Hochflexibles Endoskop aus Silikon und dessen Herstellverfahren

摘要

Flexibles Endoskop bzw. Endoskopaufsatz und Verfahren zu seiner Herstellung Für Untersuchungen von kleinsten mechanisch oder sensorisch hochempfindlichen Kanälen insbesondere in der Medizin, wie z. B. der Tuba auditiva, existieren bislang nur Glasfaser-Endoskope. Diese sind flexibel, aber immer noch zu starr, z. B. um schmerzfrei ins Mittelohr eingeführt werden zu können. Damit bergen sie die Gefahr von Blutungen und Verletzungen der Schleimhaut, die u. a. zu Narbenbildung mit nachfolgender chronischer Mittelohrentzündung führen können. Ein weiches, hochflexibles Endoskop aus Silikon würde diese Probleme lösen und Operationen, wie sie derzeit zu diagnostischen Zwecken durchgeführt werden, in vielen Fallen erübrigen. Das Endoskop erreicht seine Flexibilität durch die Verwendung von Silikon als bildgebendem Material. Die Lichtleiter werden aus hochflexiblem, weichem, im für die Anwendung benötigten Lichtspektrum hochtransparenten Silikon durch schichtweises Aufbringen, Pressen und Aushärten von zunächst flüssigen Silikonen hergestellt, wobei jede Schicht von jeweils nur wenigen Mikrometern Dicke aus wenige Mikrometer breiten und hohen Rippenwellenleitern aus einem hochbrechenden Silikon (Kern) umgeben von einer niederbrechenden Silikonschicht (Mantel) besteht und jede der Streifenwellenleiter der hochbrechenden, strukturierten Schicht ein Bildpixel erzeugt. Eine weiche Silikonlinse 2, welche durch die Aushärtung eines Silikontropfens auf einem antihaftbeschichteten Substrat hergestellt werden kann, fokussiert das Bildsignal auf die Wellenleitermatrix 1 Die Wellenleitermatrix 1 und die Linse 2 werden mit einem optisch hochtransparenten, niederbrechenden Mantel 3 umhüllt. Ein optisch isolierendes, weiches Material 4, bspw. Silikon, wird anschließend durch Aufspruhen, Aufpinseln o. Ä. aufgebracht und ausgehärtet. In dieser optisch isolierenden Schicht 4 können weitere Funktionen realisiert werden, beispielsweise eine durch dünne Metallbänder realisierte mechanische Steuerung, mit deren Hilfe das distale Ende des Endoskops abgeknickt werden kann, oder Kanäle zum Zuführen und Absaugen von Flüssigkeiten. Zum Schluss wird das Endoskop mit einem optisch leitenden Mantel überzogen, der zur Lichtzuführung zum Beleuchten des zu beobachtenden Objekts dient, welcher aus einer optisch transparenten Silikonschicht besteht bzw. aus einem Schichtsystem optisch transparenter nieder- und hochbrechenden Silikonschichten, wobei sich eine hochbrechende 6 zwischen zwei niederbrechenden Schichten 5 und 7 befindet, sodass das Licht im hochbrechenden Bereich 6 geführt wird.