks from damage the balloon elements or leakage at the endoscope to avoid) desired Wavelength range transparent, in particular physiologically compatible liquids, such as suitable buffers, physiological saline or liquids based on fluorohydrocarbon polymers such as perftorane (JSC SPF Perftoran, Moscow region, Russia).
Ein Ballonaufsatz im distalen Bereich umfasst insbesondere einen oder mehrere plattenförmige Halter mit mindestens einem den Halter durchsetzenden Loch, wobei ein aufweitbares, transparentes Ballonelement an einer Seite des Halters wie oben beschrieben das oder die Löcher überdeckend aufgebracht ist, und eine Haltevorrichtung zum Anbringen des plattenförmigen Halters an den Rest des Endoskops.One Balloon attachment in the distal region comprises in particular one or several plate-shaped Holder with at least one hole passing through the holder, wherein an expandable, transparent balloon element on one side of the Holders as described above, covering the holes, and a holding device for mounting the plate-shaped holder to the rest of the endoscope.
Aufweitbar bedeutet insbesondere zu einem Ballon aufweitbar. Vorzugsweise liegt das aufweitbare, transparente Ballonelement im nicht aufgeweiteten Zustand als eine Seite des plattenförmigen Halters ganz oder mindestens teilweise überdeckende dehnbare Schicht vor.expandable especially means expandable to a balloon. Preferably lies the expandable, transparent balloon element in the unexpanded Condition as one side of the plate-shaped holder all or at least partially covering stretchy Layer before.
Als Material für das Ballonelement kommt insbesondere ein transparenter, elastischer Werkstoff in Betracht, vorzugsweise transparentes Gummi aus (insbesondere Natur-)Kautschuk, (z.B. aus Ein- oder Mehrkomponenten-Polyurethankunstharz herstellbares) transparentes Polyurethan oder insbesondere Silikongummi (aus Ein- oder Mehrkomponenten-Silikonkautschuken zu gewinnen) in Betracht, wie auch jedes andere hinreichend gut auf plattenförmige Halter mit mindestens einem Loch aufbringbare und insbesondere direkt, aber erforderlichenfalls auch über eine Klebeschicht haftende, hinreichend elastische und transparente Material.When Material for the balloon element comes in particular a transparent, elastic Material in consideration, preferably transparent rubber (in particular Natural) rubber, (e.g., single or multi-component polyurethane resin producible) transparent polyurethane or in particular silicone rubber (to obtain from single or multi-component silicone rubbers) in Consider, as well as any other sufficiently well on plate-shaped holder be applied with at least one hole and in particular directly, but if necessary also over an adhesive layer adhering, sufficiently elastic and transparent Material.
Der oder die plattenförmigen Halter mit mindestens einem Loch bestehen aus üblichen Materialien, insbesondere aus in der Mikrosystemtechnik üblichen Materialien, wie aus Kunststoffen, insbesondere Polymeren, wie Polymethylmethacrylat (PMMA), Polycarbonat, Polyester, Polyamide, Polytetrafluorethylen (TEFLON®), Polyvinylchlorid (PVC), Polydimethylsiloxan (PDMS), Polysulfon, Polystyrol, Polyolefine, wie Polymethylpenten, Polypropylen oder Polyethylen, Polyvinylidinfluorid, Acrylnitril-Butadien-Copolymer (ABS), Blockcopolymere oder Gemischen von zwei oder mehr davon; oder insbesondere Materialien auf Siliziumbasis, wie Silizium (besonders bevorzugt), Siliziumdioxid, Glas, Quartz, Silikon oder Polysilikon, oder ferner anderen Halbleitermaterialien, wie Galliumarsenid. Als Glas ist beispielsweise fotostrukturierbares Glas wie FOTURAN® (Mikroglas Technik AG, Mainz, Deutschland) oder insbesondere Borosilicatglas wie Pyrex® (Corning, USA) geeignet. Im Falle von Halbleitermaterialien kann es oft zweckmäßig