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Photo-Endoskop
Gegenstand der Erfindung ist ein miedizinisches Untersuchungsgerät
für Körperböblen und röhren, bei dem ein kleiner Photoapparat, der mit einer Beleuchtungsvorrichtung
kombiniert ist, direkt in die Körperhöhlen und -röhren eingeführt wird, dort gleich
die Innenflächen photographisch abbildet und je nach der technischen Ausführung
eine sofortige Auswertung der gewonnenen Bilder des Organinnern gestattet, ohne
daß dabei das Endoskop selbst aus der zu untersuchenden Körperhöhle oder Körperröhre
entfernt zu werden braucht und deshalb eine eventuell notwendige Korrektur der Lage,
Bewegung und Arbeitsweise des Gerätes sofort möglich ist und dann erneut wieder
photographische Abbildungen des Organiinnern gemacht werden können.
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Die in der Medizin für diesen Zweck bisher verwendeten Geräte, deren
Entwicklungsgeschichte schon über mehr als ioojaiire zurückgeht (Bozzini, Desormeaux,
Nitze, Ringleb, Wolf, Korbsch, Heynemann u. v. m.), bestehen vorwiegend aus starren
oder fast starren Röhren, die in ihrem Innern neben sinnvollen Behandlungsinstrumenten
und Kanälen für die Gas- oder Flüssigkeitsfüllung eine Beleuchtungsvorrichtung und
eine Optik als Hauptausrüstung besitzen, die ein kleines Bild vom Organinnern nach
außen zum betrachtenden Auge des Beobachters (Arztes) überträgt. wenn auch diese
Endoskope den physiologiscihen Gegebenheiten der jeweilig zu untersuchenden Organe
angepaßt sind, soweit es technisch und vor allem optisch möglich ist, so bedingt
doch gerade die Optik durch ihre mangelnde Flexibilität und Größe eine gewisse Starre
und Form jedes dieser Geräte, wodurch nicht nur der Anwendungsbereich in den falten-und
kurvenreichen Körperhöhlen und
Körperröhren besehränict wird, sondern
auch die Untersuchung selbst für Patient und Arzt schwer und sogar gefährlich sein
kann. Auch die Photographie wurde in diesem Rahmen schon öfters angewandt (Nitze,
Bela, Goldschmidt, Kollmann, Lubbers, Hermann, Kutner, Hirschmann, Casper u. a.),
um Bilder vom Organinnern für Publikationen und Demonstrationen festzuhalten. Dabei
wurden photographische Kameras mit dem äußeren Ende des Endoskopes, welches das
Bild vom Innern des Körpers nach außen übertrug, verbunden und so aufgefangen. Die
Kameras traten deshalb nur an die Stelle des beobachtenden Auges beim Endoskop,
manchmal war das Beobachten und P'hotographieren auch gleichzeitig möglich, aber
die Untersuchung selbst blieb in ihrer Art und Weise doch gleich, da die Übertragung
des Bildes von innen nach außen mit dem üblichen Endoskop erfolgte und so für den
Arzt wie für den Patienten keine Erleichterung, sondern mehr oder weniger eine Kombination
darstellte.
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Eine Ausnahme davon macht noch der amerikanische Gastrophotor, der,
wie der Name schon sagt, speziell für die Untersuchung des Magens gedacht ist, dort
mit Hilfe eines Gummischlauches aufgehängt wird und mit Blitzlicht einige photographische
Aufnahmen davon macht. Er unterscheidet sich aber im technischen Aufbau, im Anwendungsgebiet
wie in der Wirkungs- und Arbeitsweise bedeutend von dem Gegenstand dieser Erfindung,
dem Photo-Endoskop.
