WO2026037745A1 - Endoskopisches kameramodul, endoskopiesysteme, endoskopvorrichtung, endoskophülse, extrakorporale modulhalterung, medizinisches bildgebungssystem, verfahren zum betrieb eines medizinischen bildgebungssystems - Google Patents

Endoskopisches kameramodul, endoskopiesysteme, endoskopvorrichtung, endoskophülse, extrakorporale modulhalterung, medizinisches bildgebungssystem, verfahren zum betrieb eines medizinischen bildgebungssystems

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WO2026037745A1
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module
camera module
extracorporeal
endoscope
section
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Klaus M. Irion
Peter Schwarz
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Karl Storz SE and Co KG
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    • G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/2476—Non-optical details, e.g. housings, mountings, supports
    • G02B23/2484—Arrangements in relation to a camera or imaging device

Definitions

  • Endoscopic camera module Endoscopy systems, endoscope device, endoscope sleeve, extracorporeal module holder, medical imaging system, method for operating a medical imaging system
  • the present invention relates to an endoscopic camera module, endoscopy systems, an endoscope device, an endoscope sleeve, an extracorporeal module holder, a medical imaging system and a method for operating a medical imaging system.
  • endoscopic cameras In endoscopic diagnosis and therapy, particularly in minimally invasive surgery (MIS), endoscopic cameras have been used for decades in conjunction with endoscopes for image acquisition and documentation.
  • these cameras can be designed as video cameras, allowing, for example, a user to monitor a procedure on a monitor essentially in real time.
  • endoscopic cameras are attached to the proximal eyepieces of endoscopes via coupling adapters, such as those described in US 4,066,330 A, US 5,205,280 A, and US 5,591,119 A.
  • Such coupling adapters are either permanently integrated or detachably connected to the camera housing.
  • the coupling adapters typically include an imaging optic that projects an endoscopic image of an object area onto an image sensor of the camera. It is known that such imaging optics can be designed to be focusable and/or zoomable by means of axial displacement mechanisms of individual lenses.
  • clamping devices and/or tensioning devices exist for coupling adapters that implement a fixed, detachable connection to the eyepiece; see, for example, US 4,066,330 A or US 5,205,280 A.
  • Corresponding counterparts on the coupling adapter also exist for endoscopes without an eyepiece, but which allow a different type of proximal connection, for example, including a C-mount thread.
  • the cameras are either sterilized and/or sealed together with at least part of the coupling adapter using a 2023P00163EP - 2 - KARL STORZ SE & Co. KG protected by a tubular sterile coating, a so-called sterile coating.
  • these video endoscopes achieve at least substantially equivalent image resolution and/or image quality compared to optical endoscope image transmission along the endoscope shaft, e.g., via rod lenses or optical fibers, so that optical endoscope image transmission no longer offers any advantages in terms of image resolution and/or quality.
  • Stereo endoscopes with two cameras in the distal end section already exist, each comprising a 4K image sensor and imaging optics with a large opening angle comparable to standard endoscopes.
  • High-resolution endoscopes mostly rigid, optical endoscopes with high-resolution proximal cameras and, mostly flexible, video endoscopes with a camera in the distal end section are used.
  • These thin-caliber, flexible video endoscopes are increasingly offered as single-use products and used clinically. Different versions of these video endoscopes can generally be controlled by a single camera control unit, a control unit, and/or a camera processing unit. These flexible, single-use endoscopes with a distal camera are disposed of after a single use and cannot be reused. 2023P00163EP - 3 - KARL STORZ SE & Co. KG will be used for further purposes. Market estimates for disposable endoscopes predict growth from approximately US$1.2 billion in 2022 to approximately US$3.0 billion in 2028, despite the disadvantages of disposable products such as high costs, high waste volume and high resource consumption.
  • the inventors recognized the desirability of cost-efficiency and resource reduction, particularly with regard to energy-intensive components manufactured for disposable products.
  • Image sensors and/or cameras typically represent a cost-, resource-, and/or energy-intensive component of a disposable video endoscope.
  • the application is based on the understanding that cameras in disposable video endoscopes used intracorporeally now offer very high image quality. This quality is now comparable to that of a camera used extracorporeally on a proximal eyepiece.
  • the invention aims to enable efficient operation of endoscopes, particularly with regard to resource and/or energy use and/or costs.
  • an endoscopic camera module endoscopy systems, an endoscope device, an endoscope sleeve, an extracorporeal module holder, a medical imaging system and a method for operating a medical imaging system as described herein and defined in the claims.
  • the present invention provides for an endoscopic camera module.
  • the endoscopic camera module is designed for optional intracorporeal or extracorporeal use and comprises a module head and a module connector, in particular an elongated one, which is configured for data transmission coupling with a control unit and which, in particular 2023P00163EP - 4 - KARL STORZ SE & Co. KG is designed in sections and is flexible.
  • the module head comprises an image acquisition device that includes at least one optical element and at least one image acquisition sensor downstream of the optical element, which are configured to acquire image information of an object area and to generate image data.
  • the module head further comprises a housing that encloses the image acquisition device, in particular at least the image acquisition sensors, and a coupling mechanism configured to couple the module head to an intracorporeally insertable module holder, in particular arranged on a distal section of an endoscope shaft, in an intracorporeal configuration in which the endoscopic camera module can be used intracorporeally, and further configured to couple the module head to an extracorporeal module holder, in particular arranged on a proximal section of an endoscope shaft, in particular an endoscope device, in an extracorporeal configuration in which the endoscopic camera module can be used extracorporeally.
  • the module head has a tapered section within which the coupling mechanism is arranged such that it does not contribute to the cross-section of the module head.
  • the present invention provides for the provision of an endoscopy system.
  • the endoscopy system comprises an endoscopic camera module according to the invention, comprising a module head including a coupling mechanism, and an endoscope device.
  • the endoscope device comprises an endoscope shaft having a distal section and a proximal section, and an intracorporeally insertable module holder arranged on the distal section of the endoscope shaft, wherein the coupling mechanism is configured to couple the module head to the intracorporeally insertable module holder in an intracorporeal configuration in which the endoscopic camera module can be used intracorporeally.
  • the invention also relates to an endoscope device for an endoscopy system according to the invention, in particular with the features described in the context of the endoscopy system comprising the intracorporeally insertable module holder.
  • the invention also relates to an endoscope sleeve for an endoscopy system according to the invention, in particular with the features described in the context of the endoscopy system comprising the intracorporeally insertable module holder. 2023P00163EP - 5 - KARL STORZ SE & Co. KG
  • the present invention provides for the provision of an endoscopy system.
  • the endoscopy system comprises an endoscopic camera module according to the invention, comprising a module head including a coupling mechanism, and an endoscope device.
  • the endoscope device comprises an endoscope shaft having a distal section and a proximal section, and an extracorporeal module holder which is arranged, in particular can be arranged, on the proximal section of the endoscope shaft, wherein the coupling mechanism is configured to couple the module head to the extracorporeal module holder in an extracorporeal configuration in which the endoscopic camera module can be used extracorporeally.
  • the invention also relates to an extracorporeal module holder for an endoscopy system according to the invention, in particular with the features described in the context of the endoscopy system comprising the extracorporeal module holder.
  • the imaging system comprises an endoscopic camera module according to the invention, an endoscopy system according to the invention comprising an endoscope device including a first endoscope shaft, and an endoscopy system according to the invention comprising a second endoscope shaft.
  • the endoscopic camera module is configured to be coupled, optionally in an intracorporeal configuration in which the endoscopic camera module can be used intracorporeally, to an intracorporeally insertable module holder, which is arranged, in particular, on a distal section of the first endoscope shaft, and is further configured, optionally in an extracorporeal configuration in which the endoscopic camera module can be used extracorporeally, to an extracorporeal module holder, which is arranged on a proximal section of the second endoscope shaft.
  • the present invention provides a method for operating a medical imaging system.
  • the method comprises the steps of providing an endoscopic camera module with a coupling mechanism, coupling the endoscopic camera module to an intracorporeally insertable module holder by means of the coupling mechanism, decoupling the endoscopic camera module from the intracorporeally insertable module holder, and preparing the endoscopic 2023P00163EP - 6 - KARL STORZ SE & Co. KG
  • the camera module can be used flexibly and/or selectively both intracorporeally and extracorporeally. This means that the camera module can be used in conjunction with a "tip-chip endoscope" and a conventional rigid endoscope with endoscope image transmission along the endoscope shaft. Specifically, the camera module can form the camera for the "tip-chip endoscope," or, together with the endoscope device, it can form the endoscopy system that can be used like a "tip-chip endoscope.” After use with the endoscopy system and/or intracorporeally, the camera module can optionally be used extracorporeally and/or with a different endoscope device.
  • the camera module can be coupled to the extracorporeal module holder and/or to the second endoscope shaft. This allows the camera module to function as an extracorporeal camera for a video endoscope.
  • the same camera module can therefore be used for different types of endoscopes.
  • the same coupling mechanism can always be used for attaching the camera module to one of the endoscope devices.
  • This mechanism is positioned on the camera module in such a way that it does not contribute to the cross-section of the module head. This makes the camera module suitable for use with thin-diameter endoscope shafts and/or enables the provision of a thin-diameter endoscopy system.
  • the camera module in combination with the intracorporeally insertable module holder, could be pre-assembled, pre-sterilized, and/or packaged together as a single-use product.
  • the endoscope device with the intracorporeally insertable module holder can be disposed of.
  • the camera module can be reused. For this purpose, it can be cleaned and/or sterilized or reprocessed.
  • extracorporeal use with a sterile covering is conceivable. This allows the image sensor and/or other elements such as lenses and/or the like of the camera module, which are also typically included in a disposable endoscope, to be reused multiple times.
  • the invention is based on the understanding that a camera module can be easily and/or efficiently reprocessed for extracorporeal use.
  • the effort required to reuse the camera module for intracorporeal use may be considerably greater than for extracorporeal use. Therefore, a camera module used once intracorporeally can be efficiently used multiple times extracorporeally. This reusability of the camera module can save costs for the user and/or operator.
  • the same camera control unit can be used for both intracorporeal and extracorporeal applications, which can lead to further cost savings.
  • the endoscopic camera module can be designed as a self-contained, handleable unit.
  • the camera module can be removed from an endoscope shaft by a user without disassembly. It can also be designed to be packaged independently and/or offered for sale and/or shipped in its own packaging.
  • the camera module can be configured to capture images of an endoscopic area and can serve as the camera for various endoscope devices.
  • the camera module can be designed for insertion into a body cavity, for example, during an endoscopic procedure.
  • the camera module, together with an endoscope shaft and/or the intracorporeally insertable module holder can be inserted into a cavity. The shape and/or size can be selected for such use.
  • the camera module can have a diameter of 0.1 cm up to and including 2 cm. 2023P00163EP - 8 - KARL STORZ SE & Co. KG, in particular from 0.2 cm up to and including 1.5 cm, preferably from 0.4 cm up to and including 1 cm.
  • the diameter of the module head or housing can be a maximum of, for example, 15 mm, preferably less than 10 mm or less than 4 mm. This can mean that the camera module can be inserted into a cavity via a trachea, esophagus, incision, and/or the like, and/or is movable within cavities of a patient, particularly in the intracorporeal configuration.
  • a maximum diameter of the module head can define a maximum diameter of the camera module.
  • a thin-caliber endoscope or endoscopy system can be provided.
  • intracorporeal or extracorporeal can mean that the camera module can be operated in either an intracorporeal or extracorporeal configuration, depending on requirements, sterilization status, and/or other factors.
  • the camera module can therefore be operated either inside or outside a cavity to image an endoscopic area.
  • Intraporeal can mean that the camera module is at least partially inserted into a cavity for imaging.
  • the module head can be inserted, at least substantially, into the cavity.
  • thin caliber can refer, for example, to an endoscope shaft with a diameter of at most, for example, 4 cm, in particular 2 cm, preferably 1.1 cm. In connection with an endoscope shaft, it can also refer to an endoscope shaft, particularly an elongated one, that is significantly thinner than it is long. “Elongated” can refer to an aspect ratio of the endoscope shaft.
  • This aspect ratio can be, for example, at least 5:1, in particular at least 10:1, preferably at least 50:1, and, especially in the case of flexible endoscopes, even greater than 100:1, where the larger number refers to the length of the endoscope shaft and the smaller number refers to a diameter and/or a side length of a cross-sectional area of the endoscope shaft that is arranged perpendicular to the principal direction of extension of the endoscope shaft.
  • the principal direction of extension can refer to the longest side of the smallest cuboid in which the endoscope shaft can be completely arranged.
  • the endoscope shaft can extend in the main direction of extension over at least 5 cm, in particular at least 15 cm, preferably at least 40 cm, and in particular in the case of flexible endoscopes also over 100 cm. 2023P00163EP - 9 - KARL STORZ SE & Co. KG
  • the module head can form a section of the camera module.
  • the camera module can therefore be subdivided into, or have, the camera module section and the module connection section.
  • the module head can be a main component of the camera module, comprising, for example, the components of the camera module relevant for imaging.
  • the module head can form an end section of the camera module, especially a distal one.
  • the end section or the module head can have a larger diameter than the rest of the camera module, especially the elongated module connection.
  • the module head can be, in particular, significantly shorter in a principal direction of extension of the camera module and/or the module head than the module connection.
  • the principal direction of extension can refer to the longest side of the smallest cuboid in which the module head or the camera module can be completely arranged.
  • the module head can extend, for example, from 0.5 cm to 10 cm, in particular from 1 cm to 7 cm, preferably from 1.5 cm to 5 cm, in the principal direction of extension.
  • the length of the module connector can generally be greater than the length of the endoscope shaft.
  • a proximal section of the module connector can extend beyond the proximal end of the endoscope shaft.
  • the length of the module connector can be at least 190 cm.
  • the module connector can, for example, serve to connect the module head to another unit. This unit may be necessary for the operation of the module head or the camera module.
  • the unit may, for example, include the control unit.
  • the unit may, for example, include a power supply unit, a communication unit, and/or the like.
  • the module connector can include a sheath that accommodates at least one connecting strand.
  • the sheath may, for example, include a rubber lining and/or the like.
  • a signal and/or the like can be transmitted to the module head by means of a connecting strand.
  • the module connector can be of a similar length to the endoscope shaft. According to preferred embodiments, the module connector is longer than the endoscope shaft.
  • the module connector can have a proximal and a distal end, with the distal end being connected to and/or transitioning into the module head, for example, via a transition section, and the proximal end 2023P00163EP - 10 - KARL STORZ SE & Co. KG has a connection device, such as a plug and/or the like, by means of which the module connection or the camera module can be connected to the unit, in particular the control unit, in particular detachably.
  • the unit may, for example, be arranged on a trolley.
  • the module connection may be a connecting cable. Accordingly, in the case of reference to the "module connection” herein, the term “connecting cable” may also be used instead.
  • the term "flexible” can be understood to mean that the module connector is bendable or cable-like. It can be easily bent and/or curved without being damaged or having its function impaired. If the camera module is gripped at the module head, the module connector may hang down loosely, at least in part.
  • data-transmitting coupling can refer to the ability to transmit data via the module connector when it is connected to and/or coupled with the control unit.
  • Coupling can mean a physical contact.
  • the module connector can be coupled by inserting its plug into a socket on the control unit.
  • data-transmitting coupling can refer to signal coupling, i.e., coupling that allows data to be transmitted unidirectionally and/or bidirectionally via an interface.
  • the plug-socket connection can, for instance, form the interface.
  • data can refer to at least image data.
  • image data can be transmitted from the camera module to the control unit.
  • the control unit can be implemented on a computing unit and/or include a computing unit.
  • a function of the camera module, in particular the image acquisition device and/or the image acquisition sensors, can be controlled by means of the control unit. For example, an image acquisition process can be started and/or stopped.
  • illumination of the object area can be controlled by means of the control unit. This illumination can be provided by the camera module, the endoscope sleeve, and/or the endoscope shaft, as described below.
  • the control unit can be configured to receive, process, and forward image data. 2023P00163EP - 11 - KARL STORZ SE & Co. KG to reformat and/or the like.
  • the control unit can also supply power to the module head via the module connection.
  • the image acquisition device can be configured to image the object area and create an image of the object area.
  • the object area can be imaged onto the image acquisition device, for example, by means of an external optical element such as a lens and/or an optical arrangement, in particular a lens arrangement.
  • an external optical element such as a lens and/or an optical arrangement, in particular a lens arrangement.
  • the object area can be illuminated and/or be illuminated.
  • Illumination light can refer to light that can be specifically generated for imaging and/or supplied to the object area.
  • Illumination light reflected from the object area can be coupled into the camera module, in particular the module head and/or the housing, by means of the image acquisition device, in particular the optical element.
  • An image of the object area can be generated in front of or behind the optical element.
  • the image can be generated by the optical element itself.
  • the object area can be imaged onto the image acquisition sensor.
  • the image capture sensor can include an active area for image acquisition, which may be subdividable into multiple pixels and/or configured to convert light into electrical signals.
  • the image capture sensor can be a Full HD image capture sensor, a 4K UHD image capture sensor, and/or the like.
  • the image sensor can include a CMOS chip and/or a CCD chip.
  • the object area can comprise a region, in particular a patient cavity, that includes anatomical structures, tissues, and/or the like, and that is to be imaged.
  • the object area is located distal to the camera module and/or the endoscopy systems, especially when imaging is performed using the camera module.
  • the term "downstream" can be understood to mean that the at least one optical element is located distally in front of the image acquisition sensor, or, viewed from a distal end of the camera module, is positioned in front of the image acquisition sensor. In an application, this can mean that the at least one optical element is located between the object area and the image acquisition sensor.
  • the camera module comprises at least two image acquisition sensors designed to capture image information of the object area.
  • the object area can be imaged onto the at least two image acquisition sensors from slightly different angles.
  • the housing can enclose the image acquisition device, in particular at least the image acquisition sensors, at least partially, in a fluid-tight, gas-tight, and/or airtight manner.
  • the optical element can form part of the housing and/or be arranged on a side surface, in particular a distal end surface, of the module head and/or the housing.
  • the module head can be formed, at least partially and/or to a large extent, by a housing.
  • "To a large extent" can mean at least 55%, preferably at least 65%, preferably at least 75%, particularly preferably at least 85%, and most preferably at least 95%, especially with regard to the volume and/or mass of an object.
  • the housing can comprise a main body, which can be hollow cylindrical and/or define an interior space.
  • the image acquisition sensors can be arranged and/or are arranged within this interior space.
  • the housing can, for example, comprise a milled stainless steel component.
  • the coupling mechanism can be located on the housing.
  • the coupling mechanism can be configured to secure the camera module by means of a bracket, a holding device, and/or the like.
  • the coupling mechanism can be configured to interact with a counterpart, such as the bracket, the holding device, and/or the like, for coupling purposes. This can be understood as similar to the principle of a key and lock and/or plug and socket.
  • the coupling mechanism can form a counterpart for the bracket, the holding device, and/or the like.
  • the bracket, the holding device, and/or the like can refer in particular to the intracorporeally insertable module bracket and/or the extracorporeal module bracket.
  • the intracorporeally insertable module bracket and the extracorporeal module bracket can be configured to interact with the coupling mechanism.
  • the intracorporeally insertable module bracket, the extracorporeal module bracket, and the coupling mechanism complement each other.
  • the coupling mechanism can include a groove into which a holding element of the 2023P00163EP - 13 - KARL STORZ SE & Co. KG
  • the intracorporeally insertable module holder and the extracorporeal module holder are designed to be snapped into place for coupling the camera module and/or the module head.
  • the interaction may differ from simply clamping the camera module to a holder, where, for example, a screw of the holder exerts a force on a flat surface laterally and/or similar surface on the camera module. Therefore, it cannot simply be a matter of clamping the camera module.
  • the method of coupling the module head to one of the mounts can be the same.
  • the coupling mechanism can be attached to the corresponding mount in the same way.
  • the coupling mechanism can therefore be designed for both intracorporeal and extracorporeal use.
  • the module head can be attached using the coupling mechanism in both intracorporeal and extracorporeal configurations.
  • the intracorporeally insertable module holder can be formed on the distal section of the endoscope shaft of the endoscope device.
  • a handle, grip, and/or the like may be arranged on the proximal section of the endoscope shaft.
  • the distal section may include a distal end section.
  • the end section may define a distal end of the endoscope shaft.
  • the endoscope shaft may be rigid or flexible.
  • the diameter of the endoscope shaft may be larger than the diameter of the housing and/or the module head.
  • the intracorporeally insertable module holder may be arranged on an inner surface of the endoscope shaft and/or within an interior space of the endoscope shaft.
  • the endoscope shaft may define a receiving space within which the module head and/or the housing can be received.
  • the intracorporeally insertable module holder may be arranged within this receiving space.
  • the endoscope shaft can be at least partially inserted into a patient's cavity for visual examination or to acquire imaging information about the cavity.
  • At least the distal section, to which the module head is attached, can be inserted into the cavity.
  • "Intracorporeally insertable” can mean that the module holder is designed for use within a cavity.
  • the intracorporeally insertable module holder can be designed in such a way that it does not contribute to the cross-section of the endoscope shaft.
  • the intracorporeally insertable module holder is equipped with a 2023P00163EP - 14 - KARL STORZ SE & Co. KG
  • the module head can be operated on and/or mounted on a thin-caliber endoscope shaft.
  • the module head can be inserted into the cavity using the intracorporeally insertable module holder.
  • the camera module for image acquisition does not need to be inserted into the cavity. It can be optically coupled to an optical device, such as an endoscope shaft.
  • an image of the object area can be transmitted from the cavity and/or projected onto the image acquisition sensors outside the cavity. The image information can be acquired outside the cavity.
  • the endoscope shaft comprises a rod lens assembly and a (distal-side) objective lens assembly by means of which an image of the object area can be generated and transmitted along the endoscope shaft.
  • the endoscope shaft can preferably be a rigid endoscope shaft.
  • An eyepiece and/or the like can be arranged on the proximal section.
  • the endoscope shaft can form an eyepiece adapter on its proximal section and/or an eyepiece adapter can be arranged on the proximal section.
  • the extracorporeal module holder can be configured to be coupled to the eyepiece and/or to the proximal section of the endoscope shaft. "Arranged on the proximal section" can mean directly and/or indirectly.
  • an assembly such as an eyepiece, an eyepiece, a handle, a grip, and/or the like can be arranged between the endoscope shaft and the extracorporeal module holder.
  • arranged on the proximal section can mean that the extracorporeal module holder is attached to a section of the endoscope shaft, especially indirectly and/or directly, that remains outside the cavity and/or the patient during imaging.
  • “coupled to the proximal section” can mean that the camera module is located on the user-facing side of the endoscope shaft and/or is not positioned in such a way that it is at least partially inserted into a cavity for imaging.
  • the camera module can have a transition section from the module head to the module connector.
  • This transition section can be formed, at least partially, by the module head and/or the module connector.
  • the housing can transition proximally into the module connector.
  • a tapered section can refer to a section of the camera module, module head, and/or housing where the diameter decreases towards one side, particularly proximally.
  • the tapered section can extend from the main body to the module connector or be connected to the main body.
  • the housing itself can form the tapered section.
  • the tapered section can be defined by a contour of the camera module and/or module head that tapers in the proximal direction. A step in the contour that can be interpreted as a tapered section is also conceivable.
  • the tapered section can extend beyond the area where the camera module, module head, and/or housing tapers.
  • the module connector may have a section where a mechanical reinforcement is located. This section can be considered part of the tapered section.
  • the tapered section can also refer to the transition section, in which the camera module, module head, and/or housing tapers. In particular, the module head can transition into the module connector within the tapered section.
  • the phrase "that this does not contribute to a cross-section of the module head” can mean that the radial extent of the camera module in the tapered section is no greater than the radial extent of the main body.
  • the image acquisition sensors can be arranged within the main body.
  • the housing can define a diameter, particularly in the area of the main body, and/or define a maximum diameter of the module head.
  • the tapered section, including the coupling mechanism, cannot extend radially over a distance greater than the diameter of the housing and/or the maximum diameter of the module head.
  • a cross-section of the module head can extend around a center point, with the center point lying on a longitudinal axis of the module head.
  • the module head can be designed to be at least substantially rotationally symmetrical about the longitudinal axis.
  • the distance in the cross-section from the center point to the furthest point of the coupling mechanism is smaller than the distance from the center point to an outermost point of the module head in the region of the largest radial extent of the module head, especially in the same direction. 2023P00163EP - 16 - KARL STORZ SE & Co. KG If the camera module is viewed from the distal side, the coupling mechanism does not extend beyond a contour of the module head.
  • the tapered section is located in a proximal region of the module head.
  • the main body can be located distal to the tapered section.
  • distal can mean that a first object is located farther from a reference point than a second object, where the reference point is a user of the imaging system (e.g., surgeon or surgical assistant).
  • distal can specifically refer to the longitudinal axis of the endoscope shaft.
  • distal can mean that, starting from the user and following the longitudinal axis of the endoscope shaft, the distance to the first object, which is located “distally,” is greater than the distance to the second object.
  • the second object is located "proximal" to the first object.
  • endoscope device which includes the intracorporeally insertable module holder can refer to a first endoscope device.
  • the endoscopy system comprising the first endoscope device can be a first endoscopy system.
  • endoscope shaft of the first endoscope device can also refer to the first endoscope shaft.
  • the endoscope device comprising the extracorporeal module holder can refer to a second endoscope device.
  • the endoscopy system comprising the second endoscope device can be a second endoscopy system.
  • the endoscope shaft of the second endoscope device can also refer to the second endoscope shaft.
  • Reprocessing can refer to sterilization, auto-cleaning, disinfection, and/or similar procedures. Reprocessing cleans and/or treats the camera module in such a way that it can be reused and/or permitted under clinical conditions.
  • a user-friendly and versatile camera module can be provided if the module head can be detachably attached to the intracorporeally insertable module holder and/or the extracorporeal module holder. 2023P00163EP - 17 - KARL STORZ SE & Co. KG
  • removably attachable can mean that the camera module can be mechanically attached and removed without damage, in some embodiments without tools. This allows the camera module to be quickly and easily detached from the module mounts.
  • the camera module may be designed to be detached from the module mounts by a user. No specialist personnel are required to detach the camera module.
  • module head and/or the module connector may be set up to be processed, in particular disinfected and/or sterilized.
  • the camera module can be efficiently designed for reuse.
  • the camera module can be prepared for reuse in a healthcare setting such as a doctor's office and/or a hospital.
  • the housing can be designed to be gas-tight and/or fluid-tight.
  • a user-friendly and easy-to-use camera module can be provided if the coupling mechanism includes a thread, particularly an external thread.
  • the module mounts can then have internal threads that match the thread.
  • the camera module can be securely and reliably screwed into the mounts.
  • the thread can be formed on a section of the tapered section that has a constant diameter.
  • the thread can extend circumferentially around the module head and/or the housing. In particular, the thread can be located at an axial position of the module head along its longitudinal axis where the radial extent of the module head is less than at its greatest radial extent.
  • the coupling mechanism can include a bayonet fitting. This allows for quick and secure coupling.
  • the module head can be coupled by inserting it into one of the holders and rotating it within that holder.
  • preferred positioning or alignment can be easily achieved. 2023P00163EP - 18 - KARL STORZ SE & Co. KG.
  • the alignment can refer to a relative angular position when coupled to one of the mounts.
  • the image sensor can have a repeatably adjustable alignment with respect to the endoscope shaft, particularly when coupled.
  • the bayonet fitting can be integrated with each of the mounts.
  • the camera module has a button, a projection, and/or the like that can be inserted into a transverse slot and a longitudinal slot of a mount.
  • a cost-effective, easy-to-manufacture, and/or user-friendly camera module can be provided if the coupling mechanism includes a magnet, in particular a ring magnet.
  • the magnet can be a rare-earth magnet, in particular a neodymium magnet.
  • the mounts can each include at least one appropriately polarized and/or arranged magnet.
  • the magnet can define a stop surface. An axial position of the module head within the (first) endoscope shaft and/or in the extracorporeal module mount can thereby be defined.
  • the coupling mechanism can include at least two magnets arranged at two different circumferential positions, with the magnets arranged with opposite polarities facing proximally.
  • the coupling mechanism includes a magnet configured as a permanent magnet and a magnet configured as a ferromagnetic, ferrimagnetic, or paramagnetic material.
  • This magnet need not be a permanent magnet and can be magnetized by the permanent magnet, especially temporarily. Therefore, a magnet does not necessarily have to be a permanent magnet.
  • the coupling mechanism includes a mounting recess designed to be engaged by a retaining element for coupling.
  • the coupling mechanism can be part of a snap-fit device formed jointly by the coupling mechanism and the corresponding holder.
  • the retaining element can be radially movable, particularly within the extracorporeal and/or intracorporeally insertable module holder.
  • the mounting recess allows for axial positioning within the corresponding holder. 2023P00163EP - 19 - KARL STORZ SE & Co. KG
  • the mounting recess can include an annular groove that extends at least substantially along the entire circumference of the tapered section.
  • the mounting recess or annular groove can be milled into the housing.
  • a compact camera module can be provided if the optical element includes a viewing window through which light from the object area can be coupled into the housing.
  • the viewing window can be located on a side surface of the housing or the module head and/or at least partially form the side surface.
  • the side surface can include a distal surface or the distal end surface of the module head.
  • the light can be, in particular, reflected imaging light.
  • the coupled-in light can be directed, at least partially, to the image acquisition sensor.
  • the viewing window can be made of glass, in particular sapphire glass, polystyrene, polymethyl methacrylate, and/or polycarbonate.
  • the viewing window can be planar, preferably rectangular, oval, and/or rounded, and extend in at least one spatial direction by up to 4 cm, in particular up to 2.5 cm, preferably up to 2 cm.
  • the optical element can include a lens that at least partially forms an imaging optic configured to image the object area onto the image acquisition sensor.
  • the camera module can be used as a standalone camera, particularly in an intracorporeal configuration.
  • the optical element can, in particular, include a lens.
  • the lens can be located within the housing.
  • the optical element can define an optical path within which at least one further optical element, such as another lens and/or the optical window, and/or the image acquisition sensor can be arranged.
  • At least one optical element can be part of an optical unit.
  • the camera module can comprise an optical unit that includes at least one optical element.
  • the camera module, one of the objective lenses of the camera module and/or the endoscope shaft mentioned herein, and/or the optical element can define an imaging axis.
  • the imaging axis can be an imaginary line passing through the center of the optical element and/or along which light rays are focused to create an image.
  • the imaging axis can be a 2023P00163EP - 20 - KARL STORZ SE & Co. KG
  • the imaging axis extends along the longitudinal axis of the endoscope shaft. This can refer to a 0° and/or straight-ahead viewing optic. Alternatively or additionally, the imaging axis can be arranged at an angle to the longitudinal axis of the endoscope shaft. This can refer to an oblique viewing optic.
  • the imaging axis and the longitudinal axis can, for example, form an angle of 30°.
  • the oblique viewing optic can define a 30° viewing direction.
  • the optical unit can, for example, comprise the viewing window and the lens. It is also conceivable that the optical unit comprises a lens arrangement containing at least two, three, and/or four lenses. For endoscopic viewing directions other than 0°, prisms and/or mirror elements can also be used. According to some embodiments, the lenses can be movably mounted relative to one another. This allows an image plane to be axially adjustable and/or aligned with respect to the image sensor.
  • the module head can include a lighting device configured to provide illumination for the object area.
  • the camera module can provide or extract the illumination necessary for endoscopic imaging, particularly in the intracorporeal configuration.
  • the lighting device can be configured to direct the illumination distally.
  • the illumination device can include an optical element, for example a lens, in particular a concave lens or a diverging lens.
  • the illumination light can include white light.
  • the lighting device comprises at least one lighting element.
  • a compact camera module can be provided.
  • the camera module can be configured to generate the lighting light independently.
  • the endoscope shaft need not have any light guides or the like.
  • the camera module needs to be supplied with electrical energy, at least substantially.
  • the lighting element can comprise, for example, a light-emitting diode (LED), in particular a white LED.
  • the lighting element can be connected to a 2023P00163EP - 21 - KARL STORZ SE & Co. KG
  • the distal end surface of the module head and/or the housing may be located and/or form at least a section of the distal end surface.
  • the optical element, in particular the lens and/or the viewing window, and at least one illumination means may be located on the distal end surface.
  • a compact camera module and/or a camera module for an endoscope shaft with a comparatively small diameter can be provided if the illumination element is positioned laterally on the housing such that an optical axis of the illumination element does not intersect the image cone of the image acquisition device.
  • a distal end face can be smaller.
  • the camera module can be provided with a module head and/or housing that has a comparatively small diameter.
  • the image cone of the image acquisition device can be defined by an objective lens. This lens can be located inside the housing, at the distal end face, and/or distal to the distal end face outside the camera module.
  • the illumination element can be positioned on a lateral side face of the module head and/or the housing.
  • the image cone can refer to a three-dimensional space that can be detected by the optical element or the image acquisition device. It can define an area in the vicinity of the camera module from which light falls onto the image sensor and/or which can be imaged onto the image sensor by means of the optical element and/or from which a sharp image can be generated.
  • the image cone can be defined by a viewing angle of the image acquisition device, in particular the optical element. It can define the perspective and depth of field of an image of the object area generated by the image acquisition device.
  • the imaging axis can define a central axis of the image cone.
  • the optical axis can define the direction in which the illumination light is provided.
  • the optical axis can define the central axis of a light cone and/or the like, extending from the endoscope shaft.
  • the optical axis can also define the axis of symmetry of the illumination device.
  • the module head includes an energy conversion device configured to convert light into electrical energy, wherein at least the image acquisition device can be operated by means of the converted electrical energy.
  • Energy transfer can occur via light, 2023P00163EP - 22 - KARL STORZ SE & Co. KG, in particular laser light, can be used.
  • a compact, especially thin-diameter, module connection can be provided. Space within the endoscope shaft can be made available for other devices, such as irrigation, tools, channels, and/or the like.
  • electromagnetic radiation can be at least reduced with this type of optical energy transmission. Compliance with standards and/or limit values during the operation of the endoscopy system can be simplified.
  • the module connector can include an optical fiber and/or a light guide. Energy transmission via optical fibers or light guides can be more slender than via an electrical conductor.
  • the module connector which extends along the endoscope shaft in the intracorporeal configuration, can have a diameter of less than 1 mm.
  • the optical fiber and/or light guide can be multimodal or configured to transmit light across a wide spectral range. This spectral range can include the visible light spectrum, and in particular, the entire visible light spectrum.
  • the energy conversion device may include an optoelectric converter, in particular a photodiode, a phototransistor, a photovoltaic cell and/or the like.
  • the module head can also include a signal conversion unit configured to convert the image data into image signals for optical image data transmission. Electromagnetic emissions can be reduced, parasitic coupling of interference signals onto an electrical conductor for image data transmission can be prevented, and/or a particularly thin-caliber module connector and/or endoscope shaft can be provided.
  • the signal conversion unit can include a modulator configured to convert an electrical signal, such as one carrying the image data, into an optical signal. The modulator can be configured to adjust or modulate the intensity, phase, and/or polarization of light. Optical image data transmission via the module connector or optical fiber and/or light guide can be achieved by modulating the intensity, phase, and/or polarization.
  • the modulator can include, for example, a Mach-Zehnder modulator and/or an electroabsorption modulator.
  • the image data can be serialized before optoelectronic conversion.
  • 2023P00163EP - 23 - KARL STORZ SE & Co. KG may include a serializer configured to serialize the image data.
  • Image light signals may carry the image data in optically encoded form.
  • the control unit may include a demodulator, a deserializer, and/or an optoelectronic converter configured to receive optically transmitted image data, convert it into electrical signals, deserialize it, and/or demodulate it.
  • the control unit may, in principle, be configured to convert optical image data or image light signals into digital image data.
  • the signal conversion device can be configured to convert control light signals into control signals, whereby the image acquisition device can be controlled by means of the control signals. This can at least reduce electromagnetic emissions, prevent parasitic coupling of interference signals onto an electrical conductor for control signal transmission, and/or provide a particularly thin-caliber module connector and/or endoscope shaft.
  • the camera module in particular the module head, can include a demodulator, a deserializer, and/or an optoelectronic converter configured to receive the optically transmitted control light signals, convert them into electrical signals or control signals, deserialize them, and/or demodulate them.
  • the signal conversion device can, in principle, be configured to convert optical control signals or control light signals into digital and/or electrical or analog control signals.
  • the signal conversion device can, for example, include an optical signal converter configured to convert a light signal into an electrical signal.
  • the signal converter may include a photodiode and/or the like.
  • the housing may at least partially enclose the signal conversion device.
  • the camera module may further include an optical beam splitter.
  • the optical beam splitter may be configured to spectrally split a light beam, incident light, and/or the like, and emit it from different sides.
  • the beam splitter may, in particular, include a spectral beam splitter.
  • the beam splitter may be used to spectrally split a light beam that can be transmitted via the module connector towards the module head.
  • the light beam may include a spectral component intended for energy transmission and another component intended for control signal transmission.
  • the spectral components may be located in different spectral ranges. For example, the 2023P00163EP - 24 - KARL STORZ SE & Co. KG
  • Energy transmission is carried out in a near-infrared spectral range.
  • Control signal transmission can be carried out in the visible light spectral range.
  • the module connection can include an optical interface through which light can be coupled into the module head.
  • Signal light and/or illumination light can be provided and/or processed by components housed in the module head.
  • Light can be emitted, for example, into an interior space of the module head.
  • light can be emitted onto an optical element, such as a converging lens and/or the like.
  • light can be directed onto the beam splitter.
  • light can be directed to the illumination device and/or coupled into the illumination device.
  • the illumination device can include at least one lens through which light can be coupled out of the module head. Light coupled into the module head, in particular illumination light, can be emitted onto the object area by means of the illumination device.
  • the module connection can include a cable that can be connected to the control unit. Digital and/or analog signals can be transmitted unidirectionally and/or bidirectionally via this cable. A cost-effective and reliable camera module can be provided.
  • the cable can consist of, for example, a single cable.
  • the cable can extend along the tapered section.
  • the module head can include a reinforcing section within the tapered section that encloses the cable.
  • the connection point of the module to the module head can be designed to be mechanically robust. This reduces the risk of damage to the module connection, especially in the immediate vicinity of the module head.
  • the reinforcing section can, for example, be designed similarly to the cable termination section on a Schuko plug. The reinforcing section can thus provide strain relief.
  • the reinforcement section can include a plastic sheath that reduces the flexibility of the conductor within the reinforcement section compared to a flexibility at a section proximal to the reinforcement section.
  • the reinforcement section can include an extension of the module head that protects a distal section of the 2023P00163EP - 25 - KARL STORZ SE & Co. KG
  • module connection enclosed and/or formed as a single piece with the housing and/or the module head.
  • the cable can, in particular, include at least one coaxial cable.
  • a thin-gauge module connector can be provided. Image data, image information, control signals, and/or the like can be transmitted unidirectionally and/or bidirectionally via the coaxial cable.
  • the electrical power supply to the module head can be implemented via the coaxial cable, or the module head can be supplied with electrical power via the coaxial cable in such a way that at least the image acquisition device can be operated.
  • the cable can consist of only one coaxial cable.
  • a module connector with only one coaxial cable has the advantage over multi-core module connectors and/or transmission lines along an endoscope shaft that, with appropriate wiring, it simultaneously transmits electrical information (bidirectionally) and power. The electrical information and power can be coupled out separately.
  • the termination of the single coaxial cable is simple to implement on both the distal and proximal sides. The design can be simplified and/or the camera module can be manufactured cost-effectively.
  • the conductor can include at least one optical fiber. Energy transmission via the optical fiber can be more sized than via an electrical conductor.
  • the conductor which extends along the endoscope shaft in the intracorporeal configuration, can have a diameter of less than 1 mm.
  • the optical fiber can be multimodal or configured to transmit light across a broad spectral range. This spectral range can encompass the visible light spectrum, and in particular, the entire visible light spectrum.
  • the camera module can be designed to be coupled to a distal end section of a flexible endoscope shaft. This allows for the examination of, for example, an elongated cavity, such as an intestine. Furthermore, the camera module can be aligned within the cavity by bending the endoscope shaft. In the intracorporeal configuration, the camera module can be coupled to the distal end of the flexible endoscope shaft.
  • the module head can be designed to be positioned in the distal section of the endoscope shaft by means of the tapered section. 2023P00163EP - 26 - KARL STORZ SE & Co. KG.
  • the module head can be positioned for safe operation in a specific operating position.
  • the operating position can refer to the position of the module head within the endoscope shaft where it can be inserted and/or is intended for use.
  • Positioning can, for example, refer to centering.
  • the module head can be easily and safely positioned by a user in a specific radial position. Furthermore, centering allows for easy and safe adjustment of the module head's axial position.
  • the distal section particularly of the endoscope shaft of the endoscope device, encompassing the intracorporeally insertable module holder, can define an opening into which the camera module can be at least partially inserted.
  • a compact endoscopy system can thus be provided.
  • the opening can define a recording space within which the module head can be positioned.
  • the recording space can be configured to accommodate the module head at least partially, and in particular at least substantially.
  • the opening can open distally and/or radially.
  • the camera module can be inserted axially into the opening. This allows for a simple and compact endoscopy system.
  • the camera module can be inserted into the opening distally and/or proximally along the longitudinal axis of the endoscope shaft.
  • the opening can have a section shaped to replicate the proximal contour of the module head, particularly the tapered section, in such a way that a virtually positive connection can be established when the module head is coupled to the intracorporeally insertable module holder.
  • This allows for a compact endoscopy system.
  • the position of the module head within the endoscope shaft is defined, resulting in a high degree of operational safety.
  • the proximal contour can refer to the proximal shape and/or contour of the module head.
  • the opening and the module head can interlock precisely.
  • the distal section can be designed to at least substantially enclose the module head circumferentially. This reduces the risk of the module head detaching from the intracorporeally insertable module holder during intracorporeal use.
  • An endoscopy system can be provided.
  • the module head can be located, at least substantially entirely, within a receiving space of the endoscope shaft.
  • the endoscope shaft, particularly the distal portion of the shaft, can be configured to receive the module head, at least substantially entirely.
  • the intracorporeally insertable module holder can be positioned at least partially within the opening.
  • the mechanism, moving parts, and/or similar components of the module holder can be mechanically protected.
  • these parts, particularly the intracorporeally insertable module holder are not exposed and/or cannot come into contact with tissue, anatomical structures, and/or the like of the patient. This can increase safety.
  • the coupling mechanism can be easily, reliably, and/or safely guided to the intracorporeally insertable module holder.
  • the coupling mechanism and the intracorporeally insertable module holder can together form an intracorporeal coupling system. This allows for the provision of a user-friendly endoscopy system.
  • the coupling mechanism and the intracorporeally insertable module holder can interact, for example, according to a plug-socket and/or key-lock principle.
  • the intracorporeal coupling system can comprise a retaining element and a mounting recess, wherein the retaining element is configured to at least partially engage behind the mounting recess for coupling.
  • the module head can be securely held in an insertion position. Furthermore, this allows an insertion position to be axially defined and/or the module head to be retained in a defined axial position.
  • the intracorporeally insertable module holder can comprise the retaining element.
  • the retaining element can comprise, for example, a rounded section configured for engagement behind the mounting recess.
  • the mounting recess can include an annular groove. The retaining element can be configured to engage positively in the mounting recess and/or annular groove.
  • the retaining element is radially movable.
  • a reliable and secure coupling system can be provided. 2023P00163EP - 28 - KARL STORZ SE & Co. KG
  • the retaining element for engaging behind the mounting recess can be radially movable such that it can be positioned radially within the mounting recess.
  • “Movable” can also mean “movable”.
  • the intracorporeal coupling system can include a spring element configured to hold the retaining element in a rear-engaging position, in which the retaining element at least partially engages behind the mounting recess.
  • a passive coupling system can be provided that is configured to automatically couple the module head to the endoscope shaft when a user positions the module head in a suitable axial position within the endoscope shaft.
  • the coupling system can be designed as a spring-loaded detent.
  • the intracorporeally insertable module holder can include the spring element. During insertion and/or coupling of the module head, the spring element can be compressible, thereby applying a force to a lateral side face of the module head through the spring element and/or the retaining element.
  • the mounting recess In an axial position, such as the insertion position, the mounting recess is axially arranged such that the retaining element can be moved into the mounting recess by the spring element.
  • the retaining element and/or the spring element In the operating position, the retaining element and/or the spring element can be configured to apply a radial force to the mounting recess.
  • the retaining element In the operating position, the retaining element can be arranged in the rear gripping position.