sein, eine Isolierschicht, beispielsweise aus Siliziumdioxid, über das Material zu schichten. Polymere Substrat- und Deckschichten sind nach bekannten Mikrofabrikationsverfahren herstellbar, oder mittels mikrotechnisch hergestellter Mutterformen unter Verwendung bekannter Formungsverfahren, wie Spritzguss, Prägen oder Stempeln, oder durch Polymerisation des mono- oder oligomeren Vorläufermaterials innerhalb der Form (Urform). Derartige polymere Materialien sind vorteilhaft, da sie leicht herstellbar, preisgünstig und auch wegwerfbar sein können. Jedoch sind Halter auf Silizium- oder Glasbasis besonders bevorzugt.The one or more plate-shaped holder having at least one hole made from conventional materials, in particular in microsystems technology usual materials, such as plastics, particularly polymers, such as polymethylmethacrylate (PMMA), polycarbonate, polyester, polyamides, polytetrafluoroethylene (TEFLON ®), polyvinyl chloride (PVC ), Polydimethylsiloxane (PDMS), polysulfone, polystyrene, polyolefins such as polymethylpentene, polypropylene or polyethylene, polyvinylidine fluoride, acrylonitrile-butadiene copolymer (ABS), block copolymers or mixtures of two or more thereof; or, in particular, silicon-based materials such as silicon (particularly preferred), silica, glass, quartz, silicone or polysilicone, or further other semiconductor materials such as gallium arsenide. As the glass, for example, photo-structurable glass such as FOTURAN ® (microglass Technik AG, Mainz, Germany) or in particular borosilicate glass such as Pyrex ® (Corning, USA) is suitable. In the case of semiconductor materials, it may often be desirable to layer an insulating layer, for example of silicon dioxide, over the material. Polymeric substrate and cover layers can be prepared by known microfabrication methods, or by microfabricated parent molds using known molding methods, such as injection molding, embossing or stamping, or by polymerization of the mono- or oligomeric precursor material within the mold (prototype). Such polymeric materials are advantageous because they are easy to manufacture, inexpensive and disposable. However, silicon or glass based holders are particularly preferred.
Das Herstellungsverfahren für erfindungsgemäße Endoskope bedient sich insbesondere mikrosystemtechnischer Fertigungsmethoden, wie Abscheiden, Abtragen, Modifizierung oder Verbindung.The Manufacturing process for Endoscopes according to the invention uses in particular microsystem production methods, such as deposition, ablation, modification or connection.
Das
Einbringen von Löchern
in das Basismaterial für
den plattenförmigen
Halter, insbesondere ein wie oben erwähntes in der Mikrosystemtechnik übliches
Material, das in Platten-, z.B. wafer-Form vorliegt und vorzugsweise
das Substrat zur Fertigung von mehr als einem Ballonelement darstellt
und ganz oder teilweise mit einem oder mehreren Materialien, insbesondere
Siliziumdioxid, Siliziumnitrid oder Photolack, beschichtet ist oder
während
des Verfahrens werden kann, erfolgt durch Bohren, wie insbesondere
Ultraschall-Bohren, Bestrahlung z.B. mit Lasern oder vorzugsweise
durch Ätzverfahren
wie (vor allem selektives) Trocken- oder Nassätzen oder Kombinationen davon.
Vorzugsweise wird zum Trockenätzen z.B.
Reaktives Ionenätzen
(RIE) oder (da hier z.B. die Flankenwinkel besonders gut einstellbar
und z.B. runde Löcher
erzielbar sind) ein Advanced Silicon Etch (ASE)-Verfahren (vgl. die hier diesbezüglich durch
Bezugnahme aufgenommene
Das Substrat zur Fertigung kann auch an der Oberfläche oxidiert vorliegen (im Falle eines Siliziumsubstrates beispielsweise als thermisch hergestelltes Oxid).The Substrate for production can also be oxidized on the surface (im Case of a silicon substrate, for example as a thermally produced oxide).
