DE10028078B4

DE10028078B4 - Vollständig schluckbares Endoskopsystem

Info

Publication number: DE10028078B4
Application number: DE10028078A
Authority: DE
Inventors: Teruo Ouchi
Original assignee: Pentax Corp
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1999-06-07
Filing date: 2000-06-07
Publication date: 2008-04-17
Anticipated expiration: 2020-06-08
Also published as: JP3490931B2; JP2000342523A; DE10028078A1; US6527705B1

Abstract

Vollständig schluckbares Endoskopsystem mit
einem stabförmigen Endoskopkörper (10), der durch einen zu untersuchenden Patienten vollständig geschluckt werden kann und damit in eine Körperhöhle einbringbar ist und der zwei an seinen sich gegenüberliegenden Enden vorgesehene biegbare Teile besitzt, die an einer Krümmung der Körperhöhle gebogen werden; und
einer getrennt vom stabförmigen Endoskopkörper (10) vorgesehenen externen Einrichtung (11) ohne mechanische Verbindung mit diesem;
wobei im stabförmigen Endoskopkörper (10) wenigstens ein Lichtemitter (17a), wenigstens ein Beobachtungssystem (16), ein Sender (14b) zum Senden eines elekromagnetischen Signals, das ein durch das Beobachtungssystem (16) erzeugtes Bild führt, sowie eine Stromversorgungseinrichtung (14c) vorgesehen ist;
wobei die externe Einrichtung (11) einen Empfänger (11a) zur Aufnahme des das Bild führenden elektromagnetischen Signals enthält,
wobei die beiden biegbaren Teile jeweils einen Biegeabschnitt (13, 15) besitzen, der durch die externe Einrichtung (11) ferngesteuert aktiv biegbar ist,
wobei der stabförmige Endoskopkörper (10) einen flexiblen Abschnitt...

