видеоэндоскоп

Формула изобретения

Видеоэндоскоп, содержащий соосно установленные с зазором внешнюю трубку и внутреннюю трубку, в которой установлен приемник изображения, кольцо из диэлектрического материала со светодиодами, установленными по периметру его торцевой поверхности, закрепленное в зазоре на дистальном конце, и контур циркуляции хладоагента, включающий введенную в зазор со стороны проксимального конца трубку, подведенную к кольцу с зазором для выхода хладоагента, отличающийся тем, что между внешней и внутренней трубками имеется средняя трубка, установленная с зазором с внешней трубкой, в котором установлено кольцо из диэлектрического материала, трубка контура циркуляции хладоагента введена с возможностью огибания средней трубки и создания на ее конце струи хладоагента тангенциально касающейся кольца, при этом второй ее конец соединен с насосом через холодильник, а вход насоса подключен к зазору между внешней и средней трубками с образованием замкнутого контура циркуляции хладоагента.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для визуального наблюдения объектов операционного поля во внутренних полостях при проведении диагностических или хирургических процедур.

В настоящее время эндоскопические методы в хирургии получили широкое распространение в медицинской практике. Одной из особенностей малоинвазивной хирургии является то, что наблюдение за манипуляциями, проводимыми над объектами операционного поля, производится с помощью вывода изображения операционного поля на экран монитора, что существенно отличается от непосредственного наблюдения при открытом операционном поле. Для улучшения качества передачи изображения датчик изображения - ПЗС-матрица - располагается на дистальном конце эндоскопа. Такие эндоскопы называют видеоэндоскопами.

Известен видеолапароскоп (Видеолапароскоп модели A4942A(PAL). Проспект фирмы OLIMPUS, раздел видеолапароскопы, июнь 1998). В состав видеолапароскопа входит ПЗС-матрица, вмонтированная на дистальном конце видеолапароскопа после объектива с углом направления наблюдения 30°, светопроводящее волокно, расположенное по внутренней поверхности наружной трубки, система фокусировки, состоящая из устройств, перемещающих ПЗС-матрицу, и систему кругового обзора, при которой обеспечивается рассмотрение объектов операционного поля в конусе с углом при вершине 60°.

Недостатком известного видеолапароскопа является передача светового потока через световодное волокно, что требует наличия осветительных устройств, а также световодных жгутов для присоединения к видеоэндоскопу.

Известен также видеолапароскоп, описание которого приведено в патенте РФ № 2208375. Видеолапароскоп содержит наружную трубку, вводимую в полость брюшины, на дистальном конце которой расположен объектив. Внутри ствола расположена трубка, имеющая на дистальном конце датчик изображения. На проксимальном конце ствола установлена головка, состоящая из фокусировочного кольца, направляющего элемента и винта, образующих резьбовую пару, выполненную с возможностью осевого перемещения трубки с детектором изображения вдоль оси ствола. Жгут оптических волокон проведен от источника света через соединитель и головку к дистальному концу ствола. Ствол выполнен с возможностью поворота относительно корпуса головки на угол больше 360°. Жгут оптических волокон представляет собой бесстыковой световод.

Существенным недостатком указанного изобретения является скручивание жгута оптических волокон, приводящее к деформации волокон и появлению сломов, что влечет уменьшение светового потока.

Наиболее близким по решаемым задачам является оптоэлектронный и видеомодуль для эндоскопа, описание которого приведено в патенте US 2008208006 A1, 28.08.2008, содержащий соосные, установленные с зазором внешнюю и внутреннюю трубки, во внутренней трубке установлен приемник изображения, а на дистальном конце в зазоре установлено кольцо с размещенными в нем по периметру светодиодами. В устройстве предусмотрен контур охлаждения светодиодов, в котором хладоагент подводится по трубкам, установленным в зазоре.

Недостатком данного устройства является то, что установленные трубки не обеспечивают активный отток тепла из-за возникающих «стоячих» зон при взаимодействии струй хладоагента.