Wo erforderlich, beispielsweise zur Festlegung und Herstellung der Löcher durch Ätzverfahren, werden (mindestens teilweise) eine oder mehrere entfernbare Schutzschichten aufgebracht, z.B. in einem Fall Siliziumnitrid (Si3N4) oder in einem zweiten Fall Photolacke oder dergleichen, oder beides, beispielsweise im ersten Fall durch (insbesondere chemische) Dampfabscheidung aus der Gasphase (z.B. LPCVD) oder im zweiten Fall durch Aufschleudern oder anderweitiges Auftragen. Im ersten Fall durch Ätzen, z.B. durch Trockenätzen, im zweiten Falle durch Photolithographie können Schichten, wo erforderlich, ganz oder teilweise, beispielsweise im ersten Fall vor dem Ätzen von Löchern, im zweiten Fall zum Freilegen von Schichten, entfernt werden.Where necessary, for example for fixing and making the holes by etching, one or more removable protective layers are applied (at least partially), for example silicon nitride (Si 3 N 4 ) or in a second case photoresists or the like, or both, for example first case by (in particular chemical) vapor deposition from the gas phase (eg LPCVD) or in the second case by spin-coating or other application. In the first case by etching, for example by dry etching, in the second case by photolithography layers, where necessary, in whole or in part, for example, in the first case before etching holes, in the second case to expose layers are removed.
Das Beschichten mit dem Material für mindestens ein transparentes, aufweitbares Ballonelement wird mittels üblicher Methoden, beispielsweise Bedrucken, Aufsprühen oder insbesondere Aufrakeln oder vor allem Aufschleudern durchgeführt. Bei Mehrkomponentensystemen geschieht die Mischung der Komponenten vor oder während dem Auftragen.The Coating with the material for at least one transparent, expandable balloon element is by means of conventional Methods, such as printing, spraying or in particular doctoring or especially spin-on. In multi-component systems, the mixture of components happens before or during the application.
Beispielsweise
wird die bevorzugte Variante b) des Herstellungsverfahrens vorzugsweise
wie folgt durchgeführt:
Ein
Wafer aus einem Basismaterial, vorzugsweise aus (insbesondere {100}-)
Silizium oder Borsilikatglas, insbesondere mit inertisierten Oberflächen, z.B. im
Falle von Silizium vorzugsweise durch thermische Oxidation oben
und unten mit einer Oxidschicht überzogen,
gewünschtenfalls
bereits mit (beispielsweise photolithographisch erzeugten) Vertiefungen
an der Oberseite, die im Bereich des oder der einzubringenden Löcher liegen
wird oben und unten mit einer geeigneten, wieder entfernbaren Materialschicht,
insbesondere Siliziumnitrid, überzogen,
beispielsweise durch chemische Dampfabscheidung aus der Gasphase
(CVD), z.B. LPCVD. Mindestens auf der Waferrückseite wird Photolack aufgebracht.
Auf der Waferrückseite
werden photolithographisch (beispielsweise rechteckige) Maskenöffnungen
erzeugt und überflüssiger Photolack
entfernt. Die Maskenöffnungen
werden mittels eines Ätzverfahrens,
vorzugsweise RIE-Trockenätzen,
Advanced Silicon Etch (ASE)-Verfahren und/oder Ätzen mit KOH, in das Wafermaterial übertragen,
wobei die entfernbare Materialschicht auf der Vorderseite (z.B.
Siliziumnitrid) einen Ätzstopp
bildet. Damit ist das Substrat für
den oder die plattenförmigen
Halter hergestellt. Deren entfernbare Materialschicht (auf der Vorderseite
des Wafers) wird (beispielsweise durch Aufrakeln oder Aufschleudern)
mit einem Material für
transparente, aufweitbare Ballonelemente, wie Silikonkautschuk, beschichtet
oder dies wird, falls vorhanden, in Vertiefungen an der Vorderseite
des Wafers eingebracht, vorzugsweise durch Aufrakeln. Dann wird
von der Rückseite
die entfernbare Materialschicht im Bereich der ins Wafermaterial übertragenen
Maskenöffnungen
durch ein Ätzverfahren
beseitigt (im Falle einer Siliziumnitridbeschichtung beispielsweise
mittels RIE-Trockenätzen
und/oder hier oder allgemein mittels Advanced Silicon Etch (ASE)-Verfahren),
so dass ein oder mehrere Löcher
resul tieren, die bis zu dem oder den genannten transparenten Ballonelementmaterialien
durchgängig
sind.For example, the preferred variant b) of the production process is preferably carried out as follows:
A wafer made of a base material, preferably of (in particular {100} -) silicon or borosilicate glass, in particular with inertized surfaces, for example in the case of silicon preferably by thermal oxidation coated at the top and bottom with an oxide layer, if desired already with (for example photolithographically generated) depressions at the top, which lie in the region of the holes or holes to be introduced is covered at the top and bottom with a suitable, removable material layer, in particular silicon nitride, for example by chemical vapor deposition (CVD), for example LPCVD. At least on the back of the wafer, photoresist is applied. Photolithographically (for example rectangular) mask openings are produced on the wafer back side and superfluous photoresist is removed. The mask openings are transferred to the wafer material by an etching process, preferably RIE dry etching, Advanced Silicon Etch (ASE), and / or KOH etching, with the removable front material layer (eg, silicon nitride) forming an etch stop. Thus, the substrate for the plate or the holder is made. Their removable material layer (on the front side of the wafer) is coated (e.g., by knife coating or spin coating) with a transparent, inflatable balloon member material such as silicone rubber or, if present, is placed in recesses in the front of the wafer, preferably by knife coating , Then the removable material layer in the area of the mask openings transferred into the wafer material is removed from the rear side by an etching process (in the case of a silicon nitride coating, for example by RIE dry etching and / or here or generally by means of Advanced Silicon Etch (ASE) method), so that one or several holes resul animals that are consistent to the one or more transparent balloon element materials.