  • the spring element can be configured to release energy stored during deformation when a load causing the deformation is removed.
  • the spring element can, for example, comprise a coil spring and/or a leaf spring.
  • the spring element can be formed, for example, by the endoscope shaft, particularly as a single piece.
  • the endoscope shaft can, for example, include a relatively thin projection compared to its wall thickness, which is flexible and/or defines the spring element.
  • the retaining element can extend along an inner surface of the endoscope shaft, at least substantially around its entire circumference.
  • the retaining element can include a bending section by means of which a portion of the retaining element is radially movable, designed to engage behind the mounting recess.
  • a compact and cost-effective endoscopy system can be provided.
  • the coupling system can comprise few components and/or be easy to manufacture.
  • the bending section can be formed integrally with the distal portion of the endoscope shaft.
  • the coupling system can be designed as a snap mechanism.
  • the retaining element can be in the 2023P00163EP - 29 - KARL STORZ SE & Co. KG
  • the retaining element can be formed integrally with the bent section.
  • the bent section and the retaining element can together define a snap spring.
  • the retaining element can be radially movable by bending the bent section.
  • the bent section can extend radially into the opening or receiving space.
  • the bent element can be bent and/or actuated by a lateral surface of the module head.
  • the coupling system can be actuated by a movement, particularly an axial movement, of the module head.
  • This axial movement can be performed by a user.
  • the user can actuate the coupling system by an axial movement of the module head, particularly within the endoscope shaft.
  • the intracorporeal coupling system comprises at least a partial magnetic coupling system, wherein the coupling mechanism and the intracorporeally insertable module holder each comprise at least one magnet, in particular ring magnets, which together are configured to couple the module head to the intracorporeally insertable module holder.
  • An easy-to-use, inexpensive to manufacture, and/or safe endoscopy system can be provided. Decoupling the module head from the intracorporeally insertable module holder can be performed easily and safely. The risk of damage to moving parts and/or the like is reduced.
  • One of the magnets can be arranged on a proximal surface of the tapered section.
  • the other magnet can be arranged on a distal surface of the intracorporeally insertable module holder.
  • this magnet can be embedded in a projection extending radially inward from an inner surface of the endoscope shaft.
  • the projection can define a mechanical stop point for the module head.
  • the projection can be annular in shape.
  • the intracorporeal coupling system can include a bayonet fitting. This allows for quick and secure coupling.
  • the module head can be coupled by inserting it into the intracorporeally insertable module holder and rotating it within that holder.
  • preferred positioning or alignment can be easily achieved. Alignment can refer to a relative angular position when coupled to the intracorporeally insertable module holder.
  • the image sensor can be configured, for example, with regard to the 2023P00163EP - 30 - KARL STORZ SE & Co. KG
  • the endoscope shaft must have a repeatably adjustable orientation, particularly when coupled.
  • the camera module has a knob, a projection, and/or the like
  • the intracorporeally insertable module holder has a slot, in particular a longitudinal slot and/or a transverse slot.
  • the knob, projection, and/or the like can be inserted into the slot for coupling, and/or the module head can be rotatable for coupling in a state where the knob, projection, and/or the like is inserted into the slot.
  • the endoscope device can include imaging optics configured to interact with the image acquisition unit of the camera module to generate image data.
  • imaging optics configured to interact with the image acquisition unit of the camera module to generate image data.
  • the camera module can be designed compactly.
  • the imaging optics can comprise a lens, in particular an objective lens, and/or a lens assembly, in particular an objective lens assembly.
  • the imaging optics can be arranged on the endoscope shaft such that, in the intracorporeal configuration, they are positioned distal to a distal end face of the module head.
  • the endoscope shaft can include a distal end section that is located distal to the distal section that has the intracorporeally insertable module holder.
  • the imaging optics can be located in the distal end section. In some embodiments, the imaging optics can be arranged on a distal end face of the endoscope shaft. The imaging optics can be configured to image the object area onto the image acquisition sensors in the intracorporeal configuration.
  • the distal section can include an illumination unit configured to provide illumination for the object area.
  • the illumination unit can be externalized from the camera module, thus enabling a compact, small camera module.
  • the inventors recognized that the camera module in the extracorporeal configuration typically does not require an illumination device.
  • the illumination unit can include at least one light source, such as an LED.
  • the light source can be arranged at a distal end face of the distal section. 2023P00163EP - 31 - KARL STORZ SE & Co. KG
  • the opening may extend, particularly centrally, and/or a wall of the endoscope shaft may be defined.
  • the light source may be located on the wall of the endoscope shaft.
  • the distal section can be at least partially transparent and configured to deflect light distally and to couple it out, at least partially, from the endoscope shaft at a distal end.
  • the illumination device of the module head can comprise multiple LEDs arranged on a side surface of the housing and/or module head and/or configured to couple light radially and/or laterally. An optical axis of each LED can be primarily radially oriented.
  • the opening in the distal section, or the receiving space for the module head can be defined by a wall of the endoscope shaft.
  • the wall can include a lateral wall.
  • the distal section can be hollow cylindrical.
  • a cross-section of the wall can be annular, with an inner surface of the ring defining an outer boundary of the opening or receiving space.
  • the wall can be partially transparent.
  • the semi-transparent section of the distal segment can include the distal end of the endoscope shaft.
  • the semi-transparent segment can be made of Plexiglas and/or the like.
  • the semi-transparent segment can include at least one semi-transparent mirror element and/or the like, configured to reflect light in a (first) spectral range and transmit light outside this range.
  • the mirror element can be positioned at least substantially at a 45° angle within the semi-transparent segment and/or be configured to deflect radially incident light in the first spectral range distally.
  • the module head can, for example, include at least one red-emitting, one green-emitting, and one blue-emitting LED, the optical axes of which are oriented at least primarily, and in particular substantially, radially.
  • the module head can be arranged in the endoscope shaft and/or coupled to the intracorporeally insertable module holder in such a way that at least one light source is positioned to emit light, particularly radially, in such a way that it falls onto the mirror element and/or can be deflected distally by the mirror element.
  • the semi-transparent section can comprise one mirror element per light source, the mirror element being reflective in the spectral range in which an associated [missing information] 2023P00163EP - 32 - KARL STORZ SE & Co. KG
  • the light source emits light
  • the reflector element is configured to transmit light outside this spectral range.
  • the reflector element can, for example, be configured to reflect blue light and transmit green and red light.
  • the reflector element can be assigned to and/or assignable to the blue-emitting LED.
  • Corresponding reflector elements for the red and/or green-emitting LED can also be provided.
  • the distal section can be at least partially shell-shaped, defining a receiving space into which the module head can be inserted laterally.
  • the module head can be inserted laterally and axially behind the distal end section of the endoscope shaft.
  • the distal end section can, for example, include the imaging optics.
  • the shell-shaped portion of the distal section can be designed to be flexible enough to deform elastically when the module head is inserted. This allows the module head to be snapped and/or clipped laterally into the shell-shaped portion.
  • the endoscope device can be designed for single use. This allows for cost-effective operation of the endoscopy system.
  • the endoscope device does not need to be reprocessed.
  • the endoscope shaft for example, can be made of inexpensive materials.
  • the endoscope device can be a disposable product.
  • the endoscopy system may further comprise an endoscope sleeve that is at least partially hollow and cylindrical, defining a cavity designed to at least partially accommodate the endoscope shaft and/or the camera module. Assembly of the endoscopy system may be simple. The endoscopy system may be user-friendly.
  • the endoscope sleeve may comprise a self-contained, manageable, and/or self-supporting component that can be foreseeable, movable, handled, and/or the like independently of the endoscope device.
  • the endoscope sleeve, the camera module, and the endoscope shaft may be available and/or stored in different packaging.
  • the endoscope shaft is inserted into the endoscope sleeve at least substantially immediately before use, for example, when coupling the module head to the intracorporeally insertable module holder.
  • the endoscope sleeve may also have a different nominal service life than the camera module and/or the camera module. 2023P00163EP - 33 - KARL STORZ SE & Co. KG
  • Endoscope device This can mean that the endoscope sleeve is intended for single, double, or triple use and/or is not intended for reprocessing.
  • the endoscope shaft on the other hand, can be intended for multiple, especially multiple, uses and/or for reprocessing, for example, including sterilization, auto-cavitation, and/or the like.
  • the endoscope sleeve may be a disposable item.
  • the camera module can be inserted into the endoscope sleeve from the proximal and/or distal side.
  • An endoscope sleeve can be understood to mean a casing, a sheath, a shaft, and/or the like.
  • the endoscope sleeve can be tubular.
  • the endoscope sleeve can be designed to accommodate at least part of the endoscope shaft, in particular at least 10%, 30%, 50%, 80%, and/or even more, relative to the length of the endoscope shaft.
  • the endoscope sleeve can accommodate the entire endoscope shaft.
  • the endoscope sleeve can comprise an elongated, in particular hollow cylindrical, tube into which the endoscope shaft can be inserted and/or which can be slipped, slid, and/or the like onto the endoscope shaft.
  • the term "elongated" can have at least essentially the same meaning as in connection with the endoscope shaft.
  • the endoscope sleeve can at least partially, and in particular at least substantially completely, accommodate the module head, the tapered section, the coupling mechanism, and/or the intracorporeally insertable module holder.
  • the endoscope shaft can be movably mounted within the endoscope sleeve.
  • the endoscope shaft can be displaceable within the endoscope sleeve, especially linearly.
  • the endoscope sleeve can be detachably fixed to the endoscope shaft, for example, by means of a clamping mechanism, a locking screw, a locking screw, and/or the like.
  • the endoscope sleeve can be flexible and/or rigid, depending on the endoscope shaft with which it is to be used.
  • the endoscope sleeve can be made of plastic and/or metal. In particular, the endoscope sleeve can be characterized by its efficient manufacturing.
  • the inner diameter of the endoscope sleeve can at least substantially correspond to the outer diameter of the endoscope shaft and/or be at least slightly larger.
  • the endoscope sleeve can be up to 0.1 mm, 0.2 mm, 0.5 mm, 1 mm, 2 mm, and/or up to 5 mm.
  • the endoscope sleeve can be designed to be slid onto the endoscope shaft and/or the camera module in such a way that the endoscope sleeve encloses the endoscope shaft and/or the camera module at least substantially around its circumference.
  • the camera module can be protected and/or a small mechanical force can be applied to it. The risk of the module head coming loose can be reduced.
  • the camera module and/or the endoscope shaft can be at least partially fully inserted into the endoscope sleeve.
  • the endoscope sleeve can include an illumination unit configured to provide illumination of the object area.
  • the illumination unit can be separated from the camera module, resulting in a compact, small camera module.
  • the inventors recognized that the camera module in the extracorporeal configuration typically does not require an illumination device.
  • the illumination unit can include at least one light source, such as an LED.
  • the light source can be located at a distal end face of the endoscope sleeve.
  • the illumination unit can include a diffusing lens.
  • the endoscope sleeve can include imaging optics configured to interact with the image acquisition unit of the camera module to generate image data.
  • imaging optics configured to interact with the image acquisition unit of the camera module to generate image data.
  • the imaging optics can be located in the appropriate holder and/or be specifically designed for the respective configuration. This makes the camera module more flexible.
  • the imaging optics can include a lens, in particular an objective lens, and/or a lens assembly, in particular an objective lens assembly.
  • the imaging optics can be arranged on the endoscope sleeve such that, in the intracorporeal configuration, they are positioned distal to a distal end face of the module head.
  • the endoscope sleeve can include a distal end section designed to be positioned distal to the camera module.
  • Imaging optics can be arranged in the distal end section.
  • the imaging optics can be arranged on a distal end face of the endoscope sleeve.
  • the imaging optics can be configured to image the object area onto the image acquisition sensor in the intracorporeal configuration.
  • the module head can be coupled to the intracorporeally insertable module holder.
  • the endoscope sleeve can be slid onto the endoscope shaft and the camera module such that the imaging optics are arranged distal to the distal end face of the module head.
  • the endoscope sleeve can be slid onto the module head and the endoscope shaft from the distal end and/or be slid onto the module head and the endoscope shaft.
  • a flexible and/or user-friendly endoscopy system can be provided if the extracorporeal module holder is designed separately from the endoscope shaft.
  • the camera module can be used with common endoscopes, for example, as a replacement for other cameras that are typically mounted on such endoscopes.
  • the extracorporeal module holder can include an endoscope connection section designed to be detachably attached to the proximal section of the endoscope shaft and, in particular, detachably attached to a proximal section of the extracorporeal module holder.
  • the user can optionally provide the extracorporeal module holder for coupling the module head to the endoscope shaft.
  • the extracorporeal module holder can be clamped onto an eyepiece of the endoscope shaft and/or detachably attached to it by means of a bayonet fitting and/or a screw mechanism.
  • the endoscope connection section can also be detachable from the proximal section of the extracorporeal module holder.
  • the proximal section of the extracorporeal module holder can be designed to hold the camera module.
  • the module head can be detachably attached to the proximal section of the extracorporeal module holder.
  • the extracorporeal module holder can be designed in two parts, with the two parts being detachably connected.
  • a first part is designed to be attached to the proximal section of the endoscope shaft, and a second part is designed to hold the camera module.
  • a module holder is provided.
  • the module head can, for example, be pre-assembled on the second part and, in its pre-assembled state, attached to the first part.
  • the first part can be designed to be more compact and/or easier to attach to the endoscope shaft.
  • the first part can include and/or form the endoscope connection section, and/or the second part can include and/or form the proximal section of the extracorporeal module holder.
  • the extracorporeal module mount can include imaging optics configured to interact with the image acquisition unit of the camera module to generate image data.
  • the object area can be imaged by means of a lens array located in the endoscope shaft, particularly the second endoscope shaft, and the image of the object area can be transmitted proximally by means of a relay lens array in the endoscope shaft.
  • the imaging optics can be arranged such that the transmitted image can be directed onto and/or imaged by the imaging optics.
  • “Interaction" can be understood to mean that the object area can first be imaged by means of the endoscope shaft or the lens array.
  • the imaging optics can be configured to extracorporeally image an intracorporeal endoscopic image onto the image sensor.
  • the extracorporeal module holder can define an interior space, with the module head being located at least substantially within this space when coupled to the extracorporeal module holder. This can result in high image quality. Parasitic light influences from the environment can be minimized. Additionally, the optical path along which imaging light travels can be protected. Imaging light can refer to light gathered from the object area.
  • the module holder can be shell-shaped.
  • the coupling mechanism and the extracorporeal module holder can together form an extracorporeal coupling system. This allows for the provision of a user-friendly endoscopy system.
  • the coupling mechanism and the extracorporeal module holder can interact, for example, according to a plug-socket and/or key-lock principle. 2023P00163EP - 37 - KARL STORZ SE & Co. KG
  • the extracorporeal coupling system can correspond to, or have the same effect and/or function as, the intracorporeal coupling system.
  • the coupling mechanism can be used for both coupling systems.
  • the extracorporeal coupling system can comprise a retaining element and a mounting recess, wherein the retaining element is configured to at least partially engage behind the mounting recess for coupling.
  • the module head can be securely held in an operating position. This also allows an operating position to be axially defined and/or the module head to be retained in a defined axial position.
  • the extracorporeal module holder can include the retaining element.
  • the retaining element can include, for example, a rounded section configured for engagement behind the mounting recess.
  • the mounting recess can include an annular groove. The retaining element can be configured to engage positively in the mounting recess and/or annular groove.
  • the retaining element can be radially movable.
  • a reliable and secure coupling system can be provided.
  • the retaining element can be radially movable to engage behind the mounting recess, allowing it to be positioned radially within the mounting recess.
  • “Movable” can also mean “movable.”
  • the extracorporeal coupling system can include a spring element configured to hold the retaining element in a rear-engaging position, in which the retaining element at least partially engages behind the mounting recess.
  • a passive coupling system can be provided that is configured to automatically couple the module head to the endoscope shaft or the extracorporeal module holder when a user positions the module head in a suitable axial position within the extracorporeal module holder.
  • the coupling system can be designed as a spring-loaded detent.
  • the extracorporeal module holder can include the spring element. During insertion and/or coupling of the module head, the spring element can be compressible, thereby applying a force to a lateral side face of the module head through the spring element and/or the retaining element.
  • the mounting recess In an axial position, such as the insertion position, the mounting recess is axially arranged such that the retaining element can be moved into the mounting recess by the spring element.
  • the retaining element and/or the spring element can be configured to apply a radial force to the mounting recess.
  • the retaining element In the operating position, the retaining element can be arranged in the rear-engaging position. 2023P00163EP - 38 - KARL STORZ SE & Co. KG.
  • the spring element can be configured to release energy stored during deformation when the load causing the deformation is removed.
  • the spring element can, for example, comprise a coil spring and/or a leaf spring.
  • the spring element can be formed, for example, by the extracorporeal module support, in particular as a single piece.
  • the extracorporeal module support can, for example, include a projection that is thin relative to its wall thickness, is flexible, and/or defines the spring element.
  • a proximal end section of the extracorporeal module holder can define the retaining element.
  • the retaining element can include a flex section by means of which a portion of the retaining element is radially movable, designed to engage behind the mounting recess.
  • a compact and cost-effective endoscopy system can be provided.
  • the coupling system can comprise few components and/or be easy to manufacture.
  • the flex section can be formed integrally with the proximal end section of the extracorporeal module holder.
  • the coupling system can be designed as a snap mechanism.
  • the retaining element can snap into the mounting recess in the insertion position.
  • the retaining element can be formed integrally with the flex section.
  • the flex section and the retaining element can together define a snap spring.
  • the retaining element can be radially movable by bending the flex section.
  • the flex element can be bent and/or actuated by a lateral side surface of the module head.
  • the extracorporeal coupling system can be actuated by a movement, particularly an axial movement, of the module head.
  • This axial movement can be performed by a user.
  • the user can actuate the extracorporeal coupling system by an axial movement of the module head, especially within the extracorporeal module holder.
  • the coupling mechanism can at least partially form the intracorporeal coupling system and the extracorporeal coupling system.
  • the extracorporeal coupling system can at least partially comprise a magnetic coupling system, wherein the coupling mechanism and the extracorporeal module holder each comprise at least one magnet, in particular ring magnets, which together are configured to attach the module head to 2023P00163EP - 39 - KARL STORZ SE & Co. KG to couple the extracorporeal module holder.
  • An easy-to-use, inexpensive to manufacture, and/or safe endoscopy system can be provided. Decoupling the module head from the extracorporeal module holder can be performed easily and safely. The risk of damage to moving parts and/or the like is reduced.
  • One of the magnets can be arranged on a proximal surface of the tapered section.
  • the other magnet can be arranged, particularly pointing distally, on a proximal surface of the extracorporeal module holder.
  • this magnet can be embedded in a projection that extends radially inward from an inner surface of the extracorporeal module holder.
  • the projection can define a mechanical stop point for the module head.
  • the projection can be annular.
  • the projection and/or the magnet can be arranged on the second part.
  • the module head can initially be magnetically coupled, and then the second part can be detachably attached to the first part.
  • first, second, third object, etc. these serve to identify and/or classify objects.
  • numerical terms such as first, second, third object, etc.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a medical imaging system comprising a first endoscopy system and a second endoscopy system;
  • Fig. 2 shows a schematic representation of a camera module that can be used with the first endoscopy system and the second endoscopy system;
  • Fig. 3 shows a schematic representation of a cross-section of a module head of the camera module
  • Fig. 4 shows a schematic representation of the first endoscopy system, comprising the camera module and an endoscope device;
  • Fig. 5 shows a schematic representation of the second endoscopy system, comprising the camera module and an endoscope device
  • Fig. 6 shows a schematic representation of another embodiment of a medical imaging system
  • Fig. 7 shows a schematic representation of another embodiment of a camera module
  • Fig. 8 shows a schematic representation of another embodiment of a coupling mechanism that partially forms a bayonet lock
  • Fig. 9 shows a schematic representation of a section of an intracorporeally insertable module holder, which partially forms the bayonet fitting
  • Fig. 10 shows a schematic representation of another embodiment of a camera module; 2023P00163EP - 41 - KARL STORZ SE & Co. KG
  • Fig. 11 shows a schematic representation of another embodiment of a first endoscopy system comprising an intracorporeal coupling system
  • Fig. 12 shows a schematic representation of a section of a further embodiment of a second endoscopy system, comprising an extracorporeal coupling system
  • Fig. 13 shows a schematic representation of a section of another embodiment of an extracorporeal module holder
  • Fig. 14 shows a schematic representation of a proximal view of the further embodiment of the extracorporeal module holder
  • Fig. 15 shows a schematic representation of a section of another embodiment of an intracorporeally insertable module holder
  • Fig. 16 shows a schematic representation of a section of another embodiment of an intracorporeally insertable module holder
  • Fig. 17 shows a schematic representation of another embodiment of a first endoscopy system
  • Fig. 18 shows a schematic representation of the further embodiment of the first endoscopy system in a distal view
  • Fig. 19 shows a schematic representation of a semi-transparent distal section of an endoscope shaft and a camera module with laterally arranged illumination means
  • Fig. 20 shows a schematic representation of a camera module and an endoscope shaft
  • Fig. 21 shows a schematic representation of an endoscope sleeve, within which the camera module and the endoscope shaft are arranged; 2023P00163EP - 42 - KARL STORZ SE & Co. KG
  • Fig. 22 shows a schematic representation of another embodiment of an endoscope sleeve
  • Fig. 23 shows a schematic representation of an extracorporeal module holder with a swivel arm
  • Fig. 24 shows a schematic representation of a sectional view of the extracorporeal module holder with the swivel arm
  • Fig. 25 shows a schematic representation of a two-part extracorporeal module holder comprising a light guide
  • Fig. 26 shows a schematic representation of another embodiment of an endoscope sleeve
  • Fig. 27 shows a schematic flowchart of a procedure for operating the medical imaging system.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a medical imaging system 10.
  • the imaging system 10 comprises an endoscopy system 20, also referred to as the first endoscopy system 20, and an endoscopy system 80, also referred to as the second endoscopy system 80, as well as an endoscopic camera module 100.
  • the first endoscopy system 20 comprises an endoscope device 50, which includes an endoscope shaft 118 having a distal section 116 and a proximal section 117, and an intracorporeally insertable module holder 114, which is arranged on the distal section 116 of the endoscope shaft 118.
  • the second endoscopy system 80 comprises an endoscope shaft 124, which has a distal section 121 and a proximal section 122, and an extracorporeal module holder 120, which is arranged on the proximal section 122 of the endoscope shaft 124.
  • the endoscope shaft 118 and the endoscope shaft 124 are configured to be inserted into a patient's cavity for image acquisition of an object area.
  • the endoscope shaft 18 and the endoscope shaft 124 are each shown in a state in which they are each partially inserted through an abdominal wall 226 into a patient's abdominal cavity.
  • the distal section 116, 121 of the respective endoscope shaft 118, 124 is inserted into the cavity and positioned accordingly within the cavity.
  • a 2023P00163EP - 43 - KARL STORZ SE & Co. KG endoscopic image of an anatomical structure, tissue and/or the like within the cavity is captured.
  • the (first) endoscope shaft 118 is a rigid endoscope shaft 118 comprising a distal end section 174 that can be aligned within the cavity for imaging with respect to an object area to be imaged.
  • the (second) endoscope shaft 124 is also a rigid endoscope shaft 124. According to other embodiments not shown, the (first) endoscope shaft is a flexible endoscope shaft.
  • the camera module 100 is designed to be coupled to the distal section 116 of the first endoscope shaft 118 in an intracorporeal configuration and, accordingly, to be inserted into the cavity together with the distal section 116.
  • Fig. 1 shows the camera module in the intracorporeal configuration. More precisely, the camera module 100 is coupled to the intracorporeally insertable module holder 114 in the intracorporeal configuration. This also means that the camera module 100 is arranged at the distal end section 174 and can be aligned within the cavity.
  • the camera module 100 and the intracorporeally insertable module holder 114 together form an intracorporeal coupling system 182.
  • the camera module 100 defines an image cone 158 within which the area to be imaged is located within the cavity.
  • a user can, for example, hold the first endoscope device 50 by a handle 228 of the endoscope device 50, insert the camera module 100 and the distal section 116 into the cavity, and acquire image information of the object area and generate image data.
  • the image data is transmitted along the endoscope shaft 118 via a module connector 130 of the camera module 100.
  • the module connector 130 is elongated and configured for data transmission coupling with a control unit 132. Furthermore, the module connector 130 is flexible and cable-like. In other words, the module connector 130 can be considered a module connection cable.
  • the module connector 130 extends through the endoscope shaft 118 from the distal section 116 to the proximal section 117 and through the handle 228.
  • the module connector 130 includes a line 166, which comprises a coaxial cable 170.
  • the module connector 130 includes a plug 232, which is inserted into a socket (not shown) of the control unit 132. This allows the image data to be transmitted to the control unit 132. The control unit 132 can then process, further process, and/or transmit the image data to a display device 230. 2023P00163EP - 44 - KARL STORZ SE & Co. KG
  • Display device 230 is configured to generate a representation 234 of the object area based on the image data and to display this representation to the user. This allows the user to view a representation of the endoscopic image on display device 230 during a procedure. Display device 230 can also display, for example, a video of the object area.
  • the maximum diameter of the connector 232 can be chosen to be smaller than the diameter of a channel 256 (see Fig. 3) extending along the endoscope shaft 118. This allows the connector 232 to be inserted distally to proximally through the endoscope shaft 118.
  • the connector's contacts can be arranged axially along its length to achieve a small connector diameter.
  • the camera module 100 is detachably attached to the intracorporeally insertable module holder 114.
  • the camera module can also be coupled to the extracorporeal module holder 120, which is located on the proximal section 122 of the endoscope shaft 124, in an extracorporeal configuration in which the endoscopic camera module 100 can be used extracorporeally. This is shown by way of example with the dashed lines in Fig. 1.
  • the camera module 100 is generally intended for multiple uses with different intracorporeally and/or extracorporeally insertable module holders 114, 120 and/or different endoscope shafts. Therefore, the camera module 100 and/or the module connector 130 are designed to be reprocessed, in particular disinfected and/or sterilized.
  • the endoscope device 50 is intended for single use.
  • the endoscope device 90 is designed for multiple uses and can, for example, be a standard rigid endoscope.
  • the user can detach it from the intracorporeally insertable module holder 114, prepare the camera module, and couple it to the extracorporeal module holder 120.
  • an endoscopic image of the target area can then be optically guided along the second endoscope shaft 124, and image information of the target area can be acquired extracorporeally using the camera module, from which a representation can then be generated.
  • the camera module 100 can be coupled to the intracorporeally insertable and extracorporeal module holder in the same manner. This is described in more detail with reference to the following figures.
  • the extracorporeal module holder 120 is designed separately from the endoscope shaft 124 and can be coupled to it.
  • the extracorporeal module holder 120 is shown with an exemplary sterile cover 236, which encloses the extracorporeal module holder 120 and the camera module 100.
  • the sterile cover 236 is held by the extracorporeal module holder 120, in particular by a distal section of the extracorporeal module holder 120, which is coupled to the second endoscope shaft 124.
  • the camera module can be protected by a sterile cover made of a flexible plastic material. Sterilization via auto-cavitation is not necessary when using this sterile cover, at least not for extracorporeal applications.
  • the sterile cover is tubular in shape and has a distal opening. A distal section of the sterile cover can be clamped between the eyepiece of an endoscope shaft and the extracorporeal module holder.
  • a sterile sheath (not shown) with a transparent window on the distal side can be placed over the camera module and/or the endoscope shaft during intracorporeal use to ensure sterile conditions.
  • the sterile sheath can also be placed over the camera module and guided within the endoscope shaft.
  • the endoscope shaft incorporates an illumination device. This prevents disruptive reflections from the illumination caused by reflections within the optical window material of the sterile sheath.
  • the window of the sterile sheath can be made of a fully transparent, tear-resistant, and thin material.
  • the coaxial cable 170 is of a thin diameter.
  • the power supply for the camera module 100 can be designed and implemented as described in the context of Fig. 4 of the publication "Power-over-Coax Filter Design Challenges for Automotive Vision Applications" by Subrt et al.
  • the camera module can therefore be operated via "Power over Coax".
  • coaxial cable diameters of less than 3 mm can be used.
  • the electrical power supply (DC power) can 2023P00163EP - 46 - KARL STORZ SE & Co. KG
  • the same coaxial cable is used for both power and data transmission.
  • the signal information (AC) is separated from the DC power supply via appropriate filters.
  • the advantage of this transmission technology is that only one 170 mm coaxial cable can be used for both power and data transmission, it can be made relatively thin, is cost-effective, and can be easily assembled (stripping, contacting). Assembly can be automated and therefore cost-effective.
  • Fig. 1 The following are examples of camera modules, intracorporeally insertable module holders, extracorporeal module holders, coupling mechanisms and/or the like that can be used with the imaging system 10 according to Fig. 1.
  • Fig. 2 shows an embodiment of a camera module 100.
  • the camera module 100 comprises the elongated module connector 130, which is configured for data transmission coupling with the control unit 132, and a module head 102.
  • the module head 102 comprises an image acquisition device 104, which includes at least one optical element 106 and at least one image acquisition sensor 108 downstream of the optical element 106, which are configured to acquire image information of the object area and to generate image data, a housing 110 that encloses the image acquisition device 104, and a coupling mechanism 112, which is configured to couple the module head 102 to the intracorporeally insertable module holder 114 in the intracorporeal configuration in which the endoscopic camera module 100 can be used intracorporeally, and which is further configured to couple the module head 102 to the intracorporeally insertable module holder 114 in the extracorporeal configuration in which the The endoscopic camera module 100 is usable extracorporeally, and the module head 102 is coupled to the extracorporeal module holder 120, which is arranged on
  • the housing 110 defines an interior space 238 within which the image acquisition sensor 108 is located. Lines 166 extend from the image acquisition sensor 108 along the module connector 130 (not shown). The interior space 238 is hermetically and fluid-tightly sealed from the environment.
  • the module head 102 is thus designed for reprocessing and is sterilizable and reusable. 2023P00163EP - 47 - KARL STORZ SE & Co. KG
  • the optical element 106 is arranged on a distal end face 240 of the housing 110 and/or the module head 102.
  • the optical element 106 is designed as a viewing window 146 and is embedded in the distal end face 240.
  • the viewing window 146 forms the end face 240 section by section.
  • Light from the object area can be coupled into the housing 110 through the viewing window 146.
  • the image acquisition sensor 108 is arranged behind the viewing window 146 such that the coupled light falls onto an active surface of the image acquisition sensor 108. This allows the object area to be imaged onto the image acquisition sensor 108, for example, by means of an objective lens (not shown) arranged outside the module head 102.
  • the viewing window 146 is made of glass.
  • the housing 110 forms a tapered section 126 at a proximal section 242.
  • the housing 110 tapers proximally. Within the tapered section 126, the housing 110 conically narrows proximally.
  • the housing 110 tapers conically towards a reinforcing section 168.
  • the reinforcing section 168 is part of the tapered section 126.
  • the tapered section 126 forms the reinforcing section 168.
  • the reinforcing section 168 encloses the module connector 130 and the conductor 166.
  • the module connector 130 has a sheath 131, which is fixed and/or permanently mounted within the reinforcing section 168.
  • the conductor 166 extends within the sheathing 131.
  • the housing 110 and the tapered section 126 or the reinforcing section 168 are made of stainless steel.
  • the coupling mechanism 112 comprises a thread 134 and a magnet 138.
  • the thread 134 is cut circumferentially into the reinforcing section 168 as an external thread.
  • the thread 134 is designed to be self-locking and can be screwed into a module holder 114, 120, or into a corresponding internal thread.
  • the magnet 138 is designed as a ring magnet and is embedded in a section 127 of the tapered section 126 that is at least substantially conical.
  • the ring magnet 138 is embedded in the tapered section 126 such that its magnetic field lines are arranged at least substantially perpendicular to the surface of the housing 110.
  • the ring magnet 138 is designed as a conical ring magnet.
  • the Ringmagnet 138 is a neodymium magnet (NdFeB) that does not lose its magnetization in the temperature range up to approx. 150°C (magnetization quality: N42SH) and is therefore sterilizable and/or autoclavable without losing its magnetic properties.
  • NdFeB neodymium magnet
  • the ring magnet 138 has an outer diameter of approximately 7.5 mm and an inner diameter of approximately 4.5 mm, with a height of approximately 2.0 mm.
  • the outer diameter of the module head is less than 12 mm, in this case less than 10 mm, more precisely approximately 9 mm.
  • the outer diameter of the ring magnet 138 can be selected accordingly.
  • Fig. 3 shows a schematic representation of a cross-section 128 of the module head 102.
  • the cross-section 128 is shown at a radially largest axial position of the camera module 100.
  • Radial and axial refer to a longitudinal axis 101 of the camera module 100, where axial can mean along the longitudinal axis 101 and radial perpendicular to the longitudinal axis 101.
  • the housing 110 defines an outer circumference 244 of the module head 102.
  • the coupling mechanism 112 is arranged such that it does not increase the cross-section of the module head 102 compared to the cross-section 128 defined by the housing 110.
  • the coupling mechanism 112 is arranged within the circumference 244 defined by the housing 110.
  • the ring magnet 138 has a smaller diameter than the module head 102.
  • the thread 134 has a smaller diameter than the module head 102.
  • Fig. 4 shows a schematic representation of the camera module 100 in its intracorporeal configuration.
  • the camera module 100 is coupled to the distal section 116 of the endoscope shaft 118. More precisely, the module head 102 is coupled to the intracorporeally insertable module holder 114.
  • the endoscope shaft 118 and the intracorporeally insertable module holder 114 form the endoscope device 50, which is part of the endoscopy system 20.
  • the endoscopy system 20 also includes an endoscope sleeve 60 which is shaped like a hollow cylinder and defines a cavity 206 which serves to 2023P00163EP - 49 - KARL STORZ SE & Co. KG is designed to accommodate the endoscope shaft 118 and the camera module 100.
  • the endoscope sleeve 60 accommodates the distal section 116, the intracorporeally insertable module holder 114, and the camera module 100.
  • the endoscope sleeve 60 is designed to be slid onto the endoscope shaft 118 and the camera module 100 in such a way that the endoscope sleeve 60 completely encloses at least the distal section 116 of the endoscope shaft 118 and the camera module 100 circumferentially.
  • the endoscopy system 20 can be partially advanced into the patient's cavity, for example, as shown, via a trocar 227, which provides access to the cavity.
  • the trocar 227 is inserted through the abdominal wall 226 to keep it open and provide access.
  • the distal section 116 of the endoscope shaft 118 defines an opening 176 into which the camera module 100 can be at least partially inserted.
  • the tapered section 126 of the camera module 100 is inserted axially into the opening 176 before the endoscope sleeve 60 is slid onto the endoscope shaft 118.
  • the opening 176 defines a receiving space for the camera module 100.
  • the opening 176 also has a section 178, which is shaped such that a proximal contour 180 of the module head 102 is replicated in such a way that at least a substantially positive-locking connection can be established when the module head 102 is coupled to the intracorporeally insertable module holder 114.
  • the section 178 is designed as a counterpart to the tapered section 126.
  • the distal section 116 opens in a funnel shape, or rather, the opening 176 and/or the section 178 are funnel-shaped.
  • the module head can be inserted centrally into the module holder 114 or the opening 176 by means of the section 178.
  • the tapered section 126 and the opening 176 thus interact in such a way that the module head 102 can be positioned in the distal section 116 of the endoscope shaft 118.
  • the intracorporeally insertable module holder 114 is arranged within the opening 176.
  • the coupling mechanism 112 of the camera module 100 and the intracorporeally insertable module holder 114 together form the intracorporeal coupling system 182.
  • the intracorporeally insertable module holder 114 forms a counterpart to the coupling mechanism 112.
  • the intracorporeally insertable module holder 114 has an internal thread 254, which is formed on an inner surface of the endoscope shaft 118.
  • the internal thread 254 is designed as 2023P00163EP - 50 - KARL STORZ SE & Co. KG
  • a counterpart to the thread 134 of the module head 102 is formed.
  • the module head 102 can thus be screwed onto the distal section 116.
  • the module connector 130 can be guided through the endoscope shaft 118 to the proximal section 117 of the endoscope shaft 118 before the module head 102 is attached, for example by screwing it on.
  • the module connector 130 can first be threaded into a channel 256 that extends along the endoscope shaft 118.
  • the module connector is partially led out of the endoscope shaft 118 and can be connected to the control unit 132.
  • Image data can then be transmitted to the control unit 132, and a display 234 can be generated on the display device 230 based on the image data.
  • the intracorporeal coupling system 182 includes a magnetic coupling system 192.
  • the intracorporeally insertable module holder 114 includes a magnet 194, which is designed and arranged as a counterpart to the magnet 138 of the coupling mechanism.
  • the magnet 194 is arranged in the funnel-shaped section 178.
  • the magnet 194 is arranged with opposite polarity to the magnet 138, or rather, such that a positive attractive force is generated when the coupling mechanism 112 is axially approached to the intracorporeally insertable module holder 114 for coupling purposes.
  • the magnet 138 and the magnet 194 are configured to couple the module head 102 to the intracorporeally insertable module holder 114.
  • neodymium magnets are used as magnets (also for extracorporeal applications). These magnets retain their magnetization at temperatures up to approximately 150°C (magnetization grade: N42SH) and thus easily withstand autoclave sterilization. Holding forces of up to 10 kN can be achieved with magnets 134 and 194 (intra- and extracorporeally).
  • Ferromagnetic particles can be magnetized before or after being incorporated into the plastic using strong external magnets. 2023P00163EP - 51 - KARL STORZ SE & Co. KG
  • the intracorporeal coupling system includes a thread or a magnet, or is based on a threaded coupling or a magnetic coupling.
  • the intracorporeal coupling system 182 can include a bayonet fitting (not shown), for example instead of the thread 134 and the thread 254.
  • the endoscope sleeve 60 can be pushed onto the endoscope shaft 118 from the distal axial direction.
  • a distal section of the endoscope sleeve 60 designed for insertion into the cavity, is fluid-tight and gas-tight. This prevents, at least substantially, the ingress of body fluids into the cavity 206.
  • the endoscope sleeve 60 can be detachably fastened by means of a fastening mechanism 252, for example, by screwing it in place.
  • the endoscope sleeve 60 comprises an imaging optic 210, which is configured to cooperate with the image acquisition device (not shown, see Fig. 2) of the camera module 100 to generate image data.
  • the imaging optic 210 comprises an objective lens 211.
  • the imaging optic 210 is arranged at a distal end section 258.
  • a distal end surface 262 of the endoscope sleeve 60 is partially formed by the imaging optic 210.
  • the imaging optic 210 further comprises a viewing window 260, which partially forms the distal end surface 262.
  • the operational state of the endoscopy system 20 the distal end section 258 of the endoscope sleeve 60 is arranged distal to the distal end surface 240 of the camera module 100 or module head 102.
  • the imaging optics 210 are arranged such that the object area can be imaged onto the image acquisition sensors by means of the imaging optics 210. This makes it possible to generate endoscopic images.
  • the endoscope sleeve 60 includes an illumination unit 208, which is configured to provide illumination for the object area.
  • the illumination unit 208 comprises at least two diffusing lenses 246, which are arranged on the distal end surface 262 and are configured to couple illumination light out of the endoscope sleeve 60, in particular distally.
  • the illumination unit 208 further comprises at least one light guide 248 and a light guide connection 250. The illumination light is directed at the 2023P00163EP - 52 - KARL STORZ SE & Co. KG
  • the optical fiber connection 250 can be coupled into the endoscope sleeve and guided along the endoscope sleeve 60 to the diffusing lens 246 by means of the optical fiber 248.
  • One optical fiber 248 can be provided for each diffusing lens 246.
  • the illumination light is generated externally by means of a light source.
  • the endoscope sleeve 60 can include LEDs (not shown) which are arranged on the distal end surface 262 and/or are configured to generate the illumination light.
  • Fig. 5 shows a schematic representation of the camera module 100 in the extracorporeal configuration.
  • the camera module 100 is coupled to the proximal section 122 of the second endoscope shaft 124. More precisely, the module head 102 is coupled to the extracorporeal module holder 120.
  • the endoscope shaft 124 and the extracorporeal module holder 120 form the endoscope device 80, which is part of the endoscopy system 90.
  • the endoscope shaft 124 has a distal section 121 and a proximal section 122.
  • the distal section 121 can be inserted through the abdominal wall 226 into the patient's cavity for endoscopic imaging.
  • the proximal section 122 remains outside the cavity.
  • the extracorporeal module holder 120 is attached to the proximal section 122.
  • the proximal section 122 forms an eyepiece funnel 266.
  • the proximal section 122 may form a threaded connection (not shown), for example, a C-mount.
  • the extracorporeal module holder 120 can be designed to be coupled to the threaded connection; for example, the extracorporeal module holder 120 may have a corresponding thread.
  • the endoscope shaft 124 may, for example, encompass a standard rigid endoscope and/or function in accordance with standard endoscopes. The endoscope shaft 124 is designed to create an image of the object area and to transmit the image along the endoscope shaft 124 from the distal section 121 to the proximal section 122.
  • the endoscope shaft 124 can accordingly comprise an optical system 274, comprising an objective lens 276 in the distal section 121, which is configured to image the object area, at least one rod lens 278, which is configured to guide and/or transmit the image along the endoscope shaft, and an eyepiece lens 280, which is configured to couple the image out of the endoscope shaft 124.
  • the image can be a 2023P00163EP - 53 - KARL STORZ SE & Co. KG This concerns an endoscopic image.
  • the camera module 100 is held by the extracorporeal module holder 120 in such a way that the image or the endoscopic image can be captured extracorporeally and image data can be generated. As already described in connection with Fig. 4, the image data is transmitted to the control unit 132 and the display device 230 via the module connection 130.
  • the display device is configured to generate a representation 234 of the object area based on the image data and/or the extracorporeally captured endoscopic image.
  • the endoscope shaft 124 further comprises an illumination device 268, which provides illumination light for image acquisition in a known manner.
  • the illumination device 268 includes light guides extending along the endoscope shaft 124 and a light guide connection 270, by means of which the illumination light can be coupled into the endoscope shaft 124.
  • the extracorporeal module holder 120 is designed separately from the endoscope shaft 124 and can be coupled or detachably attached to the eyepiece 266. In the extracorporeal configuration, the extracorporeal module holder 120 is coupled to the eyepiece 266.
  • the coupling mechanism 112 of the camera module 100 is designed to couple the module head 102 to the extracorporeal module holder 120 in the extracorporeal configuration, in which the endoscopic camera module 100 can be used extracorporeally.
  • the camera module 100 can therefore be used either intracorporeally, as shown in Fig. 4, or extracorporeally, as shown in Fig. 5. In both configurations, the module head 102 is held by means of the same coupling mechanism 112.
  • the coupling mechanism 112 comprises the magnet 138 and/or the thread 134.
  • the extracorporeal module holder 120 comprises a proximal section 123 and an endoscope connection section 212.
  • the endoscope connection section 212 is designed to be detachably attached to the proximal section 122, such as the eyepiece funnel 266, of the endoscope shaft 124, as shown. Furthermore, the endoscope connection section 212 is detachably attached to the proximal section 123 of the extracorporeal module holder 120.
  • the extracorporeal module holder 120 is designed in two parts and comprises a first part 214 and a second part 216, which can be detachably fastened together. 2023P00163EP - 54 - KARL STORZ SE & Co. KG
  • the proximal section 123 of the extracorporeal module holder 120 is formed by the second part 216, and the endoscope connection section 212 by the first part 214.
  • the first part 214 is designed to be attached to the proximal section 122 of the endoscope shaft 124, and the second part 216 is designed to hold the camera module 100.
  • the camera module 100 can first be coupled to the second part 216, and then the second part 216 can be coupled to the first part 214.
  • the second part 216 can be attached to the first part 214.
  • a suitable coupling mechanism can be provided for this purpose (not shown in detail).
  • a distal section of the second part 216 can be attached to, or be attachable to, a proximal section of the first part 214.
  • the extracorporeal module holder 120 includes an imaging optic 218, which is configured to interact with the image acquisition device (see Fig. 2) of the camera module 100 to generate image data.
  • the imaging optic 218 can be arranged and/or configured analogously to the imaging optic 210 of the endoscope sleeve 60.
  • the imaging optic 218 is matched to the optical system 274.
  • the image which can be generated, transmitted, and/or coupled out of the endoscope shaft 124 by means of the endoscope shaft 124 and/or the optical system 274, can be projected onto the image acquisition sensor of the camera module 100.
  • the imaging optic 218 includes an objective lens 264 for this purpose. In the extracorporeal configuration, the imaging optic 218 is arranged distal to the camera module 100.
