DE4413920B4

DE4413920B4 - Einsatz für Sichtöffnung eines Drapes und Drape mit solchem Einsatz sowie Operationsmikroskop mit solchem Drape und Einsatz

Info

Publication number: DE4413920B4
Application number: DE4413920A
Authority: DE
Inventors: Lutz Heinrich
Original assignee: Carl Zeiss AG
Current assignee: Carl Zeiss AG
Priority date: 1993-06-18
Filing date: 1994-04-21
Publication date: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2014-04-22
Also published as: DE4413920A1

Abstract

Einsatz (15, 15', 50, 55) für eine Sichtöffnung eines Drapes (10)
– der lösbar an einem röhrenförmgen Vorsatz (18) eines Operationsmikroskopes (11) vor dein Hauptobjektiv befestigbar ist,
– mit einem flachen, optisch-transparenten Schutzelement (22, 22', 57)
dadurch gekennzeichnet, dass
das flache, optisch-transparente Schutzelement (22, 22', 57) in dem Einsatz derart geneigt angeordnet ist, dass bei Befestigung des Einsatzes an dem röhrenförmigen Vorsatz (18) eines Operationsmikroskops (11) vor dem Hauptobjektiv die geometrische Normale (60) auf das flache optisch-transparente Schutzelement (22, 22', 57) und die optische Achse (20) des Hauptobjektivs einen spitzen Winkel (α) miteinander einschließen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Einsatz für eine Sichtöffnung in einer sterilen Schutzhülle für ein Operationsmikroskop nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche sterile Schutzhülle wird üblicherweise auch als Drape bezeichnet und hat eine optisch durchlässige bzw. transparente Sichtöffnung für das Hauptobjektiv des Operationsmikroskopes. Die Erfindung betrifft weiter ein Drape mit einem solchen Einsatz sowie ein Operationsmikroskop, das mit Drape und entsprechendem Einsatz ausgerüstet ist.

Ein Einsatz der eingangs genannten Art für ein Drape bei einem Operationsmikroskop ist aus der US 3,796,477 bekannt. Dieser Einsatz umfasst einen Ring aus elastischem Material, der auf eine ringförmige Außenwandung eines Gehäuseabschnitts eines Mikroskop-Hauptobjektivs aufgesteckt werden kann. An diesem Ring ist eine Aufnahme für ein Abdeckglas in Form eines flachen, optisch-transparenten Schutzelements vorgesehen. Weiter kann der Ring ein Drape im Bereich des Mikroskop-Hauptobjektivs halten, indem er dieses zwischen sich und der Stirnseite des Mikroskop-Hauptobjektivs einklemmt.

Die US 4,266,663 offenbart ebenfalls ein Drape für ein Operationsmikroskop mit einer Sichtöffnung. An einem Operationsmikroskop wird das Drape im Bereich der Sichtöffnung mit einem Anschlussring an dem Mikroskop-Hauptobjektiv gehalten. Dieser Anschlussring hat eine Aufnahme für ein flaches, transparentes Schutzelement, welches das Mikroskop-Hauptobjektiv abdeckt.

Aus der US 4,564,270 ist eine Halteeinrichtung für ein Drape bei einem Operationsmikroskop bekannt, die einen Halteblock aus federndem Material umfasst. Dieser Halteblock wird und die Außenwandung des Mikroskop-Hauptobjektivs gelegt und dort reibschlüssig gehalten. An dem Halteblock ist das Drape mit einer Sichtöffnung im Bereich des Mikroskop-Hauptobjektivs aufgenommen. Der Halteeinrichtung ist weiter ein flaches, transparentes Abdeckelement zugeordnet, welches das Mikroskop-Hauptobjektiv zum Operationsgebiet hin abdeckt.