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Aufgabe dieser Erfindung ist es, vor allem durch Erhöhung der Flexibilität
des Gerätes die Untersuchung der Körperhöhlen und -röhren für den Patienten und
für den Arzt zu erleichtern und zu vereinfachen und den Abbildungs-und Anwendungsbereich
dabei zu vergrößern. Dies wird erreicht, indem auf die übliche Art der Bildübertragung
vom Innern des Körpers nach außen durch die sogenannte Optik, jene Kombination von
verschiedenen Linsen, Prismen, Spiegeln u. dgl., verzichtet wurde und dies dafür
auf phototechnischem Weg durchgeführt wird.
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In ihrem technischen Aufbau unterscheidet man bei dieser Erfindung,
wegen ihres Anwendungsgebietes und ihrer Arbeitsweise kurz Photo-Endoskop genannt,
drei Hauptteile, wovon die beiden ersten zusammen eine schlangenartige Gestalt und
Flexibilität haben, um eine größtmögliche Anpassung an die Raum- und Schleirnhautverhältmesse
der Körperhöhlen und -röhren, wohin sie eingeführt werden, zu gewährleisten, während
der dritte Teil das Bedienungsgerät darstellt, welches sich auf Grund seiner Form
und Funktion immer außerhalb des Körpers befindet. Die Zeichnung stellt das Photo-Endoskop
im Wesen grob schematisch dar.
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I. Der Kopf des Photo-Endoskopes a: Er ist in seiner äußeren Form
dem einer Schlange ähnlich und d ungefähr so groß wie das Endglied eines Kleinfingers,
je kleiner, desto besser für die Einführung und Bewegung des Gerätes im Körper,
und ist überall glatt und abgerundet, um Verletzungen zu vermeiden. Die vordere
Spitze des Kopfes wird durch das Objektiv b der Photokamera gebildet, die im Innern
des Kopfes dessen räumlichen Hauptteil ausmacht. Neben dem Objektiv sind kleine
Mignonlämpchen ; wie sie bereits seit langem in der Endoskopie bekannt sind, als
Beleuchtungsvorrichtung c für das gesamte Aufnahmegebiet eingebaut, ähnlich, wie
bei einem modernen Auto die Scheinwerfer. Es kann dafür selbstverständlich auch
eine Blitzlichtvorrichtung verwendet werden. Außerdem münden mit kleinen Öffnungen
d in die Nähe des Objektivs und der Lämpchen die Kanäle für deren Reinigung und
d für die Gas- bzw. Flüssigkeitsfüllung der Körperhöhlen und -röhren, soweit sie
für deren bessere räumliche Darstellung notwendig und deshalb in der Endoskopie
ebenfalls schon seit langem bekannt sind. Den räumlichen Hauptteil des Kopfes nimmt,
wie bereits erwähnt, eine kleine Photokamera ein, die in ihrer Größe, ihrer Form
und in ihrem Aufbau den besonderen optisch-technischen Erfordernissen dieses speziellen
Verwendungszweckes Rechnung trägt. Die optische Einrichtung der Kamera ist auf scharfe
Abbildung aus nächster Nähe bis zu einer Entfernung von ungefähr 1/2 m eingestellt,
bei einem möglichst weiten Aufnahmewinkel. Der Verschluß, soweit er sich nicht bei
Verwendung von Blitzlicht erübrigt, die Blende und der Filmtransport werden von
außen durch die Leitung geregelt.