  • the camera module 100 since the camera module 100 is held at the proximal tapered section 126, it cannot be inserted distally into the extracorporeal module holder 120 for assembly.
  • the imaging optics 218 are located in the insertion path. Therefore, it is advantageous to design the extracorporeal module holder 120 as a two-part structure.
  • the camera module 100 can then be pre-assembled and/or pre-assembled in the second part 216.
  • the extracorporeal module holder 120 defines an interior space 220.
  • the module head 102 is located at least substantially within the interior space 220 when the module head 102 is coupled to the extracorporeal module holder 120, i.e., in the extracorporeal configuration.
  • the imaging optics 218 are also located within the interior space 220. 2023P00163EP - 55 - KARL STORZ SE & Co. KG
  • the coupling mechanism 112 and the extracorporeal module holder 120 together form an extracorporeal coupling system 222.
  • the extracorporeal coupling system 222 can be designed analogously to the intracorporeal coupling system 182 (see Fig. 4).
  • the extracorporeal module holder 120 forms a counterpart to the coupling mechanism 112.
  • the second part 216 partially forms the extracorporeal coupling system 222 and/or forms it together with the coupling mechanism 112.
  • the extracorporeal module holder 120 has an internal thread 254.
  • the thread 254 is formed on an inner surface of the second part 216.
  • the internal thread 254 is designed as a counterpart to the thread 134 of the module head 102.
  • the module head 102 can thus be screwed into the second part 216 and/or the extracorporeal module holder 120.
  • the extracorporeal coupling system 222 includes a magnetic coupling system 192, which is designed like the magnetic coupling system 192 according to Fig. 4. Due to the similarity, the same reference numeral is used.
  • the extracorporeal module holder 120 more precisely the second part 216 or the proximal section 123, includes a magnet 194, which is designed and arranged as a counterpart to the magnet 138 of the coupling mechanism 112.
  • the magnet 194 is identical in construction to the magnet 194 that is arranged in the intracorporeally insertable module holder 114.
  • the magnet 194 is arranged with opposite polarity to the magnet 138, or rather, arranged such that a positive attractive force is generated when the coupling mechanism 112 is axially approached to the extracorporeal module holder 120 for coupling purposes. Magnet 138 and magnet 194 are designed to couple the module head 102 to the extracorporeal module mount 120.
  • the extracorporeal coupling system 222 may include a bayonet fitting (not shown), for example instead of the thread 134 and the thread 254.
  • Figure 6 shows another schematic representation of a medical imaging system 10'. Due to the significant similarities, the focus is primarily on the differences.
  • the camera module 100 according to Figure 2 can be used with the imaging system 10'.
  • the imaging system 10' comprises the first endoscopy system 20 and the second endoscopy system 80.
  • the first endoscopy system 20 comprises the camera module 100 and the first endoscope device 50'.
  • the endoscope device 50' comprises 2023P00163EP - 56 - KARL STORZ SE & Co. KG a first endoscope shaft 118', but no endoscope sleeve.
  • a distal section 116' of the endoscope shaft 118' is designed to enclose the module head 102 at least substantially on its circumference.
  • the module head 102 can be inserted axially, at least substantially, into an opening 176' of the distal section 116'.
  • the module head 102 can be coupled to the intracorporeally insertable module holder 114, which is arranged within the opening (see Fig. 4).
  • the camera module 100 can also be coupled to the extracorporeal module holder 120 of the second endoscopy system 80.
  • the endoscopy system 80 can correspond to the endoscopy system 80 of Fig. 5 and/or include a second endoscope shaft 124 with the proximal section 122 to which the extracorporeal module holder 120 can be coupled.
  • Fig. 7 shows another embodiment of a camera module 100', which can be used, for example, instead of the camera module 100. The differences compared to the camera module 100 are discussed in particular.
  • the camera module 100' comprises a module head 102', a module connector 130', and an optical element 106' which includes a lens 148 that at least partially forms an imaging optic 150 configured to image the object area onto the image acquisition sensor 108.
  • the camera module 100' can be operated without an external imaging optic (see Figs. 4 and 5). Alternatively, the external imaging optic can be provided additionally.
  • the lens 148 is housed within the casing 110.
  • the casing 110 and/or the optical element 106' also includes the viewing window 146 as shown in Fig. 2.
  • the lens 148 and/or the imaging optic 150 defines an image cone 158.
  • the module head 102 includes a lighting device 152, which is configured to provide illumination for the object area.
  • the lighting device 152 comprises at least one lighting element 154, in this case two white LEDs.
  • the LEDs 154 are arranged on a distal end face 240' of the module head 102' or the housing 110.
  • Module connection 130' includes a line 166, which can be connected to and/or is connected to the control unit 132.
  • Line 166 includes a light guide 172.
  • module connection 130' includes another line 167, which includes another light guide 173.
  • Lines 166 and 167 are configured as light guides 172 and 173, respectively.
  • the module head 102' is operable by means of light.
  • 130' also includes an optical interface 164, by means of which light can be coupled into the module head 102'.
  • the module head 102' comprises an energy conversion unit 160, which is configured to convert light into electrical energy, whereby at least the image acquisition unit 104 can be operated by means of the converted electrical energy.
  • the light coupled into the module head 102' via the optical interface 164 can be converted into electrical energy by means of the energy conversion unit 160.
  • the coupled light (not shown) can alternatively or additionally be used as illumination light. It can, for example, be guided to a diffusing lens at the distal end face and coupled out of the module head. In this case, the light that can be guided via the additional light guide 173 is converted into electrical energy, or rather, the additional light guide 173 supplies the energy conversion unit 160.
  • the control unit 132 can include a power supply unit 298 configured to generate light.
  • the generated light can be coupled proximally into the light guides 172, 173, for example via a connector 232 of the module connection 130'.
  • the module head 102' includes a signal conversion unit 162, which is configured to convert the image data, which can be generated by the image acquisition sensor 108, into image light signals for optical image data transmission.
  • the camera module 100 is configured for optical image data transmission.
  • the signal conversion unit 162 is also configured to convert control light signals into control signals, whereby the image acquisition unit 104 can be controlled by means of the control signals.
  • the image acquisition unit 104 includes, for example, a control unit 292, which is arranged within the housing 110 or in the module head 102'.
  • the control unit 292 is configured to start and/or stop image acquisition and/or to control and supply the image acquisition sensor 108 accordingly.
  • the control unit 292 is configured to edit, process, prepare, format, filter, and/or perform similar actions on image data.
  • the control unit 292 and the image acquisition device 104 can be operated using the electrical energy provided by the energy conversion device 160.
  • the further light guide 173 extends along the module connection 130' and in the intracorporeal configuration from a proximal to a distal section. 2023P00163EP - 58 - KARL STORZ SE & Co. KG of an endoscope shaft (see approximately Figs. 3 and 6). Light with a first power density can be guided through the further light guide 173.
  • an optoelectric energy converter 296 is arranged downstream of the optical interface 164, which is configured to convert light into electrical energy.
  • the optoelectric energy converter has approximately one active area (not shown).
  • an optical expander 294 designed as a diverging lens, is arranged.
  • the expander 294 is configured to expand the light coupled out of the light guide such that the expanded light strikes the active area with a second power density, which is smaller than the first power density. This allows light coupled distally from the light guide 173 and coupled into the module head 102' to be converted into electrical energy, thereby enabling the operation of the image acquisition device 104.
  • the illumination devices 154 or LEDs can also be operated by, or are operated by, the electrical energy provided by the energy conversion device 160.
  • the signal conversion device 162 comprises an electro-optical converter 284, designed as a laser diode, which is arranged in the housing 110 or the module head 102' and is configured to convert an electrical image signal comprising the image data into an image light signal. This allows the image data to be transmitted optically to the control unit 132.
  • the control unit 132 is configured to convert the image light signal back into an electrical image signal and process it accordingly.
  • the signal conversion device 162 comprises an optoelectric converter 288, designed as a photosensitive element, which is configured to convert control signal light into an electrical control signal.
  • the image light signal and the control light signal comprise light in different spectral ranges and are guided together along a common path via the optical fiber 172 along the module connector 130'.
  • a spectral beam splitter 282 is arranged in the housing 110 or module head 102'.
  • the spectral beam splitter 282 is configured to reflect light in one spectral range of the control signal and to transmit light in one spectral range of the image signal. This allows the image signal to pass through the beam splitter 282 at least substantially unimpeded and to be integrated into the 2023P00163EP - 59 - KARL STORZ SE & Co. KG
  • Optical fiber 172 can be coupled in.
  • the control light signal which is coupled out distally from the optical fiber 172 and coupled into the beam splitter 282, is reflected and deflected at least substantially perpendicular to the common optical path.
  • the image light signal and the control light signal are guided along different optical paths distal to the beam splitter 282.
  • a signal conditioner 286, 290 is provided for conditioning the image signal and the control signal, respectively.
  • the signal conversion unit 162 comprises the signal conditioner 286 and the signal conditioner 290.
  • a complementary signal conversion device and/or complementary assemblies may be provided on the proximal side of the optical fiber 172, for example in the control unit 132.
  • a complementary signal conversion device is not shown.
  • the optical fibers 172 and 173 have a diameter of less than 1 mm.
  • a module connection can, in principle, include both an optical fiber and an electrical conductor.
  • Various transmission technologies can therefore be combined.
  • power supply can be optical
  • bidirectional data transmission can be achieved using a coaxial cable (PoC).
  • PoC coaxial cable
  • Figures 8 and 9 show a schematic representation of a section of a camera module 100 ( Figure 8) and a section of an intracorporeally insertable module holder 114 ( Figure 9).
  • the module holder 114 and the camera module 100 can be configured according to the preceding figures.
  • the coupling mechanism 112 includes a bayonet fitting 196.
  • the intracorporeally insertable module holder 114 and the coupling mechanism 112 together form the intracorporeal coupling system 182, which includes the bayonet fitting 196.
  • the coupling mechanism 112 has a head 302 formed on the reinforced section 168 of the tapered section 126. The head 302 extends radially from the reinforcement section 168.
  • a guide groove 304 is formed on an inner surface 300 of the intracorporeally insertable module holder 114 (Fig. 9).
  • the guide groove 304 can be formed instead of the internal thread 254 as shown in Fig. 3.
  • the guide groove 304 and the head 302 together form the bayonet fitting 196.
  • the guide groove 304 is angled and comprises an axially extending section that opens distally and a circumferentially extending section adjoining it.
  • the head 302 is designed for coupling the 2023P00163EP - 60 - KARL STORZ SE & Co. KG
  • the module head 102 can be axially inserted into the guide groove 304 of the intracorporeally insertable module holder 114 and rotated within the guide groove 304. This secures the module head 102 against axial displacement.
  • a corresponding guide groove 304 can be arranged on a corresponding extracorporeal module holder (not shown).
  • Fig. 10 shows a schematic representation of an endoscopy system 20".
  • the endoscopy system 20" comprises a camera module 100" and an endoscope device 50".
  • a tapered section 126" of a module head 102" of the camera module 100" is stepped.
  • a perforated ring magnet 138" is arranged in the tapered section 126".
  • the ring magnet 138" forms a magnetic coupling system 192" with a corresponding ring magnet 194".
  • the ring magnet 194" is arranged on a distal section 116" of an endoscope shaft 118" of the endoscope device 50".
  • Fig. 11 shows a schematic representation of an endoscopy system 20'".
  • the endoscopy system 20' comprises a camera module 100'" and an endoscope device 50'".
  • the endoscopy system 20' differs substantially from the previous endoscopy systems 20, 20', 20'" by a coupling mechanism 112'" and an intracorporeal coupling system 182'".
  • the endoscope device 50' comprises an endoscope shaft 118'" with a distal section 116'".
  • the distal section 116'" defines an opening 176'" into which the camera module 100'' can be at least partially inserted.
  • the camera module 100'' can be inserted axially into the opening 176''.
  • the opening 176’” has a section 178’” which is shaped such that a proximal contour 180’’ of a module head 102’“ of the camera module 100’’, in particular a tapered section 126’“ of the module head 102’”, is reproduced in such a way that at least a substantially positive-locking connection can be established when the module head 102’“ is coupled to an intracorporeally insertable module holder 114’“.
  • the intracorporeally insertable module holder 114’“ is partially arranged within the opening 176’“.
  • the distal section 116’“ is designed to enclose the module head 102’“ at least substantially on its circumference.
  • the module head 102’“ is fully inserted into the opening 176’“ on its circumference.
  • the distal section 116'" has a lighting unit 200"' which is configured to provide illumination for an object area.
  • the lighting unit 200"' is at least partially embedded in a wall 306 of the 2023P00163EP - 61 - KARL STORZ SE & Co. KG
  • the endoscope shaft 118’ is arranged, defining a radial boundary of the opening 176’”.
  • the wall 306 is designed as a counterpart to the outer contour of the module head 102’”.
  • the illumination unit 200’ has at least one light guide 308, by means of which illumination light can be guided along the endoscope shaft 118’” and coupled out of the endoscope shaft 118’” at the distal section 116’”.
  • the illumination device 200’’ also has optical elements (not shown) by means of which the illumination light can be coupled out. The optical elements are arranged radially outside the module head 102’”.
  • the coupling mechanism 112'" is arranged on the tapered section 126'" and includes a mounting recess 140 designed to be engaged by a retaining element 142 for coupling.
  • the retaining element 142 is arranged on the intracorporeally insertable module holder 114'".
  • the intracorporeally insertable module holder 114'" and the coupling mechanism 112'" together form an intracorporeal coupling system 182'".
  • the mounting recess 140 is formed in a reinforcement section 168'" of the tapered section 126'".
  • the mounting recess 140 is designed as an annular groove 144 that extends along the entire circumference of the tapered section 126'".
  • the intracorporeal coupling system 182'" thus comprises the retaining element 142 and the mounting recess 140.
  • the retaining element 142 is arranged on the distal section 116'" such that, in the interlocking position and/or the intracorporeal configuration, it projects radially inward into the opening 176'". This allows the retaining element 142 to engage behind the mounting recess 140 for coupling.
  • the intracorporeal coupling system 182'" comprises two retaining elements 142, which are arranged on radially opposite sides of the distal section 116'".
  • the retaining element 142 is radially movable.
  • the retaining element 142 is mounted radially movable within the opening 176’”.
  • the retaining element 142 can be moved radially outwards, for example, through the tapered section 126’”, when the module head 102’” is guided axially into the opening 176’” for coupling.
  • the intracorporeal coupling system 182'" also includes a spring element 184 (per retaining element) configured to hold the retaining element 142 in a rear-engaging position in which the retaining element 142 at least partially engages behind the mounting recess 140.
  • the spring element 184 presses the retaining element 142 radially inward and in the intracorporeal configuration in which the 2023P00163EP - 62 - KARL STORZ SE & Co. KG
  • the retaining element in the rear grip position is positioned against an outer surface of the module head 102'".
  • the spring element 184 presses the retaining element 142 into the annular groove 144.
  • the intracorporeal coupling system 182'" is designed as a detent.
  • the module head 102'" can be locked into the intracorporeal module holder 114'".
  • the module head 102'" can be moved axially distally, which compresses the spring element 184 and releases the retaining element 142 from the module head 102'".
  • the annular groove 144 and/or the mounting recess 140 can be shaped accordingly and/or have a suitable contour adapted to the forces acting on the module head 102'".
  • Fig. 12 shows an extracorporeal coupling system 222' corresponding to the intracorporeal coupling system 182'".
  • the intracorporeal coupling system 182'" and the extracorporeal coupling system 222'" are functionally identical, at least in essence.
  • the extracorporeal coupling system 222'" is designed in two parts and includes the retaining element 142, which is configured to at least partially engage the mounting recess 140 of the camera module 100"' (see Fig. 11) for coupling purposes.
  • the retaining element 142 of the extracorporeal coupling system 222'" is also radially movable and includes the spring element 184, which is configured to hold the retaining element 142 in a rear-engaging position in which the retaining element 142 at least partially engages behind the mounting recess 140.
  • the module head 102'" can be held at the mounting recess 140 by the retaining element 142, either by means of the extracorporeal module holder 222'" or the intracorporeally insertable module holder 114'".
  • the spring element 184 and the retaining element 142 are arranged on a proximal end section of the extracorporeal module holder 120"'.
  • the extracorporeal module holder 120"' is designed to be flexible such that the camera module 100"' can be inserted proximally into the extracorporeal module holder 120"'.
  • a proximal section of the extracorporeal module holder 120"' can be slotted.
  • an imaging optic 218'" of the extracorporeal module holder 120"' can be attached to the module holder 120"' after the camera module 100"' has been inserted distally.
  • the module holder 120"' is designed in two parts (not shown, see, for example, Fig. 5). 2023P00163EP - 63 - KARL STORZ SE & Co. KG
  • Fig. 13 shows a proximal section 123' of an extracorporeal module holder 120', which is formed in one piece.
  • “Formed in one piece” refers to a main body that defines an endoscope connection section (not shown) and the proximal section 123'.
  • the proximal section 123' is formed integrally with the endoscope connection section.
  • Imaging optics (not shown) may also be arranged. Due to the significant similarities, the differences will be discussed primarily.
  • the camera module 100"' with the mounting recess 140 which is designed as an annular groove 144, can be used with the extracorporeal module holder 120', or rather, the extracorporeal module holder 120' is designed to hold the camera module 100"'.
  • An extracorporeal coupling system 222' can be seen, designed as a ring snap connection.
  • a proximal end section 224' of the extracorporeal module holder 120' defines a retaining element 142'.
  • the camera module 100"' can be inserted into the end section 224' and is held within the end section 224' by the retaining element 142'.
  • proximal section 123' and the end section 224' are designed to be radially extendable.
  • Fig. 14 shows a schematic representation of a proximal view of the proximal section 123' and the end section 224'. It can be seen that the proximal end section 224' comprises three slots 310', between which three retaining elements 142' extend circumferentially.
  • Each retaining element 142' comprises a section 190' that is radially movable and is designed to engage behind the mounting recess 140 of the camera module 100"'.
  • Each retaining element 142' also comprises a bent section 188' that extends along the proximal section 123' (see Fig. 13).
  • a receiving space 312' is defined between the bent sections 188', into which the camera module 100"' can be inserted from the proximal side.
  • the retaining elements 142' bend radially outwards.
  • the bent sections 188' of the retaining elements 142' are designed accordingly with regard to their material and wall thickness.
  • Section 190' of the retaining element 142' is designed to form a positive-locking connection with the annular groove 144 in the extracorporeal configuration.
  • Section 190' has a proximal chamfer 314' and a distal chamfer 316', which facilitate insertion of the camera module 100"' and release of the coupling, respectively.
  • FIG 15 shows a schematic representation of a distal section 116" of an endoscope shaft 182", which, together with the camera module 100'", forms an intracorporeal coupling mechanism 182".
  • the intracorporeal coupling mechanism 182" corresponds to the extracorporeal coupling mechanism 222'.
  • An intracorporeally insertable module holder 114" of the coupling mechanism 182" comprises a retaining element 142".
  • the retaining element 142" extends along an inner surface 186" of the endoscope shaft 118" at least substantially around its entire circumference.
  • the retaining element 142" is slotted (not shown), allowing it to be radially movable/flexible.
  • the retaining element 142" comprises a bent section 188" by means of which a section 190" of the retaining element 142" is radially movable, which is designed to engage behind the mounting recess 140 of the camera module 100"'.
  • the retaining element 142" is designed as an annular projection that extends radially inward from the inner side 186'".
  • the retaining element 142" extends into an opening 176" of the endoscope shaft 118".
  • the camera module 100"' can be inserted into the opening 176".
  • the retaining element 142" bends radially outward when the section 190" contacts a module connection 130"' of the camera module 100"'.
  • Section 190" has a proximal chamfer 318' and a distal chamfer 320', which facilitate insertion of the camera module 100"' and/or disconnection.
  • FIG 16 shows a schematic representation of an intracorporeal coupling mechanism 182" that differs slightly from that shown in Figure 15. Therefore, the same number of quotation marks are used. The only difference is that section 190" has a proximal chamfer 318". In the intracorporeal configuration or rear-engaging position, the distal side of section 190" projects into the opening 176" at least substantially perpendicular to the inner surface 186" of the endoscope shaft 118".
  • the mounting recess 140 of the camera module 100"' is designed such that one of the faces 190" forms a positive-locking connection with the mounting recess 140 in the intracorporeal configuration.
  • the perpendicular side of section 190" ensures a secure hold in the intracorporeal configuration. Proximal displacement of the camera module 100"' is made more difficult. 2023P00163EP - 65 - KARL STORZ SE & Co. KG
  • Figures 17 and 18 show another embodiment of an endoscopy system 20".
  • Figure 17 shows a schematic representation of a section of the endoscopy system 20" in a side view.
  • Figure 18 shows a schematic representation of the endoscopy system 20" in a distal view.
  • a distal section 116" of an endoscope shaft 118" is shell-shaped.
  • the distal section 116" defines a receiving chamber 204 into which the module head 102 of the camera module 100 can be inserted laterally.
  • the module head 102 can be inserted laterally into the receiving chamber 204.
  • the receiving chamber 204 is open laterally.
  • the distal section 116" forms the receiving chamber 204.
  • the distal section 116" forms a lateral opening 326 and has a side wall 328.
  • the side wall 328 has a gap 324 that is smaller than the diameter 322 of the module head 102.
  • the distal section 116"" is flexible. When the module head 102 is moved laterally into the receiving space 204, the side wall 328 bends such that the opening 326 enlarges. When the module head 102 is positioned in the intracorporeal configuration and/or inserted into the receiving space 204, the side wall 328 bends back. The distal section 116"" snaps into place.
  • the distal section 116"" is designed like a pipe clamp clip.
  • Fig. 19 shows a further embodiment of a camera module 100"" and the distal section 116' of the endoscope shaft 118' in a schematic representation. This embodiment can be combined with the embodiments already described.
  • a module head 102"" of the camera module 100"” comprises an illumination device 152"" configured to provide illumination for the object area.
  • the illumination device 152"" comprises the illumination means 154"".
  • the illumination means 154"" is arranged laterally on the housing 110"" such that an optical axis 156"" of the illumination means 154"" does not intersect an image cone 158 of the image acquisition device 104""".
  • the optical axis 156"" is oriented at least substantially radially. In the intracorporeal configuration, the optical axis 156"" intersects the distal section 116'.
  • the distal section 116' is at least partially transparent.
  • a wall 338 which defines an opening 176' and/or encloses the module head 102"" in the intracorporeal configuration, is made of polyamide. 2023P00163EP - 66 - KARL STORZ SE & Co. KG.
  • the distal section 116' is designed to deflect light distally and to couple it out, at least partially, from the endoscope shaft 118' at a distal end 202' of the distal section 116'.
  • the distal section 116' includes a mirror element 334, which is arranged in the wall 338.
  • the mirror element 334 is arranged at an angle of 45° relative to the longitudinal axis 101' of the endoscope shaft 118'.
  • the optical axis 156"" intersects the mirror element 334.
  • the illumination light provided by the illumination means 154"" along the optical axis 156"" is thereby deflected distally and coupled out at the distal end 202'. This illuminates the object area.
  • the module head 102"" and/or the lighting device 152"" comprises two further lighting elements 330 arranged axially one behind the other.
  • the lighting elements 330 and the lighting element 154"" are arranged axially one behind the other laterally on the housing 110"".
  • the further lighting elements 330 each have a further optical axis 332, which is arranged or oriented parallel to the optical axis 156"". These optical axes 332 also intersect the wall 338 in the intracorporeal configuration.
  • the wall 338 comprises two further mirror elements 336, which are arranged such that each of the optical axes 332 intersects a corresponding mirror element 336.
  • the further mirror elements 336 are also arranged like the mirror element 334 and/or form an angle of 45° with the longitudinal axis 101'.
  • the light sources 154", 330 are colored LEDs.
  • One of the light sources 154", 330 is a red LED, one a green LED, and one a blue LED.
  • Each light source 154", 330 is associated with a mirror element 334, 336, with which the light source 154", 330 interacts in the intracorporeal configuration.
  • the mirror elements 334, 336 are each partially transparent and partially reflective.
  • the mirror elements 334, 336 are configured to reflect light within the emission wavelength range of the associated light source 154", 330 (corresponding to the red, green, or blue wavelength range) and to transmit light outside this wavelength range.
  • the rear light source 154" is, for example, a red LED.
  • the mirror element 334 is configured to reflect red light.
  • the mirror elements 336 are configured to transmit red light.
  • the central light source 330 is, for example, a green LED.
  • the corresponding mirror element 336 is configured to reflect green light, and the distal mirror element 336 is configured to transmit both green and red light.
  • 2023P00163EP - 67 - KARL STORZ SE & Co. KG emitted light from the illumination means 154“”, 330 is thereby guided onto a common optical path 340 and provided distally as illumination light and coupled out of the endoscope shaft 118'.
  • the distal section 116"" is therefore designed to direct light provided by the illumination unit 152"" onto a common optical path 340.
  • Figures 20 and 21 show an endoscopy system 20 that differs only slightly from the endoscopy system 20 of Figure 4. Therefore, the focus will primarily be on the differences.
  • the module head 102 of the camera module 100 has the external thread 134, which, together with the internal thread 254 of the endoscope shaft 118, forms the intracorporeal coupling system 182.
  • the module connector 130 is first pushed through the channel 256 of the endoscope shaft 118.
  • the plug (not shown) of the module connector 130 is designed to be guided through the channel 256.
  • the module head 102 is then screwed onto the endoscope shaft 118.
  • an endoscope sleeve 60' can be placed on the endoscope shaft 118 and the module head 102 and/or slid on, or the endoscope shaft 118 together with the module head 102 can be pushed into the endoscope sleeve 60' from proximally.
  • the endoscope sleeve 60' differs only slightly from the endoscope sleeve 60. The difference lies in the fact that the endoscope sleeve 60' has an illumination unit 208' comprising LEDs 350, which are arranged on a distal end surface 348 of the endoscope sleeve 60'.
  • the LEDs 350 are white light LEDs.
  • An imaging optic 210' comprising an objective lens 211' is also arranged on the end surface 348.
  • the objective lens 211' forms a section of the distal end surface 348.
  • the endoscope sleeve 60' is designed such that a cavity 206' of the endoscope sleeve 60' is fluid-tight from the environment.
  • the endoscope shaft 118 and the module head 102 are arranged in the cavity 206' in the intracorporeal configuration. Body fluids therefore do not enter the cavity 206' and do not come into contact with the module head 102.
  • the endoscope shaft 118 is inserted proximally into the cavity together with the module head 102. 2023P00163EP - 68 - KARL STORZ SE & Co. KG
  • a sealed endoscope sleeve 60' is inserted.
  • the endoscope sleeve 60' includes a stop 346, which defines an axial position of the module head 102 and the endoscope shaft 118. This allows a distance between the module head and the objective lens to be set, enabling consistent, reproducible image acquisition.
  • the endoscope sleeve 60' can be attached to the endoscope shaft 118 at the proximal section 117 by means of a fastening mechanism 252'.
  • the fastening mechanism 252' includes a screw 352, which can be screwed laterally into the endoscope shaft 118.
  • Fig. 22 shows a slightly different endoscope sleeve 60".
  • the endoscope sleeve 60" does not include a lighting device.
  • the camera module for example the camera module 100', includes a lighting device 152. This can include LEDs (as shown) or alternatively be supplied by light guides extending along the module connection 130'.
  • the endoscope sleeve 60" is open at its distal end 352.
  • the endoscope sleeve 60" is flush with the module head 102' at its distal end 352.
  • body fluids come into contact with the camera module 100' during intracorporeal use.
  • the module is designed accordingly with regard to its tightness and sterilizability or reprocessability.
  • the endoscope shaft 118 has a radially outwardly extending projection 354, which defines a mounting section 356 for the endoscope sleeve 60".
  • a fastening mechanism 252 can, in turn, have a screw 352' that can be screwed longitudinally into a proximal end section 358 of the endoscope shaft 118 to fasten the endoscope sleeve 60" to the endoscope shaft 118.
  • the projection 354 has a bore (not shown in detail) that extends longitudinally along the endoscope shaft 118 and through which the screw passes.
  • Such an endoscope sleeve 60" is, for example, suitable for shielding the module head 102' from the influence of lateral forces or for absorbing lateral forces acting on the endoscopy system.
  • the module head 102' is protected, and the risk of breakage of the module head 102', particularly in the area of the tapered section 126', is low.
  • only the endoscope sleeve 60" can be a disposable item and/or intended for single use.
  • the endoscope shaft 118 and the camera module 100' can be designed for multiple uses.
  • Figures 23 and 24 show a further embodiment of an extracorporeal
  • Module holder 120" Such a module holder can, for example, be used as an alternative. 2023P00163EP - 69 - KARL STORZ SE & Co. KG can be used for the two-part module holder 120.
  • the module holder 120" is also compatible with the camera module 100 and, together with the camera module 100 or the coupling mechanism 112, forms a magnetic coupling system 192".
  • Fig. 23 shows a schematic representation of the extracorporeal module holder 120" and the camera module 100.
  • Fig. 24 shows a schematic sectional view of the module holder 120" and the camera module 100.
  • the module holder 120" comprises an endoscope connection section 212, which is designed like the endoscope connection section 212 of Fig. 5 and/or is configured to be coupled to the proximal section 122 of the endoscope shaft 124.
  • a proximal section 123" of the extracorporeal module holder 120" adjoining the endoscope connection section 212 is partially pivotally mounted.
  • the proximal section 123" comprises a swivel arm 362 and a receiving tray 364.
  • the swivel arm 362 is pivotally mounted relative to the receiving tray 364.
  • the module holder 120" includes a joint 360" to which the swivel arm 362 is attached.
  • the swivel arm 362 can be opened so that the camera module 100 can be inserted into the receiving tray 364. Once the camera module 100 is inserted, the swivel arm 362 can be closed again, thus enclosing the camera module 100 between the swivel arm 362 and the receiving tray 364.
  • the swivel arm 362 and the receiving tray 364 each include a magnet 194" which interacts with the ring magnet 138 of the module head 102 and forms the coupling system 192".
  • the magnets 194" are arranged in the swivel arm 362 and the receiving tray 364 such that, in the intracorporeal configuration in which the camera module 100 is received in the module holder 120" and/or the swivel arm 362 is folded down,
  • the magnets 194" are arranged proximal to the magnet 138 of the module head 102.
  • An objective lens 264' of the extracorporeal module holder 120" is fixed by means of a retaining bridge 366 and projects into an area within which the swivel arm 362 can pivot.
  • Fig. 25 shows another embodiment of an extracorporeal module holder 120"" for use with a camera module with a lighting device such as the camera module 100'. 2023P00163EP - 70 - KARL STORZ SE & Co. KG
  • the extracorporeal module holder 120"" is designed in two parts and comprises a second part 216"" and a first part 214"". Such a module holder has already been described in connection with Fig. 5. Reference is made to that description regarding the basic function of the two-part module holder 120"".
  • the module holder 120"" and the camera module 100' form, by way of example, a threaded connection 370, allowing the camera module 100' to be screwed into the second part 216"".
  • the second part 216"" can be attached to the first part 214"".
  • the second part 216"" has light guides 372 into which light can be coupled.
  • This light is provided by the illumination means 154 of the illumination device 152 of the camera module 100' and is coupled out of the camera module 100'.
  • the module holder 120"" is therefore designed to receive light coupled out of the camera module 100' and couple it into the at least one light guide 372.
  • the coupled light and the illumination light generated by the lighting means 154 can be coupled into the endoscope shaft by means of the light guides 372, for example via a light guide connection (not shown, see Fig. 5).
  • the camera module in the case of extracorporeal use of a camera module with a lighting device, it is automatically detected that the camera module is coupled to an extracorporeal module mount. Upon coupling to the extracorporeal module mount, the camera module can be configured to automatically switch off the lighting device.
  • Fig. 26 shows another embodiment of an endoscope sleeve 60'".
  • the endoscope sleeve 60'" forms a projection 374 that extends from an inner surface 378 of the endoscope sleeve 60'" into the cavity 206'" of the endoscope sleeve 60'".
  • the projection 374 is annular in shape along the circumference of the endoscope sleeve 60'" or along at least substantially the entire inner surface 378.
  • the projection 374 defines an axial stop 376 for the module head 102.
  • the module head 102 can be inserted into the endoscope sleeve 60'" until it abuts the axial stop 376 or contacts the projection 374. This prevents the module head 102 from being inserted too far into the endoscope sleeve 60'". 2023P00163EP - 71 - KARL STORZ SE & Co. KG
  • the module head 102 has a radius 380, which is larger than the maximum radius 382 of an endoscope shaft 118.
  • the endoscope shaft 118 has a thinner caliber than the module head 102.
  • Fig. 27 shows a schematic flowchart of a method for operating the medical imaging system 10.
  • the medical imaging system 10 can comprise any suitable combinations of endoscope shafts, intracorporeally insertable module holders, extracorporeal module holders, endoscope sleeves, camera modules and/or the like.
  • the procedure comprises step 390 of providing an endoscopic camera module (example 100) with a coupling mechanism (example 112), step 392 of coupling the endoscopic camera module (example 100) by means of the coupling mechanism (example 112) to an intracorporeally insertable module holder (example 114), step 394 of decoupling the endoscopic camera module (example 100) from the intracorporeally insertable module holder (example 114), step 396 of preparing the endoscopic camera module (example 100) and step 398 of coupling the endoscopic camera module (example 100) by means of the coupling mechanism (example 112) to an extracorporeal module holder (example 120).
  • the procedure can include a further step 400 of decoupling the endoscopic camera module (example 100) from the extracorporeal module holder (example 114), step 402 of reprocessing the endoscopic camera module (example 100), and step 404 of coupling the endoscopic camera module (example 100) to an extracorporeal module holder (example 120) or an intracorporeally insertable module holder (example 114) using the coupling mechanism (example 112).
  • Steps 400, 402, and 404 can be performed repeatedly.
  • Step 402 of reprocessing can be optional if the camera module (example 100) is used extracorporeally repeatedly.
  • the camera module (example 100) can be protected, for example, by a sterile covering. 2023P00163EP - 72 - KARL STORZ SE & Co. KG

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Abstract

Die vorliegende Anmeldung betrifft ein endoskopisches Kameramodul (100), das dazu vorgesehen ist, wahlweise intrakorporal oder extrakorporal eingesetzt zu werden, umfassend einen Modulkopf (102), umfassend eine Bilderfassungseinrichtung (104), die zumindest ein optisches Element (106) und zumindest eine dem optischen Element (106) nachgeordnete Bilderfassungssensorik (108) umfasst, die dazu eingerichtet sind, Bildinformation eines Objektbereichs zu erfassen und Bilddaten zu erzeugen, ein Gehäuse (110), das die Bilderfassungseinrichtung (104) einhaust, und einen Kopplungsmechanismus (112), der dazu eingerichtet ist, in einer intrakorporalen Konfiguration, in der das endoskopische Kameramodul (100) intrakorporal einsetzbar ist, den Modulkopf (102) an eine intrakorporal einführbare Modulhalterung (114) anzukoppeln und der ferner dazu eingerichtet ist, in einer extrakorporalen Konfiguration, in der das endoskopische Kameramodul (100) extrakorporal einsetzbar ist, den Modulkopf (102) an eine extrakorporale Modulhalterung (120) anzukoppeln, die an einem proximalen Abschnitt (122) eines Endoskopschafts (124) angeordnet ist, wobei der Modulkopf (102) einen Verjüngungsabschnitt (126) aufweist, innerhalb dessen der Kopplungsmechanismus (112) derart angeordnet ist, dass dieser zu einem Querschnitt (128) des Modulkopfes (102) nicht beiträgt, und einen länglichen Modulanschluss (130), der zur datenübertragenden Kopplung mit einer Steuereinheit (132) eingerichtet ist und der, insbesondere abschnittsweise, flexibel ausgeführt ist. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung Endoskopiesysteme, eine Endoskopvorrichtung, eine Endoskophülse, eine extrakorporale Modulhalterung, ein medizinisches Bildgebungssystem und ein Verfahren zum Betrieb eines medizinischen Bildgebungssystems.

Description

2023P00163EP - 1 - KARL STORZ SE & Co. KG
Endoskopisches Kameramodul, Endoskopiesysteme, Endoskopvorrichtung, Endoskophülse, extrakorporale Modulhalterung, medizinisches Bildgebungssystem, Verfahren zum Betrieb eines medizinischen Bildgebungssystems
Die vorliegende Erfindung betrifft ein endoskopisches Kameramodul, Endoskopiesysteme, eine Endoskopvorrichtung, eine Endoskophülse, eine extrakorporale Modulhalterung, ein medizinisches Bildgebungssystem und ein Verfahren zum Betrieb eines medizinischen Bildgebungssystems.
In der endoskopischen Diagnose und Therapie, insbesondere in der Minimalinvasiven Chirurgie (MIC), werden seit Jahrzehnten in Verbindung mit Endoskopen proximalseitig endoskopische Kameras zur Bilderfassung und Bilddokumentation eingesetzt. Insbesondere können die Kameras als Videokameras ausgebildet sein, wodurch beispielsweise ein Benutzer einen Eingriff über einen Monitor im Wesentlichen in Echtzeit überwachen kann.
Über Kupplungsadapter, wie sie etwa in US 4 066 330 A, US 5205 280 A und US 5 591 119 A beschrieben sind, werden diese endoskopischen Kameras auf proximalseitige Okularmuscheln der Endoskope aufgesetzt. Derartige Kupplungsadapter sind entweder fest integriert oder lösbar mit einem Gehäuse der Kamera verbunden. Ferner umfassen die Kupplungsadapter in der Regel eine Abbildungsoptik, die ein endoskopisches Bild eines Objektbereichs auf einen Bildsensor der Kamera abbildet. Derartige Abbildungsoptiken können bekanntermaßen durch axiale Verschiebungsmechanismen einzelner Linsen fokussierbar und/oder zoombar ausgeführt sein.
Es existieren verschiedene Ausführungen von Klemmvorrichtungen und/oder Spannvorrichtung für Kupplungsadapter, die eine feste, lösbare Verbindung zur Okularmuschel umsetzen, siehe beispielsweise US 4 066 330 A oder US 5 205280 A. Auch für Endoskope ohne Okularmuschel, die jedoch eine andere Art an proximalseitiger Verbindung erlauben, beispielsweise umfassend ein C-Mount- Gewinde, existieren entsprechende Gegenstücke am Kupplungsadapter.
Für einen operativen sterilen Einsatz werden die Kameras entweder sterilisiert und/oder gemeinsam mit zumindest einem Teil des Kupplungsadapters mittels eines 2023P00163EP - 2 - KARL STORZ SE & Co. KG schlauchförmigen sterilen Überzugs, einem sogenannten Sterilüberzug, geschützt.
Dies ist beispielsweise in US 5 591 119 A beschrieben.
Aufgrund von Weiterentwicklungen im Bereich der Bildsensorik sind heutzutage miniaturisierte, hochauflösende Bildsensoren und entsprechende Kameras verfügbar. Aufgrund dessen sind mittlerweile flexible und/oder starre Videoendoskope, die eine fest verbaute, miniaturisierte Kamera in einem distalen Endabschnitts eines Endoskopschafts umfassen, etabliert. Derartige Videoendoskope sind auch als „Chip-on-the-tip Endoskope“ oder „Tip-Chip- Endoskope“ (TCE) bekannt. Da die miniaturisierte Kamera den Bildsensor umfasst, ist eine optische Bildweiterleitung entlang des Endoskopschafts von distal nach proximal nicht mehr notwendig und es ist zur Bilderfassung auch die proximalseitige Kamera mit Kopplung zur Okularmuschel des Endoskops entbehrlich. Zudem wird mittels derartiger Videoendoskope eine im Vergleich zur optischen Endoskopbildübertragung entlang des Endoskopschafts z.B. über Stablinsen oder optische Fasern eine zumindest im Wesentlichen gleichwertige Bildauflösung und/oder Bildqualität erreicht, so dass die optische Endoskopbildübertragung hinsichtlich der Bildauflösung und/oder Qualität keine Vorteile mehr bietet. So existieren bereits Stereoendoskope mit zwei Kameras im distalen Endabschnitt, die jeweils einen 4K-Bildsensor und eine Abbildungsoptiken mit großem und mit Standard-Endoskopen vergleichbarem Öffnungswinkel, umfassen.
DE 3921 233 C2, US 5 489 256 A und US 5609 561 A zeigen beispielhaft Kameras, die lösbar an dem distalen Endabschnitt des Endoskopschafts befestigbar sind.
Heutzutage haben sich daher grundsätzlich zwei Arten an Endoskopen etabliert. Es werden hochauflösende, meist starre, optische Endoskope mit hochauflösenden proximalseitigen Kameras und, meist flexible, Videoendoskope mit einer Kamera im distalen Endabschnitt eingesetzt.
Derartige dünnkalibrige, flexible Videoendoskope werden vermehrt auch als Einwegprodukte zur einmaligen Verwendung angeboten und klinisch eingesetzt. Unterschiedlichen Ausführungen der Videoendoskope können dabei in der Regel mittels einer einheitlichen Kamerakontrolleinheit, Steuereinheit und/ Kameraverarbeitungseinheit angesteuert werden. Diese flexiblen Einweg-Endoskope mit distaler Kamera werden nach einmaligem Gebrauch entsorgt und können keiner 2023P00163EP - 3 - KARL STORZ SE & Co. KG weiteren Nutzung zugeführt werden. Marktschätzungen zu Einweg-Endoskopen prognostizieren trotz der Nachteile von Einweg-Produkten wie hohen Kosten, hohem Abfallvolumen und hohem Ressourcenverbrauch ein Wachstum von etwa 1 ,2 Mrd. US$ im Jahr 2022 auf etwa 3,0 Mrd. US$ im Jahr 2028.
Die Erfinder haben erkannt, dass eine Kosteneffizienz und eine Reduktion des Ressourcenverbrauchs, insbesondere hinsichtlich unter großem Energieaufwand hergestellter Bauteile, im Zusammenhang mit Einweg-Produkten wünschenswert ist. Gerade die Bildsensoren und/oder Kameras stellen in der Regel eine kosten-, ressourcen- und/oder energieintensive Komponente eines Einweg-Videoendoskops dar. Zudem liegt der Anmeldung die Erkenntnis zugrunde, dass Kameras von Einweg-Videoendoskopen, die intrakorporal eingesetzt werden, heutzutage eine sehr hohe Bildqualität bieten. Diese ist mittlerweile vergleichbar mit einer Bildqualität einer Kamera, die extrakorporal an einer proximalseitigen Okularmuschel verwendet wird.
Da allerdings identische miniaturisierte endoskopische Kameras bisher nicht alternativ für intrakorporale und extrakorporale Anwendungen eingesetzt werden, werden für die unterschiedlichen Kameras zur Fertigung und zum Betrieb unterschiedliche Systeme eingesetzt. Dadurch entstehen hohe Betriebskosten und es entsteht ein hoher Logistik-, Aufbereitungs- und Schulungsaufwand.
Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen effizienten Betrieb von Endoskopen zu ermöglichen, insbesondere hinsichtlich des Ressourcen- und/oder Energieeinsatzes und/oder der Kosten.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein endoskopisches Kameramodul, Endoskopiesysteme, eine Endoskopvorrichtung, eine Endoskophülse, eine extrakorporale Modulhalterung, ein medizinisches Bildgebungssystem und ein Verfahren zum Betrieb eines medizinischen Bildgebungssystems gelöst, wie sie hierin beschrieben und in den Ansprüchen definiert sind.
Die vorliegende Erfindung sieht vor, ein endoskopisches Kameramodul bereitzustellen. Das endoskopische Kameramodul, ist dazu vorgesehen, wahlweise intrakorporal oder extrakorporal eingesetzt zu werden, und umfasst einen Modulkopf und einen, insbesondere länglichen, Modulanschluss, der zur datenübertragenden Kopplung mit einer Steuereinheit eingerichtet ist und der, insbesondere 2023P00163EP - 4 - KARL STORZ SE & Co. KG abschnittsweise, flexibel ausgeführt ist. Der Modulkopf umfasst eine Bilderfassungseinrichtung, die zumindest ein optisches Element und zumindest eine dem optischen Element nachgeordnete Bilderfassungssensorik umfasst, die dazu eingerichtet sind, Bildinformation eines Objektbereichs zu erfassen und Bilddaten zu erzeugen. Der Modulkopf umfasst ferner ein Gehäuse, das die Bilderfassungseinrichtung, insbesondere zumindest die Bilderfassungssensorik, einhaust, und einen Kopplungsmechanismus, der dazu eingerichtet ist, in einer intrakorporalen Konfiguration, in der das endoskopische Kameramodul intrakorporal einsetzbar ist, den Modulkopf an eine intrakorporal einführbare Modulhalterung anzukoppeln, die insbesondere an einem distalen Abschnitt eines Endoskopschafts angeordnet ist, und der ferner dazu eingerichtet ist, in einer extrakorporalen Konfiguration, in der das endoskopische Kameramodul extrakorporal einsetzbar ist, den Modulkopf an eine extrakorporale Modulhalterung anzukoppeln, die an einem proximalen Abschnitt eines Endoskopschafts, insbesondere einer Endoskopvorrichtung, angeordnet ist. Dabei weist der Modulkopf einen Verjüngungsabschnitt auf, innerhalb dessen der Kopplungsmechanismus derart angeordnet ist, dass dieser zu einem Querschnitt des Modulkopfes nicht beiträgt.