Üblicherweise umfassen Drapes für Operationsmikroskope bestimmte Vorrichtungen zum Schutz der Linsen des Operationsmikroskop-Hauptobjektives. Im allgemeinen findet hierbei ein röhrenförmiger Körper mit einem umlaufenden Flansch Verwendung. Der Flansch wird dabei von einem kreisförmigen Ausschnitt des Drapes umschlossen bzw. abgedichtet, der die Sichtöffnung des Drapes darstellt. Der röhrenförmige Körper ist ferner lösbar sowie zusammenschiebbar an einem ebenfalls röhrenförmigen Vorsatz des Operationsmikroskopes befestigt, in dem das Hauptobjektiv angeordnet ist. Der röhrenförmige Körper ist in axialer Richtung relativ kurz-bauend und umfasst desweiteren eine Haltevorrichtung für ein flaches, optisch-transparentes Schutzelement zum Schutz der Linse des Hauptobjektives. Dieses Schutzelement kann aus Glas oder einem geeigneten Kunststoff-Material gefertigt sein und ist üblicherweise senkrecht zur optischen Achse des Hauptobjektives angeordnet.

Moderne Operationsmikroskope werden normalerweise an aufwendigen Stativen angeordnet, wobei mehrere räumliche Freiheitsgrade der Operationsmikroskop-Bewegung damit realisiert werden können. Hierbei sind zumeist drei aufeinander senkrechte Achsen vorgesehen, um die eine Rotation realisierbar ist sowie drei zueinander senkrecht orientierte Achsen, entlang derer ein Verschieben des kompletten Operationsmikroskopes möglich ist. Für bestimmte Orientierungen des Operationsmikroskopes bei gleichbleibender Beleuchtungsanordnung ergeben sich bei den herkömmlichen Drapes nunmehr interne Reflexionen zwischen der Linse des Hauptobjektives und dem flachen optisch-transparenten Schutzelement am Drape. Insgesamt resultiert so ein verschlechterter Seheindruck für den Chirurgen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Sichtöffnung bei einem Operationsmikroskop mit Drape so zu gestalten, dass keine einen Beobachter störenden Reflexionen auftreten. Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Einsatz für eine Sichtöffnung eines Drapes mit den Merkmalen des Anspruches 1 sowie ein Drape mit den Merkmalen des Anspruchs 11 und ein Operationsmikroskop mit den Merkmalen des Anspruchs 12.

Ein Drape mit erfindungsgemäßem Einsatz bietet nunmehr eine verbesserte Beobachtungsqualität durch das mittels des Drapes geschützten Operationsmikroskop.

Hierbei wird erfindungsgemäß eine relativ einfache Konstruktion eingesetzt, die desweiteren nur geringe Herstellkosten verursacht und auch ohne große Übung verwendet werden kann.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass ein mit der Sichtöffnung des Drapes verbindbarer Einsatz vorgesehen ist, der lösbar am röhrenförmigen Vorsatz des Operationsmikroskopes befestigt wird, in dem das Hauptobjektiv angeordnet ist. Vorteilhafterweise werden die beiden Teile ineinandergeschoben. Ferner umfasst der Einsatz ein darin angeordnetes flaches, optisch-transparentes Schutzelement. Das flache, optisch-transparente Schutzelement ist dabei so angeordnet, dass die geometrische Normale auf das flache optisch-transparente Schutzelement einen definierten, spitzen Winkel zur optischen Achse des Hauptobjektives einschließt, d.h. einen Winkel ungleich 90°. Mögliche auftretende Reflexionen werden damit von der optischen Achse weggelenkt und die vorab beschriebenen Nachteile des Standes der Technik somit vermieden.