Beispiele für entsprechende Herstellungsverfahren finden sich in Yang et al., J. Micromech. Systems 8(4), 393 (1999).Examples of corresponding methods of preparation can be found in Yang et al., J. Micromech. Systems 8 (4), 393 (1999).
Variante a) des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorzugsweise durch das oder die Löcher überdeckendes Aufbringen einer bereits vorgefertigten Schicht (vorzugsweise stabilisiert auf einem Trägermaterial direkt oder auf eine Beschichtung zur Erleichterung seiner Ablösung auf einem solchen Trägermaterial, beispielsweise aus Polyimid, aufgetragenen, wobei die vorgefertigte Schicht dann durch Aufdrücken auf das Substrat übertragen wird) eines transparenten Materials für mindestens ein transpa rentes, aufweitbares Ballonelement (insbesondere eines der oben genannten entsprechenden Materialien, zum Beispiel Silikonkautschuk oder Silikongummi) auf einer Seite eines Substrates in Waferform (vorzugsweise aus einem der oben als bevorzugt genannten in der Mikrosystemtechnik üblichen Materialien, z.B. Borsilikatglas oder Silizium) mit mindestens einem durchgehenden Loch für den plattenförmigen Halter, erforderlichenfalls unter Verwendung eines Klebstoffes, erfolgen, was eine gleichmäßige Schichtdicke auch über dem oder den Löchern ermöglicht.variant a) of the method according to the invention may preferably by the or the holes overlapping applying a already prefabricated layer (preferably stabilized on a support material directly or on a coating to facilitate its detachment such a carrier material, For example, of polyimide, applied, the prefabricated Then layer by pressing transferred to the substrate is) of a transparent material for at least one transparent rent, expandable balloon element (in particular one of the above corresponding materials, for example silicone rubber or silicone rubber) on one side of a substrate in wafer form (preferably out one of those mentioned above as preferred in microsystem technology Materials, e.g. Borosilicate glass or silicon) with at least one through hole for the plate-shaped holder, if necessary using an adhesive, what a uniform layer thickness also over the hole (s) allows.
