Starre Endoskope bestehen vereinfacht dargestellt aus ineinanderliegenden dünnwandigen Rohren, in denen das Bildweiterleitungssystem und die Lichtleitfasern (Einzelfaserdurchmesser 30–70 µm) integriert sind, und aus dem Endstück mit Lichtanschluss und genormtem Okulartrichter zur Aufnahme der Kamera bzw. für den direkten Einblick. Das Instrumentarium und das Zubehör sind auf den jeweiligen Endoskoptyp abgestimmt. Starre Endoskope unterscheiden sich durch folgende Eigenschaften:

• Außendurchmesser
• Nutzlänge
• Integrierter Arbeitskanal
• Objektfeldwinkel (40°–115°)
• Blickrichtung
• Bildweiterleitungssystem
• Anzahl und Art der Lichtleitfasern

Der Außendurchmesser starrer Endoskope liegt überwiegend in einem Bereich von 1,9–10 mm. Bei verschiedenen Anwendungen sind Blickrichtungen erforderlich, die nicht in der Achsrichtung (0°) des Endoskops liegen. Die unterschiedlichen Blickrichtungen bis zu 120° werden durch die Integration von Prismen in das Objektiv realisiert. Abbildung 9.1 zeigt ein Laparoskop für die MIC mit Detailaufnahmen der unterschiedlichen Blickrichtungen. Die meisten starren Endoskope kommen mit einem Instrumentarium zum Einsatz, das neben dem Einführen des Endoskops auch das Zuführen weiterer Instrumente ermöglicht. Spezielle Typen, wie beispielsweise Operationslaparoskope, besitzen einen integrierten Arbeitskanal. Die in der starren Endoskopie verwendeten Bildweiterleitungssysteme werden in einer der nächsten Blogbeiträge aufgelistet.

Laparoskop, Außendurchmesser 10 mm, Nutzlänge 300 mm, Blickrichtung 0° mit Detailaufnahmen der verschiedenen Blickrichtungen v.l.n.r. 0°, 30°, 50° (Fa. RICHARD WOLF GmbH , Knittlingen)

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Ein flexibles Endoskop besteht aus einer abwinkelbaren Spitze, einem flexiblen Schaft, dem Steuergehäuse und den entsprechenden abnehmbaren bzw. fest angebrachten Anschlussleitungen. Der Schaft des Endoskops besteht aus einer Konstruktion aus Metallgeflecht und -spirale und einem speziellen Kunststoffschlauch. Die flexiblen Endoskope unterscheiden sich in folgenden Eigenschaften:

• Außendurchmesser
• Arbeitslänge
• Arbeitskanal
• Abwinkelebene
• Abwinkelbereich
• Objektfeldwinkel
• Bildweiterleitungssystem
• Anzahl und Art der Lichtleitfasern

Nach dem Außendurchmesser lassen sich flexible Endoskope in die Gruppe der gastrointestinalen Endoskope mit einem Durchmesser größer als 6mm und in die Gruppe der dünnen Endoskope (z.B. Bronchoskope, Zystoskope) einteilen. Je nach Ausführungsform lässt sich die Endoskopspitze in einer bzw. zwei Ebenen abwinkeln. Wenn zwei Ebenen gleichzeitig angesteuert werden, kann jede beliebige Abwinkelrichtung erreicht werden. Der Abwinkelbereich, d.h. der maximale Winkel zwischen Endoskopschaft und Endoskopspitze, reicht von 60°–270°. Die Kraftübertragung zum Abwinkeln der Endoskopspitze erfolgt über Bowdenzüge, die mit einem bzw. zwei Steuerrädern gesteuert werden. Neben dem Bildgebungssystem, den Lichtleitbündeln und den Bowdenzügen sind noch bis zu zwei Kanäle zur Luftinsufflation, Spülung und Saugung bzw. zur Einführung von Hilfsinstrumenten im Schaft untergebracht.

Die Bildweiterleitung erfolgt entweder elektronisch (Videoskope) oder mit flexiblen Bildbündeln (Fiberskope. Aufgrund der besseren Bildqualität der Videoskope wird die Bildweiterleitung mit flexiblen Bildbündeln zukünftig mehr und mehr durch die elektronische Bildweiterleitung ersetzt werden. Die Abbildung zeigt ein LED_Videoskop neuester Generation.

Video-Cystoskop

Das neue Eyemax flexibles LED Video-Urethro-Cystoskop/-Nephroskop setzt neue einmalige Maßstäbe in der Bildqualität dieses Systems. Die neue LED-Technologie wurde mit dem bisher sehr erfolgeichen flexiblen Video-Cystoskop kombiniert und ein Instrument entwickelt, das ein absolut helles und vollkommen homogen ausgeleuchtetes Endobild erzeugt. Im Vergleich zu bisherigen Beleuchtungssystemen sorgt eine winzig kleine LED-Diode, die gebündeltes Licht mit einer hohen Lichtdichte erzeugt, für eine hervorragende Lichtqualität. Für das Budget wirkt es sich positiv aus, da Sie auf eine Lichtquelle und auf ein Lichtleitkabel verzichten können.