Weitere Vorteile sowie Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Figuren.
Dabei zeigt
1 eine vereinfachte Darstellung eines Operationsmikroskopes in Verbindung mit einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Drapes;
2 eine vergrößerte seitliche Darstellung des Drape-Einsatzes aus 1;
3 eine Draufsicht auf das optisch-transparente Schutzelement im Drape aus 2;
4 eine weitere Ausführungsform des Drape-Einsatzes aus 2;
5 eine weitere mögliche Ausführungsform des Drape-Einsatzes.
In 1 ist ein Drape (10), bestehend aus einem weichen Kunststoffmaterial, dargestellt, welches ein Operationsmikroskop (11) schützend umgibt. Vom Operationsmikroskop (11) ist hierbei lediglich der obere Teil dargestellt. Desweiteren sichtbar ist in 1 ein Verbindungselement (12), das das Operationsmikroskop (11) mit einem bekannten Boden- oder Deckenstativ verbindet, wobei das eingesetzte Stativ wiederum eine Reihe von beweglichen Gelenk-Elementen aufweist.
Das Operationsmikroskop (11) umfaßt einen üblichen Binokulartubus (13, 13') inklusive einer Vorrichtung mit einem Betätigungselement (14), die die Einstellung des Pupillenabstandes für den Benutzer ermöglicht.
Zum erfindungsgemäßen Drape (10) gehört ein Einsatz (15) mit einem, sich nach außen erstreckenden radialen Flansch (16), der vom Rand der Sichtöffnung im Drape umschlossen ist bzw. zur Verbindung mit dem Drape (10), respektive der Sichtöffnng des Drapes (10) dient. Die Verbindung zwischen dem Einsatz (15) und dem Drape (10) kann dabei auf verschiedenste Art und Weise erfolgen, z.B. als Klebeverbindung etc.
Die röhrenförmige Bohrung (17) des Einsatzes (15) ist ferner so dimensioniert, daß ein teleskopartiges Zusammenstecken des Einsatzes (15) und damit des Drapes mit dem ebenfalls röhrenförmigen Vorsatz des Operationsmikroskopes (11) möglich ist, in dem das Hauptobjektiv angeordnet ist. Entsprechend sind selbstverständlich die Bohrungsdurchmesser abzustimmen.
Hierdurch wird somit die lösbare Anordnung des Drapes am Operationsmikroskop realisiert.
Wie in 2 dargestellt, besteht der Einsatz (15) aus einem zylinderförmigen Kunststoff-Formpressteil, wobei die kreisförmige Bohrung ein oder mehrere winkelmäßig verteilte Rippen (19) aufweist, die für eine reibschlüssige Verbindung mit dem röhrenförmigen Vorsatz des Operationsmikroskopes (11) sorgen, in dem das Hauptobjektiv angeordnet ist. Die konzentrische Anordnung des Einsatzes (15) um die Mittelachse (20) des Hauptobjektves ist in 2 schematisiert angedeutet.
Der Einsatz (15) ist an seiner Unterseite angeschrägt abgeschnitten, wobei die Abschrägung im Einsatz-Inneren mit einem kreisförmig umlaufenden Absatz (21) versehen ist. Über den umlaufenden Absatz (21) wird ein flaches optisch-transparentes Schutzelement (22) lösbar in einer definierten Art und Weise im Einsatz (15) angeordnet. Das flache, optisch-transparente Schutzelement (22) ist, wie in 3 dargestellt, üblicherweise scheiben- bzw. kreisförmig ausgeführt. Zur lösbaren Anordnung des Schutzelementes (22) im Einsatz (15) ist eine als Bajonett-Verbindung ausgeführte Einrenkungsverbindung mit zusammenwirkenden Vorsprüngen (23) und Aussparungen (24) als Verbindungsmittel in winkelmäßig gleichförmig verteilten Abständen vorgesehen. Damit wird das optisch-transparente Schutzelement (22) am umlaufenden Absatz (21) angeordnet. Weitere vorstehende Rippen (25) am optisch-transparenten Schutzelement (22) sind unmittelbarer Bestandteil dieses Elementes (22).
Nachdem das optisch-transparente Schutzelement (22) so in den Einsatz (15) eingepaßt wurde, daß die im Einsatz-Inneren angeordneten Rippen (23) mit den am Schutzelement (22) angeordneten Rippen (25) aneinanderstoßen, ist durch eine kurze Verdrehbewegung eine rasche positionsgenaue Befestigung dieses Elementes (22) im Einsatz (15) möglich. Die am optisch-transparenten Schutzelement (22) vorgesehenen Rippen (25) dienen demnach zur raschen Vorpositionierung der Bajonettverbindung, so daß z.B. während einer Operation ein rascher Wechsel des Schutzelementes (22) möglich ist, wenn dieses z.B. durch Blut verunreinigt wurde und ein sauberes, neues Schutzelement (22) benötigt wird.
Das Schutzelement (22) kann hierbei sowohl aus einem geeigneten optisch-transparenten Kunststoffmaterial als auch aus Glas gefertigt sein.