Ferner sieht die vorliegende Erfindung vor, ein Endoskopiesystem bereitzustellen. Das Endoskopiesystem umfasst ein erfindungsgemäßes endoskopisches Kameramodul umfassend einen Modulkopf, der einen Kopplungsmechanismus umfasst und eine Endoskopvorrichtung. Die Endoskopvorrichtung umfasst einen Endoskopschaft, der einen distalen Abschnitt und einen proximalen Abschnitt aufweist, und eine intrakorporal einführbare Modulhalterung, die an dem distalen Abschnitt des Endoskopschafts angeordnet ist, wobei der Kopplungsmechanismus dazu eingerichtet ist, in einer intrakorporalen Konfiguration, in der das endoskopische Kameramodul intrakorporal einsetzbar ist, den Modulkopf an die intrakorporal einführbare Modulhalterung anzukoppeln.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Endoskopvorrichtung für ein erfindungsgemäßes Endoskopiesystem, insbesondere mit den im Kontext des die intrakorporal einführbare Modulhalterung umfassenden Endoskopiesystems beschriebenen Merkmalen.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Endoskophülse für ein erfindungsgemäßes Endoskopiesystem, insbesondere mit den im Kontext des die intrakorporal einführbare Modulhalterung umfassenden Endoskopiesystems beschriebenen Merkmalen. 2023P00163EP - 5 - KARL STORZ SE & Co. KG
Zudem sieht die vorliegende Erfindung vor, ein Endoskopiesystem bereitzustellen. Das Endoskopiesystem umfasst ein erfindungsgemäßes endoskopisches Kameramodul, umfassend einen Modulkopf, der einen Kopplungsmechanismus umfasst, und eine Endoskopvorrichtung. Die Endoskopvorrichtung umfasst einen Endoskopschaft, der einen distalen Abschnitt und einen proximalen Abschnitt aufweist, und eine extrakorporale Modulhalterung, die an dem proximalen Abschnitt des Endoskopschafts angeordnet, insbesondere anordenbar, ist, wobei der Kopplungsmechanismus dazu eingerichtet ist, in einer extrakorporalen Konfiguration, in der das endoskopische Kameramodul extrakorporal einsetzbar ist, den Modulkopf an die extrakorporale Modulhalterung anzukoppeln.
Die Erfindung betrifft außerdem eine extrakorporale Modulhalterung für ein erfindungsgemäßes Endoskopiesystem, insbesondere mit den im Kontext des die extrakorporale Modulhalterung umfassenden Endoskopiesystems beschriebenen Merkmalen.
Zudem sieht die vorliegende Erfindung vor, ein medizinisches Bildgebungssystem bereitzustellen. Das Bildgebungssystem umfasst ein erfindungsgemäßes endoskopisches Kameramodul, ein erfindungsgemäßes Endoskopiesystem, umfassend eine Endoskopvorrichtung, die einen ersten Endoskopschaft umfasst, und ein erfindungsgemäßes Endoskopiesystem, umfassend einen zweiten Endoskopschaft. Das endoskopische Kameramodul ist dazu eingerichtet, wahlweise in einer intrakorporalen Konfiguration, in der das endoskopische Kameramodul intrakorporal einsetzbar ist, an eine intrakorporal einführbare Modulhalterung angekoppelt zu werden, die insbesondere an einem distalen Abschnitt des ersten Endoskopschafts angeordnet ist, und das ferner dazu eingerichtet ist, wahlweise in einer extrakorporalen Konfiguration, in der das endoskopische Kameramodul extrakorporal einsetzbar ist, an eine extrakorporale Modulhalterung angekoppelt zu werden, die an einem proximalen Abschnitt des zweiten Endoskopschafts angeordnet ist
Schließlich sieht die vorliegende Erfindung vor, ein Verfahren zum Betrieb eines medizinischen Bildgebungssystems bereitzustellen. Das Verfahren umfasst die Schritte eines Vorsehens eines endoskopischen Kameramoduls mit einem Kopplungsmechanismus, eines Ankoppelns des endoskopischen Kameramoduls mittels des Kopplungsmechanismus an eine intrakorporal einführbare Modulhalterung, eines Entkoppelns des endoskopischen Kameramoduls von der intrakorporal einführbaren Modulhalterung, eines Aufbereitens des endoskopischen 2023P00163EP - 6 - KARL STORZ SE & Co. KG
Kameramoduls und eines Ankoppelns des endoskopischen Kameramoduls mittels des Kopplungsmechanismus an eine extrakorporale Modulhalterung.
Durch diese Merkmale kann ein effizienter Betrieb von Endoskopen ermöglicht werden, insbesondere hinsichtlich des Ressourcen- und/oder Energieeinsatzes und/oder der Kosten. Das Kameramodul kann flexibel und/oder wahlweise intrakorporal und extrakorporal eingesetzt werden. Das kann bedeuten, dass das Kameramodul im Zusammenhang mit einem „Tip-Chip-Endoskop“ und einem gängigen starren Endoskop mit Endoskopbildweiterleitung entlang des Endoskopschafts verwendet werden kann. Das Kameramodul kann insbesondere die Kamera für das „Tip-Chip-Endoskop“ ausbilden, bzw. kann das Kameramodul gemeinsam mit der Endoskopvorrichtung das Endoskopiesystem ausbilden, das wie ein „Tip-Chip-Endoskop“ verwendbar ist. Nach einer Verwendung mit dem Endoskopiesystem und/oder einem intrakorporalen Einsatz kann das Kameramodul wahlweise extrakorporal und/oder mit einer anderen Endoskopvorrichtung verwendet werden. Zum extrakorporalen Einsatz kann das Kameramodul an die extrakorporale Modulhalterung und/oder an den zweiten Endoskopschaft angekoppelt werden. Dadurch kann das Kameramodul eine extrakorporale Kamera für ein Videoendoskop darstellen. Es kann also dasselbe Kameramodul für verschiedene Arten an Endoskopen verwendet werden. Dabei kann immer derselbe Kopplungsmechanismus des Kameramoduls für die Kopplung an eine der Endoskopvorrichtungen verwendet werden. Dieser ist derart an dem Kameramodul angeordnet, dass er nicht zum Querschnitt des Modulkopfes beiträgt. Dadurch ist das Kameramodul für dünnkalibrige Endoskopschäfte verwendbar und/oder wird dadurch ermöglich, ein dünnkalibriges Endoskopiesystem bereitzustellen. Beispielsweise ist denkbar, dass das Kameramodul in Kombination mit der intrakorporal einführbaren Modulhalterung vormontiert, vorsterilisiert und/oder gemeinsam einsatzbereit verpackt als Einwegprodukt angeboten werden kann. Nach einer intrakorporalen Verwendung in einem mit der intrakorporal einführbaren Modulhalterung kann die Endoskopvorrichtung mit der intrakorporal einführbaren Modulhalterung entsorgt werden. Das Kameramodul kann hingegen wiederverwendet werden. Dazu kann es etwa gereinigt und/oder sterilisiert bzw. aufbereitet werden. Zudem ist ein extrakorporaler Einsatz mit einem Sterilüberzug denkbar. Dadurch kann die Bildsensorik und/oder andere Elemente wie etwa Linsen und/oder dergleichen des Kameramoduls, die auch ein Einweg-Endoskop üblicherweise umfassen kann, mehrfach verwendet werden. Ein umweltschonender, 2023P00163EP - 7 - KARL STORZ SE & Co. KG effizienter und/oder abfallvermeidender Betrieb eines Endoskops wird dadurch möglich. Ferner ist auch denkbar, dass dadurch ein wirtschaftlicher Einsatz teurerer Elemente in dem Kameramodul möglich wird, wobei aufgrund der hohen Anschaffungskosten diese teureren Elemente für Einwegprodukte nicht verwendet werden. Beispielsweise kann eine höherwertige Abbildungslinse und/oder ein höher auflösender Bildsensor, insbesondere wirtschaftlich, verwendet werden. Die Erfinder haben im Zusammenhang mit dem extrakorporalen Einsatz erkannt, dass für den intrakorporalen Einsatz die Anforderungen an Reinigung und Sterilität an ein Medizinprodukt wesentlich höher sind als an extrakorporal eingesetzte Medizinprodukte. So kann es beispielsweise bei extrakorporal verwendeten Kameramodulen ausreichen, einen Sterilüberzug zu verwenden. Folglich liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass ein Kameramodul für einen extrakorporalen Einsatz einfach und/oder effizient aufbereitet werden kann. Beispielsweise kann ein Aufwand zur Wiederverwendung des Kameramoduls für einen intrakorporalen Einsatz wesentlich größer sein als für einen extrakorporalen Einsatz. Also kann ein einmalig intrakorporal eingesetztes Kameramodul effizient mehrfach extrakorporal verwendet werden. Diese Mehrfach-Verwendbarkeit des Kameramoduls kann Kosten für den Anwender und/oder Betreiber sparen. Außerdem kann für den intrakorporalen und extrakorporalen Einsatz die gleiche und/oder dieselbe Kamerakontrolleinheit bzw. Steuereinheit verwendet werden, was zu weiteren Kosteneinsparungen führen kann.
Das endoskopische Kameramodul kann als ein eigenständig handhabbares Kameramodul ausgebildet sein. Das Kameramodul kann etwa durch einen Benutzer von einem Endoskopschaft entfernbar sein, ohne dass es auseinandergebaut werden muss. Beispielsweise kann es auch vorgesehen sein, dass das Kameramodul eigenständig verpackbar und/oder eigenständig verpackt zum Verkauf angeboten und/oder ausgeliefert werden kann. Das Kameramodul kann dazu eingerichtet sein, Bilder eines endoskopischen Objektbereichs zu erfassen und kann die Kamera für verschiedene Endoskopvorrichtungen darstellen. Das Kameramodul kann derart ausgebildet sein, dass es in eine Körperhöhle einführbar ist, beispielsweise im Rahmen einer endoskopischen Anwendung. Insbesondere ist das Kameramodul gemeinsam mit einem Endoskopschaft und/oder der intrakorporal einführbaren Modulhalterung in eine Kavität einführbar. Die Form und/oder die Größe kann für einen derartigen Einsatz gewählt sein. Beispielsweise kann das Kameramodul einen Durchmesser von 0,1 cm bis zu einschließlich 2 cm, 2023P00163EP - 8 - KARL STORZ SE & Co. KG insbesondere von 0,2 cm bis zu einschließlich 1 ,5 cm, bevorzugt von 0,4 cm bis zu einschließlich 1 cm betragen. Der Durchmesser des Modulkopfes bzw. des Gehäuses kann maximal beispielsweise 15 mm, bevorzugt unter 10 mm bzw. unter 4 mm, betragen. Das kann bedeuten, dass das Kameramodul etwa über eine Luftröhre, eine Speiseröhre, eine Inzision und/oder dergleichen einer Kavität zuführbar ist und/oder innerhalb von Kavitäten eines Patienten bewegbar ist, insbesondere in der intrakorporalen Konfiguration. Grundsätzlich kann ein maximaler Durchmesser des Modulkopfs einen maximalen Durchmesser des Kameramoduls definieren. Ein dünnkalibriges Endoskop bzw. Endoskopiesystem kann bereitgestellt werden.
Mit „wahlweise intrakorporal oder extrakorporal“ kann gemeint sein, dass das Kameramodul nach Bedarf, Sterilisationszustand und/oder dergleichen in der intrakorporalen Konfiguration oder der extrakorporalen Konfiguration betreibbar ist. Das Kameramodul kann also wahlweise innerhalb einer Kavität oder außerhalb einer Kavität betreibbar sein, um einen endoskopischen Objektbereich abzubilden. „Intrakorporal“ kann dabei bedeuten, dass das Kameramodul zumindest teilweise einer Kavität zur Bildgebung zugeführt wird/ist. Insbesondere der Modulkopf kann zumindest im Wesentlichen vollständig der Kavität zuführbar sein.
Unter „dünnkalibrig“ kann hierin beispielsweise ein Endoskopschaft mit einem Durchmesser verstanden werden, der maximal beispielsweise 4 cm, insbesondere 2 cm, bevorzugt 1 ,1 cm, beträgt. Im Zusammenhang mit einem Endoskopschaft kann etwa ein, insbesondere länglicher, Endoskopschaft gemeint sein, der wesentlich dünner als lang ist. Länglich kann sich auf ein Seitenverhältnis des Endoskopschafts beziehen. Das Seitenverhältnis kann beispielsweise zumindest 5:1 , insbesondere zumindest 10:1 , bevorzugt zumindest 50:1 , und insbesondere bei flexiblen Endoskopen auch über 100:1 betragen, wobei sich die größere Zahl auf die Länge des Endoskopschafts bezieht und die kleinere Zahl auf einen Durchmesser und/oder eine Seitenlänge einer Querschnittsfläche des Endoskopschafts, die senkrecht zu der Haupterstreckungsrichtung des Endoskopschafts angeordnet ist. Mit der Haupterstreckungsrichtung kann die längste Seite eines kleinsten Quaders gemeint sein, in den der Endoskopschaft vollständig anordenbar ist. Der Endoskopschaft kann sich in der Haupterstreckungsrichtung über zumindest 5 cm, insbesondere zumindest 15 cm, bevorzugt zumindest 40 cm, und insbesondere bei flexiblen Endoskopen auch über 100 cm erstrecken. 2023P00163EP - 9 - KARL STORZ SE & Co. KG
Der Modulkopf kann einen Abschnitt des Kameramoduls ausbilden. Das Kameramodul kann also in den Abschnitt Kameramodul und den Abschnitt Modulanschluss unterteilbar sein bzw. diese Abschnitte aufweisen. Der Modulkopf kann eine Hauptkomponente des Kameramoduls darstellen, das etwa die zur Bildgebung relevanten Komponenten des Kameramoduls umfasst. Der Modulkopf kann insbesondere einen, insbesondere distalen, Endabschnitt des Kameramoduls ausbilden. Der Endabschnitt bzw. der Modulkopf kann gegenüber dem restlichen Kameramodul, insbesondere dem länglichen Modulanschluss, einen größeren Durchmesser aufweisen. Ferner kann der Modulkopf, insbesondere deutlich, kürzer sein in eine Haupterstreckungsrichtung des Kameramoduls und/oder des Modulkopfes als der Modulanschluss. Mit der Haupterstreckungsrichtung kann die längste Seite eines kleinsten Quaders gemeint sein, in den der Modulkopf bzw. das Kameramodul vollständig anordenbar ist. Der Modulkopf kann sich in der Haupterstreckungsrichtung beispielsweise von 0,5 cm bis zu 10 cm, insbesondere 1 cm bis zu 7 cm, bevorzugt 1 ,5 cm bis zu 5 cm erstrecken. Eine Länge des Modulanschlusses kann grundsätzlich größer sein als eine Länge des Endoskopschafts. Ein proximaler Abschnitt des Modulanschlusses kann in der intrakorporalen Konfiguration über ein proximales Ende des Endoskopschafts hinausragen. Beispielsweise kann die Länge des Modulanschlusses zumindest 190 cm betragen.
Der Modulanschluss kann etwa einer Verbindung des Modulkopfes mit einer anderen Einheit dienen. Die Einheit kann für einen Betrieb des Modulkopfes bzw. des Kameramoduls notwendig sein. Die Einheit kann etwa die Steuereinheit umfassen. Ferner kann die Einheit beispielsweise eine Versorgungseinheit, eine Kommunikationseinheit und/oder dergleichen umfassen. Der Modulanschluss kann eine Ummantelung umfassen, die zumindest einen Anschlussstrang aufnimmt. Die Ummantelung kann etwa eine Gummierung und/oder dergleichen umfassen. Mittels eines Anschlussstrangs kann z.B. ein Signal und/oder dergleichen zu dem Modulkopf übertragbar sein. Der Modulanschluss kann gemäß einigen Ausführungsformen ähnlich lang wie der Endoskopschaft ausgebildet sein. Gemäß bevorzugten Ausführungsformen ist der Modulanschluss länger als der Endoskopschaft. Das kann bedeuten, dass der Modulanschluss ein proximales und ein distales Ende aufweisen kann, wobei das distale Ende mit dem Modulkopf verbunden ist und/oder in diesen übergeht, beispielsweise über einen Übergangsabschnitt, und das proximale Ende 2023P00163EP - 10 - KARL STORZ SE & Co. KG eine Anschlussvorrichtung aufweist, etwa einen Stecker und/oder dergleichen, mittels derer der Modulanschluss bzw. das Kameramodul mit der Einheit, insbesondere der Steuereinheit, insbesondere lösbar, verbindbar ist. Die Einheit kann etwa auf einem Fahrwagen angeordnet sein. Der Modulanschluss kann eine anbindende Zuleitung sein. Entsprechend kann im Fall einer Bezugnahme auf den „Modulanschluss“ hierin stattdessen auch der Begriff „anbindende Zuleitung“ verwendet werden.
Unter „flexibel“ kann verstanden werden, dass der Modulanschluss biegsam ist bzw. kabelartig ausgeführt ist. Er kann leicht biegbar und/oder krümmbar sein, ohne dass er beschädigt wird und/oder seine Funktion beeinträchtigt wird. Wird das Kameramodul etwa am Modulkopf gegriffen, kann der Modulanschluss zumindest abschnittsweise schlaff herunterhängen.
Mit der „datenübertragenden Kopplung“ kann gemeint sein, dass über den Modulanschluss Daten übertragbar sind, wenn er an die Steuereinheit angeschlossen ist und/oder mit dieser gekoppelt ist. „Kopplung“ kann einen physischen Kontakt bedeuten. Beispielsweise kann der Modulanschluss durch ein Einstecken des Steckers des Modulanschlusses in eine Buchse der Steuereinheit koppelbar sein. Alternativ oder zusätzlich kann unter der „datenübertragenden Kopplung“ eine Signalkopplung verstanden werden, also eine derartige Kopplung, dass Daten uni- und/oder bidirektional über eine Schnittstelle übertragbar sind. Die Stecker-Buchsen-Verbindung kann etwa die Schnittstelle ausbilden. Vorzugsweise können mit Daten zumindest Bilddaten gemeint sein. Bei der datenübertragenden Kopplung sind insbesondere Bilddaten von dem Kameramodul auf die Steuereinheit übertragbar.
Die Steuereinheit kann auf einer Recheneinheit implementiert sein und/oder eine Recheneinheit umfassen. Mittels der Steuereinheit kann eine Funktion des Kameramoduls, insbesondere der Bilderfassungseinrichtung und/oder der Bilderfassungssensorik, steuerbar sein. Beispielsweise kann ein Bildaufnahmevorgang startbar und/oder beendbar sein. Ferner kann eine Beleuchtung des Objektbereichs mittels der Steuereinheit steuerbar sein. Diese kann, wie im Folgenden noch beschrieben wird, durch das Kameramodul, die Endoskophülse und/oder den Endoskopschaft bereitstellbar sein. Die Steuereinheit kann dazu eingerichtet sein, Bilddaten zu empfangen, verarbeiten, weiterzuleiten, 2023P00163EP - 11 - KARL STORZ SE & Co. KG umzuformatieren und/oder dergleichen. Die Steuereinheit kann über den Modulanschluss den Modulkopf auch mit Energie versorgen.
Die Bilderfassungseinrichtung kann dazu eingerichtet sein, den Objektbereich abzubilden und eine Abbildung des Objektbereichs zu erstellen. Gemäß einigen Ausführungsformen ist der Objektbereich auf die Bilderfassungseinrichtung abbildbar, beispielsweise mittels eines externen optischen Elements wie einer Linse und/oder einer optischen Anordnung, insbesondere Linsenanordnung. Bei einem Einsatz eines der Endoskopiesysteme kann der Objektbereich beleuchtbar sein und/oder beleuchtet werden. Mit Beleuchtungslicht kann Licht gemeint sein, das gezielt zur Bildgebung erzeugbar und/oder dem Objektbereich zuführbar ist. Von dem Objektbereich zurückgeworfenes Beleuchtungslicht kann mittels der Bilderfassungseinrichtung, insbesondere des optischen Elements, in das Kameramodul, insbesondere den Modulkopf und/oder das Gehäuse, einkoppelbar sein. Eine Abbildung des Objektbereichs kann vor oder hinter dem optischen Element erzeugbar sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Abbildung durch das optische Element erzeugbar sein. Grundsätzlich ist der Objektbereich auf die Bilderfassungssensorik abbildbar. Die Bilderfassungssensorik kann zur Bildaufnahme eine aktive Fläche umfassen, die in mehrere Pixel unterteilbar sein kann und/oder dazu eingerichtet sein kann, Licht in elektrische Signale umzuwandeln. Die Bilderfassungssensorik kann eine Full HD Bilderfassungssensorik, eine 4k UHD Bilderfassungssensorik und/oder dergleichen umfassen. Die Bildsensorik kann einen CMOS-Chip und/oder einen CCD-Chip umfassen.
Grundsätzlich kann der Objektbereich einen Bereich, insbesondere einer Kavität eines Patienten, der anatomische Strukturen, Gewebe und/oder dergleichen umfasst, umfassen und der abgebildet werden soll. Vorzugsweise ist der Objektbereich distal des Kameramoduls und/oder der Endoskopiesysteme angeordnet, insbesondere bei einer Bildgebung mittels des Kameramoduls.
Unter „nachgeordnet“ kann verstanden werden, dass das zumindest eine optische Element nach distal der Bilderfassungssensorik vorgelagert ist bzw. von einem distalen Ende des Kameramoduls aus betrachtet vor der Bilderfassungssensorik angeordnet ist. In einem Einsatz kann das bedeuten, dass das zumindest eine optische Element zwischen dem Objektbereich und der Bilderfassungssensorik angeordnet ist. Gemäß einigen Ausführungsformen kann der Modulkopf und/oder 2023P00163EP - 12 - KARL STORZ SE & Co. KG das Kameramodul zumindest zwei Bilderfassungssensoriken umfassen, die dazu eingerichtet sind, Bildinformation des Objektbereichs zu erfassen. Der Objektbereich kann aus leicht unterschiedlichen Winkeln auf die zumindest zwei Bilderfassungssensoriken abbildbar sein.
Das Gehäuse kann die Bilderfassungseinrichtung, insbesondere zumindest die Bilderfassungssensorik, zumindest teilweise zu einer Umgebung fluiddicht, gasdicht und/oder luftdicht einhausen. Das optische Element kann einen Teil des Gehäuses ausbilden und/oder an einer Seitenfläche, insbesondere einer distalen Endfläche, des Modulkopfes und/oder des Gehäuses, angeordnet sein.
Der Modulkopf kann zumindest abschnittsweise und/oder zumindest zu einem Großteil durch ein Gehäuse ausgebildet sein. „Zumindest ein Großteil“ kann zumindest 55 %, vorzugsweise zumindest 65 %, bevorzugt zumindest 75 %, besonders bevorzugt zumindest 85 % und ganz besonders bevorzugt zumindest 95 % bedeuten, und zwar insbesondere mit Bezug auf ein Volumen und/oder eine Masse eines Objekts. Das Gehäuse kann einen Hauptkörper umfassen, der hohlzylinderförmig ausgebildet sein und/oder einen Innenraum definieren kann. In dem Innenraum kann zumindest die Bilderfassungssensorik anordenbar und/oder angeordnet sein. Das Gehäuse kann beispielsweise ein Frästeil aus Edelstahl umfassen.
Der Kopplungsmechanismus kann an dem Gehäuse angeordnet sein. Der Kopplungsmechanismus kann dazu eingerichtet sein, das Kameramodul durch eine Halterung, eine Haltevorrichtung und/oder dergleichen haltbar zu machen. Der Kopplungsmechanismus kann dazu eingerichtet sein, mit einem Gegenstück, etwa der Halterung, der Haltevorrichtung und/oder dergleichen, zur Ankopplung zusammenzuwirken. Dies kann ähnlich dem Prinzip eines Schlüssels und Schlosses und/oder Stecker und Buchse gemeint sein. Der Kopplungsmechanismus kann ein Gegenstück für die Halterung, die Haltevorrichtung und/oder dergleichen ausbilden. Mit der Halterung, der Haltevorrichtung und/oder dergleichen kann insbesondere die intrakorporal einführbare Modulhalterung und/oder die extrakorporale Modulhalterung gemeint sein. Die intrakorporal einführbare Modulhalterung und die extrakorporale Modulhalterung können dazu ausgebildet sein, mit dem Kopplungsmechanismus zusammenzuwirken. Das kann bedeuten, dass sich die intrakorporal einführbare Modulhalterung sowie die extrakorporale Modulhalterung und der Kopplungsmechanismus ergänzen. Beispielsweise kann der Kopplungsmechanismus eine Nut umfassen, in das ein Halteelement der 2023P00163EP - 13 - KARL STORZ SE & Co. KG intrakorporal einführbaren Modulhalterung sowie der extrakorporalen Modulhalterung zur Ankopplung des Kameramoduls und/oder des Modulkopfes einrastbar und/oder dergleichen ist. Das Zusammenwirken kann sich von einem bloßen Klemmen des Kameramoduls an eine Halterung unterscheiden, wobei beispielsweise eine Schraube der Halterung seitlich etwa eine plane Fläche und/oder dergleichen ein Kameramodul mit einer Kraft beaufschlagt. Es kann also kein bloßes Einklemmen des Kameramoduls gemeint sein.
In der intrakorporalen Konfiguration und der extrakorporalen Konfiguration kann die Art der Ankopplung des Modulkopfes an eine der Halterungen gleich sein. In beiden Fällen kann der Kopplungsmechanismus auf die gleiche Weise an die entsprechende Halterung ankoppelbar sein. Der Kopplungsmechanismus kann also dazu vorgesehen sein, intrakorporal und extrakorporal verwendet zu werden. Intrakorporal sowie extrakorporal ist der Modulkopf mittels des Kopplungsmechanismus ankoppelbar.
Die intrakorporal einführbare Modulhalterung kann an dem distalen Abschnitt des Endoskopschafts der Endoskopvorrichtung ausgebildet sein. An dem proximalen Abschnitt des Endoskopschafts kann ein Handgriff, eine Handhabe und/oder dergleichen angeordnet sein. Der distale Abschnitt kann einen distalen Endabschnitt umfassen. Der Endabschnitt kann ein distales Ende des Endoskopschafts definieren. Der Endoskopschaft kann ein starrer Endoskopschaft oder ein flexibler Endoskopschafts sein. Der Durchmesser des Endoskopschafts kann größer sein als ein Durchmesser des Gehäuses und/oder des Modulkopfes. Die intrakorporal einführbare Modulhalterung kann an einer Innenfläche des Endoskopschafts und/oder in einem Innenraum des Endoskopschafts angeordnet sein. Der Endoskopschaft kann etwa einen Aufnahmeraum definieren, innerhalb dessen der Modulkopf und/oder das Gehäuse aufnehmbar ist. In dem Aufnahmeraum kann die intrakorporal einführbare Modulhalterung angeordnet sein.
In der intrakorporalen Konfiguration kann der Endoskopschaft zumindest teilweise in eine Kavität eines Patienten eingeführt werden, um diese visuell zu untersuchen bzw. um Bildinformation der Kavität zu erfassen. Zumindest der distale Abschnitt, an den der Modulkopf angekoppelt ist, kann dabei in die Kavität eingeführt werden. Mit „intrakorporal einführbar“ kann gemeint sein, dass die Modulhalterung für einen Einsatz in einer Kavität vorgesehen ist. Die intrakorporal einführbare Modulhalterung kann derart ausgebildet sein, dass sie nicht zu einem Querschnitt des Endoskopschafts beiträgt. Die intrakorporal einführbare Modulhalterung ist mit einem 2023P00163EP - 14 - KARL STORZ SE & Co. KG dünnkalibrigen Endoskopschaft betreibbar und/oder an diesem anordenbar. Der Modulkopf ist mittels der intrakorporal einführbaren Modulhalterung in die Kavität einführbar.
In der extrakorporalen Konfiguration ist es vorgesehen, dass das Kameramodul zur Bildinformationserfassung nicht in die Kavität eingeführt werden muss. Es kann an eine optische Vorrichtung, etwa eines Endoskopschafts, optisch ankoppelbar sein. In der extrakorporalen Konfiguration kann eine Abbildung des Objektbereichs aus der Kavität leitbar sein und/oder außerhalb der Kavität auf die Bilderfassungssensorik abbildbar sein. Die Bildinformation kann außerhalb der Kavität erfassbar sein.
Gemäß einigen Ausführungsformen umfasst der Endoskopschaft eine Stablinsenanordnung und eine (distalseitige) Objektivlinsenanordnung mittels derer ein Bild des Objektbereichs erzeugbar ist und entlang des Endoskopschafts leitbar ist. Der Endoskopschaft kann in diesem Fall bevorzugt ein starrer Endoskopschaft sein. Am proximalen Abschnitt kann eine Okularmuschel und/oder dergleichen angeordnet sein. Der Endoskopschaft kann etwa an seinem proximalen Abschnitt einen Okularadapter ausbilden und/oder ein Okularadapter kann am proximalen Abschnitt angeordnet sein. Die extrakorporale Modulhalterung kann dazu eingerichtet sein, an die Okularmuschel und/oder an den proximalen Abschnitt des Endoskopschafts angekoppelt zu werden. Mit „an dem proximalen Abschnitt angeordnet“ kann mittelbar und/oder unmittelbar gemeint sein. Es kann etwa eine Baugruppe wie ein Okular, eine Okularmuschel, ein Handgriff, eine Handhabe und/oder dergleichen zwischen dem Endoskopschaft und der extrakorporalen Modulhalterung angeordnet sein. Insbesondere kann mit „an dem proximalen Abschnitt angeordnet“ gemeint sein, dass die extrakorporale Modulhalterung an einem Abschnitt des Endoskopschafts, insbesondere mittelbar und/oder unmittelbar, angeordnet ist, der bei einer Bildgebung außerhalb der Kavität und/oder des Patienten verbleibt. Grundsätzlich kann mit „an den proximalen Abschnitt angekoppelt“ bedeuten, dass das Kameramodul an einer dem Benutzer zugewandten Seite des Endoskopschafts angeordnet ist und/oder nicht derart angeordnet ist, dass es zumindest teilweise zur Bildgebung in eine Kavität eingeführt wird.
Das Kameramodul kann einen Übergangsabschnitt vom Modulkopf zum Modulanschluss aufweisen. Der Übergangsabschnitt kann zumindest teilweise durch den Modulkopf und/oder den Modulanschluss ausgebildet werden. Beispielsweise kann das Gehäuse nach proximal in den Modulanschluss übergehen. 2023P00163EP - 15 - KARL STORZ SE & Co. KG
Grundsätzlich kann mit dem Verjüngungsabschnitt ein Abschnitt des Kameramoduls, des Modulkopfes und/oder des Gehäuses gemeint sein, in dem sich ein Durchmesser zu einer Seite hin, insbesondere nach proximal, verkleinert. Der Verjüngungsabschnitt kann sich von dem Hauptkörper zu dem Modulanschluss erstrecken, bzw. sich an den Hauptkörper anschließen. Das Gehäuse kann den Verjüngungsabschnitt ausbilden. Der Verjüngungsabschnitt kann sich durch eine sich in die proximale Richtung verjüngende Kontur eines Querschnitts des Kameramoduls und/oder Modulkopfes definiert sein. Denkbar ist auch eine Stufe in der Kontur, die als Verjüngungsabschnitt verstanden werden kann.
Der Verjüngungsabschnitt kann sich über den Bereich hinaus erstrecken, in dem sich das Kameramodul, der Modulkopf und/oder das Gehäuse verjüngt. Beispielsweise kann der Modulanschluss einen Abschnitt aufweisen, an dem eine mechanische Verstärkung angeordnet ist. Dieser Abschnitt kann zu dem Verjüngungsabschnitt zugehörig angesehen werden. Unter dem Verjüngungsabschnitt kann auch der Übergangsabschnitt verstanden werden, wobei sich das Kameramodul, der Modulkopf und/oder das Gehäuse in dem Übergangsabschnitt verjüngt. In dem Verjüngungsabschnitt kann der Modulkopf insbesondere in den Modulanschluss übergehen.
Mit „dass dieser zu einem Querschnitt des Modulkopfes nicht beiträgt“ kann gemeint sein, dass eine radiale Erstreckung des Kameramoduls im Verjüngungsabschnitt nicht größer ist als eine radiale Erstreckung des Hauptkörpers. Innerhalb des Hauptkörpers kann dabei die Bilderfassungssensorik angeordnet sein. Das Gehäuse kann etwa einen Durchmesser, insbesondere im Bereich des Hauptkörpers, definieren und/oder einen größten Durchmesser des Modulkopfes definieren. Der Verjüngungsabschnitt kann samt dem Kopplungsmechanismus in die radiale Richtung keine Erstreckung über eine Distanz aufweisen, die Distanz größer ist als der Durchmesser des Gehäuses und/oder des größten Durchmessers des Modulkopfes. Anders gesagt kann sich ein Querschnitt des Modulkopfes um einen Mittelpunkt herum erstrecken, wobei der Mittelpunkt auf einer Längsachse des Modulkopfes liegt. Der Modulkopf kann etwa zumindest im Wesentlichen rotationssymmetrisch um die Längsachse ausgebildet sein. Es kann gemeint, dass im Verjüngungsabschnitt eine Distanz im Querschnitt vom Mittelpunkt zum am weitesten entfernten Punkt des Kopplungsmechanismus kleiner ist als eine Distanz vom Mittelpunkt zu einem äußersten Punkt des Modulkopfes im Bereich der größten Radialerstreckung des Modulkopfes, insbesondere in dieselbe Richtung. Betrachtet 2023P00163EP - 16 - KARL STORZ SE & Co. KG man das Kameramodul etwa von distal aus, so erstreckt sich der Kopplungsmechanismus nicht über eine Kontur des Modulkopfes hinaus.
Gemäß einigen Ausführungsformen ist der Verjüngungsabschnitt in einem proximalen Bereich des Modulkopfes angeordnet. Distal des Verjüngungsabschnitts kann der Hauptkörper angeordnet sein.
Generell kann „distal“ bedeuten, dass ein erstes Objekt weiter entfernt von einem Bezugspunkt angeordnet ist als ein zweites Objekt, wobei der Bezugspunkt ein Benutzer des Bildgebungssystems (z.B. Chirurg oder Chirurgie-Assistent) ist. „Distal“ kann sich insbesondere auf eine Längsachse des Endoskopschafts beziehen. In diesem Zusammenhang kann „distal“ bedeuten, dass, wenn man ausgehend von dem Benutzer der Längsachse des Endoskopschafts folgt, die Distanz zu dem „distal“ angeordneten ersten Objekt größer ist als die Distanz zu dem zweiten Objekt. Das zweite Objekt ist gemäß diesen Ausführungen „proximal“ zu dem ersten Objekt angeordnet.
Ferner kann mit der Endoskopvorrichtung, die die intrakorporal einführbare Modulhalterung umfasst, eine erste Endoskopvorrichtung gemeint sein. Entsprechend kann das die erste Endoskopvorrichtung umfassende Endoskopiesystem ein erstes Endoskopiesystem sein. Mit dem Endoskopschaft der ersten Endoskopvorrichtung kann auch der erste Endoskopschaft gemeint sein.
Ferner kann mit der Endoskopvorrichtung, die die extrakorporale Modulhalterung umfasst, eine zweite Endoskopvorrichtung gemeint sein. Entsprechend kann das die zweite Endoskopvorrichtung umfassende Endoskopiesystem ein zweites Endoskopiesystem sein. Mit dem Endoskopschaft der zweiten Endoskopvorrichtung kann auch der zweite Endoskopschaft gemeint sein.
Mit einem Aufbereiten kann eine Sterilisation, eine Autokiavierung, eine Desinfektion und/oder dergleichen gemeint sein. Durch das Aufbereiten wird das Kameramodul derart gereinigt und/oder behandelt, dass ein erneuter Einsatz unter klinischen Bedingungen möglich und/oder erlaubt ist.
Ein benutzerfreundliches und vielseitig einsetzbares Kameramodul kann bereitgestellt werden, wenn der Modulkopf an die intrakorporal einführbare Modulhalterung und/oder die extrakorporale Modulhalterung lösbar befestigbar ist. 2023P00163EP - 17 - KARL STORZ SE & Co. KG
Mit „lösbar befestigbar“ kann gemeint sein, dass das Kameramodul mechanisch befestigbar und beschädigungsfrei entfernbar ist, in einigen Ausführungsformen werkzeugfrei. Hierdurch kann das Kameramodul schnell und mit geringem Aufwand von den Modulhalterungen abnehmbar sein. Das Kameramodul kann dazu vorgesehen sein, von den Modulhalterungen durch einen Benutzer gelöst zu werden. Es muss kein Fachpersonal notwendig sein, um das Kameramodul zu lösen.
Ein wirtschaftlicher Betrieb kann erreicht werden, wenn das endoskopische Kameramodul für eine Mehrfachverwendung, insbesondere mit unterschiedlichen intrakorporal einsetzbaren und/oder extrakorporalen Modulhalterungen, vorgesehen ist. Insbesondere die Bildsensorik muss dadurch nicht nach einmaliger Benutzung entsorgt werden. Betriebskosten, Schulungsaufwand, Fertigungskosten und/oder dergleichen können reduziert werden.
Außerdem kann der Modulkopf und/oder der Modulanschluss dazu eingerichtet sein, aufbereitet, insbesondere desinfiziert und/oder sterilisiert, zu werden.
Vorteilhafterweise kann das Kameramodul effizient für eine Wiederverwendung vorgesehen werden. Insbesondere kann das Kameramodul in einer Gesundheitseinrichtung wie einer Arztpraxis und/oder einer Klinik für die Wiederverwendung vorbereitet werden. Das Gehäuse kann beispielsweise gasdicht und/oder fluiddicht vorgesehen sein.
Ein benutzerfreundliches und einfach zu bedienendes Kameramodul kann bereitgestellt werden, wenn der Kopplungsmechanismus ein Gewinde, insbesondere ein Außengewinde, umfasst. Entsprechend können die Modulhalterungen zu dem Gewinde passende Innengewinde aufweisen. Das Kameramodul kann sicher und zuverlässig in die entsprechenden Halterungen eingedreht werden. Das Gewinde kann an einem Abschnitt des Verjüngungsabschnitts ausgebildet sein, das einen konstanten Durchmesser aufweist. Das Gewinde kann sich umfangseitig um den Modulkopf und/oder das Gehäuse erstrecken. Insbesondere kann das Gewinde an einer axialen Position des Modulkopfes entlang der Längsachse angeordnet sein, an der eine radiale Erstreckung des Modulkopfes geringer ist als an seiner größten radialen Erstreckung.
Außerdem kann der Kopplungsmechanismus einen Bajonettverschluss umfassen. Ein Ankoppeln kann dadurch schnell und sicher durchgeführt werden. Der Modulkopf kann durch ein Einstecken in einer der Halterungen und ein Drehen in dieser ankoppelbar sein. Zudem kann eine Vorzugspositionierung bzw. Ausrichtung einfach 2023P00163EP - 18 - KARL STORZ SE & Co. KG erreicht werden. Mit der Ausrichtung kann eine relative Winkelposition in einem an eine der Halterungen angekoppelten Zustand gemeint sein. Die Bildsensorik kann etwa bezüglich des Endoskopschafts eine wiederholbar einstellbare Ausrichtung haben, insbesondere im angekoppelten Zustand. Der Bajonettverschluss kann gemeinsam mit jeweils den Halterungen ausgebildet sein. Gemäß einer Variante weist das Kameramodul einen Knopf, einen Vorsprung und/oder dergleichen, das in einen Querschlitz und einen Längsschlitz einer Halterung einführbar ist.
Ein kostengünstiges, einfach zu fertigendes und/oder benutzerfreundliches Kameramodul kann bereitgestellt werden, wenn der Kopplungsmechanismus einen Magneten, insbesondere einen Ringmagneten, umfasst. Der Magnet kann einen Seltenerdenmagneten, insbesondere einen Neodymmagneten, umfassen. Die Halterungen können jeweils zumindest einen entsprechend gepolten und/oder angeordneten Magnete umfassen. Der Magnet kann eine Anschlagsfläche definieren. Eine axiale Position des Modulkopfes innerhalb des (ersten) Endoskopschafts und/oder in der extrakorporalen Modulhalterung kann dadurch definiert sein. Der Kopplungsmechanismus kann zumindest zwei Magneten umfassen, die an zwei verschiedenen umfangseitigen Positionen angeordnet sind, wobei die Magneten mit einer unterschiedlichen Polung nach proximal angeordnet sind. Dadurch kann eine relative Winkelposition des Modulkopfes bezüglich der Modulhalterungen definierbar sein. Gemäß einigen Ausführungsformen umfasst der Kopplungsmechanismus einen Magneten, der als Permanentmagnet ausgebildet ist, und einen Magneten, der aus einem ferro-, ferri- oder paramagnetischen Material ausgebildet ist. Dieser Magnet muss nicht als Permanentmanget ausgebildet sein und kann durch den Permanentmagneten, insbesondere vorübergehend, magnetisiert werden. Unter einem Magneten muss folglich nicht zwingend ein Permanentmagnet verstanden werden.
Eine sichere Ankopplung und eine gute Bedienbarkeit kann erreicht werden, wenn der Kopplungsmechanismus eine Montagevertiefung umfasst, die dazu eingerichtet ist, von einem Halteelement zur Kopplung hintergriffen zu werden. Der Kopplungsmechanismus kann Teil einer Einrastvorrichtung sein, die gemeinsam von dem Kopplungsmechanismus und der entsprechenden Halterung ausgebildet wird. Das Halteelement kann radial beweglich, insbesondere in der extrakorporalen und/oder der intrakorporal einführbaren Modulhalterung, sein. Durch die Montagevertiefung kann eine axiale Positionierung innerhalb der entsprechenden Halterung erreicht werden. 2023P00163EP - 19 - KARL STORZ SE & Co. KG
Ferner kann die Montagevertiefung eine Ringnut umfassen, die sich zumindest im Wesentlichen entlang des gesamten Umfangs des Verjüngungsabschnitts erstreckt. Ein derartiges Kameramodul kann günstig gefertigt werden. Die Montagevertiefung bzw. die Ringnut kann in das Gehäuse eingefräst sein.
Es kann ein kompaktes Kameramodul bereitgestellt werden, wenn das optische Element ein Sichtfenster umfasst, durch das Licht von dem Objektbereich in das Gehäuse einkoppelbar ist. Das Sichtfester kann an einer Seitenfläche des Gehäuses bzw. des Modulkopfes angeordnet sein und/oder die Seitenfläche zumindest teilweise ausbilden. Die Seitenfläche kann eine distale Fläche bzw. die distale Endfläche des Modulkopfes umfassen. Bei dem Licht kann es sich insbesondere um zurückgeworfenes Abbildungslicht handeln. Das eingekoppelte Licht kann zumindest teilweise auf die Bilderfassungssensorik führbar sein. Das Sichtfenster kann aus Glas, insbesondere Saphirglas, Polystyrol, Polymethylmethacrylat und/oder Polycarbonat ausgebildet sein. Das Sichtfester kann flächig, zumindest vorrangig rechteckig, oval und/oder rundlich ausgebildet sein und sich in zumindest eine Raumrichtung um bis zu 4 cm, insbesondere bis zu 2.5 cm, bevorzugt bis zu 2 cm, erstrecken.
Alternativ oder zusätzlich kann das optische Element eine Linse umfassen, die zumindest teilweise eine Abbildungsoptik ausbildet, die dazu eingerichtet ist, den Objektbereich auf der Bilderfassungssensorik abzubilden. Vorteilhafterweise kann das Kameramodul als eigenständige Kamera verwendet werden, insbesondere in der intrakorporalen Konfiguration. Das optische Element kann insbesondere eine Objektivlinse umfassen. Die Linse kann innerhalb des Gehäuses angeordnet sein. Das optische Element kann einen optischen Pfad definieren, innerhalb dessen zumindest ein weiteres optischen Element, etwa eine weitere Linse und/oder das optische Fenster, und/oder die Bilderfassungssensorik anordenbar ist.