Weitere Vorteile:
•    Langlebigkeit der LED-Technologie
•    Entspanntes Arbeiten durch den ergonomischen Handgriff
•    Ermüdungsfreies Arbeiten durch den Wegfall des Lichtleitkabels, dadurch reduziertes Gewicht
•    Axialer Kabelgang sorgt für mehr Bewegungsfreiheit
•    Um eine schnelle und effektive Absaugung zu erreichen, wurde das flexible LED Video-Cystoskop mit einem speziellen Saugventil ausgestattet

An die Leistungsfähigkeit endoskopischer Abbildungssysteme werden hohe Anforderungen gestellt.

Die Leistungsfähigkeit wird u.a. durch folgende Größen beschrieben:

• Abbildungsqualität
• Helligkeit
• Auflösung
• Kontrast
• Vignettierung
• Schärfentiefe
• Empfindlichkeit (elektronische Bildweiterleitung)
• Signal-Rausch-Abstand (elektronische Bildweiterleitung)

Die Eigenschaften der endoskopischen Bildgebung werden insbesondere durch das verwendete Bildweiterleitungssystem bestimmt.

Die ursprüngliche Funktion des Endoskops (gr. Endo innen, innerhalb; skopein betrachten) nämlich die Erzeugung von Bildern aus dem Körperinneren wird heute durch ein Endoskopie-System realisiert. Das Endoskop ist hierbei Teil eines Gesamtsystems, das je nach Anwendung unterschiedlich zusammengestellt sein kann. Ein Endoskopie-System umfasst folgende Teilfunktionen:

• Beleuchtung
• Bildgebung
• Visualisierung
• Dokumentation
• Instrumentenzuführung

Die Beleuchtung des Objektraumes im Körperinneren erfolgt mit Lichtquellen, die auf der Basis von Hg-, Xe- oder Metallhalogenlampen die benötigte Lichtmenge erzeugen. Das Licht wird über Lichtleitkabel und die im Endoskop integrierten Lichtleitfasern bis zum Gewebe geleitet. Diese ungeordneten Faserbündel transportieren das Licht unter Ausnutzung der Totalreflexion (s. Kap. 1.1.3). Die von der Lichtquelle erzeugte tageslichtähnliche spektrale Verteilung der Beleuchtung wird durch die verwendeten Lichtleitfasern nicht beeinflusst. Die Lichtleitfasern sind im Endoskop so anzuordnen, dass eine homogene Ausleuchtung des betrachteten Objektraums entsteht. Durch die Verwendung von Lichtleitfasern in Verbindung mit entsprechenden IR-Filtern in der Lichtquelle wird eine unerwünschte Erwärmung des Gewebes verhindert. Diese Beleuchtungsart wird deswegen auch als „Kaltlicht“ bezeichnet.

Die endoskopische Bildgebung, d.h. die optische Abbildung durch das Endoskop, beginnt mit der Bilderzeugung durch das sich an der Endoskopspitze befindliche Objektiv, wodurch sich ein verkleinertes und umgekehrtes erstes Zwischenbild des Objekts ergibt. Dieses Zwischenbild wird mit einem Bildweiterleitungssystem aus dem Körperinneren nach Außen transportiert. Die Bildweiterleitung kann optisch oder, wenn das Zwischenbild direkt mit einem in der Endoskopspitze angebrachten Bildsensor aufgenommen wurde, elektronisch erfolgen. Bei der optischen Bildweiterleitung wird das letzte Zwischenbild am Ende des Endoskops durch ein Okular vergrößert und virtuell abgebildet, wodurch ein direkter Blick in das Endoskop möglich wird.