Sowohl bei der bevorzugten Variante a) wie auch bei der bevorzugten Variante b), wie auch bei dem im unmittelbar vorstehenden Absatz beschriebenen Verfahren, können anschließend, soweit erforderlich, in einer bevorzugten Ausführungsform mit mehreren Löchern im Substrat aus dem so entstandenen Substrat mit Löchern und aufgebrachtem Material für transparente, aufweitbare Ballonelemente durch Vereinzelung, beispielsweise durch Sägen, Schneiden (z.B. mittels Laser) oder Brechen, einzelne mit mindestens einem transparenten, aufweitbaren Ballonelement versehene erfindungsgemäße plattenförmige Halter gewonnen werden. Ein oder mehrere der so oder direkt ohne Vereinzelung erhaltenen mit mindestens einem transparenten, aufweitbaren Ballonelement versehenen plattenförmigen Halter werden mit weiteren Bauteilen (insbesondere Haltevorrichtungen) zu einem Ballonaufsatz vervollständigt und am distalen Ende eines somit erhaltenen erfindungsgemäßen Endoskops befestigt.Either in the preferred variant a) as well as in the preferred variant b) as described in the immediately preceding paragraph Procedure, can subsequently, if necessary, in a preferred embodiment with multiple holes in the Substrate from the resulting substrate with holes and deposited material for transparent, expandable balloon elements by separation, for example by Sawing, cutting (e.g., by laser) or break, single with at least one transparent, expandable balloon element provided plate-shaped holder according to the invention be won. One or more of the like or directly without singling obtained with at least one transparent, expandable balloon element provided plate-shaped holder be with other components (especially holding devices) completed to a balloon essay and at the distal end of a thus obtained endoscope according to the invention attached.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird als eines der weiteren Bauteile zusätzlich ein Mittelteil mit einem Reflexionselement in Kombination mit einem oder mehreren plattenförmigen Haltern mit einem oder mehreren Löchern und Ballonaufsatz in ein Endoskop eingebaut, das vorzugsweise wie folgt hergestellt wird: Ein (vorzugsweise beidseitig mit einer Inertisierungsschicht, wie einer (z.B. durch thermische Oxidation gewonnenen) Oxidschicht versehener) Wafer (vorzugsweise aus einem in der Mikrosystemtechnik üblichen Material wie insbesondere oben definiert, z.B. Borsilikatglas oder vorzugsweise (insbesondere {100}-) Silizium) wird beidseitig mit einer geeigneten, wieder entfernbaren Materialschicht, insbesondere Siliziumnitrid, überzogen, beispielsweise durch chemische Dampfabscheidung aus der Gasphase (CVD), z.B. LPCVD. Mindestens auf der Waferrückseite wird Photolack aufgebracht. Auf der Waferrückseite werden photolithographisch (beispielsweise rechteckige) Maskenöffnungen erzeugt und überflüssiger Photolack entfernt. Über die Maskenöffnungen wird mittels eines Ätzverfahrens, vorzugsweise RIE Trockenätzen zur Entfernung der wieder entfernbaren Materialschicht und Ätzen mit KOH, das Wafermaterial bis zur gegenüberliegenden Inertschicht weggeätzt (beim bevorzugten Silizium insbesondere unter Bildung von {111}-Flächen). Gewünschtenfalls werden die wieder entfernbaren Schichten (beispielsweise Siliziumnitrid durch Ätzen, wie RIE-Trockenätzen) entfernt und, falls erwünscht, zwei so gewonnene Wafer derart über ihre Frontseiten verbunden, dass die Löcher übereinander zu liegen kommen, und (beispielsweise durch anodisches Bonding oder Verkleben) miteinander verbunden. Mittels aufgebrachter Schablonen können, falls das Reflexionsvermögen erhöht werden soll, die Bereiche um die Löcher abgedeckt und deren Innenseiten (z.B. {111}-Flächen) verspiegelt werden, beispielsweise nasschemisch oder durch Aufdampfen von Metallschichten, z.B. mit Aluminium und/oder Silber. Liegen die Vorstufen mehrerer derartiger Mittelteile auf einem (einfachen oder Doppel-)Wafer vor, so werden durch Vereinzelung entsprechende Mittelteile gewonnen, die auf einer dem aus einer oder mehreren der spiegelnden oder verspiegelten Flächen gewonnenen Reflexionselement abgewandten Seite direkt durch entsprechendes Vereinzeln geöffnet sein oder beispielsweise durch Bohren, Sägen oder dergleichen geöffnet werden können, so dass ein für lichtzuführende und/oder bildübertragende Elemente oder Licht und von Bildern abgestrahltes Licht und erforderlichenfalls gas- oder