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Der Film selbst ist ein Rollfilm und wird vom äußeren Bedienungsgerät
durch die Leitung g der Photokamera zugeführt und nach der Belichtung sofort wieder
durch dieselbe nach außen zum Bedienungsgerät geleitet zur sofortigen Auswertung,
so daß also nur ein relativ sehr kleines Stück des Filmes sich in der Kamera selbst
zur Aufnahme befindet, während der übrige, größte Teil gleich einem dünnen Band
durch die Leitung läuft und deshalb vom Bedienungsgerät außen ohne weiteres eingestellt
und transportiert werden kann. Auf diese Weise ist eine sofortige Auswertung des
Films und die Herstellung von einer vom techmschen Standpunkt aus praktisch unbegrenzten
Anzahl von Bildern, ja sogar ein ganzer Film im üblichen Sinne von Körperhöhlen
und Körper röhren möglich. Der Film muß allerdings etwas zerreißfest sein, um den
mechanischen, Beanspruchungen während des Transportes durch die Leitung und Kamera
zu genügen, wobei er glatt oder, um sich dem Leitungslumen besser anzugleichen und
dabei auch Platz zu sparen, im halbgerollten Zustand bewegt werden kann. Eine Entfaltung
des in Längsrichtung halbgerollten Films in der Photokamera macht keine technischen
Schwierigkeiten. Die Kamera kann aber auch so konstruiert werden, ähnlich, wie die
großen Handkameras, daß der Film vor und nach dem Belichten vollkommen in der Kamera
gelagert bleibt. Dadurch würde sich der Filmtransport durch die Leitung erübrigen,
weil der ganze Film gleich mit der Kamera im Photo-Endoskopkopf in den Körper eingeführt
wird, aber auch erst wieder entfernt werden kann, wenn die Photokamera selbst und
da-
mit das ganze Gerät aus den Körperröhren und -höhlen entfernt
wird. Diese Anordnung hat neben der zwangsläufigen Vergrößerung der Kamera und damit
des ganzen Kopfes durch den darin lagernden Film noch den Nachteil, daß nur eine
beschränkte Anzahl von Bildern möglich ist, da eine gewisse Kopfgröße aus physiologischen
Gründen nicht überschritten werden darf und eine sofortige Auswertung des Films
und damit eine sofortige Feststellung und Korrektur des PhoteEndoskopkopfes in seiner
Lage und Bewegung im Körper unmöglich ist, außer man transportiert den belichteten
Film durch die Leitung nach außen sofort ab, so daß sich eine Art Kombination zwischen
den beiden ersten Konstruktionsmoglichkeiten ergibt, wobei also der Film nur in
einer Richtung, und zwar von innen nach außen in der Leitung bewegt wird. Aber es
bleibt auch bei dieser Anordnung doch noch die Raumbeanspruchung durch den lagernden
Film im Kopf für das Einführen in den Körper nachteilig sowie e die Herstellung
nur einer beschränkten Anzahl von Bildern, während im ersten Fall ein geradezu fortlaufender
Film möglich ist. Die Aufnahmerichtung der Kamera durch das Objektiv b an der Kopfspitze
ist geradeaus nach vorn, um in den Körperröhren eine gute Aufnahmemöglichkeit zu
gewährleisten. Um in ! einer Körperhöhle z. B. aber auch die seitlichen und rückwärts
vom Photo-Endoskopkopf liegenden Partien abbilden zu können, wird ein kleiner Spiegel,
der sich sonst in einer Art Schubfach vollkommen im Kopf eingelagert befindet, durch
eine mechanische Druck- oder Albarransche Hebelvorrichtung, die von außen durch
die Leitung geregelt wird, so vor das Objektiv gelagert, daß auch diese Partien
gut photographisch abgebildet werden. können. Derselbe Effekt kann aber auch durch
ein an der Seite des Kopfes angebrachtes zweites Objektiv, das die seitlichen und
rückwärtigen Partien durch Zwischenschaltung eines Prismas, Spiegels oder ähnlichem
auf den Film projiziert, erreicht werden. Die Umstellung von einer Blickrichtung
zur anderen wird wie im ersten Fall von außen durch die Leitung betätigt.