Grundsätzlich kann das zumindest eine optische Element ein Teil einer optischen Einheit sein. In anderen Worten kann das Kameramodul eine optische Einheit umfassen, die das zumindest eine optische Element umfasst.
Das Kameramodul eine der hierin genannten Objektivlinsen des Kameramoduls und/oder des Endoskopschafts und/oder das optische Element kann eine Abbildungsachse definieren. Die Abbildungsachse kann eine gedachte Linie sein, die durch die Mitte des optischen Elements verläuft und/ entlang derer Lichtstrahlen fokussiert werden, um eine Abbildung zu erstellen. Die Abbildungsachse kann einen 2023P00163EP - 20 - KARL STORZ SE & Co. KG
Hauptstrahl des Lichts darstellen, der von einem Punkt des Objektbereichs durch das optische Element und/oder dergleichen durchgeht und auf eine Bildebene projiziert wird.
Gemäß einigen Ausführungsformen erstreckt sich die Abbildungsachse entlang der Längsachse des Endoskopschafts. Damit kann eine 0°- und/oder Geradeausblick- Optik gemeint sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Abbildungsachse winklig zu der Längsachse des Endoskopschafts angeordnet sein. Damit kann eine Schrägblick-Optik gemeint sein. Die Abbildungsachse und die Längsachse können beispielsweise einen Winkel von 30° einschließen. Die Schrägblick-Optik kann eine 30°-Blickrichtung definieren.
Die optische Einheit kann in dem Zusammenhang beispielsweise das Sichtfenster und die Linse umfassen. Denkbar ist auch, dass die optische Einheit eine Linsenanordnung umfasst, die zumindest zwei, drei und/oder vier Linsen umfasst. Bei endoskopischen Blickrichtungen ungleich 0° können auch Prismen und/oder Spiegelelemente zum Einsatz kommen. Gemäß einigen Ausführungsformen können die Linsen beweglich zueinander gelagert sein. Dadurch kann eine Bildebene axial einstellbar sein und/oder bezüglich der Bildsensorik ausrichtbar sein.
Außerdem kann der Modulkopf eine Beleuchtungsvorrichtung umfassen, die dazu eingerichtet ist, Beleuchtungslicht zur Beleuchtung des Objektbereichs bereitzustellen. Vorteilhafterweise kann das Kameramodul das für die endoskopische Bildgebung notwendige Beleuchtungslicht, insbesondere in der intrakorporalen Konfiguration, bereitstellen bzw. auskoppeln. Die Beleuchtungsvorrichtung kann dazu eingerichtet sein, das Beleuchtungslicht nach distal auszukoppeln.
„Auskoppeln“ kann ein Emittieren umfassen. Die Beleuchtungsvorrichtung kann ein optisches Element, beispielsweise eine Linse, insbesondere eine Konkavlinse bzw. Streuungslinse, umfassen. Das Beleuchtungslicht kann Weißlicht umfassen.
Gemäß einigen Ausführungsformen umfasst die Beleuchtungsvorrichtung zumindest ein Beleuchtungsmittel. Vorteilhafterweise kann ein kompaktes Kameramodul bereitgestellt werden. Das Kameramodul kann dazu eingerichtet sein, das Beleuchtungslicht selbstständig zu erzeugen. Der Endoskopschaft muss keine Lichtleiter und/oder dergleichen aufweisen. Ferner muss das Kameramodul zumindest im Wesentlichen lediglich mit elektrischer Energie versorgt werden. Das Beleuchtungsmittel kann etwa eine Leuchtdiode (LED = light-emitting-diode), insbesondere eine Weißlicht-LED, umfassen. Das Beleuchtungsmittel kann an einer 2023P00163EP - 21 - KARL STORZ SE & Co. KG distalen Endfläche des Modulkopfes und/oder des Gehäuses angeordnet sein und/oder die distale Endfläche zumindest abschnittsweise ausbilden. An der distalen Endfläche kann etwa das optische Element, insbesondere die Linse und/oder das Sichtfester, und das zumindest eine Beleuchtungsmittel angeordnet sein.
Ein kompaktes Kameramodul und/oder ein Kameramodul für einen Endoskopschaft mit vergleichsweise kleinem Durchmesser kann bereitgestellt werden, wenn das Beleuchtungsmittel derart seitlich an dem Gehäuse angeordnet ist, dass eine optische Achse des Beleuchtungsmittels einen Bildkegel der Bilderfassungseinrichtung nicht schneidet. Eine distale Endfläche kann kleiner ausgebildet sein. Dadurch kann das Kameramodul mit einem Modulkopf und/oder Gehäuse bereitgestellt werden, das einen vergleichsweise kleinen Durchmesser hat. Beispielsweise kann der Bildkegel der Bilderfassungseinrichtung durch eine Objektivlinse definiert sein. Diese kann innerhalb des Gehäuses, an der distalen Endfläche und/oder distal der distalen Endfläche außerhalb des Kameramoduls angeordnet sein. Das Beleuchtungsmittel kann an einer lateralen Seitenfläche des Modulkopfes und/oder des Gehäuses angeordnet sein.
Der Bildkegel kann sich auf einen dreidimensionalen Raum beziehen, der von dem optischen Element bzw. der der Bilderfassungseinrichtung erfassbar ist. Er kann einen Bereich in der Umgebung des Kameramoduls definieren, von dem Licht auf die Bildsensorik fällt und/oder der mittels des optischen Elements auf die Bildsensorik abbildbar und/oder von dem ein scharfes Bild erzeugbar ist. Der Bildkegel kann durch einen Blickwinkel der Bilderfassungseinrichtung, insbesondere des optischen Elements, definiert sein. Durch ihn kann die Perspektive und Schärfentiefe eines durch die Bilderfassungseinrichtung erzeugten Bilds des Objektbereichs definiert sein. Die Abbildungsachse kann eine Mittelachse des Bildkegels definieren.
Die optische Achse kann eine Richtung definieren, in die das Beleuchtungslicht bereitgestellt wird. Insbesondere kann die optische Achse eine Mittelachse eines Lichtkegels und/oder dergleichen definieren, der sich von dem Endoskopschaft erstreckt. Die optische Achse kann eine Symmetrieachse des Beleuchtungsmittels definieren.
Gemäß einigen Ausführungsformen umfasst der Modulkopf eine Energiewandlungseinrichtung, die zur Wandlung von Licht in elektrische Energie eingerichtet ist, wobei mittels der gewandelten elektrischen Energie zumindest die Bilderfassungseinrichtung betreibbar ist. Eine Energieübertragung kann über Licht, 2023P00163EP - 22 - KARL STORZ SE & Co. KG insbesondere Laserlicht, realisiert werden. Vorteilhafterweise kann ein kompakter, insbesondere dünnkalibriger Modulanschluss, bereitgestellt werden. Bauraum im Endoskopschaft kann für weitere Vorrichtungen, beispielsweise Spülung, Werkzeuge, Kanäle und/oder dergleichen, zur Verfügung stehen. Zudem kann bei einer derartigen optischen Energieübertragung eine elektromagnetische Abstrahlung zumindest reduziert werden. Eine Einhaltung von Normen und/oder Grenzwerten beim Betrieb des Endoskopiesystems kann vereinfacht werden.
Der Modulanschluss kann einen Lichtwellenleiter und/oder einen Lichtleiter umfassen. Die Energieübertragung über Lichtwellenleiter bzw. Lichtleiter kann dünnkalibriger erfolgen als über einen elektrischen Leiter. Der Modulanschluss, der sich in der intrakorporalen Konfiguration entlang des Endoskopschafts erstreckt, kann einen Durchmesser von unter 1 mm aufweisen. Der Lichtwellenleiter und/oder einen Lichtleiter kann multimodal sein bzw. dazu eingerichtet sein, Licht in einem großen Spektralbereich zu übertragen. Der Spektralbereich kann den Spektralbereich sichtbaren Lichts umfassen, insbesondere den gesamten Spektralbereich sichtbaren Lichts umfassen.
Die Energiewandlungseinrichtung kann einen optoelektrischen Wandler umfassen, insbesondere eine Photodiode, einen Phototransistor, eine Photovoltaikzelle und/oder dergleichen.
Alternativ oder zusätzlich kann der Modulkopf ferner eine Signalwandlungseinrichtung umfassen, die zur Wandlung der Bilddaten in Bildlichtsignale zur optischen Bilddatenübertragung eingerichtet ist. Eine elektromagnetische Abstrahlung kann zumindest reduziert werden, eine parasitäre Einkopplung von Störsignalen auf einen elektrischen Leiter zur Bilddatenübertragung verhindert und/oder ein besonders dünnkalibriger Modulanschluss und/oder Endoskopschaft bereitgestellt werden. Die Signalwandlungseinrichtung kann einen Modulator umfassen, der dazu eingerichtet ist, ein elektrisches Signal, das beispielsweise die Bilddaten trägt, in ein optisches Signal umzuwandeln. Der Modulator kann dazu eingerichtet sein, die Intensität, Phase und/oder Polarisation von Licht einzustellen bzw. zu modulieren. Anhand der Modulation der Intensität, Phase und/oder Polarisation kann die optische Bilddatenübertragung über den Modulanschluss bzw. den Lichtwellenleiter und/oder den Lichtleiter erreicht werden. Der Modulator kann etwa einen Mach-Zehnder-Modulator und/oder einen Elektroabsorptionsmodulator umfassen. Die Bilddaten können vor der optoelektronischen Wandlung serialisiert werden. Die Signalwandlungseinrichtung 2023P00163EP - 23 - KARL STORZ SE & Co. KG kann einen Serialisierer umfassen, der dazu eingerichtet ist, die Bilddaten zu serialisieren. Bildlichtsignale können die Bilddaten optisch kodiert tragen.
Die Steuereinheit kann einen Demodulierer, einen Deserialisierer und/oder einen optoelektronischen Wandler umfassen, der/die dazu eingerichtet ist/sind, die optisch übertragenen Bilddaten zu empfangen, in elektrische Signale umzuwandeln, zu deserialisieren und/oder zu demodulieren. Die Steuereinheit kann grundsätzlich dazu eingerichtet sein, optische Bilddaten bzw. Bildlichtsignale in digitale Bilddaten zu wandeln.
Ferner kann die Signalwandlungseinrichtung zur Wandlung von Steuerlichtsignalen in Steuersignale eingerichtet ist, wobei die Bilderfassungseinrichtung mittels der Steuersignale steuerbar ist. Dadurch kann eine elektromagnetische Abstrahlung zumindest reduziert werden, eine parasitäre Einkopplung von Störsignalen auf einen elektrischen Leiter zur Steuersignalübertragung verhindert und/oder ein besonders dünnkalibriger Modulanschluss und/oder Endoskopschaft bereitgestellt werden. Das Kameramodul, insbesondere der Modulkopf, kann einen Demodulierer, einen Deserialisierer und/oder einen optoelektronischen Wandler umfassen, der/die dazu eingerichtet ist/sind, die optisch übertragenen Steuerlichtsignale zu empfangen, in elektrische Signale bzw. Steuersignale umzuwandeln, zu deserialisieren und/oder zu demodulieren. Die Signalwandlungseinrichtung kann grundsätzlich dazu eingerichtet sein, optische Steuersignale bzw. Steuerlichtsignale in digitale und/oder elektrische bzw. analoge Steuersignale zu wandeln. Die Signalwandlungseinrichtung kann beispielsweise einen optischen Signalwandler umfassen, der dazu eingerichtet ist, ein Lichtsignal in ein elektrisches Signal zu wandeln. Der Signalwandler kann eine Photodiode und/oder dergleichen umfassen. Das Gehäuse kann zumindest teilweise die Signalwandlungseinrichtung, einhausen.
Das Kameramodul kann ferner einen optischen Strahlteiler umfassen. Der optische Strahlteiler kann dazu eingerichtet sein, einen Lichtstrahl, einfallendes Licht und/oder dergleichen spektral aufzuteilen und an unterschiedlichen Seiten abzustrahlen. Der Strahlteiler kann insbesondere einen spektralen Strahlteiler umfassen. Beispielsweise kann mittels des Strahlteilers ein Lichtstrahl, der über den Modulanschluss in Richtung des Modulkopfes übertragbar ist, spektral aufzuteilen. Der Lichtstrahl kann eine spektrale Komponente umfassen, die zur Energieübertragung bestimmt ist, und eine weitere Komponente umfassen, die zur Steuersignalübertragung bestimmt ist. Die spektralen Komponenten können in unterschiedlichen Spektralbereichen vorliegen. Beispielsweise kann die 2023P00163EP - 24 - KARL STORZ SE & Co. KG
Energieübertragung in einem nahinfraroten Spektralbereich durchgeführt werden. Die Steuersignalübertragung kann im Spektralbereich sichtbaren Lichts durchgeführt werden.
Zudem kann der Modulanschluss eine optische Schnittstelle umfassen, mittels derer Licht in den Modulkopf einkoppelbar ist. Signallicht und/oder Beleuchtungslicht kann bereitgestellt und/oder mittels in dem Modulkopf aufgenommener Bauteile verarbeitet werden. Licht kann etwa in einen Innenraum des Modulkopfes abstrahlbar sein. Außerdem kann Licht auf ein optisches Element, beispielsweise eine Sammellinse und/oder dergleichen abstrahlbar sein. Beispielsweise kann Licht auf den Strahlteiler führbar sein. Wiederum alternativ kann Licht zu der Beleuchtungsvorrichtung führbar sein und/oder in die Beleuchtungsvorrichtung einkoppelbar sein. Die Beleuchtungsvorrichtung kann zumindest eine Linse umfassen, mittels derer Licht aus dem Modulkopf auskoppelbar ist. In den Modulkopf eingekoppeltes Licht, insbesondere Beleuchtungslicht, kann mittels der Beleuchtungsvorrichtung auf den Objektbereich abstrahlbar sein.
Außerdem kann der Modulanschluss eine Leitung umfassen, die an die Steuereinheit anschließbar ist. Über die Leitung können digitale und/oder analoge Signale uni- und/oder bidirektional übertragbar sein. Ein kostengünstiges und betriebssicheres Kameramodul kann bereitgestellt werden. Die Leitung kann etwa ein Kabel umfassen.
Außerdem kann sich die Leitung entlang des Verjüngungsabschnitt erstrecken. Der Modulkopf kann einen Verstärkungsabschnitt innerhalb des Verjüngungsabschnitts umfassen, der die Leitung einfasst. Ein Ansatzpunkt des Modulanschlusses an den Modulkopf kann mechanisch stabil ausgebildet sein. Eine Gefahr einer Beschädigung des Modulanschlusses, insbesondere in einem Nahbereich um den Modulkopf, kann reduziert werden. Der Verstärkungsabschnitt kann beispielsweise ähnlich dem Kabelansatzabschnitt an einem Schukostecker ausgebildet sein. Der Verstärkungsabschnitt kann also eine Zugentlastung bewirken.
Gemäß einigen Ausführungsformen kann der Verstärkungsabschnitt eine Kunststoffummantelung umfassen, die eine Biegsamkeit der Leitung in dem Verstärkungsabschnitt gegenüber einer Biegsamkeit an einem Abschnitt proximal des Verstärkungsabschnitts verringert. Ferner kann der Verstärkungsabschnitt einen Fortsatz des Modulkopfes umfassen, der einen distalen Abschnitt des 2023P00163EP - 25 - KARL STORZ SE & Co. KG
Modulanschlusses einfasst und/oder der einstückig mit dem Gehäuse und/oder dem Modulkopf ausgebildet ist.
Außerdem kann die Leitung, insbesondere zumindest, ein Koaxialkabel umfassen. Ein dünnkalibriger Modulanschluss kann bereitgestellt werden. Über das Koaxialkabel können Bilddaten, Bildinformation, Steuersignale und/oder dergleichen uni- und/oder bidirektional übertragbar sein. Ferner kann die elektrische Energieversorgung des Modulkopfes über das Koaxialkabel realisierbar sein bzw. der Modulkopf über das Koaxialkabel derart mit elektrischer Energie versorgbar sein, dass zumindest die Bilderfassungseinrichtung betreibbar ist. Die Leitung kann lediglich ein Koaxialkabel umfassen. Ein Modulanschluss mit lediglich einem Koaxialkabel hat gegenüber mehradrigen Modulanschlüssen und/oder Übertragungsleitungen entlang eines Endoskopschafts den Vorteil, dass es bei entsprechender Beschaltung gleichzeitig elektrische Information (bidirektional) und Energie überträgt. Die elektrische Information und Energie ist entsprechend getrennt auskoppelbar. Darüber hinaus ist die Konfektionierung des einen Koaxialkabels distal- und proximalseitig einfach umsetzbar. Eine Konstruktion kann vereinfacht und/oder das Kameramodul günstig fertigbar sein.
Außerdem kann die Leitung zumindest einen Lichtleiter umfasst. Die Energieübertragung über den Lichtleiter bzw. den Lichtwellenleiter kann dünnkalibriger erfolgen als über einen elektrischen Leiter. Die Leitung, die sich in der intrakorporalen Konfiguration entlang des Endoskopschafts erstreckt, kann einen Durchmesser von unter 1 mm aufweisen. Der Lichtleiter kann multimodal sein bzw. dazu eingerichtet sein, Licht in einem großen Spektralbereich zu übertragen. Der Spektralbereich kann den Spektralbereich sichtbaren Lichts umfassen, insbesondere den gesamten Spektralbereich sichtbaren Lichts umfassen.
Gemäß einigen Ausführungsformen kann das Kameramodul dazu vorgesehen sein, an einen distalen Endabschnitt eines flexiblen Endoskopschafts angekoppelt zu werden. Mittels des Kameramoduls kann dadurch eine Untersuchung etwa einer länglichen Kavität, etwa eines Darms, durchführbar sein. Zudem kann das Kameramodul durch eine Biegung des Endoskopschafts innerhalb der Kavität ausrichtbar sein. Das Kameramodul kann in der intrakorporalen Konfiguration an das distale Ende des flexiblen Endoskopschafts ankoppelbar sein.
Zudem kann der Modulkopf dazu vorgesehen sein, mittels des Verjüngungsabschnitts in dem distalen Abschnitt des Endoskopschafts positioniert zu 2023P00163EP - 26 - KARL STORZ SE & Co. KG werden. Der Modulkopf kann bediensicher in einer Einsatzposition vorgesehen werden. Die Einsatzposition kann die Position des Modulkopfes in dem Endoskopschaft bedeuten, in der der Modulkopf einsetzbar ist und/oder für einen Einsatz vorgesehen ist. Mit der Positionierung kann beispielsweise eine Zentrierung gemeint sein. Der Modulkopf ist durch einen Benutzer einfach und bediensicher in einer bestimmten radialen Position anordenbar. Durch die Zentrierung kann ferner eine axiale Positionierung des Modulkopfes einfach und bediensicher einstellbar sein.
Außerdem kann der distale Abschnitt, insbesondere des Endoskopschafts der Endoskopvorrichtung umfassend die intrakorporal einführbare Modulhalterung, eine Öffnung definieren, in die das Kameramodul zumindest teilweise einführbar ist. Ein kompaktes Endoskopiesystem kann bereitgestellt werden. Die Öffnung kann einen Aufnahmeraum definieren, innerhalb dessen der Modulkopf anordenbar ist. Der Aufnahmeraum kann dazu eingerichtet sein, den Modulkopf zumindest teilweise, insbesondere zumindest im Wesentlichen, aufzunehmen. Die Öffnung kann sich nach distal und/oder radial öffnen.
Gemäß einigen Ausführungsformen ist das Kameramodul axial in die Öffnung einführbar. Ein in der Bedienung einfaches und kompaktes Endoskopiesystem kann bereitgestellt werden. Das Kameramodul kann von distal und/oder von proximal entlang der Längsachse des Endoskopschafts in die Öffnung einführbar sein.
Zudem kann die Öffnung einen Abschnitt aufweisen, der derart ausgeformt ist, dass eine proximale Kontur des Modulkopfes, insbesondere der Verjüngungsabschnitt des Modulkopfes, derart nachgebildet ist, dass eine zumindest im Wesentlichen formschlüssige Verbindung herstellbar ist, wenn der Modulkopf an die intrakorporal einführbare Modulhalterung angekoppelt ist. Ein kompaktes Endoskopiesystem kann bereitgestellt werden. Zudem ist eine Position des Modulkopfes innerhalb des Endoskopschafts definiert. Eine Bediensicherheit kann dadurch hoch sein. Mit der proximalen Kontur kann die proximale Formgebung bzw. Gestalt und/oder Ausformung des Modulkopfes gemeint sein. Die Öffnung und der Modulkopf können passgenau ineinandergreifen.
Zudem kann der distale Abschnitt dazu eingerichtet sein, den Modulkopf umfangseitig zumindest im Wesentlichen einzufassen. Eine Gefahr eines Lösens des Modulkopfs von der intrakorporal einführbaren Modulhalterung bei einem intrakorporalen Einsatz wird dadurch reduziert. Ein bediensicheres 2023P00163EP - 27 - KARL STORZ SE & Co. KG
Endoskopiesystem kann bereitgestellt werden. In anderen Worten kann der Modulkopf zumindest im Wesentlichen vollständig innerhalb eines Aufnahmeraums des Endoskopschafts angeordnet werden und/oder sein. Der Endoskopschaft, insbesondere der distale Abschnitt des Endoskopschafts, kann dazu eingerichtet sein, den Modulkopf zumindest im Wesentlichen vollständig aufzunehmen.
Außerdem kann die intrakorporal einführbare Modulhalterung zumindest teilweise innerhalb der Öffnung angeordnet sein. Eine Mechanik, bewegliche Teile und/oder dergleichen der Modulhalterung können mechanisch geschützt sein. Bei einem intrakorporalen Einsatz sind diese Teile, insbesondere die intrakorporal einführbare Modulhalterung, nicht exponiert und/oder können nicht in Kontakt mit einem Gewebe, einer anatomischen Struktur und/oder dergleichen des Patienten kommen. Eine Sicherheit kann erhöht werden. Wird beispielsweise der Modulkopf der Öffnung zugeführt, insbesondere axial entlang der Längsachse des Endoskopschafts, kann der Kopplungsmechanismus einfach, zuverlässig und/oder sicher der intrakorporal einführbaren Modulhalterung zugeführt werden.
Zudem können der Kopplungsmechanismus und die intrakorporal einführbare Modulhalterung gemeinsam ein intrakorporales Kopplungssystem ausbilden. Ein bediensicheres Endoskopiesystem kann bereitgestellt werden. Der Kopplungsmechanismus und die intrakorporal einführbare Modulhalterung können beispielsweise nach einem Stecker-Buchse- und/oder Schlüssel-Schloss-Prinzip Zusammenwirken.
Außerdem kann das intrakorporale Kopplungssystem ein Halteelement und eine Montagevertiefung umfassen, wobei das Halteelement dazu eingerichtet ist, die Montagevertiefung zur Kopplung zumindest teilweise zu hintergreifen. Der Modulkopf kann sicher in einer Einsatzposition gehalten werden. Ferner kann dadurch eine Einsatzposition axial definiert sein und/oder der Modulkopf in einer definierten Axialposition haltbar sein. Bevorzugt kann die intrakorporal einführbare Modulhalterung das Haltelement umfassen. Das Halteelement kann etwa einen rundlichen Abschnitt umfassen, der zum Hintergreifen eingerichtet ist. Die Montagevertiefung kann eine Ringnut umfassen. Das Halteelement kann dazu eingerichtet sein, formschlüssig in die Montagevertiefung und/oder Ringnut einzugreifen.
Gemäß einigen Ausführungsformen ist das Halteelement radial bewegbar. Ein zuverlässiges und sicheres Kopplungssystem kann bereitgestellt werden. 2023P00163EP - 28 - KARL STORZ SE & Co. KG
Insbesondere kann das Halteelement zum Hintergreifen der Montagevertiefung radial derart bewegbar sein, dass das Halteelement radial innerhalb der Montagevertiefung positionierbar ist. Mit „bewegbar“ kann auch „beweglich“ gemeint sein.
Zudem kann das intrakorporale Kopplungssystem ein Federelement umfassen, das dazu eingerichtet ist, das Halteelement in einer Hintergreifstellung zu halten, in der das Halteelement zumindest teilweise die Montagevertiefung hintergreift. Vorteilhafterweise kann ein passives Kopplungssystem bereitgestellt werden, das dazu eingerichtet ist, den Modulkopf automatisch an den Endoskopschaft anzukoppeln, wenn ein Benutzer den Modulkopf in einer entsprechenden axialen Position im Endoskopschaft anordnet. Das Kopplungssystem kann als federgestützte Raste ausgebildet sein. Die intrakorporal einführbare Modulhalterung kann das Federelement umfassen. Beim Einführen und/oder Ankoppeln des Modulkopfs kann das Federelement komprimierbar sein, wodurch eine laterale Seitenfläche des Modulkopfs durch das Federelement und/oder das Halteelement mit einer Kraft beaufschlagt wird. In einer axialen Position, etwa der Einsatzposition, ist die Montagevertiefung axial derart angeordnet, dass das Halteelement durch das Federelement in die Montagevertiefung bewegbar ist. In der Einsatzposition kann das Halteelement und/oder das Federelement dazu eingerichtet sein, die Montagevertiefung mit einer radialen Kraft zu beaufschlagen. In der Einsatzposition kann das Halteelement in der Hintergreifstellung angeordnet sein. Das Federelement kann dazu eingerichtet sein, bei einer Verformung gespeicherte Energie freizugeben, wenn eine die Verformung hervorrufende Belastung entfernt wird. Das Federelement kann beispielsweise eine Spiralfeder und/oder eine Blattfeder umfassen. Das Federelement kann etwa durch den Endoskopschaft, insbesondere einstückig, ausgebildet sein. Der Endoskopschaft kann etwa einen relativ zur seiner Wanddicke dünnen Vorsprung umfassen, der biegsam ausgebildet ist und/oder das Federelement definiert.
Ferner kann sich das Halteelement an einer Innenseite des Endoskopschafts entlang zumindest im Wesentlichen des gesamten Umfangs erstrecken. Das Halteelement kann einen Biegeabschnitt umfassen, mittels dessen ein Abschnitt des Halteelements radial bewegbar ist, der zum Hintergreifen der Montagevertiefung vorgesehen ist. Ein kompaktes und kostengünstiges Endoskopiesystem kann bereitgestellt werden. Das Kopplungssystem kann wenige Bauteile umfassen und/oder einfach zu fertigen sein. Der Biegeabschnitt kann einstückig mit dem distalen Abschnitt des Endoskopschafts ausgebildet sein. Das Kopplungssystem kann als Schnappmechanismus ausgebildet sein. Das Halteelement kann in der 2023P00163EP - 29 - KARL STORZ SE & Co. KG
Einsatzposition in die Montagevertiefung einschnappen. Das Halteelement kann einstückig mit dem Biegeabschnitt ausgebildet sein. Der Biegeabschnitt und das Haltelement können gemeinsam eine Schnappfeder definieren. Das Halteelement kann durch eine Biegung des Biegeabschnitts radial bewegbar sein. Der Biegeabschnitt kann sich in die Öffnung bzw. den Aufnahmeraum radial hineinerstrecken. Das Biegeelement kann durch eine laterale Seitenfläche des Modulkopfes biegbar und/oder betätigbar sein.
Grundsätzlich kann das Kopplungssystem durch eine, insbesondere axiale Bewegung, des Modulkopfes betätigbar sein. Die axiale Bewegung kann durch einen Benutzer durchführbar sein. Der Benutzer kann durch eine axiale Bewegung des Modulkopfes, insbesondere innerhalb des Endoskopschafts, das Kopplungssystem betätigen.
Gemäß einigen Ausführungsformen umfasst das intrakorporale Kopplungssystem zumindest teilweise ein magnetisches Kopplungssystem, wobei der Kopplungsmechanismus und die intrakorporal einführbare Modulhalterung jeweils zumindest einen Magneten, insbesondere Ringmagneten, umfassen, die gemeinsam dazu eingerichtet sind, den Modulkopf an die intrakorporal einführbare Modulhalterung anzukoppeln. Ein einfach zu bedienendes, günstig zu fertigendes und/oder bediensicheres Endoskopiesystem kann bereitgestellt werden. Ein Entkoppeln des Modulkopfes von der intrakorporal einführbaren Modulhalterung kann einfach und sicher durchführbar sein. Eine Gefahr einer Beschädigung beweglicher Teile und/oder dergleichen ist reduziert. Einer der Magneten kann an einer proximalen Fläche des Verjüngungsabschnitts angeordnet sein. Der andere Magnet kann an einer distalen Fläche der intrakorporal einführbaren Modulhalterung angeordnet sein. Beispielsweise kann dieser Magnet in einen Vorsprung eingelassen sein, der sich von einer Innenfläche des Endoskopschafts nach radial innen erstreckt. Der Vorsprung kann einen mechanischen Anschlagspunkt für den Modulkopf definieren. Zudem kann der Vorsprung ringförmig ausgebildet sein.
Außerdem kann das intrakorporale Kopplungssystem einen Bajonettverschluss umfassen. Ein Ankoppeln kann dadurch schnell und sicher durchgeführt werden. Der Modulkopf kann durch ein Einstecken in die intrakorporal einführbare Modulhalterung und ein Drehen in dieser ankoppelbar sein. Zudem kann eine Vorzugspositionierung bzw. Ausrichtung einfach erreicht werden. Mit der Ausrichtung kann eine relative Winkelposition in einem an die intrakorporal einführbare Modulhalterung angekoppelten Zustand gemeint sein. Die Bildsensorik kann etwa bezüglich des 2023P00163EP - 30 - KARL STORZ SE & Co. KG
Endoskopschafts eine wiederholbar einstellbare Ausrichtung haben, insbesondere im angekoppelten Zustand. Gemäß einer Variante weist das Kameramodul einen Knopf, einen Vorsprung und/oder dergleichen und die intrakorporal einführbare Modulhalterung einen Schlitz, insbesondere einen Längsschlitz und/oder einen Querschlitz. Der Knopf, Vorsprung und/oder dergleichen kann in den Schlitz zum Ankoppeln einführbar sein und/oder der Modulkopf in einem Zustand, in dem der Knopf, Vorsprung und/oder dergleichen in den Schlitz eingeführt ist, für das Ankoppeln drehbar sein.
Außerdem kann die Endoskopvorrichtung eine Abbildungsoptik umfassen, die dazu eingerichtet ist, mit einer/der Bilderfassungseinrichtung des Kameramoduls zur Erzeugung von Bilddaten zusammenzuwirken. Vorteilhafterweise kann das Kameramodul dadurch kompakt ausgebildet werden. Es kann unterschiedliche Anforderungen an eine Abbildungsoptik in der intrakorporalen und der extrakorporalen Konfiguration geben. Wenn die Abbildungsoptik aus dem Kameramodul ausgelagert ist, kann diese in der entsprechenden Halterung angeordnet sein und/oder spezifisch für die entsprechende Konfiguration vorgesehen sein. Das Kameramodul ist dadurch flexibel einsetzbar. Die Abbildungsoptik kann eine Linse, insbesondere eine Objektivlinse, und/oder eine Linsenanordnung, insbesondere eine Objektivlinsenanordnung, umfassen. Die Abbildungsoptik kann derart an dem Endoskopschaft angeordnet sein, dass sie in der intrakorporalen Konfiguration distal von einer distalen Endfläche des Modulkopfes angeordnet ist. In anderen Worten kann der Endoskopschaft einen distalen Endabschnitt umfassen, der distal von dem distalen Abschnitt angeordnet ist, der die intrakorporal einführbare Modulhalterung aufweist. Die Abbildungsoptik kann in dem distalen Endabschnitt angeordnet sein. In einigen Ausführungsformen kann die Abbildungsoptik an einer distalen Endfläche des Endoskopschafts angeordnet sein. Die Abbildungsoptik kann dazu eingerichtet sein, in der intrakorporalen Konfiguration den Objektbereich auf die Bilderfassungssensorik abzubilden.
Ferner kann der distale Abschnitt eine Beleuchtungseinheit umfassen, die dazu eingerichtet ist, Beleuchtungslicht für den Objektbereich bereitzustellen. Die Beleuchtungseinheit kann aus dem Kameramodul ausgelagert werden, wodurch ein kompaktes, kleines Kameramodul bereitgestellt werden kann. Die Erfinder haben erkannt, dass das Kameramodul in der extrakorporalen Konfiguration in der Regel keine Beleuchtungsvorrichtung benötigt. Die Beleuchtungseinheit kann zumindest ein Leuchtmittel wie eine LED umfassen. Das Leuchtmittel kann an einer distalen Endfläche des distalen Abschnitts angeordnet sein. An der distalen Endfläche kann 2023P00163EP - 31 - KARL STORZ SE & Co. KG sich beispielsweise die Öffnung erstrecken, insbesondere zentral, und/oder eine Wandung des Endoskopschafts definiert sein. An der Wandung des Endoskopschafts kann das Leuchtmittel angeordnet sein.
Zudem kann der distale Abschnitt zumindest abschnittsweise zumindest teiltransparent ausgebildet sein und dazu eingerichtet sein, Licht nach distal umzulenken und zumindest teilweise an einem distalen Ende des distalen Abschnitts aus dem Endoskopschaft auszukoppeln. Ein Bauraum kann effizient ausgenutzt werden und ein kompaktes Endoskopiesystem bereitgestellt werden. Die Beleuchtungsvorrichtung des Modulkopfes kann mehrere LEDs umfassen, die an einer Seitenfläche des Gehäuses und/oder Modulkopfes angeordnet sind und/oder dazu eingerichtet sind, Licht nach radial und/oder seitlich auszukoppeln. Eine optische Achse jeweils einer der LEDs kann zumindest vorrangig radial orientiert sein. Die Öffnung im distalen Abschnitt bzw. der Aufnahmeraum für den Modulkopf kann durch eine Wandung des Endoskopschafts definiert sein. Beispielsweise kann die Wandung eine seitliche Wandung umfassen. Der distale Abschnitt kann hohlzylinderförmig ausgebildet sein. Ein Querschnitt der Wandung kann ringförmig ausgebildet sein, wobei eine Innenseite des Rings eine äußere Begrenzung der Öffnung bzw. des Aufnahmeraums definieren kann. Die Wandung kann teiltransparent ausgebildet sein. Der teiltransparente Abschnitt des distalen Abschnitts kann den distalen Endabschnitt des Endoskopschafts umfassen. Der teiltransparente Abschnitt kann aus Plexiglas und/oder dergleichen ausgebildet sein. Der teiltransparente Abschnitt kann zumindest ein teildurchlässiges Spiegelelemente und/oder dergleichen umfassen, das dazu eingerichtet ist, Licht in einem (ersten) Spektralbereich zu reflektieren und Licht außerhalb dieses Spektralbereichs durchzulassen. Das Spiegelelement kann zumindest im Wesentlichen in einem 45° Winkel in dem teiltransparenten Abschnitt angeordnet sein und/oder dazu eingerichtet sein, radial auftreffendes Licht in dem ersten Spektralbereich nach distal umzulenken. Ferner kann der Modulkopf beispielsweise zumindest eine rot emittierende, ein grün emittierende, und eine blau emittierende LED umfassen, deren optischen Achsen zumindest vorrangig, insbesondere im Wesentlichen, radial orientiert sind. Der Modulkopf kann derart in dem Endoskopschaft anordenbar sein und/oder derart an die intrakorporal einführbare Modulhalterung ankoppelbar sein, dass zumindest ein Leuchtmittel derart positioniert ist, dass es Licht, insbesondere nach radial, derart emittiert, dass es auf das Spiegelelement fällt und/oder durch das Spiegelelement nach distal umlenkbar ist. Der teiltransparente Abschnitt kann je Leuchtmittel ein Spiegelelement umfassen, wobei das Spiegelelement in dem Spektralbereich reflektierend ausgebildet ist, in dem ein ihm zugeordnetes 2023P00163EP - 32 - KARL STORZ SE & Co. KG
Leuchtmittel Licht emittiert, und wobei das Spiegelelement außerhalb dieses Spektralbereichs dazu eingerichtet ist, Licht durchzulassen. Das Spiegelelement kann etwa dazu eingerichtet sein, blaues Licht zu reflektieren und grünes und rotes Licht durchzulassen. Das Spiegelelement kann der blau emittierenden LED zugeordnet und/oder zuordenbar sein. Entsprechende Spiegelelemente für die rot und/oder grün emittierende LED können ebenfalls vorgesehen sein.
Zudem kann der distale Abschnitt zumindest abschnittsweise schalenförmig ausgebildet sein und einen Aufnahmeraum definieren, in den der Modulkopf seitlich einführbar ist. Ein benutzerfreundliches und kompaktes Endoskopiesystem kann bereitgestellt werden. Vorteilhafterweise kann der Modulkopf seitlich axial hinter den distalen Endabschnitt des Endoskopschafts einbringbar sein. Der distale Endabschnitt kann etwa die Abbildungsoptik umfassen. Der schalenförmig ausgebildete Abschnitt des distalen Abschnitts kann derart biegsam ausgebildet sein, dass er sich beim Einbringen des Modulkopfs elastisch verformt. Der Modulkopf kann dadurch seitlich in den schalenförmig ausgebildeten Abschnitt einrastbar und/oder einclipsbar sein.
Außerdem kann die Endoskopvorrichtung für eine Einmalverwendung vorgesehen sein. Ein kostengünstiger Betrieb des Endoskopiesystems kann dadurch erreicht werden. Die Endoskopvorrichtung muss nicht aufbereitet werden. Der Endoskopschaft kann etwa aus günstigen Materialien gefertigt sein. Die Endoskopvorrichtung kann ein Wegwerfprodukt sein.
Das Endoskopiesystem kann ferner eine Endoskophülse umfassen, die zumindest abschnittsweise hohlzylinderförmig ausgebildet ist und einen Hohlraum definiert, der dazu ausgebildet ist, den Endoskopschaft und/oder das Kameramodul zumindest teilweise aufzunehmen. Ein Zusammenbau des Endoskopiesystems kann einfach sein. Das Endoskopiesystem kann benutzerfreundlich sein. Die Endoskophülse kann ein eigenständiges, handhabbares und/oder in sich stabiles Bauteil umfassen, das unabhängig von der Endoskopvorrichtung vorsehbar, bewegbar, handhabbar und/oder dergleichen sein kann. Beispielsweise kann die Endoskophülse, das Kameramodul und der Endoskopschaft in unterschiedlichen Umverpackungen lieferbar und/oder lagerbar sein. Es kann vorgesehen sein, dass der Endoskopschaft zumindest im Wesentlichen unmittelbar vor einem Gebrauch in die Endoskophülse eingebracht wird, beispielsweise beim Ankoppeln des Modulkopfs an die intrakorporal einführbare Modulhalterung. Die Endoskophülse kann etwa auch eine unterschiedliche nominale Nutzungsdauer haben als das Kameramodul und/oder die 2023P00163EP - 33 - KARL STORZ SE & Co. KG
Endoskopvorrichtung. Damit kann gemeint sein, dass die Endoskophülse für eine einmalige, zweimalige, dreimalige Benutzung vorgesehen ist und/oder nicht für eine Aufbereitung vorgesehen ist. Der Endoskopschaft hingegen kann für eine mehrmalige, insbesondere vielfache, Benutzung vorgesehen sein und/oder für eine Aufbereitung, beispielsweise umfassend eine Sterilisierung, Autokiavierung und/oder dergleichen, vorgesehen sein. Die Endoskophülse kann etwa ein Wegwerfartikel sein. Das Kameramodul kann von proximal und/oder von distal in die Endoskophülse einführbar sein.
Unter einer Endoskophülse kann eine Ummantelung, eine Umschalung, ein Überschaft und/oder dergleichen verstanden werden. Die Endoskophülse kann röhrenförmig ausgebildet sein. Die Endoskophülse kann dazu eingerichtet sein, den Endoskopschaft zumindest teilweise, insbesondere zumindest 10 %, 30 %, 50 %, 80 % und/oder noch mehr bezogen auf die Länge des Endoskopschafts, in sich aufzunehmen. Gemäß einigen Ausführungsformen kann die Endoskophülse den gesamten Endoskopschaft in sich aufnehmen. Die Endoskophülse kann eine längliche, insbesondere hohlzylinderförmige, Röhre umfassen, in die der Endoskopschaft einbringbar ist und/oder die auf den Endoskopschaft stülpbar, schiebbar und/oder dergleichen ist. Länglich kann zumindest im Wesentlichen dieselbe Bedeutung wie im Zusammenhang mit dem Endoskopschaft haben. In einer Konfiguration, in der der Endoskopschaft in die Endoskophülse eingebracht ist, insbesondere in der intrakorporalen Konfiguration, kann die Endoskophülse den Modulkopf, den Verjüngungsabschnitt, den Kopplungsmechanismus und/oder die intrakorporal einführbare Modulhalterung zumindest teilweise, insbesondere zumindest im Wesentlichen vollständig, in sich aufnehmen. Der Endoskopschaft kann beweglich in der Endoskophülse aufgenommen sein. Insbesondere kann der Endoskopschaft innerhalb der Endoskophülse, insbesondere linear, verschiebbar sein. Die Endoskophülse kann an dem Endoskopschaft lösbar fixierbar sein, beispielsweise mittels eines Klemmmechanismus, einer Feststellschraube, einer Arretierschraube und/oder dergleichen. Die Endoskophülse kann flexibel und/oder starr ausgebildet sein, je nachdem, mit welchem Endoskopschaft sie verwendet werden soll. Die Endoskophülse kann aus einem Kunststoff und/oder einem Metall gefertigt sein. Insbesondere kann sich die Endoskophülse durch eine günstige Fertigung auszeichnen. Ein Innendurchmesser der Endoskophülse kann zumindest im Wesentlichen einem Außendurchmesser des Endoskopschafts entsprechen und/oder zumindest geringfügig größer sein. Unter „geringfügig“ kann verstanden werden, dass der Innendurchmesser um einen Betrag größer ist, dass der Endoskopschaft gerade in der Endoskophülse bewegbar ist. Die Wanddicke der 2023P00163EP - 34 - KARL STORZ SE & Co. KG
Endoskophülse kann bis zu 0.1 mm, 0.2 mm, 0,5 mm, 1 mm, 2 mm, und/oder bis zu 5 mm betragen.
Außerdem kann die Endoskophülse dazu eingerichtet sein, derart auf den Endoskopschaft und/oder das Kameramodul aufgeschoben zu werden, dass die Endoskophülse den Endoskopschaft und/oder das Kameramodul zumindest im Wesentlichen umfangsseitig einfasst. Bei einer intrakorporalen Anwendung kann das Kameramodul geschützt sein und/oder eine kleine mechanische Kraft auf das Kameramodul einwirken. Eine Gefahr eines Lösens des Modulkopfes kann reduziert sein. Das Kameramodul und/oder der Endoskopschaft kann zumindest abschnittsweise vollständig in die Endoskophülse eingeschoben sein.
Zudem kann die Endoskophülse eine Beleuchtungseinheit umfassen, die dazu eingerichtet ist, Beleuchtungslicht für den Objektbereich bereitzustellen. Dadurch kann ein kompaktes Kameramodul bereitgestellt werden. Die Beleuchtungseinheit kann aus dem Kameramodul ausgelagert werden, wodurch ein kompaktes, kleines Kameramodul bereitgestellt werden kann. Die Erfinder haben erkannt, dass das Kameramodul in der extrakorporalen Konfiguration in der Regel keine Beleuchtungsvorrichtung benötigt. Die Beleuchtungseinheit kann zumindest ein Leuchtmittel wie eine LED umfassen. Das Leuchtmittel kann an einer distalen Endfläche der Endoskophülse angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Beleuchtungseinheit eine Streulinse umfassen.