flüssigkeitsdurchgängiger Bereich (zum Zuleiten zu den Ballonelementen) geformt wird. Diese Mittelteile werden dann mit einem oder mehreren plattenförmigen Elementen mit einem oder mehreren Löchern und Ballonaufsatz beaufschlagt und mittels einer Halterung und erforderlichenfalls weiterer Bauteile zu einem erfindungsgemäßen Endoskop vervollständigt.In a further preferred embodiment The invention is additionally incorporated as one of the other components Middle part with a reflection element in combination with a or more plate-shaped Holders with one or more holes and balloon attachment in built in an endoscope, which is preferably made as follows: A (preferably on both sides with an inerting layer, such as an oxide layer (obtained, for example, by thermal oxidation)) Wafer (preferably from a customary in microsystem technology Material as defined in particular above, e.g. Borosilicate glass or preferably (in particular {100} -) silicon) is on both sides with a suitable, removable material layer, in particular Silicon nitride, coated, for example, by chemical vapor deposition from the gas phase (CVD), e.g. LPCVD. At least on the back of the wafer, photoresist is applied. On the wafer back become photolithographically (for example rectangular) mask openings generated and superfluous photoresist away. about the mask openings is by means of an etching process, preferably RIE dry etching to remove the removable material layer and etching with KOH, the wafer material etched away to the opposite inert layer (in the preferred Silicon in particular to form {111} surfaces). If desired, the removable ones Layers (eg, silicon nitride removed by etching, such as RIE dry etching) and, if desired, two so obtained wafers so over their front sides joined that the holes come to lie one above the other, and (for example, by anodic bonding or bonding) with each other connected. By means of applied stencils, if the reflectivity is to be increased, the areas around the holes covered and their insides (e.g., {111} faces) are mirrored, for example wet-chemically or by vapor deposition of metal layers, e.g. With Aluminum and / or silver. Are the precursors of several such Middle parts on a (single or double) wafer before, so be By separating corresponding middle parts won, on one obtained from one or more of the reflective or mirrored surfaces Reflection element facing away directly by corresponding Singling open be open or, for example, by drilling, sawing or the like can, so a for light-feeding and / or image-transmitting Elements or light and light emitted from images, and if necessary gas or liquid continuous area (for feeding to the balloon elements) is formed. These middle parts will be then with one or more plate-shaped elements with one or more holes and Ballonaufsatz applied and by means of a holder and if necessary completed further components to an endoscope according to the invention.
Die Erfindung wird nun durch die nachfolgenden Beispiele, die zur Erläuterung der Erfindung gedacht sind, ohne ihren Umfang einzuschränken, die jedoch auch bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung darstellen, sowie anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt in zum Teil schematisierter Darstellung:The Invention will now be illustrated by the following examples which are given by way of illustration of the invention, without limiting their scope, however also preferred embodiments represent the invention, and described in more detail with reference to the drawings. It shows in partly schematized representation:
Beispiel 1: Endoskop
Der
plattenförmige
Halter
Die
Herstellung dieses plattenförmigen
Halters
Der
das Ballonelement
Weitere
mögliche
Bestandteile eines Endoskops
Beispiel 2: Endoskop
Alternativ
zu Beispiel 1 wird anstelle von Silizium Pyrex als Basismaterial
verwendet. Hierzu wird eine dünne
Polyimidschicht (Kapton®; E.I. du Pont de Nemours
and Company, USA) auf ein Trägermaterial aufgebracht
und darauf dann als transparenter elastischer Werkstoff Silikonkautschuk
aufgerakelt. In einen Pyrex-Wafer werden zunächst Löcher für eine optische Faser gebohrt
oder mittels anisotroper Ätzung
eingebracht. Anschließend
wird der Pyrex-Wafer auf die Silikongummischicht des oben genannten Substrates
gedrückt
und ausgeheilt. Aufgrund der geringen Haftungsfestigkeit des Silikongummis
auf dem Polyiimid lässt