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Durch die Drehbarkeit des Kopfes und der Leitung um ihre eigene Längsachse,
auch, während sie sich im Körper befinden, ist eine allseitige Abbildungsmöglichkeit
gegeben. Dazu besitzt der Kopf des Photo-Endoskopes neben der passiven Flexibilität
der Leitung noch eine aktive Beweglichkeit, für die vier Stahldrähte oder ähnliches
Material sorgen, die am hinteren Ende des Kopfes e, also wo er zur Leitung übergeht,
an den Seiten angebracht sind. Von dort aus führen sie durch die Leitung nach außen
zum Bedienungsgerät, wo sie durch einfachen Zug willkürlich so betätigt werden können,
daß sich der Photo-Endoskopkopf nach einer bestimmten Seite wendet. Durch alle diese
Einrichtungen ist eine vollkommene Abb ! ildungsmögl, ichkeit in Körperhöhlen und
d Körperröhren möglich. Der hintere Teil des Kopfes, der dann fließend in die Leitung
übergeht, ist durch einen Steckverschluß f mit dem vorderen Teil fest und dicht
verbunden.
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So ist auch das Einlegen des Films, das Zerlegen des Gerätes selbst,
das Wechseln der Lämpchen, Reinigen usw. möglich.
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2. Die Leitung g: Sie stellt die Verbindung her zwischen dem Photo-Endoskopkopf
und dem Bedienungsgerät, das sich immer außerhalb des Körpers befindet und mit dem
die Leitung wie mit dem Kopf durch einen Steckverschluß verbunden ist. In ihrer
äußeren Form ist die Leitung einer Magen-Darm-Sonde oder einem Schlangenkörper ähnlich
und ungefähr 1 m lang, bei einem Durchmesser von wenigen Millimetern. Sie kann selbstverständlich
auch länger und kürzer gebaut werden, um besonderen Anforderungen zu genügen. Es
kommt nur darauf an, was im Körper endoskopisch zu untersuchen ist und wie weit
dafür die Kamera bzw. der Kopf eingeführt werden muß. Die Oberfläche der Leitung
ist vollkommen glatt, so daß Hemmungen oder Verletzungen, der Schleimhaut weitgehendst
ausgeschlossen sind. In der Leitung laufen die verschiedenen mechanischen und elektrischen
Impulse vom Bedienungsgerät zum Photo-Endoskopkopf und zurück in Form von dünnen
elektrischen Leitungen, z. B. für die Lämpchen usw., oder mechanisch als hin und
her bewegbare zug- und druckfeste Drähte in kleinen Kanälen, z. B. für die Blickrichtungsumstellung,
Blende, Belichtung, willkürliche Bewegung des Kopfes usw., und der Film, soweit
sich sein Transport durch die Leitung nach den bereits angegebenen verschiedenen
Konstruktionsmöglichkeiten der Photokamera und des Kopfes nicht erübrigt, und die
Kanäle für die Gas- bzw. Flüssigkeitsfüllung der Körperhöhlen und röhren. Durch
ausschließliche Verwendung von elastischen und biegsamen Materialien beim Bau der
Leitung, Gummi oder ähnliches als Außenhülle und dasselbe, sowie Drähte und Film
im Innern, ist sie vollkommen flexibel und doch genug stabil, so daß keine direkte
Abknickung möglich ist und so eine gute Anpassung an die Raumverhältnisse in den
Körperhöhlen und Körperröhren gewährleistet wird. Eine besonders leichte Flexibilität
hat der Anfangsteil der Leitung, also am Übergang zum Kopf, um dessen aktive Beweglichkeit
gut zu ermöglichen, die durch Zug an einem der Drähte bewerkstelligt wird. Die Leitung
ist wie mit dem Kopf so auch mit dem Bedienungsgerät mittels eines Steckverschlusses
fest verbunden, h.
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3. Das Bedienungsgerät i: Dieser Apparat ist im Gegensatz zum Kopf,
der vollkommen, und der Leitung, die nur teilweise in den Körper eingeführt wird,
immer außerhalb des Körpers und hat rein äußerlich die Form eines kleinen Handkoffers
mit Dreh- und Druckknöpfen, Schaltern, Hebeln usw., mit denen man den Aufnahmevorgang,
die Beleuchtung und Aufnahmenchtung sowie die Bewegung des Endoskopkopfes einstellen,
regulieren und betätigen kann. Außerdem besitzt das Bedienungsgerät noch eine Transportvorrichtung
und Kassetten für den Film zur sofortigen Auswertung, soweit dies durch die jeweilige
Konstruktionsart gegeben ist, und eine besondere Vorrich-
tung für
die Gas- bzw. Flüssigkeitsfüllung (Gebläse usw.), falls dies zur besseren Raumdarstellung
in den Körperröhren und -höhlen wichtig und notwendig ist.