Zudem kann die Endoskophülse eine Abbildungsoptik umfassen, die dazu eingerichtet ist, mit der Bilderfassungseinrichtung des Kameramoduls zur Erzeugung von Bilddaten zusammenzuwirken. Vorteilhafterweise kann das Kameramodul dadurch kompakt ausgebildet werden. Es kann unterschiedliche Anforderungen an eine Abbildungsoptik in der intrakorporalen und der extrakorporalen Konfiguration geben. Wenn die Abbildungsoptik aus dem Kameramodul ausgelagert ist, kann diese in der entsprechenden Halterung angeordnet sein und/oder spezifisch für die entsprechende Konfiguration vorgesehen sein. Das Kameramodul ist dadurch flexibel einsetzbar. Die Abbildungsoptik kann eine Linse, insbesondere eine Objektivlinse, und/oder eine Linsenanordnung, insbesondere eine Objektivlinsenanordnung, umfassen. Die Abbildungsoptik kann derart an der Endoskophülse angeordnet sein, dass sie in der intrakorporalen Konfiguration distal von einer distalen Endfläche des Modulkopfes angeordnet ist. In anderen Worten kann die Endoskophülse einen distalen Endabschnitt umfassen, der dazu vorgesehen ist, distal von dem Kameramodul angeordnet zu werden. Die 2023P00163EP - 35 - KARL STORZ SE & Co. KG
Abbildungsoptik kann in dem distalen Endabschnitt angeordnet sein. In einigen Ausführungsformen kann die Abbildungsoptik an einer distalen Endfläche der Endoskophülse angeordnet sein. Die Abbildungsoptik kann dazu eingerichtet sein, in der intrakorporalen Konfiguration den Objektbereich auf die Bilderfassungssensorik abzubilden. Beispielsweise kann der Modulkopf an die intrakorporal einführbare Modulhalterung angekoppelt werden. In dem angekoppelten Zustand kann die Endoskophülse auf den Endoskopschaft und das Kameramodul derart aufgeschoben werden und/oder aufschiebbar sein, dass die Abbildungsoptik distal der distalen Endfläche des Modulkopfes angeordnet ist. Die Endoskophülse kann in diesem Zustand von distal auf den Modulkopf und den Endoskopschaft aufgeschoben werden und/oder aufschiebbar sein.
Ein flexibel einsetzbares und/oder benutzerfreundliches Endoskopiesystem kann bereitgestellt werden, wenn die extrakorporale Modulhalterung separat von dem Endoskopschaft ausgebildet ist. Das Kameramodul kann mit gängigen Endoskopen verwendet werden, beispielsweise als Ersatz für andere Kameras, die an derartigen Endoskopen üblicherweise angeordnet werden.
Zudem kann die extrakorporale Modulhalterung einen Endoskopverbindungsabschnitt umfassen, der dazu eingerichtet ist, lösbar an den proximalen Abschnitt des Endoskopschafts befestigt zu werden und insbesondere lösbar von einem proximalen Abschnitt der extrakorporalen Modulhalterung befestigt zu werden. Der Benutzer kann zum Ankoppeln des Modulkopfes an den Endoskopschaft die extrakorporale Modulhalterung wahlweise vorsehen. Beispielsweise kann die extrakorporale Modulhalterung auf eine Okularmuschel des Endoskopschafts klemmbar sein und/oder mittels eines Bajonettverschlusses und/oder eines Schraubmechanismus an dieser lösbar befestigbar sein. Ferner kann der Endoskopverbindungsabschnitt von dem proximalen Abschnitt der extrakorporalen Modulhalterung trennbar sein. Der proximale Abschnitt der extrakorporalen Modulhalterung kann dazu ausgebildet sein, das Kameramodul zu halten. Der Modulkopf kann an den proximalen Abschnitt der extrakorporalen Modulhalterung lösbar befestigbar sein.
Außerdem kann die extrakorporale Modulhalterung zweiteilig ausgebildet sein, wobei die beiden Teile der extrakorporalen Modulhalterung lösbar miteinander befestigbar sind und wobei ein erstes Teil dazu eingerichtet ist, an dem proximalen Abschnitt des Endoskopschafts befestigt zu werden und ein zweites Teil dazu eingerichtet ist, das Kameramodul zu halten. Dadurch kann eine benutzerfreundliche extrakorporale 2023P00163EP - 36 - KARL STORZ SE & Co. KG
Modulhalterung bereitgestellt werden. Der Modulkopf kann beispielsweise an dem zweiten Teil vormontiert werden und in dem vormontierten Zustand an dem ersten Teil befestigbar sein. Das erste Teil kann handlicher ausgebildet sein und/oder einfacher an den Endoskopschaft befestigt werden. Das erste Teil kann den Endoskopverbindungsabschnitt umfassen und/oder ausbilden und/oder der zweite Teil kann den proximalen Abschnitt der extrakorporalen Modulhalterung umfassen und/oder ausbilden.
Außerdem kann die extrakorporale Modulhalterung eine Abbildungsoptik umfassen, die dazu eingerichtet ist, mit der Bilderfassungseinrichtung des Kameramoduls zur Erzeugung von Bilddaten zusammenzuwirken. Beispielsweise kann mittels einer Objektivlinsenanordnung, die in dem Endoskopschaft, insbesondere dem zweiten Endoskopschaft, der Objektbereich abbildbar sein und die Abbildung des Objektbereichs mittels einer Relays-Linsenanordnung des Endoskopschafts nach proximal weiterleitbar sein. Die Abbildungsoptik kann derart angeordnet sein, dass die weitergeleitete Abbildung auf die Abbildungsoptik führbar und/oder abbildbar ist. Unter „Zusammenwirken“ kann verstanden werden, dass der Objektbereich zunächst mittels des Endoskopschafts bzw. der Objektivlinsenanordnung abbildbar ist. Die Abbildungsoptik kann dazu eingerichtet sein, extrakorporal ein intrakorporal endoskopisches Bild auf die Bildsensorik abzubilden.
Zudem kann die extrakorporale Modulhalterung einen Innenraum definieren, wobei der Modulkopf zumindest im Wesentlichen innerhalb des Innenraums angeordnet ist, wenn der Modulkopf an die extrakorporale Modulhalterung angekoppelt ist. Eine Abbildungsqualität kann dadurch groß sein. Parasitäre Lichteinflüsse aus der Umgebung können gering sein. Zudem kann ein optischer Pfad, entlang derer Abbildungslicht wandert, kann geschützt sein. Mit Abbildungslicht kann gesammeltes Licht vom Objektbereich gemeint sein. Die Modulhalterung kann schalenförmig ausgebildet sein.
Zudem können der Kopplungsmechanismus und die extrakorporale Modulhalterung gemeinsam ein extrakorporales Kopplungssystem ausbilden. Ein bediensicheres Endoskopiesystem kann bereitgestellt werden. Der Kopplungsmechanismus und die extrakorporale Modulhalterung können beispielsweise nach einem Stecker-Buchse- und/oder Schlüssel-Schloss-Prinzip Zusammenwirken. 2023P00163EP - 37 - KARL STORZ SE & Co. KG
Grundsätzlich kann das extrakorporale Kopplungssystem dem intrakorporalen Kopplungssystem entsprechen bzw. gleich wirken und/oder funktionieren. Der Kopplungsmechanismus kann für beide Kopplungssysteme verwendbar sein.
Zudem kann das extrakorporale Kopplungssystem ein Halteelement und eine Montagevertiefung umfassen, wobei das Halteelement dazu eingerichtet ist, die Montagevertiefung zur Kopplung zumindest teilweise zu hintergreifen. Der Modulkopf kann sicher in einer Einsatzposition gehalten werden. Ferner kann dadurch eine Einsatzposition axial definiert sein und/oder der Modulkopf in einer definierten Axialposition haltbar sein. Bevorzugt kann die extrakorporale Modulhalterung das Haltelement umfassen. Das Halteelement kann etwa einen rundlichen Abschnitt umfassen, der zum Hintergreifen eingerichtet ist. Die Montagevertiefung kann eine Ringnut umfassen. Das Halteelement kann dazu eingerichtet sein, formschlüssig in die Montagevertiefung und/oder Ringnut einzugreifen.
Außerdem kann das Halteelement radial bewegbar sein. Ein zuverlässiges und sicheres Kopplungssystem kann bereitgestellt werden. Insbesondere kann das Halteelement zum Hintergreifen der Montagevertiefung radial derart bewegbar sein, dass das Halteelement radial innerhalb der Montagevertiefung positionierbar ist. Mit „bewegbar“ kann auch „beweglich“ gemeint sein.
Zudem kann das extrakorporale Kopplungssystem ein Federelement umfassen, das dazu eingerichtet ist, das Halteelement in einer Hintergreifstellung zu halten, in der das Halteelement zumindest teilweise die Montagevertiefung hintergreift. Vorteilhafterweise kann ein passives Kopplungssystem bereitgestellt werden, das dazu eingerichtet ist, den Modulkopf automatisch an den Endoskopschaft bzw. die extrakorporale Modulhalterung anzukoppeln, wenn ein Benutzer den Modulkopf in einer entsprechenden axialen Position in der extrakorporalen Modulhalterung anordnet. Das Kopplungssystem kann als federgestützte Raste ausgebildet sein. Die extrakorporale Modulhalterung kann das Federelement umfassen. Beim Einführen und/oder Ankoppeln des Modulkopfs kann das Federelement komprimierbar sein, wodurch eine laterale Seitenfläche des Modulkopfs durch das Federelement und/oder das Halteelement mit einer Kraft beaufschlagt wird. In einer axialen Position, etwa der Einsatzposition, ist die Montagevertiefung axial derart angeordnet, dass das Halteelement durch das Federelement in die Montagevertiefung bewegbar ist. In der Einsatzposition kann das Halteelement und/oder das Federelement dazu eingerichtet sein, die Montagevertiefung mit einer radialen Kraft zu beaufschlagen. In der Einsatzposition kann das Halteelement in der Hintergreifstellung angeordnet 2023P00163EP - 38 - KARL STORZ SE & Co. KG sein. Das Federelement kann dazu eingerichtet sein, bei einer Verformung gespeicherte Energie freizugeben, wenn eine die Verformung hervorrufende Belastung entfernt wird. Das Federelement kann beispielsweise eine Spiralfeder und/oder eine Blattfeder umfassen. Das Federelement kann etwa durch die extrakorporale Modulhalterung, insbesondere einstückig, ausgebildet sein. Die extrakorporale Modulhalterung kann etwa einen relativ zur seiner Wanddicke dünnen Vorsprung umfassen, der biegsam ausgebildet ist und/oder das Federelement definiert.
Zudem kann ein proximaler Endabschnitt der extrakorporalen Modulhalterung das Halteelement definieren. Das Halteelement kann einen Biegeabschnitt umfassen, mittels dessen ein Abschnitt des Halteelements radial bewegbar ist, der zum Hintergreifen der Montagevertiefung vorgesehen ist. Ein kompaktes und kostengünstiges Endoskopiesystem kann bereitgestellt werden. Das Kopplungssystem kann wenige Bauteile umfassen und/oder einfach zu fertigen sein. Der Biegeabschnitt kann einstückig mit dem proximalen Endabschnitt der extrakorporalen Modulhalterung ausgebildet sein. Das Kopplungssystem kann als Schnappmechanismus ausgebildet sein. Das Halteelement kann in der Einsatzposition in die Montagevertiefung einschnappen. Das Halteelement kann einstückig mit dem Biegeabschnitt ausgebildet sein. Der Biegeabschnitt und das Haltelement können gemeinsam eine Schnappfeder definieren. Das Halteelement kann durch eine Biegung des Biegeabschnitts radial bewegbar sein. Das Biegeelement kann durch eine laterale Seitenfläche des Modulkopfes biegbar und/oder betätigbar sein.
Grundsätzlich kann das extrakorporale Kopplungssystem durch eine, insbesondere axiale Bewegung, des Modulkopfes betätigbar sein. Die axiale Bewegung kann durch einen Benutzer durchführbar sein. Der Benutzer kann durch eine axiale Bewegung des Modulkopfes, insbesondere innerhalb der extrakorporalen Modulhalterung, das extrakorporale Kopplungssystem betätigen.
Der Kopplungsmechanismus kann das intrakorporale Kopplungssystem und das extrakorporale Kopplungssystem zumindest teilweise ausbilden.
Zudem kann das extrakorporale Kopplungssystem zumindest teilweise ein magnetisches Kopplungssystem umfassen, wobei der Kopplungsmechanismus und die extrakorporale Modulhalterung jeweils zumindest einen Magneten, insbesondere Ringmagneten umfassen, die gemeinsam dazu eingerichtet sind, den Modulkopf an 2023P00163EP - 39 - KARL STORZ SE & Co. KG die extrakorporale Modulhalterung anzukoppeln. Ein einfach zu bedienendes, günstig zu fertigendes und/oder bediensicheres Endoskopiesystem kann bereitgestellt werden. Ein Entkoppeln des Modulkopfes von der extrakorporalen Modulhalterung kann einfach und sicher durchführbar sein. Eine Gefahr einer Beschädigung beweglicher Teile und/oder dergleichen ist reduziert. Einer der Magneten kann an einer proximalen Fläche des Verjüngungsabschnitts angeordnet sein. Der andere Magnet kann, insbesondere nach distal zeigend, an einer proximalen Fläche der extrakorporalen Modulhalterung angeordnet sein. Beispielsweise kann dieser Magnet in einen Vorsprung eingelassen sein, der sich von einer Innenfläche der extrakorporalen Modulhalterung nach radial innen erstreckt. Der Vorsprung kann einen mechanischen Anschlagspunkt für den Modulkopf definieren. Zudem kann der Vorsprung ringförmig ausgebildet sein. Vorteilhafterweise kann der Vorsprung und/oder der Magnet an dem zweiten Teil angeordnet sein. Der Modulkopf kann zunächst magnetisch ankoppelbar sein und danach der zweite Teil an den ersten Teil lösbar befestigbar sein.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand der beigefügten Figuren beispielhaft beschrieben. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und im Rahmen der Ansprüche sinnvoll in Kombination verwenden.
Falls von einem bestimmten Objekt mehr als ein Exemplar vorhanden ist, ist ggf. nur eines davon in den Figuren und in der Beschreibung mit einem Bezugszeichen versehen. Die Beschreibung dieses Exemplars kann entsprechend auf die anderen Exemplare von dem Objekt übertragen werden. Sind Objekte insbesondere mittels Zahlenwörtern, wie beispielsweise erstes, zweites, drittes Objekt etc. benannt, dienen diese der Benennung und/oder Zuordnung von Objekten. Demnach können beispielsweise ein erstes Objekt und ein drittes Objekt, jedoch kein zweites Objekt umfasst sein. Allerdings könnten anhand von Zahlenwörtern zusätzlich auch eine Anzahl und/oder eine Reihenfolge von Objekten ableitbar sein.
Es zeigen: 2023P00163EP - 40 - KARL STORZ SE & Co. KG
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines medizinischen Bildgebungssystems, umfassend ein erstes Endoskopiesystem und ein zweites Endoskopiesystem;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Kameramoduls, das mit dem ersten Endoskopiesystem und dem zweiten Endoskopiesystem verwendbar ist;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines Modulkopfes des Kameramoduls;
Fig. 4 eine schematische Darstellung des ersten Endoskopiesystems, umfassend das Kameramodul und eine Endoskopvorrichtung;
Fig. 5 eine schematische Darstellung des zweiten Endoskopiesystems, umfassend das Kameramodul und eine Endoskopvorrichtung;
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines medizinischen Bildgebungssystems;
Fig. 7 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Kameramoduls;
Fig. 8 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Kopplungsmechanismus, das teilweise einen Bajonettverschluss ausbildet;
Fig. 9 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer intrakorporal einführbaren Modulhalterung, die teilweise den Bajonettverschluss ausbildet;
Fig. 10 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Kameramoduls; 2023P00163EP - 41 - KARL STORZ SE & Co. KG
Fig. 11 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines ersten Endoskopiesystems, umfassend ein intrakorporales Kopplungssystem;
Fig. 12 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer weiteren Ausführungsform eines zweiten Endoskopiesystems, umfassend ein extrakorporales Kopplungssystem;
Fig. 13 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer weiteren Ausführungsform einer extrakorporalen Modulhalterung;
Fig. 14 eine schematische Darstellung einer Ansicht von proximal auf die weitere Ausführungsform der extrakorporalen Modulhalterung;
Fig. 15 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer weiteren Ausführungsform einer intrakorporal einführbaren Modulhalterung;
Fig. 16 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer weiteren Ausführungsform einer intrakorporal einführbaren Modulhalterung;
Fig. 17 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines ersten Endoskopiesystems;
Fig. 18 eine schematische Darstellung der weiteren Ausführungsform des ersten Endoskopiesystems in einer Ansicht von distal;
Fig. 19 eine schematische Darstellung eines teiltransparenten distalen Abschnitts eines Endoskopschafts und eines Kameramoduls mit seitlich angeordneten Beleuchtungsmitteln;
Fig. 20 eine schematische Darstellung eines Kameramoduls und eines Endoskopschafts;
Fig. 21 eine schematische Darstellung einer Endoskophülse, innerhalb derer das Kameramodul und der Endoskopschaft angeordnet sind; 2023P00163EP - 42 - KARL STORZ SE & Co. KG
Fig. 22 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Endoskophülse;
Fig. 23 eine schematische Darstellung einer extrakorporalen Modulhalterung mit einem Schwenkarm;
Fig. 24 eine schematische Darstellung einer Schnittansicht der extrakorporalen Modulhalterung mit dem Schwenkarm;
Fig. 25 eine schematische Darstellung einer zweiteiligen extrakorporalen Modulhalterung, die einen Lichtleiter umfasst;
Fig. 26 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Endoskophülse; und
Fig. 27 eine schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb des medizinischen Bildgebungssystems.
Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines medizinischen Bildgebungssystems 10. Das Bildgebungssystem 10 umfasst ein Endoskopiesystem 20, auch erstes Endoskopiesystem 20, und ein Endoskopiesystem 80, auch zweites Endoskopiesystem 80, sowie ein endoskopisches Kameramodul 100. Das erste Endoskopiesystem 20 umfasst eine Endoskopvorrichtung 50, die einen Endoskopschaft 118, der einen distalen Abschnitt 116 und einen proximalen Abschnitt 117 aufweist, und eine intrakorporal einführbare Modulhalterung 114, die an dem distalen Abschnitt 116 des Endoskopschafts 118 angeordnet ist, umfasst. Das zweite Endoskopiesystem 80 umfasst einen Endoskopschaft 124, der einen distalen Abschnitt 121 und einen proximalen Abschnitt 122 aufweist, und eine extrakorporale Modulhalterung 120, die an dem proximalen Abschnitt 122 des Endoskopschafts 124 angeordnet ist. Der Endoskopschaft 118 und der Endoskopschaft 124 sind dazu eingerichtet, für eine Bilderfassung eines Objektbereichs einer Kavität eines Patienten zugeführt zu werden. Beispielhaft ist sind der Endoskopschaftei 18 und der Endoskopschaft 124 jeweils in einem Zustand dargestellt, in dem sie jeweils teilweise durch eine Bauchdecke 226 einer Bauchhöhle eines Patienten zugeführt sind. Insbesondere der distale Abschnitt 116, 121 des entsprechenden Endoskopschafts 118, 124 ist der Kavität zugeführt und entsprechend innerhalb der Kavität angeordnet. In diesem Zustand kann ein 2023P00163EP - 43 - KARL STORZ SE & Co. KG endoskopisches Bild einer anatomischen Struktur, eines Gewebes und/oder dergleichen innerhalb der Kavität erfasst werden.
Der (erste) Endoskopschaft 118 ist ein starrer Endoskopschaft 118, der einen distalen Endabschnitt 174 umfasst, der innerhalb der Kavität zur Bildgebung bezüglich eines abzubildenden Objektbereichs ausgerichtet werden kann. Auch der (zweite) Endoskopschaft 124 ist ein starrer Endoskopschaft 124. Gemäß anderen nicht dargestellten Ausführungsformen ist der (erste) Endoskopschaft ein flexibler Endoskopschaft.
Das Kameramodul 100 ist dazu eingerichtet, in einer intrakorporalen Konfiguration an den distalen Abschnitt 116 des ersten Endoskopschafts 118 angekoppelt zu werden und entsprechend auch, gemeinsam mit dem distalen Abschnitt 116 in die Kavität eingeführt zu werden. Die Fig. 1 zeigt das Kameramodul in der intrakorporalen Konfiguration. Genauer ist das Kameramodul 100 an die intrakorporal einführbare Modulhalterung 114 in der intrakorporalen Konfiguration angekoppelt. Das bedeutet auch, dass das Kameramodul 100 an dem distalen Endabschnitt 174 angeordnet ist und innerhalb der Kavität ausrichtbar ist. Das Kameramodul 100 und die intrakorporal einführbare Modulhalterung 114 bilden gemeinsam ein intrakorporales Kopplungssystem 182 aus. Das Kameramodul 100 definiert einen Bildkegel 158, innerhalb dessen der abzubildende Objektbereich innerhalb der Kavität angeordnet ist. Ein Benutzer kann die erste Endoskopvorrichtung 50 beispielsweise an einem Handgriff 228 der Endoskopvorrichtung 50 halten, in das Kameramodul 100 und den distalen Abschnitt 116 in die Kavität einführen und Bildinformation des Objektbereichs erfassen und Bilddaten erzeugen. Die Bilddaten werden mittels eines Modulanschlusses 130 des Kameramoduls 100 entlang des Endoskopschafts 118 geleitet. Der Modulanschluss 130 ist länglich ausgebildet und zur datenübertragenden Kopplung mit einer Steuereinheit 132 eingerichtet. Ferner ist der Modulanschluss 130 flexibel, kabelartig ausgeführt. Anders gesagt kann der Modulanschluss 130 als Modulanschlusskabel angesehen werden. Der Modulanschluss 130 erstreckt sich durch den Endoskopschaft 118 vom distalen Abschnitt 116 zum proximalen Abschnitt 117 und durch den Handgriff 228. Der Modulanschluss 130 umfasst eine Leitung 166, die ein Koaxialkabel 170 umfasst.
An seinem proximalen Ende umfasst der Modulanschluss 130 einen Stecker 232, der in eine Buchse (nicht dargestellt) der Steuereinheit 132 gesteckt ist. Dadurch können die Bilddaten an die Steuereinheit 132 übermittelt werden. Mittels der Steuereinheit 132 können die Bilddaten aufbereitet, weiterverarbeitet und/oder dergleichen werden und/oder an eine Anzeigevorrichtung 230 übermittelt werden. Die Anzeigevorrichtung 2023P00163EP - 44 - KARL STORZ SE & Co. KG
230 ist dazu eingerichtet, anhand der Bilddaten eine Darstellung 234 des Objektbereichs zu erzeugen und diese dem Benutzer anzuzeigen. Der Benutzer kann dadurch eine Darstellung des endoskopischen Bilds an der Anzeigevorrichtung 230 während eines Eingriffs betrachten. An der Anzeigevorrichtung 230 kann etwa auch ein Video des Objektbereichs dargestellt werden.
Ein maximaler Steckerdurchmesser des Steckers 232 kann kleiner gewählt werden als ein Durchmesser eines Kanals 256 (siehe Fig. 3), der sich entlang des Endoskopschafts 118 erstreckt. Der Stecker 232 kann dadurch von distal nach proximal durch den Endoskopschaft 118 geschoben werden. Kontakte des Steckers können axial über seine Länge angeordnet werden, um einen kleinen Steckerdurchmesser zu erreichen.
Das Kameramodul 100 ist lösbar an die intrakorporal einführbare Modulhalterung 114 befestigt. Wahlweise kann das Kameramodul auch in einer extrakorporalen Konfiguration, in der das endoskopische Kameramodul 100 extrakorporal einsetzbar ist, an die extrakorporale Modulhalterung 120 angekoppelt sein, die an dem proximalen Abschnitt 122 des Endoskopschafts 124 angeordnet ist. Dies ist beispielhaft anhand der gestrichelten Linien in der Fig. 1 gezeigt. Das Kameramodul 100 ist grundsätzlich für eine Mehrfachverwendung mit unterschiedlichen intrakorporal und/oder extrakorporal einsetzbaren Modulhalterungen 114, 120 und/oder unterschiedlichen Endoskopschäften vorgesehen. Daher ist das Kameramodul 100 und/oder der Modulanschluss 130 dazu eingerichtet, aufbereitet, insbesondere desinfiziert und/oder sterilisiert zu werden. Die Endoskopvorrichtung 50 ist für eine Einmalverwendung vorgesehen. Die Endoskopvorrichtung 90 ist für eine Mehrfachverwendung vorgesehen und kann beispielsweise ein gängiges starres Endoskop sein.
Der Benutzer kann also nach einem intrakorporalen Einsatz des Kameramoduls 100 dieses von der intrakorporal einführbaren Modulhalterung 114 lösen, das Kameramodul aufbereiten und an die extrakorporale Modulhalterung 120 ankoppeln. In der extrakorporalen Konfiguration kann dann ein endoskopisches Bild des Objektbereichs optisch entlang des zweiten Endoskopschafts 124 führbar sein und mittels des Kameramoduls dadurch extrakorporal Bildinformation des Objektbereichs erfasst werden, anhand derer wiederum eine Darstellung erzeugbar ist. Die extrakorporale Modulhalterung 120 bildet gemeinsam mit dem Kameramodul 100 ein extrakorporales Kopplungssystem 222 aus, das in seiner Kopplungsfunktion gleichartig mit dem intrakorporalen Kopplungssystem 182 wirkt. Das bedeutet, dass 2023P00163EP - 45 - KARL STORZ SE & Co. KG das Kameramodul 100 gleichartig an die intrakorporal einführbare und extrakorporale Modulhalterung ankoppelbar ist. Dies wird anhand der folgenden Figuren genauer beschrieben. Zudem ist die extrakorporale Modulhalterung 120 separat von dem Endoskopschaft 124 ausgebildet und an diesen ankoppelbar. Beispielhaft ist die extrakorporale Modulhalterung 120 mit einem Sterilüberzug 236 dargestellt, der die extrakorporale Modulhalterung 120 und das Kameramodul 100 einhüllt. Der Sterilüberzug 236 wird durch die extrakorporale Modulhalterung 120 gehalten, insbesondere durch einen distalen Abschnitt der extrakorporalen Modulhalterung 120, die an den zweiten Endoskopschaft 124 angekoppelt ist.
Das Kameramodul kann grundsätzlich mittels eines Sterilüberzugs aus einem flexiblen Kunststoffmaterial geschützt werden. Eine Sterilisation über Autokiavierung ist unter Verwendung des Sterilüberzugs zumindest bei dem extrakorporalen Einsatz nicht notwendig. Der Sterilüberzug weist eine schlauchförmige Form auf und weist eine distale Öffnung auf. Ein distaler Abschnitt des Sterilüberzugs ist zwischen einem Okulartrichter eines Endoskopschafts und der extrakorporalen Modulhalterung durch Klemmung fixierbar.
Ein Sterilüberzug (nicht dargestellt) mit distalseitigem transparenten Fenster kann bei einem intrakorporalen Einsatz über das Kameramodul und/oder den Endoskopschaft gestülpt werden, um intrakorporal sterile Bedingungen zu gewährleisten. Der Sterilüberzug kann auch über das Kameramodul gestülpt werden und innerhalb des Endoskopschafts geführt werden. Bei einer derartigen Ausführungsform, bei der der Sterilüberzug mit Fenster über die Kamera gestülpt wird, der Endoskopschaft eine Beleuchtungsvorrichtung aufweist. Dadurch können störende Reflexe der Beleuchtung bedingt durch Reflexe innerhalb des optischen Fenstermaterials des Sterilüberzugs vermieden werden. Das Fenster des Sterilüberzug kann etwa aus einem volltransparenten, reißfesten und dünnen Material ausgebildet werden.
Das Koaxialkabel 170 ist dünnkalibrig ausgebildet. Die Energieversorgung des Kameramoduls 100 kann im vorliegenden Beispiel so ausgeführt und umgesetzt sein, wie es im Kontext der Fig. 4 der Veröffentlichung „Power-over-Coax Filter Design Challenges for Automotive Vision Applications“ von Subrt et al. beschrieben ist. Das Kameramodul kann also mittels „Power over Coax“ betrieben werden. Bei dieser Art elektrischer Energieversorgung und Bild-bzw. Signalübertragung können Koaxialkabeldurchmesser von unter 3 mm eingesetzt werden. Zur Übertragung der Information (Bildsignal, Steuersignale) werden die Signale serialisiert bzw. nach Übertragung reserialisiert. Die elektrische Energieversorgung (DC-Leistung) kann 2023P00163EP - 46 - KARL STORZ SE & Co. KG über dasselbe Koaxialkabel erfolgen. Die Signalinformation (AC) wird über entsprechende Filter von der DC-Leistungsversorgung abgetrennt. Der Vorteil dieser Übertragungstechnik besteht darin, dass nur ein Koaxialkabel 170 für die Energie- und Informationsübertragung eingesetzt werden kann, dieses relativ dünn ausführbar ist, kostengünstig ist und ohne großen Aufwand konfektioniert werden kann (Abisolierung, Kontaktierung). Die Konfektionierung kann automatisch und somit kostengünstig erfolgen.
Im Folgenden werden beispielhaft Kameramodule, intrakorporal einführbare Modulhalterungen, extrakorporale Modulhalterungen, Kopplungsmechanismen und/oder dergleichen beschrieben, die mit dem Bildgebungssystem 10 gemäß der Fig. 1 verwendbar sind.
Die Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform eines Kameramoduls 100. Das Kameramodul 100 umfasst den länglichen Modulanschluss 130, der zur datenübertragenden Kopplung mit der Steuereinheit 132 eingerichtet ist und einen Modulkopf 102. Der Modulklopf 102 umfasst eine Bilderfassungseinrichtung 104, die zumindest ein optisches Element 106 und zumindest eine dem optischen Element 106 nachgeordnete Bilderfassungssensorik 108 umfasst, die dazu eingerichtet sind, Bildinformation des Objektbereichs zu erfassen und Bilddaten zu erzeugen, ein Gehäuse 110, das die Bilderfassungseinrichtung 104 einhaust, und einen Kopplungsmechanismus 112, der dazu eingerichtet ist, in der intrakorporalen Konfiguration, in der das endoskopische Kameramodul 100 intrakorporal einsetzbar ist, den Modulkopf 102 an die intrakorporal einführbare Modulhalterung 114 anzukoppeln, und der ferner dazu eingerichtet ist, in der extrakorporalen Konfiguration, in der das endoskopische Kameramodul 100 extrakorporal einsetzbar ist, den Modulkopf 102 an die extrakorporale Modulhalterung 120 anzukoppeln, die an dem proximalen Abschnitt 122 des zweiten Endoskopschafts 124 angeordnet ist. Der Modulkopf 102 weist einen Verjüngungsabschnitt 126 auf, innerhalb dessen der Kopplungsmechanismus 112 derart angeordnet ist, dass dieser zu einem Querschnitt des Modulkopfes 102 nicht beiträgt.
Das Gehäuse 110 definiert einen Innenraum 238 innerhalb dessen die Bilderfassungssensorik 108 aufgenommen ist. Von der Bilderfassungssensorik 108 erstrecken sich Leitungen 166, die sich entlang des Modulanschlusses 130 erstrecken (nicht dargestellt). Der Innenraum 238 ist luftdicht und fluiddicht gegenüber der Umgebung verschlossen. Der Modulkopf 102 ist dadurch dazu eingerichtet, aufbereitet zu werden, und ist sterilisierbar und wiederverwendbar. An 2023P00163EP - 47 - KARL STORZ SE & Co. KG einer distalen Endfläche 240 des Gehäuses 110 und/oder des Modulkopfes 102 ist das optische Element 106 angeordnet. Das optische Element 106 ist als Sichtfenster 146 ausgebildet und in die distale Endfläche 240 eingelassen. Das Sichtfenster 146 bildet die Endfläche 240 abschnittsweise aus. Durch das Sichtfenster 146 ist Licht von dem Objektbereich in das Gehäuse 110 einkoppelbar. Die Bilderfassungssensorik 108 ist derart hinter dem Sichtfenster 146 angeordnet, dass das eingekoppelte Licht auf eine aktive Fläche der Bilderfassungssensorik 108 fällt. Dadurch kann etwa mittels einer nicht dargestellten außerhalb des Modulkopfes 102 angeordneten Objektivlinse der Objektbereich auf die Bilderfassungssensorik 108 abgebildet werden. Das Sichtfenster 146 ist aus Glas ausgebildet.
Das Gehäuse 110 bildet an einem proximalen Abschnitt 242 den Verjüngungsabschnitt 126 aus. Das Gehäuse 110 weist eine Verjüngung nach proximal auf. In dem Verjüngungsabschnitt 126 läuft das Gehäuse 110 nach proximal konisch zu. Das Gehäuse 110 läuft konisch auf einen Verstärkungsabschnitt 168 zu. Der Verstärkungsabschnitt 168 gehört zu dem Verjüngungsabschnitt 126. Der Verjüngungsabschnitt 126 bildet den Verstärkungsabschnitt 168 aus. Der Verstärkungsabschnitt 168 fasst den Modulanschluss 130 und die Leitung 166 ein. Der Modulanschluss 130 weist eine Ummantelung 131 auf, die innerhalb des Verstärkungsabschnitts 168 fixiert und/oder fest montiert ist. Die Leitung 166 erstreckt sich innerhalb der Ummantelung 131. Das Gehäuse 110 und der Verjüngungsabschnitt 126 bzw. der Verstärkungsabschnitt 168 ist aus Edelstahl ausgebildet.
Der Kopplungsmechanismus 112 umfasst ein Gewinde 134 und einen Magneten 138. Das Gewinde 134 ist als ein Außengewinde umfangseitig in den Verstärkungsabschnitt 168 eingeschnitten. Das Gewinde 134 ist derart ausgebildet, dass es selbsthemmend in eine Modulhalterung 114, 120 eindrehbar ist, bzw. in ein entsprechendes Innengewinde eindrehbar ist. Der Magnete 138 ist als Ringmagnet ausgebildet in einen zumindest im Wesentlichen konisch zulaufenden Abschnitt 127 des Verjüngungsabschnitts 126 eingelassen. Der Ringmagnet 138 ist derart in dem Verjüngungsabschnitt 126 eingelassen, dass seine Feldlinien zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der Oberfläche des Gehäuses 110 angeordnet sind. Der Ringmagnet 138 ist als konischer Ringmagnet ausgebildet.
Der Ringmanget 138 ist ein Neodym-Magnet (NdFeB), der im Temperaturbereich bis ca. 150° C seine Magnetisierung nicht verliert (Magnetisierungsgüte: N42SH) und somit den sterilisierbar und/oder autoklavierbar ist, ohne seine magnetischen 2023P00163EP - 48 - KARL STORZ SE & Co. KG
Eigenschaften und/oder Magnetisierung zu verlieren. Der Ringmagnet 138 weist einen Außendurchmesser von ca. 7,5 mm und einen Innendurchmesser von ca. 4,5 mm auf bei einer Höhe von ca. 2,0 mm.
Der Außendurchmesser des Modulkopfes beträgt unter 12 mm, vorliegend unter 10 mm, genauer ca. 9 mm. Entsprechend kann der Außendurchmesser des Ringmagneten 138 gewählt werden.
Die magnetische Wirkung kann auch über magnetische Partikel (Magnetpulver) und/oder ferromagnetische Partikel erfolgen, die über Spritzguss in kunststoffbasierte Modulköpfe und Modulhalterungen eingebracht werden (PBM = polymer bonded magnets) (nicht dargestellt). Ferromagnetische Partikel können vor oder nach der Einarbeitung in den Kunststoff über starke externe Magnete magnetisiert werden.
Die Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts 128 des Modulkopfes 102. Es ist der Querschnitt 128 an einer radial größten axialen Position des Kameramoduls 100 gezeigt. Radial und axial beziehen sich auf eine Längsachse 101 des Kameramoduls 100, wobei mit axial entlang der Längsachse 101 und mit radial senkrecht zur Längsachse 101 gemeint sein kann. Man erkennt, dass das Gehäuse 110 einen äußeren Umfang 244 des Modulkopfes 102 definiert. Der Kopplungsmechanismus 112 ist derart angeordnet, dass er einen Querschnitt des Modulkopfes 102 nicht gegenüber dem durch das Gehäuse 110 definierten Querschnitt 128 vergrößert. Der Kopplungsmechanismus 112 ist innerhalb des durch das Gehäuse 110 definierten Umfangs 244 angeordnet. Der Ringmagnet 138 ist weist einen kleineren Durchmesser auf als der Modulkopf 102. Das Gewinde 134 weist einen kleineren Durchmesser auf als der Modulkopf 102.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung des Kameramoduls 100 in der intrakorporalen Konfiguration. Das Kameramodul 100 ist an den distalen Abschnitt 116 des Endoskopschafts 118 angekoppelt. Genauer ist der Modulkopf 102 an die intrakorporal einführbare Modulhalterung 114 angekoppelt. Der Endoskopschaft 118 und die intrakorporal einführbare Modulhalterung 114 bilden die Endoskopvorrichtung 50 aus, die ein Teil des Endoskopiesystems 20 sind.
Das Endoskopiesystem 20 umfasst zudem eine Endoskophülse 60 die hohlzylinderförmig ausgebildet ist und einen Hohlraum 206 definiert, der dazu 2023P00163EP - 49 - KARL STORZ SE & Co. KG ausgebildet ist, den Endoskopschaft 118 und das Kameramodul 100 aufzunehmen. In einem Zustand, in dem das Kameramodul 100 intrakorporal einsetzbar ist, nimmt die Endoskophülse 60 den distalen Abschnitt 116, die intrakorporal einführbare Modulhalterung 114 und das Kameramodul 100 auf. Die Endoskophülse 60 ist dazu eingerichtet, derart auf den Endoskopschaft 118 und das Kameramodul 100 aufgeschoben zu werden, dass die Endoskophülse 60 zumindest den distalen Abschnitt 116 des Endoskopschafts 118 und das Kameramodul 100 umfangsseitig vollständig einfasst. In diesem Zustand kann das Endoskopiesystem 20 teilweise der Kavität des Patienten zugeführt werden, beispielsweise wie dargestellt über einen Trokar 227, der einen Zugang zu der Kavität bereitstellt. Der Trokar 227 ist durch die Bauchdecke 226 gesteckt, um diese offenzuhalten und den Zugang bereitzustellen.
Der distale Abschnitt 116 des Endoskopschafts 118 definiert eine Öffnung 176, in die das Kameramodul 100 zumindest teilweise einführbar ist. Bei einem Zusammenbau des Endoskopiesystems 20 wird der Verjüngungsabschnitt 126 des Kameramoduls 100 axial in die Öffnung 176 eingeführt, bevor die Endoskophülse 60 auf den Endoskopschaft 118 geschoben wird. Die Öffnung 176 definiert einen Aufnahmeraum für das Kameramodul 100. Die Öffnung 176 weist zudem einen Abschnitt 178 auf, der derart ausgeformt ist, dass eine proximale Kontur 180 des Modulkopfes 102 derart nachgebildet ist, dass eine zumindest im Wesentlichen formschlüssige Verbindung herstellbar ist, wenn der Modulkopf 102 an die intrakorporal einführbare Modulhalterung 114 angekoppelt ist. Der Abschnitt 178 ist als ein Gegenstück zu dem Verjüngungsabschnitt 126 ausgebildet. Der distale Abschnitt 116 öffnet sich trichterförmig, beziehungsweise ist die Öffnung 176 und/oder der Abschnitt 178 trichterförmig ausgebildet. Mittels des Abschnitts 178 kann der Modulkopf zentriert in die Modulhalterung 114 bzw. die Öffnung 176 eingebracht werden. Der Verjüngungsabschnitt 126 und die Öffnung 176 wirken also derart zusammen, dass der Modulkopf 102 im distalen Abschnitt 116 des Endoskopschafts 118 positionierbar ist.
Die intrakorporal einführbare Modulhalterung 114 ist innerhalb der Öffnung 176 angeordnet. Der Kopplungsmechanismus 112 des Kameramoduls 100 und die intrakorporal einführbare Modulhalterung 114 bilden gemeinsam das intrakorporale Kopplungssystem 182 aus. Die intrakorporal einführbare Modulhalterung 114 bildet ein Gegenstück zu dem Kopplungsmechanismus 112 aus. Die intrakorporal einführbare Modulhalterung 114 weist ein Innengewinde 254 auf, das an einer Innenseite des Endoskopschafts 118 ausgebildet ist. Das Innengewinde 254 ist als 2023P00163EP - 50 - KARL STORZ SE & Co. KG
Gegenstück zum Gewinde 134 des Modulkopfes 102 ausgebildet. Der Modulkopf 102 ist dadurch auf den distalen Abschnitt 116 aufschraubbar.
Der Modulanschluss 130 kann vor dem Ankoppeln, etwa durch Aufschrauben, des Modulkopfes 102 durch den Endoskopschaft 118 zum proximalen Abschnitt 117 des Endoskopschafts 118 führbar sein. Dazu kann zunächst der Modulanschluss 130 in einen Kanal 256 eingefädelt werden, der sich entlang des Endoskopschafts 118 erstreckt. Am proximalen Abschnitt 117 wird der Modulanschluss teilweise aus dem Endoskopschaft 118 rausgeführt und kann an die Steuereinheit 132 angekoppelt werden. Bilddaten können dadurch zur Steuereinheit 132 übertragen werden und eine Darstellung 234 an der Anzeigevorrichtung 230 beruhend auf den Bilddaten erzeugt werden.
Zudem umfasst das intrakorporale Kopplungssystem 182 ein magnetisches Kopplungssystem 192. Die intrakorporal einführbare Modulhalterung 114 umfasst einen Magneten 194, der als Gegenstück zum Magnet 138 des Kopplungsmechanismus ausgebildet und angeordnet ist. Der Magnet 194 ist in dem trichterförmigen Abschnitt 178 angeordnet. Der Magnet 194 ist gegensätzlich gepolt zum Magneten 138 angeordnet, bzw. derart angeordnet, dass eine positive Anziehungskraft bei einer zum Ankoppeln durchgeführten axialen Annäherung des Kopplungsmechanismus 112 an die intrakorporal einführbare Modulhalterung 114 entsteht. Der Magnet 138 und der Magnet 194 sind dazu eingerichtet, den Modulkopf 102 an die intrakorporal einführbare Modulhalterung 114 anzukoppeln.
Grundsätzlich werden als Magnete 134, 194 Neodym-Magnete (NdFeB) eingesetzt (auch extrakorporal), die im Temperaturbereich von bis ca. 150° C ihre Magnetisierung nicht verlieren (Magnetisierungsgüte: N42SH) und somit einen Autoklav-Sterilisationsprozess problemlos überstehen. Mittels der Magnete 134, 194 können Haltekräfte von bis zu 10 kN erreicht werden (intra- und extrakorporal). Die magnetische Wirkung kann auch über magnetische Partikel (Magnetpulver) und/oder ferromagnetische Partikel erfolgen, die über Spritzguss in kunststoff-basierte intrakorporal einführbare Modulhalterungen, Modulköpfe und extrakorporale Modulhalterungen eingebracht werden (PBM = polymer bonded magnets).
Ferromagnetische Partikel können vor oder nach der Einarbeitung in den Kunststoff über starke externe Magnete magnetisiert werden. 2023P00163EP - 51 - KARL STORZ SE & Co. KG
Es ist auch denkbar, dass in anderen, nicht dargestellten Ausführungsformen das intrakorporale Kopplungssystem ein Gewinde oder einen Magneten umfasst, bzw. auf einer Gewindekopplung oder einer magnetischen Kopplung beruht.
Alternativ oder zusätzlich kann das intrakorporale Kopplungssystem 182 einen Bajonettverschluss (nicht dargestellt) umfassen, beispielsweise anstelle des Gewindes 134 und des Gewindes 254.
Nachdem der Modulkopf 102 an den Endoskopschaft 118 angekoppelt wurde, kann die Endoskophülse 60 von distal axial auf den Endoskopschaft 118 geschoben werden. Ein zum Einführen in die Kavität vorgesehener distaler Abschnitt der Endoskophülse 60 ist fluiddicht und gasdicht ausgebildet. Dadurch wird ein Eintritt von Körperflüssigkeiten in den Hohlraum 206 zumindest im Wesentlichen verhindert. Die Endoskophülse 60 kann nach dem Aufschieben mittels eines Befestigungsmechanismus 252 an dem Endoskopschaft 118 lösbar befestigt werden, beispielsweise geschraubt werden.
Die Endoskophülse 60 umfasst eine Abbildungsoptik 210, die dazu eingerichtet ist, mit der Bilderfassungseinrichtung (nicht dargestellt, siehe Fig. 2) des Kameramoduls 100 zur Erzeugung von Bilddaten zusammenzuwirken. Die Abbildungsoptik 210 umfasst eine Objektivlinse 211 . Die Abbildungsoptik 210 ist an einem distalen Endabschnitt 258 angeordnet. Eine distale Endfläche 262 der Endoskophülse 60 ist teilweise durch die Abbildungsoptik 210 ausgebildet. Die Abbildungsoptik 210 umfasst ferner ein Sichtfenster 260, das die distale Endfläche 262 teilweise ausbildet. In dem dargestellten Zustand, dem Einsatzzustand des Endoskopiesystems 20, ist der distale Endabschnitt 258 der Endoskophülse 60 distal von der distalen Endfläche 240 des Kameramoduls 100 bzw. Modulkopfes 102 angeordnet. Die Abbildungsoptik 210 ist derart angeordnet, dass der Objektbereich mittels der Abbildungsoptik 210 auf die Bilderfassungssensorik abbildbar ist. Dadurch können endoskopische Bilder erzeugbar sein.