Задачей изобретения является создание видеоэндоскопа, в котором световой поток образуется непосредственно на дистальном конце, а тепло, выделяемое светодиодами, удаляется с помощью тангенциально ориентированной струи хладоагента.

Технический результат от использования предлагаемого видеоэндоскопа - увеличение удобства работы с прибором за счет отсутствия световодного жгута, нагружающего руку хирурга, и устранение нагрева дистального конца эндоскопа.

Указанная задача решается за счет того, что предлагаемый видеоэндоскоп, также как и известный, содержит соосно установленные с зазором внешнюю трубку и внутреннюю трубку, в которой установлен приемник изображения, кольцо из диэлектрического материала со светодиодами, установленными по периметру его торцевой поверхности, закрепленное в зазоре на дистальном конце, и контур циркуляции хладоагента, включающий введенную в зазор со стороны проксимального конца трубку, подведенную к кольцу с зазором для выхода хладоагента.

Однако в отличие от известного в предлагаемом видеоэндоскопе между внешней и внутренней трубками имеется средняя трубка, установленная с зазором с внешней трубкой, в которой установлено кольцо из диэлектрического материала, трубка контура циркуляции хладоагента введена с возможностью огибания средней трубки и создания на ее конце струи хладоагента, тангенциально касающейся кольца, при этом второй ее конец соединен с насосом через холодильник, а вход насоса подключен к зазору между внешней и средней трубками с образованием замкнутого контура циркуляции хладоагента.

Изобретение характеризуется чертежом, на котором изображена конструктивная схема видеоэндоскопа. На чертеже приняты следующие обозначения: внешняя трубка 1, средняя трубка 2, внутри которой установлен объектив 7, внутренняя трубка 3, внутри которой установлена ПЗС-матрица 8 приемника изображения, трубка 4 контура циркуляции, установленная в зазоре между внешней трубкой 1 и средней трубкой 2, светодиоды 5, установленные на кольце 6, кабель 9 передали сигнала изображения от ПЗС-матрицы 8 приемника изображения, кабель 10 электропитания светодиодов, блок 11 приводов наведения на резкость и вращения внешней 1 и средней 2 трубок, холодильник 12, насос 13, кабели 9 и 10 предназначены для подключения к видеокамере с монитором.

Работа видеоэндоскопа происходит следующим образом. Перед введением видеоэндоскопа в полость тела человека включается насос 13, холодильник 12 и подается питание на светодиоды. Затем видеоэндоскоп вводится в тело человека и с помощью приводов блока 11 производится наводка на резкость и обзор операционного поля вращением внешней 1 и средней 2 трубок, при этом изображение операционного поля объективом 7 фокусируется на ПЗС-матрицу 8 приемника изображения и передается по кабелю 9 в видеокамеру, к ней же подсоединяется кабель 10 электропитания светодиодов 5. Образование светового потока светодиодами сопровождается выделением тепла, которое может неблагоприятно воздействовать на окружающие ткани. Вывод тепла производится с помощью хладоагента (например, воздух или газ, обеспечивающий эффективный отбор тепла), который насосом 12 прокачивается через холодильник 13 (например, термоэлектрические модули (элементы Пельтье), производства КРИОТЕРМ). С выхода холодильника 13 хладоагент поступает по четвертой трубке 4 контура циркуляции, расположенной в зазоре между внешней 1 и средней 2 трубками, к кольцу 6, на котором установлены светодиоды 5. Трубка 4 контура циркуляции огибает среднюю трубку 2 таким образом, чтобы создать струю охлажденного хладоагента, тангенциально касающуюся кольца 6. Нагретый хладоагент через зазор между внешней 1 и средней 2 трубками отсасывается насосом 13. После прохождения холодильника охлажденный хладоагент снова поступает в полость эндоскопа по трубке 4 контура циркуляции. Таким образом, в течение работы видеоэндоскопа циркуляция хладоагента осуществляется по замкнутому контуру.