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Dem medizinisch dringenden Bedürfnis der Reinigungsmöglichkeit und
der Sauberhaltung, besonders der Teile, die direkt in die Körperröhren und Körperhöhlen
eingeführt werden, also des Kopfes und der Leitung, ist durch Form- und Oberflächengestaltung,
durch ihren inneren Aufbau und Zerlegbarkeit und durch die Verwendung von dafür
geeigneten Materialien beim Bau des Photo-Endoskopes Rechnung getragen.
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Das Photo-Endoskop wird zur Untersuchung von Körperhöhlen und Körperröhren
verwendet.
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Es kann durch seinen neuartigen Aufbau, seine Form, Flexibilität und
aktive Beweglichkeit viel weiter in den Körper eingeführt wenden, da es sich den
dortigen räumlichen Verhältnissen besser anpassen kann, als es mit den bisher in
der Medizin auf diesen Gebieten verwendeten Untersuchungsgeräten wegen ihrer Starre
und Form möglich ist.
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Damit können z. B. beim Verdauungstraktus nicht nur die Speiseröhre
und der Magen, sondern auch dessen Ausgang und sogar Teile des Dünndarms sowie der
Dickdarm vom After aus photographisch aufgenommen und dadurch der direkten Untersuchung
zugänglich gemacht werden, was besonders für die Diagnostik und Therapie der reichen
Entzündungen, Geschwülste usw. in diesen Gebieten ein riesiger Fortschritt ist.
Außerdem wird durch die gute Anpassungsfähigkeit des Photo-Endov skopes an die räumlichen
Verhältnisse dank seiner Form und Flexibilität die ganze Untersuchung mit ihm einer
Magenschlauchuntersuchung usw. ähnlich und dadurch für den Patienten und für den
Arzt wesentlich erleichtert und vereinf acht.
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Weitere Vorteile sind, daß das Untersuchungsergebm.s in Form der photographischen
Aufnahmen ebenso wie die Röntgenaufnahmen für weitere Studien, Demonstrationen usw.
ständig erhalten bleibt, die Aufnahmen selbst durch die direkte Belichtung im Innern
des Körpers und durch die optischen Einrichtunlgen der Kamera feiner und schärfer
werden und die Herstellung einer großen Anzahl davon, ja eines ganzen Films, und
dabei die sofortige Auswertung möglich ist, während sich das Photo-Endoskop selbst
immer noch im Körper befindet. Auf diese Weise ist auch eine Korrektur seiner Lage
auf Grund des ausgewerte ten Aufnahmematerials möglich. Außerdem kann die Lage des
Untersuchungsgerätes auch noch röntgenologisch festgestellt werden. Die aktive willkürliche
Bewegungs- und Drehunlgsmöglichkeit des Photo-Endoskopkopfes nach allen Seiten wie
um seine eigene Längsachse und seine optischen Einrichtungen gestatten eine solche
Abbildungsmöglichkeit, wie sie wohl kaum jemals von einem Untersuchungsgerät dieser
Art erreicht wurde. Die Vergrößerung des Anwendungs und Untersuchungshereiches mit
Hilfe des Photo-Endoskopes bei gleichzeitiger Erleichterung und Vereinfachung der
Untersuchung selbst ist für eine größere Verbreitung in Fachlreisen und eine häufiger
Verwendung dieser für die Diagnostik und Therapie so wichtigen Geräte von besonderer
Bedeutung.