Anhand der 4 wird im folgenden eine besonders einfache Ausführungsform der Erfindung, insbesondere des Einsatzes (15'), dargestellt. Hierbei ist der Einsatz (15') als ein einziges Kunststoff-Formpreßteil ausgeführt, das z.B. über ein Spritzgußverfahren hergestellt wurde. Hierbei wurde ein einziges transparentes Kunststoffmaterial, z.B. etwa Methylmethacrylat, verwendet. Damit erhält man in einem einzigen Herstellungsschritt das in die Zylinderbohrung (17') integrierte flache, optisch-transparente Schutzelement (22') inclusive dem restlichen Einsatz (15'). Dabei wird wieder eine Neigung des Schutzelementes (22') zur optischen Achse realisiert, die mit der Abschrägung an der Unterseite des Einsatzes (15') übereinstimmt. Der umlaufende äußere Flansch (16') ist mit dem eigentlichen Drape (10) bzw. der Sichtöffnung des Drapes verbunden und von diesem umschlossen. Die am Einsatz (15') angeordneten Rippen (19') dienen wiederum zur reibschlüssigen, lösbaren Anordnung bzw. Verbindung des Einsatzes (15') mit dem Vorsatz des Operationsmikroskopes, in dem das Hauptobjektiv angeordnet ist, wie in den 2 und 3 dargestellt.
Eine weitere Ausführungsform des Einsatzes ist in 5 dargestellt. Hierbei ist ein erstes röhrenförmiges Einsatzteil (50) mit einem umlaufenden Flansch sowie einer kreisförmigen Bohrung (51) und ein oder mehreren Rippen (52) an der Einsatzteil-Innenseite vorgesehen. Über den Flansch erfolgt die Verbindung dieses Einsatzteiles (50) mit der Sichtöffnung des Drapes (nicht dargestellt, angedeutet durch den Pfeil mit dem Bezugszeichen A).
Das erste Einsatzteil (50) weist desweiteren ein oder mehrere an der Außenseite angeordnete Vorsprünge oder Rippen (53) auf, die für eine reibschlüssige, lösbare Verbindung mit einem zweiten Einsatzteil (55) sorgen. Hierbei paßt der erste Einsatzteil (50) konzentrisch in die kreisförmige Bohrung (54) des zweiten, wiederverwendbaren Einsatzteiles (55). Üblicherweise wird nunmehr das erste Einsatzteil (50) mit dem Drape (10) verbunden, vorzugsweise an den mit A gekennzeichneten Stellen. Das erste Einsatzteil (50) kann wiederum als einfach-herzustellendes Kunststoff-Spritzgussteil ausgelegt werden und zusammen mit dem Drape nach der Verwendung entsorgt werden. Das zweite Einsatzteil (55) hingegen kann weiter verwendet werden und ist hierzu autoklavierbar. Dazu ist dieses Einsatzteil (55) entweder aus rostfreiem Stahl oder aber als Feingußteil gefertigt bzw. mit einer geeigneten Beschichtung versehen.
Das zweite Einsatzteil (55) weist desweiteren einen kreisringförmig umlaufenden Absatz (56) auf, auf dem das flache, optisch-transparente Schutzelement (57) im Randbereich aufliegt. Der Absatz (56) dient demnach als Auflagefläche, die einen sicheren Sitz des Schutzelementes (57) im Einsatz (50, 55) gewährleistet. Das Schutzelement (57) kann dabei z.B. aus optisch hochwertigem Glas oder aber aus geeignetem transparentem Kunststoffmaterial gefertigt sein. Das Schutzelement (57) wird durch ein kreisringförmige Sicherungs-Element (58) am Absatz (56) mittels einer Schraubverbindung lösbar befestigt. Hierzu weisen der Absatz (56) und das Sicherungs-Element (58) passende Gewinde und Innengewinde auf.
In einer alternativen Ausführungsform zum in 5 dargestellten Einsatz wird der Flansch des oberen Einsatzteiles (50) nicht bereits vorher mit dem Drape verbunden. Stattdessen weist die Sichtöffnung des Drapes eine druckabhängige kreisförmige Klebebeschichtung auf, die konzentrisch und kreisförmig zur Sichtöffnung verläuft. Die Klebebeschichtung wird entweder mit dem oberen Teil des Flansches an der Stelle A verbunden, oder aber über den zylinderförmigen unteren Teil gestülpt und mit der Flansch-Unterseite verbunden.
Nach dem Zusammenbau der beiden Teile (55, 50) ist damit eine sichere und dichte Verbindung zwischen dem Drape und dem Einsatz hergestellt.
Die unterschiedlichen beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bieten verschiedene Vorteile je nach Verwendung des Operationsmikroskopes (11). In allen Ausführungsformen ist das flache optisch-transparente Schutzelement gegenüber der optischen Achse des Hauptobjektives des Operationsmikroskopes schräg, d.h. in einem vorzugsweise spitzen Winkel, angeordnet. Die Neigung, d.h. der Winkel α zwischen der Normalen (60) auf das flache, optisch-transparente Schutzelement und der Hauptobjektiv-Achse (20), liegt vorteilhafterweise in einem Bereich zwischen 10° und 30°. Eine vorteilhafte Ausführungsform weist etwa einen Winkel α = 15° auf.
Die in den 2 und 5 dargestellten Ausführungsformen der Erfindung sind insbesondere vorteilhaft für Operationsmikroskope, wenn gleichzeitig Laserstrahlung eingesetzt wird, die die Mikroskop-Optik durchtritt. Die optisch-transparenten Schutzelemente (22, 57) können in diesem Fall jeweils entfernt werden.