Außerdem umfasst die Endoskophülse 60 eine Beleuchtungseinheit 208, die dazu eingerichtet ist, Beleuchtungslicht für den Objektbereich bereitzustellen. Die Beleuchtungseinheit 208 umfasst zumindest zwei Streulinsen 246, die an der distalen Endfläche 262 angeordnet sind und dazu eingerichtet sind, Beleuchtungslicht aus der Endoskophülse 60 auszukoppeln, insbesondere nach distal. Die Beleuchtungseinheit 208 umfasst ferner zumindest einen Lichtleiter 248 und einen Lichtleiteranschluss 250. Das Beleuchtungslicht ist an dem 2023P00163EP - 52 - KARL STORZ SE & Co. KG
Lichtleiteranschluss 250 in die Endoskophülse einkoppelbar und mittels des Lichtleiters 248 entlang der Endoskophülse 60 zu der Streulinse 246 führbar. Je Streulinse 246 kann ein Lichtleiter 248 vorgesehen sein. Das Beleuchtungslicht wird extern mittels einer Lichtquelle erzeugt. Alternativ oder zusätzlich kann die Endoskophülse 60 LEDs umfassen (nicht dargestellt) die an der distalen Endfläche 262 angeordnet sind und/oder dazu eingerichtet sind, das Beleuchtungslicht zu erzeugen.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung des Kameramoduls 100 in der extrakorporalen Konfiguration. Das Kameramodul 100 ist an den proximalen Abschnitt 122 des zweiten Endoskopschafts 124 angekoppelt. Genauer ist der Modulkopf 102 an die extrakorporale Modulhalterung 120 angekoppelt. Der Endoskopschaft 124 und die extrakorporale Modulhalterung 120 bilden die Endoskopvorrichtung 80 aus, die ein Teil des Endoskopiesystems 90 sind.
Der Endoskopschaft 124 weist den distalen Abschnitt 121 und den proximalen Abschnitt 122 auf. Der distale Abschnitt 121 kann für eine endoskopische Bilderfassung durch die Bauchdecke 226 in die Kavität des Patienten eingeführt werden. Der proximale Abschnitt 122 verbleibt außerhalb der Kavität. An den proximalen Abschnitt 122 ist die extrakorporale Modulhalterung 120 angekoppelt.
Der proximale Abschnitt 122 bildet einen Okulartrichter 266 aus. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass der proximale Abschnitt 122 einen Gewindeanschluss (nicht dargestellt) ausbildet, beispielsweise einen C-Mount. Die extrakorporale Modulhalterung 120 kann entsprechend ausgebildet sein, an den Gewindeanschluss ankoppelbar zu sein, beispielsweise kann die extrakorporale Modulhalterung 120 ein entsprechendes Gewinde aufweisen. Der Endoskopschaft 124 kann beispielsweise ein gängiges starres Endoskop umfassen und/oder gemäß gängigen Endoskopen funktionieren. Der Endoskopschaft 124 ist dazu eingerichtet, eine Abbildung des Objektbereichs zu erstellen und die Abbildung entlang des Endoskopschafts 124 von dem distalen Abschnitt 121 zu dem proximalen Abschnitt 122 zu führen. Der Endoskopschaft 124 kann entsprechend ein optisches System 274 umfassen, umfassend eine Objektivlinse 276 im distalen Abschnitt 121 , die dazu eingerichtet ist, den Objektbereich abzubilden, zumindest eine Stablinse 278, die dazu eingerichtet ist, die Abbildung entlang des Endoskopschafts zu führen und/oder weiterzuleiten, und eine Okularlinse 280, die dazu eingerichtet ist, die Abbildung aus dem Endoskopschaft 124 auszukoppeln. Bei der Abbildung kann es sich um ein 2023P00163EP - 53 - KARL STORZ SE & Co. KG endoskopisches Bild handeln. Das Kameramodul 100 ist derart von der extrakorporalen Modulhalterung 120 haltbar, dass die Abbildung bzw. das endoskopische Bild extrakorporal erfassbar ist und Bilddaten erzeugbar sind. Die Bilddaten werden, wie bereits im Zusammenhang mit der Fig. 4 beschrieben, an die Steuereinheit 132 und die Anzeigevorrichtung 230 mittels des Modulanschlusses 130 übermittelt. Die Anzeigevorrichtung ist dazu eingerichtet, eine Darstellung 234 des Objektbereichs anhand der Bilddaten und/oder des extrakorporal erfassten endoskopischen Bilds zu erzeugen.
Der Endoskopschaft 124 weist ferner eine Beleuchtungsvorrichtung 268 auf, die in bekannter Weise Beleuchtungslicht für die Bilderfassung bereitstellt. Gemäß Fig. 5 umfasst die Beleuchtungsvorrichtung 268 Lichtleiter, die sich entlang des Endoskopschafts 124 erstrecken, und einen Lichtleiteranschluss 270, mittels dessen das Beleuchtungslicht in den Endoskopschaft 124 einkoppelbar ist.
Die extrakorporale Modulhalterung 120 ist separat von dem Endoskopschaft 124 ausgebildet und an den Okulartrichter 266 ankoppelbar bzw. lösbar befestigbar. In der extrakorporalen Konfiguration ist die extrakorporale Modulhalterung 120 an den Okulartrichter 266 angekoppelt. Der Kopplungsmechanismus 112 des Kameramoduls 100 ist dazu eingerichtet, in der extrakorporalen Konfiguration, in der das endoskopische Kameramodul 100 extrakorporal einsetzbar ist, den Modulkopf 102 an die extrakorporale Modulhalterung 120 anzukoppeln. Das Kameramodul 100 ist also wahlweise intrakorporal einsetzbar, wie es in der Fig. 4 gezeigt ist, oder extrakorporal einsetzbar, wie es in der Fig. 5 gezeigt ist. In beiden Konfigurationen wird der Modulkopf 102 mittels desselben Kopplungsmechanismus 112 gehalten. Gemäß Fig. 3 bis 5 umfasst der Kopplungsmechanismus 112 den Magneten 138 und/oder das Gewinde 134.
Die extrakorporale Modulhalterung 120 umfasst einen proximalen Abschnitt 123 und einen Endoskopverbindungsabschnitt 212. Der Endoskopverbindungsabschnitt 212 ist dazu eingerichtet, lösbar an den proximalen Abschnitt 122, wie gezeigt etwa den Okulartrichter 266, des Endoskopschafts 124 befestigt zu werden. Ferner ist der Endoskopverbindungsabschnitt 212 lösbar von dem proximalen Abschnitt 123 der extrakorporalen Modulhalterung 120 befestigt bzw. lösbar an dem proximalen Abschnitt 123 befestigt.
Die extrakorporale Modulhalterung 120 ist zweiteilig ausgebildet und umfasst ein erstes Teil 214 und ein zweites Teil 216, die lösbar miteinander befestigbar sind. 2023P00163EP - 54 - KARL STORZ SE & Co. KG
Der proximale Abschnitt 123 der extrakorporalen Modulhalterung 120 ist durch das zweite Teil 216 ausgebildet und der Endoskopverbindungsabschnitt 212 durch das erste Teil 214. Das erste Teil 214 ist dazu eingerichtet, an dem proximalen Abschnitt 122 des Endoskopschafts 124 befestigt zu werden und das zweites Teil 216 ist dazu eingerichtet, das Kameramodul 100 zu halten. Das Kameramodul 100 kann bei einer Montage zunächst an den zweiten Teil 216 ankoppelbar sein und danach das zweite Teil 216 an das erste Teil 214 koppelbar sein. Das zweite Teil 216 kann etwa auf das erste Teil 214 aufgesteckt werden. Ein geeigneter Kopplungsmechanismus kann dazu vorgesehen sein (nicht im Detail dargestellt). Ein distaler Abschnitt des zweiten Teils 216 kann auf einen proximalen Abschnitt des ersten Teils 214 aufgesteckt werden bzw. aufsteckbar sein.
Die extrakorporale Modulhalterung 120 umfasst eine Abbildungsoptik 218, die dazu eingerichtet ist, mit der Bilderfassungseinrichtung (siehe Fig. 2) des Kameramoduls 100 zur Erzeugung von Bilddaten zusammenzuwirken. Die Abbildungsoptik 218 kann analog zu der Abbildungsoptik 210 der Endoskophülse 60 angeordnet und/oder ausgebildet sein. Die Abbildungsoptik 218 ist auf das optische System 274 abgestimmt. Mittels der Abbildungsoptik 218 ist die Abbildung, die mittels des Endoskopschafts 124 und/oder des optischen Systems 274 erzeugbar, weiterleitbar und/oder aus dem Endoskopschaft 124 auskoppelbar ist, auf die Bilderfassungssensorik des Kameramoduls 100 abbildbar. Die Abbildungsoptik 218 umfasst dazu eine Objektivlinse 264. In der extrakorporalen Konfiguration ist die Abbildungsoptik 218 distal des Kameramoduls 100 angeordnet.
Da das Kameramodul 100 jedoch an dem proximalen Verjüngungsabschnitt 126 gehalten wird, kann das Kameramodul 100 nicht von distal in die extrakorporale Modulhalterung 120 zur Montage eingeführt werden. In dem Einführungspfad ist die Abbildungsoptik 218 angeordnet. Daher ist es vorteilhaft, die extrakorporale Modulhalterung 120 zweiteilig auszubilden. Das Kameramodul 100 kann dann in dem zweiten Teil 216 vormontiert werden und/oder vormontierbar sein.
Die extrakorporale Modulhalterung 120 definiert einen Innenraum 220. Der Modulkopf 102 ist zumindest im Wesentlichen innerhalb des Innenraums 220 angeordnet, wenn der Modulkopf 102 an die extrakorporale Modulhalterung 120 angekoppelt ist, bzw. in der extrakorporalen Konfiguration. Die Abbildungsoptik 218 ist ebenfalls in dem Innenraum 220 angeordnet. 2023P00163EP - 55 - KARL STORZ SE & Co. KG
Der Kopplungsmechanismus 112 und die extrakorporale Modulhalterung 120 bilden gemeinsam ein extrakorporales Kopplungssystem 222 aus. Das extrakorporale Kopplungssystem 222 kann analog zu dem intrakorporalen Kopplungssystem 182 (siehe Fig. 4) ausgebildet sein. Die extrakorporale Modulhalterung 120 bildet ein Gegenstück zu dem Kopplungsmechanismus 112 aus. Der zweite Teil 216 bildet das extrakorporal Kopplungssystem 222 teilweise aus und/oder gemeinsam mit dem Kopplungsmechanismus 112 aus. Die extrakorporale Modulhalterung 120 weist ein Innengewinde 254 auf. Das Gewinde 254 ist an einer Innenseite des zweiten Teils 216 ausgebildet. Das Innengewinde 254 ist als Gegenstück zum Gewinde 134 des Modulkopfes 102 ausgebildet. Der Modulkopf 102 ist dadurch in das zweite Teil 216 und/oder die extrakorporale Modulhalterung 120 einschraubbar.
Zudem umfasst das das extrakorporale Kopplungssystem 222 ein magnetisches Kopplungssystem 192, das wie das magnetische Kopplungssystem 192 gemäß Fig. 4 ausgebildet ist. Aufgrund der Ähnlichkeit wird dasselbe Bezugszeichen verwendet. Die extrakorporale Modulhalterung 120, genauer der zweite Teil 216 bzw. der proximale Abschnitt 123 umfasst einen Magneten 194, der als Gegenstück zum Magnet 138 des Kopplungsmechanismus 112 ausgebildet und angeordnet ist. Der Magnet 194 ist baugleich mit dem Magnet 194, der in der intrakorporal einführbaren Modulhalterung 114 angeordnet ist. Der Magnet 194 ist gegensätzlich gepolt zum Magneten 138 angeordnet, bzw. derart angeordnet, dass eine positive Anziehungskraft bei einer zum Ankoppeln durchgeführten axialen Annäherung des Kopplungsmechanismus 112 an die extrakorporale Modulhalterung 120 entsteht. Der Magnet 138 und der Magnet 194 sind dazu eingerichtet, den Modulkopf 102 an die extrakorporale Modulhalterung 120 anzukoppeln.
Alternativ oder zusätzlich kann das extrakorporale Kopplungssystem 222 einen Bajonettverschluss (nicht dargestellt) umfassen, beispielsweise anstelle des Gewindes 134 und des Gewindes 254.
Die Fig. 6 zeigt eine weitere schematische Darstellung eines medizinischen Bildgebungssystems 10‘. Aufgrund der großen Gemeinsamkeiten wird vorwiegend auf Unterschiede eingegangen. Es kann das Kameramodul 100 gemäß Fig. 2 mit dem Bildgebungssystem 10' verwendet werden.
Das Bildgebungssystem 10' umfasst das erste Endoskopiesystem 20 und das zweite Endoskopiesystem 80. Das erste Endoskopiesystem 20 umfasst das Kameramodul 100 und die erste Endoskopvorrichtung 50‘. Die Endoskopvorrichtung 50' umfasst 2023P00163EP - 56 - KARL STORZ SE & Co. KG einen ersten Endoskopschaft 118‘, jedoch keine Endoskophülse. Im Unterschied zu der Fig. 4 ist ein distaler Abschnitt 116' des Endoskopschafts 118' dazu eingerichtet, den Modulkopf 102 umfangseitig zumindest im Wesentlichen einzufassen. Der Modulkopf 102 kann zumindest im Wesentlichen in eine Öffnung 176' des distalen Abschnitts 116' axial eingeführt werden. Dadurch kann der Modulkopf 102 an die intrakorporal einführbare Modulhalterung 114, die innerhalb der Öffnung angeordnet ist (siehe Fig. 4) angekoppelt werden. Wahlweise kann das Kameramodul 100 auch an die extrakorporale Modulhalterung 120 des zweiten Endoskopiesystems 80 angekoppelt werden. Das Endoskopiesystem 80 kann dem Endoskopiesystem 80 der Fig. 5 entsprechen und/oder einen zweiten Endoskopschaft 124 mit dem proximalen Abschnitt 122 umfassen, an den die extrakorporale Modulhalterung 120 ankoppelbar ist.
Die Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Kameramoduls 100‘, das beispielsweise anstelle des Kameramoduls 100 verwendbar ist. Es wird vorrangig auf Unterschiede zu dem Kameramodul 100 eingegangen.
Das Kameramodul 100' umfasst einen Modulkopf 102‘, einen Modulanschluss 130' und ein optisches Element 106‘, das eine Linse 148 umfasst, die zumindest teilweise eine Abbildungsoptik 150 ausbildet, die dazu eingerichtet ist, den Objektbereich auf der Bilderfassungssensorik 108 abzubilden. Das Kameramodul 100' ist ohne externe Abbildungsoptik (siehe Fig. 4 und 5) betreibbar. Alternativ kann die externe Abbildungsoptik zusätzlich vorgesehen sein. Die Linse 148 ist innerhalb des Gehäuses 110 aufgenommen. Das Gehäuse 110 und/oder das optische Element 106’ umfasst zudem das Sichtfenster 146 gemäß Fig. 2. Die Linse 148 und/oder die Abbildungsoptik 150 definiert einen Bildkegel 158.
Ferner umfasst der Modulkopf 102 eine Beleuchtungsvorrichtung 152, die dazu eingerichtet ist, Beleuchtungslicht zur Beleuchtung des Objektbereichs bereitzustellen. Die Beleuchtungsvorrichtung 152 umfasst zumindest ein Beleuchtungsmittel 154, vorliegend zwei Weißlicht-LEDs. Die LEDs 154 sind an einer distalen Endfläche 240' des Modulkopfes 102' bzw. des Gehäuses 110 angeordnet.
Der Modulanschluss 130' umfasst eine Leitung 166, die an die Steuereinheit 132 anschließbar und/oder angeschlossen ist. Die Leitung 166 umfasst einen Lichtleiter 172. Ferner umfasst der Modulanschluss 130' eine weitere Leitung 167, die einen weiteren Lichtleiter 173 umfasst. Die Leitungen 166, 167 sind als Lichtleiter 172, 173 ausgebildet. Der Modulkopf 102' ist mittels Lichts betreibbar. Der Modulanschluss 2023P00163EP - 57 - KARL STORZ SE & Co. KG
130' umfasst zudem eine optische Schnittstelle 164, mittels derer Licht in den Modulkopf 102' einkoppelbar ist.
Der Modulkopf 102' umfasst eine Energiewandlungseinrichtung 160, die zur Wandlung von Licht in elektrische Energie eingerichtet ist, wobei mittels der gewandelten elektrischen Energie zumindest die Bilderfassungseinrichtung 104 betreibbar ist. Mittels der Energiewandlungseinrichtung 160 ist das mittels der optischen Schnittstelle 164 in den Modulkopf 102' eingekoppelte Licht in elektrische Energie wandelbar. Denkbar ist auch, dass das eingekoppelte Licht (nicht dargestellt) alternativ oder zusätzlich als Beleuchtungslicht verwendbar und/oder verwendet wird. Es kann etwa zu einer Streulinse an der distalen Endfläche führbar sein und aus dem Modulkopf auskoppelbar sein. Vorliegend ist das mittels des weiteren Lichtleiters 173 führbare Licht in elektrische Energie wandelbar bzw. versorgt der weitere Lichtleiter 173 die Energiewandlungseinrichtung 160.
Die Steuereinheit 132 kann eine Versorgungseinheit 298 umfassen, die dazu eingerichtet ist, Licht zu erzeugen. Das erzeugte Licht kann proximal in die Lichtleiter 172, 173 einkoppelbar sein, beispielsweise über einen Stecker 232 des Modulanschlusses 130‘.
Zudem umfasst der Modulkopf 102' eine Signalwandlungseinrichtung 162, die zur Wandlung der Bilddaten, die mittels der Bilderfassungssensorik 108 erzeugbar sind, in Bildlichtsignale zur optischen Bilddatenübertragung eingerichtet ist. Allgemein ist das Kameramodul 100 zur optischen Bilddatenübertragung eingerichtet. Die Signalwandlungseinrichtung 162 ist zudem zur Wandlung von Steuerlichtsignalen in Steuersignale eingerichtet ist, wobei die Bilderfassungseinrichtung 104 mittels der Steuersignale steuerbar ist. Die Bilderfassungseinrichtung 104 umfasst etwa eine Steuereinheit 292, die innerhalb des Gehäuses 110 bzw. im Modulkopf 102' angeordnet ist. Die Steuereinheit 292 ist dazu eingerichtet, eine Bilderfassung zu starten und/oder zu beenden bzw. die Bilderfassungssensorik 108 entsprechend anzusteuern und zu versorgen. Ferner ist die Steuereinheit 292 dazu eingerichtet, Bilddaten zu bearbeiten, verarbeiten, aufzubereiten, zu formatieren, zu filtern und/oder dergleichen. Die Steuereinheit 292 und die Bilderfassungseinrichtung 104 sind mittels der durch die Energiewandlungseinrichtung 160 bereitgestellte elektrische Energie betreibbar.
Der weitere Lichtleiter 173 erstreckt sich entlang des Modulanschlusses 130' und in der intrakorporalen Konfiguration von einem proximalen zu einem distalen Abschnitt 2023P00163EP - 58 - KARL STORZ SE & Co. KG eines Endoskopschafts (siehe etwa Fig. 3 und 6). Durch den weiteren Lichtleiter 173 ist Licht mit einer ersten Leistungsdichte führbar. Im Modulkopf 102' ist der optischen Schnittstelle 164 nachgeordnet ein optoelektrischer Energiewandler 296 angeordnet, der dazu eingerichtet ist, Licht in elektrische Energie zu wandeln. Der optoelektrische Energiewandler weist etwa eine aktive Fläche auf (nicht dargestellt). Zwischen dem Energiewandler 296 und der optischen Schnittstelle 164 bzw. einem distalen Ende des Lichtleiters 173 ist ein optischen Aufweiter 294, ausgebildet als Streuungslinse, angeordnet. Der Aufweiter 294 ist dazu eingerichtet, aus dem Lichtleiter ausgekoppeltes Licht derart aufzuweiten, dass das aufgeweitete Licht mit einer zweiten Leistungsdichte auf die aktive Fläche trifft, die kleiner ist als die erste Leistungsdichte. Dadurch kann distal aus dem Lichtleiter 173 ausgekoppeltes und in den Modulkopf 102' eingekoppeltes Licht in elektrische Energie wandelbar sein, wodurch die Bilderfassungseinrichtung 104 betreibbar ist. Auch die Beleuchtungsmittel 154 bzw. LEDs sind mittels der durch die Energiewandlungseinrichtung 160 bereitgestellt elektrische Energie betreibbar, bzw. werden durch diese Energie betrieben.
Die Signalwandlungseinrichtung 162 umfasst einen elektrooptischen Wandler 284, der als Laserdiode ausgeführt ist, in dem Gehäuse 110 bzw. dem Modulkopf 102' angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, ein elektrisches Bildsignal umfassend die Bilddaten in ein Bildlichtsignal zu wandeln. Dadurch können die Bilddaten optisch zur Steuereinheit 132 übertragen werden. Die Steuereinheit 132 ist dazu eingerichtet, das Bildlichtsignal wieder in ein elektrisches Bildsignal zu wandeln und entsprechend aufzubereiten. Ferner umfasst die Signalwandlungseinrichtung 162 einen optoelektrischen Wandler 288, der als photoempfindliches Element ausgeführt ist, und dazu eingerichtet ist, Steuersignallicht in ein elektrisches Steuersignal zu wandeln. Das Bildlichtsignal und das Steuerlichtsignal umfassen Licht in unterschiedlichen spektralen Bereichen und werden gemeinsam mittels des Lichtleiters 172 entlang eines gemeinsamen Pfads geführt entlang des Modulanschlusses 130' geführt.
Um das Bildlichtsignal in den gemeinsamen Pfad einzukoppeln und das Steuerlichtsignal aus dem gemeinsamen Pfad auszukoppeln, ist ein spektraler Strahlteiler 282 in dem Gehäuse 110 bzw. Modulkopf 102' angeordnet. Der spektrale Strahlteiler 282 ist dazu eingerichtet, Licht in einem spektralen Bereich des Steuerlichtsignals zu reflektieren und Licht in einem spektralen Bereich des Bildlichtsignals durchzulassen. Dadurch wird das Bildlichtsignal zumindest im Wesentlichen ungehindert durch den Strahlteiler 282 durchgelassen und ist in den 2023P00163EP - 59 - KARL STORZ SE & Co. KG
Lichtleiter 172 einkoppelbar. Das Steuerlichtsignal, das aus dem Lichtleiter 172 distalseitig ausgekoppelt wird und in den Strahlteiler 282 eingekoppelt wird, wird hingegen reflektiert und zumindest im Wesentlichen senkrecht zu dem gemeinsamen optischen Pfad abgelenkt. Dadurch ist Bildlichtsignal und das Steuerlichtsignal distal des Strahlteilers 282 auf unterschiedlichen optischen Pfaden geführt. Ferner ist jeweils ein Signalaufbereiter 286, 290 zur Signalaufbereitung des Bildsignals und des Steuersignals vorgesehen. Die Signalwandlungseinrichtung 162 umfasst den Signalaufbereiter 286 und den Signalaufbereiter 290.
Es versteht sich, dass eine komplementäre Signalwandlungseinrichtung und/oder komplementäre Baugruppen auf der proximalen Seite des Lichtleiters 172, etwa in der Steuereinheit 132, vorgesehen sein kann/können. Eine komplementäre Signalwandlungseinrichtung ist nicht dargestellt.
Die Lichtleiter 172, 173 weisen einen Durchmesser von unter 1 mm auf.
Ein Modulanschluss kann grundsätzlich einen Lichtleiter und eine elektrische Leitung aufweisen. Verschiedene Übertragungstechniken können also kombiniert werden. So kann z.B. die Energieversorgung optisch und die bidirektionale Informationsübertragung mittels eines Koaxialkabels (PoC) erfolgen.
Fig. 8 und Fig. 9 zeigen eine schematische Darstellung eines Ausschnitts eines Kameramoduls 100 (Fig. 8) und eines Ausschnitts einer intrakorporal einführbaren Modulhalterung 114 (Fig. 9). Die Modulhalterung 114 und das Kameramodul 100 können gemäß den vorigen Figuren ausgebildet sein. Im Unterschied umfasst der Kopplungsmechanismus 112 einen Bajonettverschluss 196. Die intrakorporal einführbare Modulhalterung 114 und der Kopplungsmechanismus 112 bilden gemeinsam das intrakorporale Kopplungssystem 182 aus, das den Bajonettverschluss 196 umfasst. Der Kopplungsmechanismus 112 weist einen Kopf 302 auf, der an dem Verstärkungsabschnitt 168 des Verjüngungsabschnitts 126 ausgebildet ist. Der Kopf 302 erstreckt sich radial von dem Verstärkungsabschnitt 168. An einer Innenfläche 300 der intrakorporal einführbaren Modulhalterung 114 (Fig. 9) ist eine Führungsnut 304 ausgebildet. Die Führungsnut 304 kann anstelle des Innengewindes 254 gemäß der Fig. 3 ausgebildet sein. Die Führungsnut 304 und der Kopf 302 bilden gemeinsam den Bajonettverschluss 196 aus. Die Führungsnut 304 ist winklig ausgebildet und umfasst einen sich axial erstreckenden Abschnitt, der sich nach distal öffnet, und einen sich daran anschließenden umfangseitig erstreckenden Abschnitt. Der Kopf 302 ist für ein Ankoppeln des 2023P00163EP - 60 - KARL STORZ SE & Co. KG
Modulkopfs 102 an die intrakorporal einführbare Modulhalterung 114 axial in die Führungsnut 304 einschiebbar und in der Führungsnut 304 drehbar. Dadurch ist der Modulkopf 102 gegen eine axiale Verschiebung gesichert. Eine entsprechende Führungsnut 304 kann ist an einer entsprechenden extrakorporalen Modulhalterung angeordnet (nicht dargestellt).
Fig. 10 zeigt eine schematische Darstellung eines Endoskopiesystems 20“. Das Endoskopiesystem 20“ umfasst ein Kameramodul 100“ und eine Endoskopvorrichtung 50“. Im Unterschied zum Kameramodul 100 ist ein Verjüngungsabschnitt 126“ eines Modulkopfes 102“ des Kameramoduls 100“ stufenförmig ausgebildet. In dem Verjüngungsabschnitt 126“ ist ein lochscheibenförmiger Ringmagnet 138“ angeordnet. Der Ringmagnet 138“ bildet mit einem entsprechenden Ringmagnet 194“ ein magnetisches Kopplungssystem 192“ aus. Der Ringmagnet 194“ ist an einem distalen Abschnitt 116“ eines Endoskopschafts 118“ der Endoskopvorrichtung 50“ angeordnet.
Fig. 11 zeigt eine schematische Darstellung eines Endoskopiesystems 20‘“. Das Endoskopiesystem 20‘“ umfasst ein Kameramodul 100‘“ und eine Endoskopvorrichtung 50‘“. Im Wesentlichen unterscheidet sich das Endoskopiesystem 20‘“ durch einen Kopplungsmechanismus 112‘“ und ein intrakorporales Kopplungssystem 182‘“ von den vorigen Endoskopiesystemen 20, 20‘, 20‘“. Die Endoskopvorrichtung 50‘“ umfasst einen Endoskopschaft 118‘“ mit einem distalen Abschnitt 116‘“. Der distale Abschnitt 116‘“ definiert eine Öffnung 176‘“, in die das Kameramodul 100“' zumindest teilweise einführbar ist. Das Kameramodul 100“' ist axial in die Öffnung 176‘“ einführbar. Die Öffnung 176‘“ weist einen Abschnitt 178‘“ auf, der derart ausgeformt ist, dass eine proximale Kontur 180“' eines Modulkopfes 102‘“ des Kameramoduls 100“', insbesondere ein Verjüngungsabschnitt 126‘“ des Modulkopfes 102‘“, derart nachgebildet ist, dass eine zumindest im Wesentlichen formschlüssige Verbindung herstellbar ist, wenn der Modulkopf 102‘“ an eine intrakorporal einführbare Modulhalterung 114‘“ angekoppelt ist. Die intrakorporal einführbare Modulhalterung 114‘“ ist teilweise innerhalb der Öffnung 176‘“ angeordnet. Der distale Abschnitt 116‘“ ist dazu eingerichtet, den Modulkopf 102‘“ umfangseitig zumindest im Wesentlichen einzufassen. Der Modulkopf 102‘“ ist umfangseitig vollständig in die Öffnung 176‘“ eingebracht.
Ferner weist der distale Abschnitt 116‘“ eine Beleuchtungseinheit 200“' auf, die dazu eingerichtet ist, Beleuchtungslicht für einen Objektbereich bereitzustellen. Die Beleuchtungseinheit 200“' ist zumindest teilweise in einer Wandung 306 des 2023P00163EP - 61 - KARL STORZ SE & Co. KG
Endoskopschafts 118‘“ angeordnet, die eine radiale Begrenzung der Öffnung 176‘“ definiert. Die Wandung 306 ist als Gegenstück zur äußeren Kontur des Modulkopfes 102‘“ ausgebildet. Die Beleuchtungseinheit 200‘“ weist zumindest einen Lichtleiter 308 auf, mittels dessen Beleuchtungslicht entlang des Endoskopschafts 118‘“ führbar ist und am distalen Abschnitt 116‘“ aus dem Endoskopschaft 118‘“ auskoppelbar ist. Die Beleuchtungsvorrichtung 200“' weist ferner nicht dargestellte optische Elemente auf, mittels derer das Beleuchtungslicht auskoppelbar ist. Die optischen Elemente sind radial außerhalb des Modulkopfes 102‘“ angeordnet.
Der Kopplungsmechanismus 112‘“ ist an dem Verjüngungsabschnitt 126‘“ angeordnet und umfasst eine Montagevertiefung 140, die dazu eingerichtet ist, von einem Halteelement 142 zur Kopplung hintergriffen zu werden. Das Halteelement 142 ist an der intrakorporal einführbaren Modulhalterung 114‘“ angeordnet. Die intrakorporal einführbare Modulhalterung 114‘“ und der Kopplungsmechanismus 112‘“ bilden gemeinsam ein intrakorporales Kopplungssystem 182‘“ aus. Die Montagevertiefung 140 ist in einen Verstärkungsabschnitt 168‘“ des Verjüngungsabschnitts 126‘“ eingebracht. Die Montagevertiefung 140 ist als Ringnut 144 ausgebildet, die sich entlang des gesamten Umfangs des Verjüngungsabschnitts 126‘“ erstreckt.
Das intrakorporale Kopplungssystem 182‘“ umfasst also das Halteelement 142 und die Montagevertiefung 140. Das Halteelement 142 ist derart an dem distalen Abschnitt 116‘“ angeordnet, dass es in der Hintergreifstellung und/oder der intrakorporalen Konfiguration in die Öffnung 176‘“ nach radial innen hineinragt. Dadurch hintergreift das Halteelement 142 die Montagevertiefung 140 zur Kopplung. Gemäß Fig. 11 umfasst das intrakorporale Kopplungssystem 182‘“ zwei Halteelemente 142, die auf radial gegenüberliegenden Seiten des distalen Abschnitts 116‘“ angeordnet sind.
Das Halteelement 142 ist radial bewegbar. Das Halteelement 142 ist innerhalb der Öffnung 176‘“ radial bewegbar gelagert. Das Halteelement 142 kann etwa durch den Verjüngungsabschnitt 126‘“ nach radial außen bewegbar sind, wenn der Modulkopf 102‘“ axial in die Öffnung 176‘“ zur Ankopplung geführt wird.
Das intrakorporale Kopplungssystem 182‘“ umfasst zudem ein Federelement 184 (je Halteelement), das dazu eingerichtet ist, das Halteelement 142 in einer Hintergreifstellung zu halten, in der das Halteelement 142 zumindest teilweise die Montagevertiefung 140 hintergreift. Das Federelement 184 drückt das Halteelement 142 nach radial innen und in der intrakorporalen Konfiguration, in der das 2023P00163EP - 62 - KARL STORZ SE & Co. KG
Halteelement in der Hintergreifstellung ist, auf eine Außenseite des Modulkopfes 102‘“. Im Speziellen drückt das Federelement 184 das Halteelement 142 in die Ringnut 144. Das intrakorporale Kopplungssystem 182‘“ ist als Raste ausgebildet. Der Modulkopf 102‘“ ist in der intrakorporalen Modulhalterung 114‘“ einrastbar. Zum Entkoppeln des Kameramoduls 100‘“ bzw. des Modulkopfes 102‘“ kann der Modulkopf 102‘“ axial nach distal bewegt werden, wodurch sich das Federelement 184 komprimiert und das Halteelement 142 den Modulkopf 102‘“ freigibt. Die Ringnut 144 und/oder die Montagevertiefung 140 kann entsprechend ausgeformt sein und/oder eine geeignete Kontur aufweisen, die auf die auf den Modulkopf 102‘“ einwirkenden Kräfte abgestimmt sind.
Die Fig. 12 zeigt ein dem intrakorporalen Kopplungssystem 182‘“ entsprechendes extrakorporales Kopplungssystem 222‘“. Wie bereits beschrieben, sind das intrakorporale Kopplungssystem 182‘“ und das extrakorporale Kopplungssystem 222‘“ zumindest im Wesentlichen funktionsgleich ausgebildet. Das extrakorporale Kopplungssystem 222‘“ ist zweiteilig ausgebildet und umfasst das Halteelement 142, das dazu eingerichtet ist, die Montagevertiefung 140 des Kameramoduls 100“' (siehe Fig. 11 ) zur Kopplung zumindest teilweise zu hintergreifen. Das Halteelement 142 des extrakorporalen Kopplungssystems 222‘“ ist ebenso radial bewegbar und weist das Federelement 184 auf, das dazu eingerichtet ist, das Halteelement 142 in einer Hintergreifstellung zu halten, in der das Halteelement 142 zumindest teilweise die Montagevertiefung 140 hintergreift. In der extrakorporalen Konfiguration und der intrakorporalen Konfiguration kann der Modulkopf 102‘“ an der Montagevertiefung 140 durch das Halteelement 142 gehalten werden, entsprechend mittels des extrakorporalen Modulhalterung 222‘“ oder der intrakorporal einführbaren Modulhalterung 114‘“. Das Federelement 184 und das Halteelement 142 sind an einem proximalen Endabschnitt der extrakorporalen Modulhalterung 120“' angeordnet. Es ist denkbar, dass die extrakorporale Modulhalterung 120“' derart biegbar ausgebildet ist, dass das Kameramodul 100“' von proximal in die extrakorporale Modulhalterung 120“' einführbar ist. Beispielsweise kann ein proximaler Abschnitt der extrakorporalen Modulhalterung 120“' geschlitzt ausgebildet sein. Wiederum denkbar ist, dass eine Abbildungsoptik 218‘“ der extrakorporalen Modulhalterung 120“' nach einem Einschieben des Kameramoduls 100“' von distal in der Modulhalterung 120“' befestigbar ist. Wiederum ist es denkbar, dass die Modulhalterung 120“' zweiteilig ausgebildet ist (nicht dargestellt, siehe beispielsweise Fig. 5). 2023P00163EP - 63 - KARL STORZ SE & Co. KG
Fig. 13 zeigt einen proximalen Abschnitt 123' einer extrakorporalen Modulhalterung 120‘, die einteilig ausgebildet ist. Mit einteilig ausgebildet ist ein Hauptkörper gemeint, der einen Endoskopverbindungsabschnitt (nicht dargestellt) und den proximalen Abschnitt 123' definiert. In anderen Worten ist der proximale Abschnitt 123' einstückig mit dem Endoskopverbindungsabschnitt ausgebildet. Eine Abbildungsoptik (nicht dargestellt) kann zusätzlich angeordnet sein. Aufgrund der großen Gemeinsamkeiten, wird vorrangig auf Unterschiede eingegangen. Das Kameramodul 100“' mit der Montagevertiefung 140, die als Ringnut 144 ausgebildet ist, ist mit der extrakorporalen Modulhalterung 120' verwendbar bzw. ist die extrakorporale Modulhalterung 120' dazu vorgesehen, das Kameramodul 100“' zu halten.
Es ist ein extrakorporales Kopplungssystem 222' zu sehen, das als Ring- Schnappverbindung ausgebildet ist.
Ein proximaler Endabschnitt 224' der extrakorporalen Modulhalterung 120' definiert ein Halteelement 142‘. Das Kameramodul 100“' ist in den Endabschnitt 224' einbringbar und innerhalb des Endabschnitts 224' durch das Halteelement 142' haltbar.
Der proximale Abschnitt 123' bzw. der Endabschnitt 224' ist radial erweiterbar ausgebildet. Fig. 14 zeigt eine schematische Darstellung einer Ansicht von proximal auf den proximalen Abschnitt 123' bzw. den Endabschnitt 224‘. Man erkennt, dass der proximale Endabschnitt 224' drei Schlitze 310' umfasst, zwischen denen sich umfangseitig drei Halteelemente 142' erstrecken. Jedes Halteelement 142' umfasst einen Abschnitt 190‘, der radial bewegbar ist und der zum Hintergreifen der Montagevertiefung 140 des Kameramoduls 100“' vorgesehen ist. Jedes Halteelement 142' umfasst zudem einen Biegeabschnitt 188‘, der sich entlang des proximalen Abschnitts 123' erstreckt (siehe Fig. 13). Zwischen den Biegeabschnitten 188' ist ein Aufnahmeraum 312' definiert, in den das Kameramodul 100“' von proximal einschiebbar ist. Beim Einschieben des Kameramoduls 100“' von proximal biegen sich die Halteelemente 142' nach radial außen. Die Biegeabschnitte 188' der Halteelemente 142' sind entsprechend ausgebildet hinsichtlich ihres Materials und ihrer Wandstärke. Der Abschnitt 190' des Halteelements 142' ist derart ausgebildet, dass er eine formschlüssige Verbindung mit der Ringnut 144 in der extrakorporalen Konfiguration ausbildet. Der Abschnitt 190' weist eine proximale Fase 314' und eine distale Fase 316' aus, die ein Einschieben des Kameramoduls 100“' respektive ein Lösen der Kopplung vereinfachen. 2023P00163EP - 64 - KARL STORZ SE & Co. KG
Die Fig. 15 zeigt eine schematische Darstellung eines distalen Abschnitts 116“ eines Endoskopschafts 182“, der gemeinsam mit dem Kameramodul 100‘“ einen intrakorporalen Kopplungsmechanismus 182“ ausbildet. Der intrakorporale Kopplungsmechanismus 182“ entspricht dem extrakorporalen Kopplungsmechanismus 222‘. Eine intrakorporal einführbare Modulhalterung 114“ des Kopplungsmechanismus 182“ umfasst ein Halteelement 142“. Das Halteelement 142“ erstreckt sich an einer Innenseite 186“ des Endoskopschafts 118“ entlang zumindest im Wesentlichen des gesamten Umfangs. Das Halteelement 142“ ist geschlitzt ausgebildet (nicht dargestellt), wodurch es radial bewegbar/biegbar ist. Das Halteelement 142“ umfasst einen Biegeabschnitt 188“, mittels dessen ein Abschnitt 190“ des Halteelements 142“ radial bewegbar ist, der zum Hintergreifen der Montagevertiefung 140 des Kameramoduls 100“' vorgesehen ist. Das Halteelement 142“ ist als ringförmiger Vorsprung ausgebildet, der sich nach von der Innenseite 186‘“ nach radial innen erstreckt. Das Halteelement 142“ erstreckt sich in eine Öffnung 176“ des Endoskopschafts 118“ hinein. Das Kameramodul 100“' ist in die Öffnung 176“ einschiebbar. Beim Einschieben biegt sich das Halteelement 142“ nach radial außen, wenn der Abschnitt 190“ einen Modulanschluss 130“' des Kameramoduls 100“' kontaktiert. Beim Erreichen einer Einsatzposition des Kameramoduls 100“' innerhalb des Endoskopschafts 118“ rastet das Halteelement 142“ bzw. der Abschnitt 190“ in die Montagevertiefung des Kameramoduls 100“' ein und hält den Modulkopf 102‘“ in der Einsatzstellung bzw. der intrakorporalen Konfiguration. Der Abschnitt 190“ weist eine proximale Fase 318' und eine distale Fase 320' aus, die ein Einschieben des Kameramoduls 100“' und/oder ein Lösen der Kopplung vereinfachen.
Die Fig. 16 zeigt eine schematische Darstellung eines im Vergleich zur Fig. 15 geringfügig unterschiedlichen intrakorporalen Kopplungsmechanismus 182“. Daher wird dieselbe Anzahl an Hochkommata verwendet. Der Abschnitt 190“ weist im Unterschied lediglich die proximale Fase 318“ auf. Die distale Seite des Abschnitts 190“ ragt in der intrakorporalen Konfiguration bzw. Hintergreifstellung zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der Innenseite 186“ des Endoskopschafts 118“ in die Öffnung 176“ hinein. Die Montagevertiefung 140 des Kameramodul 100“' ist entsprechend ausgebildet, dass eine der Anschnitt 190“ eine formschlüssige Verbindung mit der Montagevertiefung 140 in der intrakorporalen Konfiguration bildet. Durch die senkrechte Seite des Abschnitts 190“ wird eine sichere Haltung in der intrakorporalen Konfiguration erreicht. Ein Verschieben des Kameramoduls 100“' nach proximal wird erschwert. 2023P00163EP - 65 - KARL STORZ SE & Co. KG
Fig. 17 und 18 zeigen eine weitere Ausführungsform eines Endoskopiesystems 20““. Fig. 17 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausschnitts des Endoskopiesystems 20““ in einer Seitenansicht. Fig. 18 zeigt eine schematische Darstellung das Endoskopiesystems 20““ in Ansicht von distal. Ein distaler Abschnitt 116““ eines Endoskopschafts 118““ ist schalenförmig ausgebildet. Der distale Abschnitt 116““ definiert einen Aufnahmeraum 204, in den der Modulkopf 102 des Kameramoduls 100 seitlich einführbar ist. Der Modulkopf 102 ist seitlich in den Aufnahmeraum 204 einbringbar. Der Aufnahmeraum 204 ist seitlich geöffnet. Der distale Abschnitt 116““ bildet den Aufnahmeraum 204 aus. Der distale Abschnitt 116““ bildet eine seitliche Öffnung 326 aus und weist eine Seitenwand 328 auf. Im Bereich der Öffnung 326 weist die Seitenwand 328 einen Abstand 324 auf, der kleiner ist als ein Durchmesser 322 des Modulkopfes 102. Der distale Abschnitt 116““ ist biegsam ausgebildet. Wenn der Modulkopf 102 seitlich in den Aufnahmeraum 204 bewegt wird, biegt sich die Seitenwand 328 derart, dass sich die Öffnung 326 vergrößert. Ist der Modulkopf 102 in der intrakorporalen Konfiguration angeordnet und/oder in den Aufnahmeraum 204 eingebracht, biegt sich die Seitenwand 328 zurück. Der distale Abschnitt 116““ schnappt ein. Der distale Abschnitt 116““ ist wie ein Rohrschellenclip ausgebildet.
Die Fig. 19 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Kameramoduls 100““ und den distalen Abschnitt 116' des Endoskopschafts 118' in einer schematischen Darstellung. Diese Ausführungsform ist mit den bereits beschriebenen Ausführungsformen kombinierbar.
Ein Modulkopf 102““ des Kameramoduls 100““ umfasst eine Beleuchtungsvorrichtung 152““, die dazu eingerichtet ist, Beleuchtungslicht zur Beleuchtung des Objektbereichs bereitzustellen. Die Beleuchtungsvorrichtung 152““ umfasst das Beleuchtungsmittel 154““. Das Beleuchtungsmittel 154““ ist derart seitlich an dem Gehäuse 110““ angeordnet, dass eine optische Achse 156““ des Beleuchtungsmittels 154““ einen Bildkegel 158 der Bilderfassungseinrichtung 104““ nicht schneidet. Die optische Achse 156““ ist zumindest im Wesentlichen radial orientiert. In der intrakorporalen Konfiguration schneidet die optische Achse 156““ den distalen Abschnitt 116‘.