Die Visualisierung der endoskopischen Bilder durch den direkten Blick wurde in den meisten Fachdisziplinen durch den Einsatz spezieller Kamerasysteme ersetzt, die das endoskopische Bild auf einem Monitor darstellen. Diese Kamerasysteme bestehen aus einem Kameraobjektiv, einem Kamerakopf mit Bildsensor und einer Steuereinheit. Wenn auf die visuelle Endoskopie verzichtet werden kann, bieten Endoskope mit elektronischer Bildweiterleitung den Vorteil, dass nur die Steuereinheit benötigt wird, um das Bild auf den Monitor zu übertragen. Die elektronische Bilderfassung und Darstellung über den Monitor hat sich heute vielfach durchgesetzt, da sie gegenüber dem Direkteinblick in das Endoskop entscheidende Vorteile bietet. Neben einer ergonomischen Arbeitsweise bietet sie die Möglichkeit, dass mehrere Personen gleichzeitig denselben endoskopischen „Blick“ haben. Weiterhin ermöglicht sie die analoge oder digitale Speicherung der endoskopischen Bilder mit modernen Dokumentationssystemen. Die Bilddokumentation ist für die Verlaufskontrolle und die immer wichtiger werdenden Qualitätssicherung medizinischer Eingriffe unverzichtbar geworden. Die mögliche Digitalisierung der Bildinformationen bietet darüber hinaus neue Möglichkeiten der digitalen Signalverarbeitung. Beispielsweise kann die Qualität der endoskopischen Bilder deutlich verbessert werden, aber auch neue diagnostische Perspektiven über den visuellen Blick hinaus sind möglich.

Ausgehend von dem reinen diagnostischen Einsatz der Endoskopie wurden die verschiedensten Therapieverfahren unter endoskopischer Sicht entwickelt. Viele Endoskope sind deshalb mit einem Arbeitskanal für die Instrumentenzuführung ausgestattet oder aber das in Kombination mit dem Endoskop angewandte Instrumentarium ermöglicht das Einführen zusätzlicher Instrumente in den Körper. Neben dem Instrumentarium werden weitere Komponenten benötigt, die je nach Anwendung zum Einsatz kommen. Hierzu zählen Pumpen, Motoren, Hochfrequenz-Geräte, Ultraschall-Geräte, Laser etc.. Zur Optimierung der Arbeitsabläufe im Operationssaal können die Komponenten des Endoskopie-Systems zu einem sogenannte „integrierten Operationssaal“ vernetzt und zentral gesteuert werden.

Obwohl bei fast allen genannten Systemkomponenten optische Technologien zum Einsatz kommen, wird nachfolgend nur auf die bildgebenden Komponenten im Endoskop näher eingegangen.

Die Endoskopie ist aus der modernen medizinischen Diagnostik und Therapie heute nicht mehr wegzudenken. Das Anwendungsspektrum der Endoskopie, die auf eine über 150jährige Geschichte zurückblickt, wird durch die Entwicklung immer neuer Verfahren und Methoden ständig erweitert. So hat die Endoskopie durch die Entwicklung der mininimal-invasiven Chirurgie (MIC) in den vergangenen Jahrzehnten eine noch höhere Bedeutung erlangt. Aber auch technische Fortschritte, wie die Entwicklung modernster Kameratechnologie mit der Möglichkeit der digitalen Weiterverarbeitung der endoskopischen Bilder, die Integration des Kamerasensors in die Endoskopspitze, das Design und die Fertigung hochkomplexer optischer Systeme, die weiter schreitende Miniaturisierung, die Verwendung hochwertiger Werkstoffe oder die Entwicklung neuer optischer Verfahren tragen zur Weiterentwicklung der Endoskopie bei.

Als weltweit mit führender Hersteller von Endoskopen stellen wir Ihnen an dieser Stelle immer wieder Neuigkeiten zu unserem Unternehmen und unseren Produkten vor. Hier finden Sie Informationen, die nicht unbedingt in unserer Firmenwebsite stehen müssen. Allgemeines zur Endoskopie, aber auch Gebrauchsanweisungen oder sonstige Hilfestellungen werden Sie hier sukzessive vorfinden.

Termine und Veranstaltungen, einen Überblick über weltweite Medizinkongresse, aber auch aktuelle Schulungen im Service- und Hygienebereich finden sie immer aktuell auf unserer Website www.richard-wolf.com.

Richard Wolf stellt seit über 100 Jahren hochwertige Produkte rund um das Endoskop her. Sie werden für Diagnose und Therapie eingesetzt und finden sowohl in der Human- als auch in der Veterinärmedizin Verwendung. Moderne Endoskope finden heute in allen medizinischen Disziplinen ihren Einsatz, ob in der Chirurgie oder der Arthroskopie, in der Gynäkologie genauso wie in der Gastronenterologie, der Neuroendoskopie oder im HNO-Bereich.

Große Erfolge erzielen wir mit unseren Bereich Stoßwellen. Mehrere tausend Piezo-Keramikteilchen erzeugen Energie zur schmerzfreien und hochwirksamen Behandlung bei optimaler Schonung des umliegenden Gewebes.

Stammsitz von Richard Wolf ist Knittlingen zwischen Stuttgart und Karlsruhe. Über 1400 Mitarbeiter sind weltweit tätig, 120 Vertretungen und 7 Tochterfirmen machen Richard Wolf zu einem internationalen und innovativen Konzern.

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