Claims

Einsatz (15, 15', 50, 55) für eine Sichtöffnung eines Drapes (10) – der lösbar an einem röhrenförmgen Vorsatz (18) eines Operationsmikroskopes (11) vor dein Hauptobjektiv befestigbar ist, – mit einem flachen, optisch-transparenten Schutzelement (22, 22', 57) dadurch gekennzeichnet, dass das flache, optisch-transparente Schutzelement (22, 22', 57) in dem Einsatz derart geneigt angeordnet ist, dass bei Befestigung des Einsatzes an dem röhrenförmigen Vorsatz (18) eines Operationsmikroskops (11) vor dem Hauptobjektiv die geometrische Normale (60) auf das flache optisch-transparente Schutzelement (22, 22', 57) und die optische Achse (20) des Hauptobjektivs einen spitzen Winkel (α) miteinander einschließen.
Einsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (15, 15', 50, 55) einen radial-umlaufenden Flansch (16, 16') aufweist, der zur Verbindung mit der Sichtöffnung des Drapes vorgesehen ist.
Einsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (15, 15', 50, 55) und das flache, optisch-transparente Schutzelement (22, 22' 57) als einziges Teil über ein Spritzgussverfahren hergestellt wurden und hierzu ein optisch-transparentes Kunststoffmaterial verwendet wurde.
Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (15, 15', 50, 55) im Inneren eine kreisförmige Auflagefläche (21, 56) aufweist, die einen sicheren Sitz des flachen, optisch-transparenten Schutzelementes (22, 22', 57) gewährleistet.
Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (15, 50, 55) und das flache, optisch-transparente Schutzelement (22, 57) lösbar miteinander verbunden sind.
Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das flache, optisch-transparente Schutzelement (22, 57) aus Glas gefertigt ist.
Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das flache, optisch-transparente Schutzelement (22, 22', 57) aus einem transparenten Kunststoffmaterial gefertigt ist.
Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Einsatzteil (50) vorgesehen ist, das einen radial umlaufenden Flansch aufweist, der dazu dient, das Einsatzteil (50) mit der Sichtöffnung des Drapes (10) zu verbinden, wobei ein zweites Einsatzteil (55) vorgesehen ist, in dem das flache, optisch-transparente Schutzelement (57) angeordnet ist, wobei das zweite Einsatzteil (55) mit dem ersten Einsatzteil (50) ineinanderschiebbar verbunden ist.
Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (α) im Bereich zwischen 10° und 30° liegt.
Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (α) etwa 15° beträgt.
Drape (10) für ein Operationsmikroskop (11), bestehend aus weichem Kunststoffmaterial, mit einem Einsatz (15, 15'; 50, 55) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
Operationsmikroskop (11) mit Drape (10) nach Anspruch 11.
Verwendung eines Einsatze (15, 15'; 50, 55) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 als Sichtöffnung für ein Operationsmikroskop (11) mit Drape (10).
Verwendung eines Einsatzes (15, 15'; 50, 55) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 als Sichtöffnung für ein Drape (10).