sich der Pyrex-Wafer mit dem daran anhaftenden Elastomer einfach
abziehen. Durch Vereinzeln werden ballontragende plattenförmige Halter
Beispiel 3: Endoskopaufsatz
Die
beiden Hälften
eines zentralen, in dieser Ausführung
etwa hufeisenförmigen
oder an der Seite des Faserbündels
Über einen
Hohlraum
Dem
Ende des optischen Faserbündels
gegenüberliegend
weist das Mittelteil
Die
Herstellung dieses Endoskopaufsatzes
Mittels
der Halterung
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2003156315 DE10356315B4 (en) | 2003-11-28 | 2003-11-28 | Endoscopes with balloon attachment and their manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2003156315 DE10356315B4 (en) | 2003-11-28 | 2003-11-28 | Endoscopes with balloon attachment and their manufacture |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10356315A1 DE10356315A1 (en) | 2005-07-14 |
DE10356315B4 true DE10356315B4 (en) | 2006-07-27 |
Family
ID=34672452
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2003156315 Expired - Fee Related DE10356315B4 (en) | 2003-11-28 | 2003-11-28 | Endoscopes with balloon attachment and their manufacture |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10356315B4 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105025808B (en) | 2013-02-27 | 2018-11-20 | 皇家飞利浦有限公司 | Optical guidance vacuum assisted biopsy equipment |
EP4178414A4 (en) * | 2020-07-08 | 2024-06-19 | PROCEPT BioRobotics Corporation | Hemostasis methods and apparatuses |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3690769A (en) * | 1969-12-12 | 1972-09-12 | Olympus Optical Co | Endoscope with built-in oximeter |
US4681093A (en) * | 1982-12-13 | 1987-07-21 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Endoscope |
DE3790493C2 (en) * | 1986-10-29 | 1993-08-12 | Okamoto Ind Inc | Balloon for endoscope or optical fibre - is made of rubber to protect light guides, etc. from body fluids, etc. |
-
2003
- 2003-11-28 DE DE2003156315 patent/DE10356315B4/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3690769A (en) * | 1969-12-12 | 1972-09-12 | Olympus Optical Co | Endoscope with built-in oximeter |
US4681093A (en) * | 1982-12-13 | 1987-07-21 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Endoscope |
DE3790493C2 (en) * | 1986-10-29 | 1993-08-12 | Okamoto Ind Inc | Balloon for endoscope or optical fibre - is made of rubber to protect light guides, etc. from body fluids, etc. |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10356315A1 (en) | 2005-07-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0631491B1 (en) | Blood vessel locating and puncturing device | |
DE69839309T2 (en) | VIDEO RECTOSCOPE | |
DE69737478T2 (en) | MINIATURE SPECTROMETER | |
EP3245937B1 (en) | Endoscope and cleaning instrument for an endoscope | |
DE69124385T2 (en) | ULTRASONIC IMAGE GENERATION SYSTEM WITH ADDITIONAL CONVERTER | |
DE3854156T2 (en) | OPTICAL OBSERVER. | |
DE2950976C2 (en) | Device for finding, observing and removing an obstruction in a tube | |
DE60133113T2 (en) | ENDOSCOPES WITH SEVERAL VIEWS AND A CLAMP DEVICE | |
DE60205408T2 (en) | CONFIGURE PICTURE DEVICES, IN PARTICULAR FOR AN ENDOSCOPE | |
DE69627310T2 (en) | CATHETER FOR IMAGING BODY CAVES BY MEANS OF ULTRASOUND ECHO | |
DE69022979T2 (en) | RIGID VIDEO ENDOSCOPE WITH HEAT-STERILIZABLE COVER. | |
DE60023930T2 (en) | ULTRA-SMALL FIBER OPTIC PROBES AND PICTURE OPTICS | |
DE60027300T2 (en) | PHOTOABLATIONSSYSTEM | |
DE69827276T2 (en) | CONTROLLED SURGICAL POSITIONING DEVICE IN DIFFERENT DIRECTIONS | |
DE3337014T1 (en) | Endoscopic device | |
EP1929939A2 (en) | Method and assembly for microscopic high-resolution reproduction or processing the laser endoscopy | |
DE3406294A1 (en) | Catheter | |
WO1995024869A2 (en) | Laser catheter for bypass surgery | |
DE10356315B4 (en) | Endoscopes with balloon attachment and their manufacture | |
EP1537401A1 (en) | Carrier device for a biological preparation which can be cut by means of laser micro-dissection | |
EP0274480B1 (en) | Keratotomy device | |
DE10330518B4 (en) | Surgical microscope with fluid flow curtain | |
WO2004052210A1 (en) | Optical biopsy instrument | |
DE102015000773B4 (en) | Endoscope and method of making an endoscope | |
WO2019068869A1 (en) | Patient interface system, camera system, method for coupling a patient interface with a patient interface holder, patient interface and patient interface holder |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20120601 |