Der distale Abschnitt 116' ist zumindest abschnittsweise zumindest teiltransparent ausgebildet. Eine Wandung 338, die eine Öffnung 176' definiert und/oder den Modulkopf 102““ in der intrakorporalen Konfiguration einfasst, ist aus Polyamid 2023P00163EP - 66 - KARL STORZ SE & Co. KG ausgebildet. Der distale Abschnitt 116' ist dazu eingerichtet, Licht nach distal umzulenken und zumindest teilweise an einem distalen Ende 202' des distalen Abschnitts 116' aus dem Endoskopschaft 118' auszukoppeln. Dazu umfasst der distale Abschnitt 116' ein Spiegelelement 334, das in der Wandung 338 angeordnet ist. Das Spiegelelement 334 ist in einem Winkel von 45° relativ zur Längsachse 101 ' des Endoskopschafts 118' angeordnet. In der intrakorporalen Konfiguration schneidet die optische Achse 156““ das Spiegelelement 334. Das durch das Beleuchtungsmittel 154““ entlang der optischen Achse 156““ bereitgestellte Beleuchtungslicht wird dadurch nach distal umgelenkt und am distalen Ende 202' ausgekoppelt. Dadurch wird der Objektbereich beleuchtet.
Der Modulkopf 102““ und/oder die Beleuchtungsvorrichtung 152““ umfasst zwei weitere Beleuchtungsmittel 330 die axial hintereinander angeordnet sind. Die Beleuchtungsmittel 330 und das Beleuchtungsmittel 154““ sind axial hintereinander seitlich an dem Gehäuse 110““ angeordnet. Die weiteren Beleuchtungselemente 330 weisen jeweils eine weitere optische Achse 332 auf, die parallel zu der optischen Achse 156““ angeordnet bzw. orientiert sind. Auch diese optischen Achsen 332 schneiden in der intrakorporalen Konfiguration die Wandung 338. Die Wandung 338 umfasst zwei weitere Spiegelelemente 336, die derart angeordnet sind, dass jeweils eine der optischen Achsen 332 ein entsprechendes Spiegelelement 336 schneidet. Auch die weiteren Spiegelelemente 336 sind wie das Spiegelelement 334 angeordnet und/oder schließen einen Winkel von 45° mit der Längsachse 101 ' ein.
Die Beleuchtungsmittel 154““, 330 sind farbige LEDs. Eines der Beleuchtungsmittel 154““, 330 ist eine rote LED, eines eine grüne LED und eines eine blaue LED. Jedem Beleuchtungsmittel 154““, 330 ist ein Spiegelelement 334, 336 zugeordnet, mit dem das Beleuchtungsmittel 154““, 330 in der intrakorporalen Konfiguration zusammenwirkt. Die Spiegelelemente 334, 336 sind jeweils teildurchlässig und teilreflektieren ausgebildet. Die Spiegelelemente 334, 336 sind dazu eingerichtet, Licht des Emissionswellenlängenbereichs des zugeordneten Beleuchtungsmittels 154““, 330 zu reflektieren (entsprechend roter, grüner oder blauer Wellenlängenbereich) und Licht außerhalb dieses Wellenlängenbereichs durchzulassen. Das hintere Beleuchtungsmittel 154““ ist etwa eine rote LED. Das Spiegelelement 334 ist dazu eingerichtet, rotes Licht zu reflektieren. Die Spiegelelemente 336 sind dazu eingerichtet, rotes Licht durchzulassen. Das mittlere Beleuchtungsmittel 330 ist etwa eine grüne LED. Das entsprechende Spiegelelement 336 ist dazu eingerichtet, grünes Licht zu reflektieren und das distale Spiegelelement 336 dazu eingerichtet, grünes und rotes Licht durchzulassen. Das entsprechend 2023P00163EP - 67 - KARL STORZ SE & Co. KG emittierte Licht der Beleuchtungsmittel 154““, 330 wird dadurch auf einen gemeinsamen optischen Pfad 340 geführt und distal als Beleuchtungslicht bereitgestellt und aus dem Endoskopschaft 118' ausgekoppelt.
Der distale Abschnitt 116““ ist also dazu eingerichtet, durch die Beleuchtungseinheit 152““ bereitgestelltes Licht auf einen gemeinsamen optischen Pfad 340 zu lenken.
Auf einer gegenüberliegenden Seite des distalen Abschnitts 116' und/oder des Modulkopfes 102““ sind weitere Beleuchtungsmittel 342 und weitere Spiegelelemente 344 angeordnet, die analog zu den Beleuchtungsmitteln 156““, 330 und Spiegelelementen 334, 336 ausgebildet sind.
Die Fig. 20 und 21 zeigen ein Endoskopiesystem 20, das sich lediglich geringfügig von dem Endoskopiesystem 20 der Fig. 4 unterscheidet. Es wird daher vorrangig auf Unterschiede eingegangen. Der Modulkopf 102 des Kameramoduls 100 weist das Außengewinde 134 auf, das gemeinsam mit dem Innengewinde 254 des Endoskopschafts 118 das intrakorporale Kopplungssystem 182 ausbildet. Zur Ankopplung des Modulkopfes 102 an den Endoskopschaft 118 wird zunächst der Modulanschluss 130 durch den Kanal 256 des Endoskopschafts 118 geschoben. Der Stecker (nicht dargestellt) des Modulanschlusses 130 ist entsprechend ausgebildet, dass er durch den Kanal 256 führbar ist. Daraufhin wird der Modulkopf 102 auf den Endoskopschaft 118 aufgeschraubt. In diesem Zustand kann eine Endoskophülse 60' auf den Endoskopschaft 118 und den Modulkopf 102 stülpbar und/oder schiebbar sein bzw. der Endoskopschaft 118 gemeinsam mit dem Modulkopf 102 von proximal in die Endoskophülse 60' geschoben werden.
Die Endoskophülse 60' unterscheidet sich lediglich geringfügig von der Endoskophülse 60. Im Unterschied weist die Endoskophülse 60' eine Beleuchtungseinheit 208' umfassend LEDs 350 auf, die an einer distalen Endfläche 348 der Endoskophülse 60' angeordnet sind. Die LEDs 350 sind Weißlicht-LEDs. An der Endfläche 348 ist zudem eine Abbildungsoptik 210' umfassend eine Objektivlinse 211 ‘ angeordnet. Die Objektivlinse 211 ‘ bildet die distale Endfläche 348 abschnittsweise aus. Die Endoskophülse 60' ist derart ausgebildet, dass ein Hohlraum 206' der Endoskophülse 60' fluiddicht gegenüber der Umgebung ist. Der Endoskopschaft 118 und der Modulkopf 102 sind in dem Hohlraum 206' in der intrakorporalen Konfiguration angeordnet. Körperflüssigkeiten treten daher nicht in den Hohlraum 206' ein und kommen nicht in Kontakt mit dem Modulkopf 102. Der Endoskopschaft 118 wird gemeinsam mit dem Modulkopf 102 von proximal in die 2023P00163EP - 68 - KARL STORZ SE & Co. KG abgedichtete Endoskophülse 60' eingebracht. Die Endoskophülse 60' umfasst einen Anschlag 346, der eine axiale Position des Modulkopfs 102 und des Endoskopschafts 118 festlegt. Dadurch kann ein Abstand des Modulkopfs zur Objektivlinse festgelegt und eine gleichbleibende, reproduzierbare Bilderfassung ermöglicht werden. An dem proximalen Abschnitt 117 des Endoskopschafts 118 ist die Endoskophülse 60' mittels eines Befestigungsmechanismus 252' an dem Endoskopschaft 118 befestigbar. Der Befestigungsmechanismus 252' umfasst eine Schraube 352, die seitlich in den Endoskopschaft 118 einschraubbar ist.
Fig. 22 zeigt wiederum eine geringfügig unterschiedliche Endoskophülse 60“. Die Endoskophülse 60“ umfasst keine Beleuchtungsvorrichtung. Stattdessen umfasst das Kameramodul, lediglich beispielhaft das Kameramodul 100‘, eine Beleuchtungsvorrichtung 152. Diese kann LEDs umfassen (wie dargestellt) oder alternativ mittels Lichtleitern versorgbar sein, die sich entlang des Modulanschlusses 130' erstrecken. Die Endoskophülse 60“ ist am distalen Ende 352 offen ausgebildet. Die Endoskophülse 60“ schließt am distalen Ende 352 bündig mit dem Modulkopf 102' ab. Gemäß dieser Ausführungsform kommen beim intrakorporalen Einsatz Körperflüssigkeiten in Kontakt mit dem Kameramodul 100‘. Dieses ist entsprechend hinsichtlich der Dichtigkeit und Sterilisierbarkeit bzw. Aufbereitbarkeit ausgebildet.
Am proximalen Abschnitt 117 weist der Endoskopschaft 118 einen sich radial nach außen erstreckenden Vorsprung 354 auf, der einen Montageabschnitt 356 für die Endoskophülse 60“ definiert. Ein Befestigungsmechanismus 252“ kann wiederum eine Schraube 352' aufweisen, die in Längsrichtung des Endoskopschafts 118 in einen proximalen Endabschnitt 358 zur Befestigung der Endoskophülse 60“ an den Endoskopschaft 118 anschraubbar ist. Der Vorsprung 354 weist eine Bohrung (nicht im Detail dargestellt) auf, die sich in der Längsrichtung des Endoskopschafts 118 erstreckt und durch die die Schraube geführt ist. Eine derartige Endoskophülse 60“ ist beispielsweise dazu geeignet, den Modulkopf 102' vor der Einwirkung lateraler Kräfte abzuschirmen, bzw. auf das Endoskopiesystem einwirkende laterale Kräfte aufzunehmen. Der Modulkopf 102' ist geschützt und eine Gefahr eines Abbrechens des Modulkopfes 102‘, insbesondere im Bereich des Verjüngungsabschnitts 126‘, ist gering. Ferner kann lediglich die Endoskophülse 60“ einen Wegwerfartikel darstellen und/oder zur einmaligen Verwendung vorgesehen sein. Der Endoskopschaft 118 und das Kameramodul 100' können zu einer Mehrfachverwendung vorgesehen sein.
Die Fig. 23 und 24 zeigen eine weiter Ausführungsform einer extrakorporalen
Modulhalterung 120“. Eine derartige Modulhalterung kann beispielsweise alternativ 2023P00163EP - 69 - KARL STORZ SE & Co. KG zu der zweiteiligen Modulhalterung 120 verwendet werden. Die Modulhalterung 120“ ist ebenfalls mit dem Kameramodul 100 kompatibel und bildet gemeinsam mit dem Kameramodul 100 bzw. dem Kopplungsmechanismus 112 eine magnetisches Kopplungssystem 192“ aus.
Die Fig. 23 zeigt eine schematische Darstellung der extrakorporalen Modulhalterung 120“ und des Kameramoduls 100. Die Fig. 24 zeigt eine schematische Schnittansicht der Modulhalterung 120“ und des Kameramoduls 100.
Die Modulhalterung 120“ umfasst einen Endoskopverbindungsabschnitt 212, der wie der Endoskopverbindungsabschnitt 212 der Fig. 5 ausgebildet ist und/oder dazu eingerichtet ist, an den proximalen Abschnitt 122 des Endoskopschafts 124 gekoppelt zu werden. Ein sich an dem Endoskopverbindungsabschnitt 212 anschließender proximaler Abschnitt 123“ der extrakorporalen Modulhalterung 120“ ist teilweise gelenkig gelagert. Der proximale Abschnitt 123“ umfasst einen Schwenkarm 362 und eine Aufnahmeschale 364. Der Schwenkarm 362 ist gegenüber der Aufnahmeschale 364 gelenkig gelagert. Die Modulhalterung 120“ umfasst ein Gelenk 360, an das der Schwenkarm 362 befestigt ist. Der Schwenkarm 362 ist derart aufklappbar, dass das Kameramodul 100 in die Aufnahmeschale 364 einlegbar ist. Wenn das Kameramodul 100 eingelegt ist, ist der Schwenkarm 362 wieder schließbar, wodurch das Kameramodul 100 zwischen dem Schwenkarm 362 und der Aufnahmeschale 364 eingefasst ist. Der Schwenkarm 362 und die Aufnahmeschale 364 umfassen jeweils einen Magneten 194“, die mit dem Ringmagneten 138 des Modulkopfes 102 Zusammenwirken und das Kopplungssystem 192“ ausbilden. Die Magneten 194“ sind derart in dem Schwenkarm 362 und der Aufnahmeschale 364 angeordnet, dass in der intrakorporalen Konfiguration, in der das Kameramodul 100 in der Modulhalterung 120“ aufgenommen ist und/oder der Schwenkarm 362 heruntergeklappt ist, die Magneten 194“ proximal des Magneten 138 des Modulkopfes 102 angeordnet sind. Eine Objektivlinse 264' der extrakorporalen Modulhalterung 120“ ist mittels eines Haltestegs 366 fixiert und ragt in einen Bereich hinein, innerhalb dessen der Schwenkarm 362 schwenkbar ist.
Die Fig. 25 zeigt eine weitere Ausführungsform einer extrakorporalen Modulhalterung 120““ zur Verwendung mit einem Kameramodul mit einer Beleuchtungsvorrichtung wie beispielsweise dem Kameramodul 100‘. 2023P00163EP - 70 - KARL STORZ SE & Co. KG
Die extrakorporale Modulhalterung 120““ ist zweiteilig ausgebildet und umfasst ein zweites Teil 216““ und ein erstes Teil 214““. Eine derartige Modulhalterung wurde bereits im Zusammenhang mit Fig. 5 beschrieben. Bezüglich der grundlegenden Funktion der zweiteiligen Modulhalterung 120““ wird darauf verwiesen.
Die Modulhalterung 120““ und das Kameramodul 100' bilden lediglich beispielhaft eine Gewindeverbindung 370 aus, wodurch das Kameramodul 100' in das zweite Teil 216““ einschraubbar ist. In dem eingeschraubten Zustand ist das zweite Teil 216““ auf das erste Teil 214““ aufsteckbar. Zusätzlich weist das zweite Teil 216““ Lichtleiter 372 aus, in die Licht einkoppelbar ist, das mittels der Beleuchtungsmittel 154 der Beleuchtungsvorrichtung 152 des Kameramoduls 100' bereitgestellt und aus dem Kameramodul 100' ausgekoppelt wird. Die Modulhalterung 120““ ist folglich dazu eingerichtet, aus dem Kameramodul 100' ausgekoppeltes Licht aufzunehmen und in den zumindest einen Lichtleiter 372 einzukoppeln. Mittels der Lichtleiter 372 kann das eingekoppelte Licht und mittels der Beleuchtungsmittel 154 erzeugte Beleuchtungslicht in den Endoskopschaft einkoppelbar sein, etwa über einen Lichtleiteranschluss (nicht dargestellt, siehe Fig. 5).
Alternativ kann vorgesehen sein, dass bei einem extrakorporalen Einsatz eines Kameramodul mit einer Beleuchtungsvorrichtung automatisch erkannt wird, dass das Kameramodul an eine extrakorporale Modulhalterung angekoppelt ist. Nach Maßgabe einer Ankopplung an die extrakorporale Modulhalterung kann das Kameramodul dazu eingerichtet sein, die Beleuchtungsvorrichtung automatisch abzuschalten.
Fig. 26 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Endoskophülse 60‘“. Die Endoskophülse 60‘“ bildet einen Vorsprung 374 aus, der sich von einer Innenseite 378 der Endoskophülse 60‘“ in den Hohlraum 206‘“ der Endoskophülse 60‘“ erstreckt. Der Vorsprung 374 ist ringförmig entlang des Umfangs der Endoskophülse 60‘“ bzw. entlang der zumindest im Wesentlichen gesamten Innenseite 378 ausgebildet. Der Vorsprung 374 definiert einen axialen Anschlag 376 für den Modulkopf 102. Der Modulkopf 102 ist in die Endoskophülse 60‘“ einschiebbar, bis der Modulkopf 102 an den axialen Anschlag 376 anschlägt, bzw. den Vorsprung 374 kontaktiert. Ein zu weites Eintreten in die Endoskophülse 60‘“ des Modulkopfes 102 wird dadurch verhindert. 2023P00163EP - 71 - KARL STORZ SE & Co. KG
Ferner weist der Modulkopf 102 einen Radius 380 auf, der größer ist als ein maximaler Radius 382 eines Endoskopschafts 118. In anderen Worten ist der Endoskopschaft 118 dünnkalibriger als der Modulkopf 102.
Fig. 27 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb des medizinischen Bildgebungssystems 10. Das medizinische Bildgebungssystem 10 kann beliebige geeignete Kombinationen an Endoskopschäften, intrakorporal einführbaren Modulhalterungen, extrakorporalen Modulhalterungen, Endoskophülsen, Kameramodulen und/oder dergleichen umfassen. Das Verfahren umfasst den Schritt 390 eines Vorsehens eines endoskopischen Kameramoduls (beispielhaft 100) mit einem Kopplungsmechanismus (beispielhaft 112), den Schritt 392 eines Ankoppelns des endoskopischen Kameramoduls (beispielhaft 100) mittels des Kopplungsmechanismus (beispielhaft 112) an eine intrakorporal einführbare Modulhalterung (beispielhaft 114), den Schritt 394 eines Entkoppelns des endoskopischen Kameramoduls (beispielhaft 100) von der intrakorporal einführbaren Modulhalterung (beispielhaft 114), den Schritt 396 eines Aufbereitens des endoskopischen Kameramoduls (beispielhaft 100) und den Schritt 398 eines Ankoppelns des endoskopischen Kameramoduls (beispielhaft 100) mittels des Kopplungsmechanismus (beispielhaft 112) an eine extrakorporale Modulhalterung (beispielhaft 120).
Optional kann das Verfahren einen weiteren Schritt 400 eines Entkoppelns des endoskopischen Kameramoduls (beispielhaft 100) von der extrakorporalen Modulhalterung (beispielhaft 114), den Schritt 402 eines Aufbereitens des endoskopischen Kameramoduls (beispielhaft 100) und den Schritt 404 eines Ankoppelns des endoskopischen Kameramoduls (beispielhaft 100) mittels des Kopplungsmechanismus (beispielhaft 112) an eine extrakorporale Modulhalterung (beispielhaft 120) oder intrakorporal einführbare Modulhalterung (beispielhaft 114) umfassen. Die Schritte 400, 402, 404 können wiederholbar durchgeführt werden. Der Schritt 402 des Aufbereitens kann optional sein, wenn das Kameramodul (beispielhaft 100) wiederholt extrakorporal eingesetzt wird. Das Kameramodul (beispielhaft 100) kann etwa mittels eines Sterilüberzugs geschützt sein. 2023P00163EP - 72 - KARL STORZ SE & Co. KG
Bezugszeichenliste
10 medizinisches Bildgebungssystem
20 Endoskopiesystem
50 Endoskopvorrichtung
60 Endoskophülse
80 Endoskopiesystem
90 Endoskopvorrichtung
100 Endoskopisches Kameramodul
101 Längsachse
102 Modulkopf
104 Bilderfassungseinrichtung
106 optisches Element
108 Bilderfassungssensorik
110 Gehäuse
112 Kopplungsmechanismus
114 intrakorporal einführbare Modulhalterung
116 distaler Abschnitt
117 proximaler Abschnitt
118 Endoskopschaft
120 extrakorporale Modulhalterung
121 distaler Abschnitt
122 proximaler Abschnitt
123 proximaler Abschnitt
124 Endoskopschaft
126 Verjüngungsabschnitt
127 konisch zulaufender Abschnitt
128 Querschnitt
130 Modulanschluss
131 Ummantelung
132 Steuereinheit
134 Gewinde
138 Magnet
140 Montagevertiefung
142 Halteelement 2023P00163EP - 73 - KARL STORZ SE & Co. KG
144 Ringnut
146 Sichtfenster
148 Linse
150 Abbildungsoptik
152 Beleuchtungsvorrichtung
154 Beleuchtungsm ittel
156 optische Achse
158 Bildkegel
160 Energiewandlungseinrichtung
162 Signalwandlungseinrichtung
164 optische Schnittstelle
166 Leitung
167 weitere Leitung
168 Verstärkungsabschnitt
170 Koaxialkabel
172 Lichtleiter
173 weiterer Lichtleiter
174 distaler Endabschnitt
176 Öffnung
178 Abschnitt
180 proximale Kontur
182 intrakorporales Kopplungssystem
184 Federelement
186 Innenseite
188 Biegeabschnitt
190 Abschnitt
192 magnetisches Kopplungssystem
194 Magnet
196 Bajonettverschluss
198 Abbildungsoptik
200 Beleuchtungseinheit
202 distales Ende
204 Aufnahmeraum
206 Hohlraum
208 Beleuchtungseinheit
210 Abbildungsoptik 2023P00163EP - 74 - KARL STORZ SE & Co. KG
211 Objektivlinse
212 Endoskopverbindungsabschnitt
214 erstes Teil
216 zweites Teil
218 Abbildungsoptik
220 Innenraum
222 extrakorporales Kopplungssystem
224 proximaler Endabschnitt
226 Bauchdecke
227 Trokar
228 Handgriff
230 Anzeigevorrichtung
232 Stecker
234 Darstellung
236 Sterilüberzug
238 Innenraum
240 distale Endfläche
242 proximaler Abschnitt
244 äußerer Umfang
246 Streulinse
248 Lichtleiter
250 Lichtleiteranschluss
252 Befestigungsmechanismus
254 Innengewinde
256 Kanal
258 distaler Endabschnitt
260 Sichtfenster
262 distale Endfläche
264 Objektivlinse
266 Okulartrichter
268 Beleuchtungsvorrichtung
270 Lichtleiteranschluss
274 optisches System
276 Objektivlinse
278 Stablinse
280 Okularlinse 2023P00163EP - 75 - KARL STORZ SE & Co. KG
282 Strahlteiler
284 elektrooptischer Wandler
286 Signalaufbereiter
288 optoelektrischer Wandler
290 Signalaufbereiter
292 Steuereinheit
294 optischer Aufweiter
296 optoelektrischer Wandler
298 Versorgungseinheit
300 Innenfläche
302 Kopf
304 Führungsnut
306 Wandung
308 Lichtleiter
310 Schlitz
312 Aufnahmeraum
314 proximale Fase
316 distale Fase
318 proximale Fase
320 distale Fase
322 Durchmesser
324 Abstand
326 Öffnung
328 Seitenwand
330 weiteres Beleuchtungsmittel
332 weitere optische Achse
334 Spiegelelement
336 weiteres Spiegelelement
338 Wandung
340 gemeinsamer optischer Pfad
342 weitere Beleuchtungsmittel
344 weitere Spiegelelemente
346 Anschlag
348 distale Endfläche
350 LED
352 distales Ende 2023P00163EP - 76 - KARL STORZ SE & Co. KG
354 Vorsprung
356 Montageabschnitt
358 proximaler Endabschnitt
360 Gelenk
362 Schwenkarm
364 Aufnahmeschale
366 Haltesteg
368 Bereich
370 Gewindeverbindung
372 Lichtleiter
374 Vorsprung
376 Anschlag
378 Innenseite
380 Radius
382 Radius
390 Schritt
392 Schritt
392 Schritt
394 Schritt
396 Schritt
398 Schritt
400 Schritt
402 Schritt
404 Schritt

Claims

2023P00163EP - 77 - KARL STORZ SE & Co. KG Ansprüche
1 . Endoskopisches Kameramodul (100), das dazu vorgesehen ist, wahlweise intrakorporal oder extrakorporal eingesetzt zu werden, umfassend: einen Modulkopf (102), umfassend: eine Bilderfassungseinrichtung (104), die zumindest ein optisches Element (106) und zumindest eine dem optischen Element (106) nachgeordnete Bilderfassungssensorik (108) umfasst, die dazu eingerichtet sind, Bildinformation eines Objektbereichs zu erfassen und Bilddaten zu erzeugen, ein Gehäuse (110), das die Bilderfassungseinrichtung (104) einhaust, und einen Kopplungsmechanismus (112), der dazu eingerichtet ist, in einer intrakorporalen Konfiguration, in der das endoskopische Kameramodul (100) intrakorporal einsetzbar ist, den Modulkopf (102) an eine intrakorporal einführbare Modulhalterung (114) anzukoppeln und der ferner dazu eingerichtet ist, in einer extrakorporalen Konfiguration, in der das endoskopische Kameramodul (100) extrakorporal einsetzbar ist, den Modulkopf (102) an eine extrakorporale Modulhalterung (120) anzukoppeln, die an einem proximalen Abschnitt (122) eines Endoskopschafts (124) angeordnet ist; wobei der Modulkopf (102) einen Verjüngungsabschnitt (126) aufweist, innerhalb dessen der Kopplungsmechanismus (112) derart angeordnet ist, dass dieser zu einem Querschnitt (128) des Modulkopfes (102) nicht beiträgt; und einen länglichen Modulanschluss (130), der zur datenübertragenden Kopplung mit einer Steuereinheit (132) eingerichtet ist und der, insbesondere abschnittsweise, flexibel ausgeführt ist.
2. Endoskopisches Kameramodul (100) nach Anspruch 1 , wobei der Modulkopf (102) an die intrakorporal einführbare Modulhalterung (114) und/oder die extrakorporale Modulhalterung (120) lösbar befestigbar ist.
3. Endoskopisches Kameramodul (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das endoskopische Kameramodul (100) für eine Mehrfachverwendung, insbesondere mit unterschiedlichen intrakorporal und/oder extrakorporal einsetzbaren Modulhalterungen (114, 120), vorgesehen ist.
4. Endoskopisches Kameramodul (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 2023P00163EP - 78 - KARL STORZ SE & Co. KG wobei der Modulkopf (102) und/oder der Modulanschluss (130) dazu eingerichtet ist, aufbereitet, insbesondere desinfiziert und/oder sterilisiert zu werden.
5. Endoskopisches Kameramodul (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kopplungsmechanismus (112) ein Gewinde (134), insbesondere ein Außengewinde umfasst.
6. Endoskopisches Kameramodul (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kopplungsmechanismus (112) einen Bajonettverschluss (196) umfasst.
7. Endoskopisches Kameramodul (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kopplungsmechanismus (112) einen Magneten (138), insbesondere einen Ringmagneten, umfasst.
8. Endoskopisches Kameramodul (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kopplungsmechanismus (112) eine Montagevertiefung (140) umfasst, die dazu eingerichtet ist, von einem Halteelement (142) zur Kopplung hintergriffen zu werden.
9. Endoskopisches Kameramodul (100) nach Anspruch 8, wobei die Montagevertiefung (140) eine Ringnut (144) umfasst, die sich zumindest im Wesentlichen entlang des gesamten Umfangs des Verjüngungsabschnitts (126) erstreckt.
10. Endoskopisches Kameramodul (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das optische Element (106) ein Sichtfenster (146) umfasst, durch das Licht von dem Objektbereich in das Gehäuse (110) einkoppelbar ist.
11 . Endoskopisches Kameramodul (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 2023P00163EP - 79 - KARL STORZ SE & Co. KG wobei das optische Element (106) eine Linse (148) umfasst, die zumindest teilweise eine Abbildungsoptik (150) ausbildet, die dazu eingerichtet ist, den Objektbereich auf der Bilderfassungssensorik (108) abzubilden.
12. Endoskopisches Kameramodul (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Modulkopf (102) eine Beleuchtungsvorrichtung (152) umfasst, die dazu eingerichtet ist, Beleuchtungslicht zur Beleuchtung des Objektbereichs bereitzustellen.
13. Endoskopisches Kameramodul (100) nach Anspruch 12, wobei die Beleuchtungsvorrichtung (152) zumindest ein Beleuchtungsmittel (154) umfasst.
14. Endoskopisches Kameramodul (100) nach Anspruch 13, wobei das Beleuchtungsmittel (154) derart seitlich an dem Gehäuse (110) angeordnet ist, dass eine optische Achse (156) des Beleuchtungsmittels (154) einen Bildkegel (158) der Bilderfassungseinrichtung (104) nicht schneidet.
15. Endoskopisches Kameramodul (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Modulkopf (102) ferner eine Energiewandlungseinrichtung (160) umfasst, die zur Wandlung von Licht in elektrische Energie eingerichtet ist, wobei mittels der gewandelten elektrischen Energie zumindest die Bilderfassungseinrichtung (104) betreibbar ist.
16. Endoskopisches Kameramodul (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Modulkopf (102) ferner eine Signalwandlungseinrichtung (162) umfasst, die zur Wandlung der Bilddaten in Bildlichtsignale zur optischen Bilddatenübertragung eingerichtet ist.
17. Endoskopisches Kameramodul (100) nach Anspruch 16, wobei die Signalwandlungseinrichtung (162) ferner zur Wandlung von Steuerlichtsignalen in Steuersignale eingerichtet ist, wobei die Bilderfassungseinrichtung (104) mittels der Steuersignale steuerbar ist. 2023P00163EP - 80 - KARL STORZ SE & Co. KG
18. Endoskopisches Kameramodul (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Modulanschluss (130) eine optische Schnittstelle (164) umfasst, mittels derer Licht in den Modulkopf (102) einkoppelbar ist.
19. Endoskopisches Kameramodul (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Modulanschluss (130) eine Leitung (166) umfasst, die an die Steuereinheit (132) anschließbar ist.
20. Endoskopisches Kameramodul (100) nach Anspruch 19, wobei sich die Leitung (166) entlang des Verjüngungsabschnitts (126) erstreckt, und wobei der Modulkopf (102) einen Verstärkungsabschnitt (168) innerhalb des Verjüngungsabschnitts (126) umfasst, der die Leitung (166) einfasst.
21 . Endoskopisches Kameramodul (100) nach einem der Ansprüche 19 oder 20, wobei die Leitung (166) zumindest ein Koaxialkabel (170) umfasst.
22. Endoskopisches Kameramodul (100) nach einem der Ansprüche 19 bis 21 , wobei die Leitung (166) zumindest einen Lichtleiter (172) umfasst.
23. Endoskopisches Kameramodul (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kameramodul (100) dazu vorgesehen ist, an einen distalen Endabschnitt (174) eines flexiblen Endoskopschafts angekoppelt zu werden.
24. Endoskopisches Kameramodul (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Modulkopf (102) dazu vorgesehen ist, mittels des Verjüngungsabschnitts (126) in dem distalen Abschnitt (116) des Endoskopschafts (118) positioniert zu werden.
25. Endoskopiesystem (20) umfassend: ein endoskopisches Kameramodul (100) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 24 umfassend einen Modulkopf (102), der einen Kopplungsmechanismus (112) umfasst; eine Endoskopvorrichtung (50) umfassend: 2023P00163EP - 81 - KARL STORZ SE & Co. KG einen Endoskopschaft (118), der einen distalen Abschnitt (116) und einen proximalen Abschnitt (117) aufweist; und eine intrakorporal einführbare Modulhalterung (114), die an dem distalen Abschnitt (116) des Endoskopschafts (118) angeordnet ist, wobei der Kopplungsmechanismus (112) dazu eingerichtet ist, in einer intrakorporalen Konfiguration, in der das endoskopische Kameramodul (100) intrakorporal einsetzbar ist, den Modulkopf (102) an die intrakorporal einführbare Modulhalterung (114) anzukoppeln.
26. Endoskopiesystem (20) nach Anspruch 25, wobei der distale Abschnitt (116) eine Öffnung (176) definiert, in die das Kameramodul (100) zumindest teilweise einführbar ist.
27. Endoskopiesystem (20) nach Anspruch 26, wobei das Kameramodul (100) axial in die Öffnung (176) einführbar ist.
28. Endoskopiesystem (20) nach Anspruch 26 oder 27, wobei die Öffnung (176) einen Abschnitt (178) aufweist, der derart ausgeformt ist, dass eine proximale Kontur (180) des Modulkopfes (102), insbesondere ein Verjüngungsabschnitt (126) des Modulkopfes (102), derart nachgebildet ist, dass eine zumindest im Wesentlichen formschlüssige Verbindung herstellbar ist, wenn der Modulkopf (102) an die intrakorporal einführbare Modulhalterung (114) angekoppelt ist.
29. Endoskopiesystem (20) nach einem der Ansprüche 25 bis 28, wobei der distale Abschnitt (116) dazu eingerichtet ist, den Modulkopf (102) umfangseitig zumindest im Wesentlichen einzufassen.
30. Endoskopiesystem (20) nach einem der Ansprüche 25 bis 28, wobei die intrakorporal einführbare Modulhalterung (114) zumindest teilweise innerhalb der Öffnung (176) angeordnet ist.
31 . Endoskopiesystem (20) nach einem der Ansprüche 26 bis 30, wobei der Kopplungsmechanismus (112) und die intrakorporal einführbare Modulhalterung (114) gemeinsam ein intrakorporales Kopplungssystem (182) ausbilden.
32. Endoskopiesystem (20) nach Anspruch 31 , 2023P00163EP - 82 - KARL STORZ SE & Co. KG wobei das intrakorporale Kopplungssystem (182) ein Halteelement (142) und eine Montagevertiefung (140) umfasst, wobei das Halteelement (142) dazu eingerichtet ist, die Montagevertiefung (140) zur Kopplung zumindest teilweise zu hintergreifen.
33. Endoskopiesystem (20) nach Anspruch 32, wobei das Halteelement (142) radial bewegbar ist.
34. Endoskopiesystem (20) nach Anspruch 32 oder 33, wobei das intrakorporale Kopplungssystem (182) ein Federelement (184) umfasst, das dazu eingerichtet ist, das Halteelement (142) in einer Hintergreifstellung zu halten, in der das Halteelement (142) zumindest teilweise die Montagevertiefung (140) hintergreift.
35. Endoskopiesystem (20) nach einem der Ansprüche 32 bis 34, wobei sich das Halteelement (142) an einer Innenseite (186) des
Endoskopschafts (118) entlang zumindest im Wesentlichen des gesamten Umfangs erstreckt, und wobei das Halteelement (142) einen Biegeabschnitt (188) umfasst, mittels dessen ein Abschnitt (190) des Halteelements (142) radial bewegbar ist, der zum Hintergreifen der Montagevertiefung (140) vorgesehen ist.
36. Endoskopiesystem (20) nach einem der Ansprüche 31 bis 35, wobei das intrakorporale Kopplungssystem (182) zumindest teilweise ein magnetisches Kopplungssystem (192) umfasst, wobei der Kopplungsmechanismus (112) und die intrakorporal einführbare Modulhalterung (114) jeweils zumindest einen Magneten (138, 194), insbesondere Ringmagneten, umfassen, die gemeinsam dazu eingerichtet sind, den Modulkopf (102) an die intrakorporal einführbare Modulhalterung (114) anzukoppeln.
37. Endoskopiesystem (20) nach einem der Ansprüche 31 bis 36, wobei das intrakorporale Kopplungssystem (182) einen Bajonettverschluss (196) umfasst.
38. Endoskopiesystem (20) nach einem der Ansprüche 25 bis 37, wobei die Endoskopvorrichtung (50) eine Abbildungsoptik (198) umfasst, die dazu eingerichtet ist, mit einer Bilderfassungseinrichtung (104) des Kameramoduls (102) zur Erzeugung von Bilddaten zusammenzuwirken. 2023P00163EP - 83 - KARL STORZ SE & Co. KG
39. Endoskopiesystem (20) nach einem der Ansprüche 25 bis 38, wobei der distale Abschnitt (116) eine Beleuchtungseinheit (200) umfasst, die dazu eingerichtet ist, Beleuchtungslicht für den Objektbereich bereitzustellen.
40. Endoskopiesystem (20) nach einem der Ansprüche 25 bis 39, wobei der distale Abschnitt (116) zumindest abschnittsweise zumindest teiltransparent ausgebildet ist und dazu eingerichtet ist, Licht nach distal umzulenken und zumindest teilweise an einem distalen Ende (202) des distalen Abschnitts (116) aus dem Endoskopschaft (118) auszukoppeln.
41 . Endoskopiesystem (20) nach einem der Ansprüche 25 bis 40, wobei der distale Abschnitt (116) zumindest abschnittsweise schalenförmig ausgebildet ist, und einen Aufnahmeraum (204) definiert, in den der Modulkopf (102) seitlich einführbar ist.
42. Endoskopiesystem (20) nach einem der Ansprüche 25 bis 41 , wobei die Endoskopvorrichtung (50) für eine Einmalverwendung vorgesehen ist.
43. Endoskopiesystem (20) nach einem der Ansprüche 25 bis 40, ferner umfassend eine Endoskophülse (60), die zumindest abschnittsweise hohlzylinderförmig ausgebildet ist und einen Hohlraum (206) definiert, der dazu ausgebildet ist, den Endoskopschaft (118) und/oder das Kameramodul (100) zumindest teilweise aufzunehmen.
44. Endoskopiesystem (20) nach Anspruch 43, wobei die Endoskophülse (60) dazu eingerichtet ist, derart auf den Endoskopschaft (118) und/oder das Kameramodul (100) aufgeschoben zu werden, dass die Endoskophülse (60) den Endoskopschaft (118) und/oder das Kameramodul (100) zumindest im Wesentlichen umfangsseitig einfasst.
45. Endoskopiesystem (20) nach Anspruch 43 oder 44, wobei die Endoskophülse (60) eine Beleuchtungseinheit (208) umfasst, die dazu eingerichtet ist, Beleuchtungslicht für den Objektbereich bereitzustellen.
46. Endoskopiesystem (20) nach einem der Ansprüche 43 bis 45, 2023P00163EP - 84 - KARL STORZ SE & Co. KG wobei die Endoskophülse (60) eine Abbildungsoptik (210) umfasst, die dazu eingerichtet ist, mit der Bilderfassungseinrichtung (104) des Kameramoduls (100) zur Erzeugung von Bilddaten zusammenzuwirken.
47. Endoskopvorrichtung (50) für ein Endoskopiesystem (20) nach einem der Ansprüche 25 bis 46.
48. Endoskophülse (60) für ein Endoskopiesystem (20) nach einem der Ansprüche 43 bis 46.
49. Endoskopiesystem (80) umfassend: ein endoskopisches Kameramodul (100) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 24 umfassend einen Modulkopf (102), der einen Kopplungsmechanismus (112) umfasst; eine Endoskopvorrichtung (90) umfassend: einen Endoskopschaft (124), der einen distalen Abschnitt (121 ) und einen proximalen Abschnitt (122) aufweist; und eine extrakorporale Modulhalterung (120), die an dem proximalen Abschnitt (122) des Endoskopschafts (124) angeordnet ist, wobei der Kopplungsmechanismus (112) dazu eingerichtet ist, in einer extrakorporalen Konfiguration, in der das endoskopische Kameramodul (100) extrakorporal einsetzbar ist, den Modulkopf (102) an die extrakorporale Modulhalterung (120) anzukoppeln.
50. Endoskopiesystem (80) nach Anspruch 49, wobei die extrakorporale Modulhalterung (120) separat von dem Endoskopschaft (124) ausgebildet ist.
51 . Endoskopiesystem (80) nach Anspruch 50, wobei die extrakorporale Modulhalterung (120) einen Endoskopverbindungsabschnitt (212) umfasst, der dazu eingerichtet ist, lösbar an den proximalen Abschnitt (122) des Endoskopschafts (124) befestigt zu werden und insbesondere lösbar von einem proximalen Abschnitt (123) der extrakorporalen Modulhalterung (120) befestigt zu werden.
52. Endoskopiesystem (80) nach Anspruch 51 , wobei die extrakorporale Modulhalterung (120) zweiteilig ausgebildet ist, wobei die beiden Teile (214, 216) der extrakorporalen Modulhalterung (120) lösbar 2023P00163EP - 85 - KARL STORZ SE & Co. KG miteinander befestigbar sind und wobei ein erstes Teil (214) dazu eingerichtet ist, an dem proximalen Abschnitt (122) des Endoskopschafts (124) befestigt zu werden und ein zweites Teil (216) dazu eingerichtet ist, das Kameramodul (100) zu halten.
53. Endoskopiesystem (80) nach einem der Ansprüche 49 bis 52, wobei die extrakorporale Modulhalterung (120) eine Abbildungsoptik (218) umfasst, die dazu eingerichtet ist, mit der Bilderfassungseinrichtung (104) des Kameramoduls (100) zur Erzeugung von Bilddaten zusammenzuwirken.
54. Endoskopiesystem (80) nach einem der Ansprüche 49 bis 53, wobei die extrakorporale Modulhalterung (120) einen Innenraum (220) definiert, wobei der Modulkopf (102) zumindest im Wesentlichen innerhalb des Innenraums (220) angeordnet ist, wenn der Modulkopf (102) an die extrakorporale Modulhalterung (120) angekoppelt ist.
55. Endoskopiesystem (80) nach einem der Ansprüche 49 bis 54, wobei der Kopplungsmechanismus (112) und die extrakorporale Modulhalterung (120) gemeinsam ein extrakorporales Kopplungssystem (222) ausbilden.
56. Endoskopiesystem (80) nach Anspruch 55, wobei das extrakorporale Kopplungssystem (222) ein Halteelement (142) und eine Montagevertiefung (140) umfasst, wobei das Halteelement (142) dazu eingerichtet ist, die Montagevertiefung (140) zur Kopplung zumindest teilweise zu hintergreifen.
57. Endoskopiesystem (80) nach Anspruch 56, wobei das Halteelement (142) radial bewegbar ist.
58. Endoskopiesystem (80) nach Anspruch 55 oder 56, wobei das extrakorporale Kopplungssystem (222) ein Federelement (184) umfasst, das dazu eingerichtet ist, das Halteelement (142) in einer Hintergreifstellung zu halten, in der das Halteelement (142) zumindest teilweise die Montagevertiefung (140) hintergreift.
59. Endoskopiesystem (80) nach einem der Ansprüche 56 bis 58, wobei ein proximaler Endabschnitt (224) der extrakorporalen Modulhalterung (120) das Halteelement definiert, und 2023P00163EP - 86 - KARL STORZ SE & Co. KG wobei das Halteelement (142) einen Biegeabschnitt (188) umfasst, mittels dessen ein Abschnitt (190) des Halteelements (142) radial bewegbar ist, der zum Hintergreifen der Montagevertiefung (140) vorgesehen ist.
60. Endoskopiesystem (80) nach einem der Ansprüche 55 bis 59, wobei das extrakorporale Kopplungssystem (222) zumindest teilweise ein magnetisches Kopplungssystem (192) umfasst, wobei der Kopplungsmechanismus (112) und die extrakorporale Modulhalterung (120) jeweils zumindest einen Magneten(138, 194), insbesondere Ringmagneten umfassen, die gemeinsam dazu eingerichtet sind, den Modulkopf (102) an die extrakorporale Modulhalterung (120) anzukoppeln.
61 . Extrakorporale Modulhalterung (120) für ein Endoskopiesystem (80) nach einem der Ansprüche 49 bis 60.
62. Medizinisches Bildgebungssystem (10), umfassend: ein endoskopisches Kameramodul (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 24; ein Endoskopiesystem (20) nach einem der Ansprüche 26 bis 46, umfassend eine Endoskopvorrichtung (50), die einen ersten Endoskopschaft (118) umfasst; und ein Endoskopiesystem (80) nach einem der Ansprüche 49 bis 60, umfassend einen zweiten Endoskopschaft (124), wobei das endoskopische Kameramodul (100) dazu eingerichtet ist, wahlweise in einer intrakorporalen Konfiguration, in der das endoskopische Kameramodul (100) intrakorporal einsetzbar ist, an eine intrakorporal einführbare Modulhalterung (114) angekoppelt zu werden, die insbesondere an einem distalen Abschnitt (116) des ersten Endoskopschafts (118) angeordnet ist, und das ferner dazu eingerichtet ist, wahlweise in einer extrakorporalen Konfiguration, in der das endoskopische Kameramodul (100) extrakorporal einsetzbar ist, an eine extrakorporale Modulhalterung (120) angekoppelt zu werden, die an einem proximalen Abschnitt (122) des zweiten Endoskopschafts (124) angeordnet ist.
63. Verfahren zum Betrieb eines medizinischen Bildgebungssystems (10), umfassend die Schritte:
Vorsehen eines endoskopischen Kameramoduls (100) mit einem Kopplungsmechanismus (112);
Ankoppeln des endoskopischen Kameramoduls (100) mittels des Kopplungsmechanismus (112) an eine intrakorporal einführbare Modulhalterung (114); 2023P00163EP - 87 - KARL STORZ SE & Co. KG
Entkoppeln des endoskopischen Kameramoduls (100) von der intrakorporal einführbaren Modulhalterung (114);
Aufbereiten des endoskopischen Kameramoduls (100); und
Ankoppeln des endoskopischen Kameramoduls (100) mittels des Kopplungsmechanismus (112) an eine extrakorporale Modulhalterung (120).
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