Description

Die Erfindung betrifft ein vollständig schluckbares Endoskopsystem, das lange im Körper eines Patienten verbleiben kann und bei dem bei einer endoskopischen Untersuchung wenige blinde Flecken auftreten.
Bei endoskopischen Untersuchungen wird generell ein mit einem Betätigungsteil verbundenes Einführungsteil durch den Mund in den Körper eines Patienten eingeführt, um einen inneren Bereich im Körper zu beobachten. Bei Beobachtung eines inneren Teils eines stark gekrümmten rohrförmigen Kanals in einem Körper, wie beispielsweise einem Teil des Dickdarms, können blinde Flecken in der endoskopischen Untersuchung nicht vermieden werden.
Das Einführungsteil des Endoskops muß manchmal für lange Zeit in den Körper eingeführt und in diesem gehalten werden, um die Entwicklung eines kranken Teils im Körper zu beobachten und/oder somatoskopische Information eines Patienten bei gewöhnlichen tagtäglichen Lebensumständen zu erhalten. Die Einführung durch den Mund des Patienten in den Körper und das Halten des Endoskops im Körper bereitet dem Patienten jedoch beträchtliche Schmerzen.
Um den Patienten schmerzfrei zu halten, ist es bekannt, ein kapselförmiges Endoskop zu verwenden, das im mittleren Bereich eines flexiblen zusammenhängenden Elementes vorgesehen ist, wie dies in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 64-76822 beschrieben ist. Ein zu untersuchender Patient schluckt einen an der Spitze des flexiblen zusammenhängenden Elementes ausgebildeten weichen Ball in der Nacht vor der Untersuchung, so daß dieser am nächsten Tag über den Anus ausgeschieden werden kann. Ein Arzt zieht oder bewegt die Spitze und das hintere Ende des flexiblen zusammenhängenden Elementes, wodurch die mit dem mittleren Bereich des flexiblen zusammenhängenden Elementes verbundene Kapsel bewegt oder geführt wird.
Bei einem kapselförmigen Endoskop der vorbeschriebenen Art kann der Schmerz des Patienten im Vergleich zu konventionellen Endoskopen gering gehalten werden. Der Patient muß jedoch immer das flexible zusammenhängende Element tragen, dessen eines Ende für mehr als 12 Stunden aus seinem Mund herausragt. Für den Patienten ist es daher unmöglich, Speisen aufzunehmen oder zu sprechen. Unter diesen Umständen kann kein wesentlicher Schmerzen verringernder Effekt erwartet werden. Darüber hinaus ist es generell schwierig, die Lage des Endoskops ins Form einer Kapsel zu steuern.
Die US 5 662 587 A zeigt einen länglichen Roboter für endoskopische Zwecke. Der Roboter besteht aus einer Vielzahl von hintereinander angeordneten Segmenten mit Aktuatoren, durch die der längliche Roboter lokal gekrümmt werden kann. Der Roboter kann so gesteuert werden, daß er sich selbsttätig durch Schlängel- oder Kriechbewegungen durch längliche Körperhöhlen bewegen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vollständig schluckbares Endoskopsystem anzugeben, mit dem ein Patient schmerzfrei gehalten werden kann und mit dem möglich ist, einen inneren Zielbereich eines Körpers zuverlässig und genau zu beobachten.
Diese Aufgabe wird bei einem Endoskopsystem der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Weitere Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Ansprüche.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen im einzelnen erläutert.
Es zeigt:
1 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines vollständig schluckbaren Endoskopsystems mit einem stabförmigen Endoskopkörper und einer externen Einrichtung;
2 einen schematischen Schnitt des ersten Ausführungsbeispiels des stabförmigen Endoskopkörpers;
3 einen schematischen Schnitt des stabförmigen Endoskopkörpers nach 2 in einer anderen Ebene;
4 einen schematischen Schnitt des stabförmigen Endoskopkörpers nach 2, aus dem eine drahtlos gesteuerte Biegeeinrichtung ersichtlich ist;
5 einen schematischen Schnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels des stabförmigen Endoskopkörpers;
6 einen schematischen Schnitt des stabförmigen Endoskopkörpers nach 5 in einer anderen Ebene;
7 eine Ansicht des in einem menschlichen Körper befindlichen Endoskopkörpers in einem Zustand, in dem dieser bis zur Speiseröhre geschluckt ist;
8 eine Ansicht des stabförmigen Endoskopkörpers zwischen Speiseröhre und Magen in einem Zustand, in dem das Mageninnere durch ihn beobachtbar ist;
9 eine Ansicht des stabförmigen Endoskopkörpers nach den 5 und 6 zwischen Magen und Zwölffingerdarm in einem Zustand, in dem ein vorderer Biegeabschnitt vom Magen zum Zwölffingerdarm weitergleitet, so daß das Mageninnere durch ein Beobachtungssystem am hinteren Ende des Körpers beobachtbar ist;
10 eine Ansicht des stabförmigen Endoskopkörpers nach den 5 und 6 im Dickdarm in einem Zustand, in dem er in den Dickdarm gleitet;
11 eine Ansicht des stabförmigen Endoskopkörpers nach den 5 und 6 im Dickdarm, aus der hervorgeht, wie beim vorderen Beobachtungssystem auftretende blinde Flecken mittels Beobachtung durch das hintere Beobachtungssystem und beim hinteren Beobachtungssystem auftretende blinde Flecken mittels Beobachtung durch das vordere Beobachtungssystem wesentlich reduziert werden können;
12 ein Blockschaltbild eines Prozesses, welcher dann durchgeführt wird, wenn die externe Einrichtung ein Ausgangssignal vom stabförmigen Endoskopkörper empfangen hat;
13 einen schematischen Schnitt eines dritten Ausführungsbeispiels des stabförmigen Endoskopkörpers;
14 eine Ansicht des stabförmigen Endoskopkörpers nach 13 zwischen Speiseröhre und Magen in einem Zustand, in dem er durch Aufblasen eines Ballons, der an seinem hinteren Ende vorgesehen ist, an der Innenseite der Speiseröhre befestigt ist;
15 eine Ansicht des stabförmigen Endoskopkörpers nach 13 in einem rohrförmigen Kanal in einem Körper in einem Zustand, in dem er durch Aufblasen eines an seinem vorderen Ende vorgesehenen Ballons an der Innenwand des rohrförmigen Kanals befestigt ist;
16 eine Ansicht des ersten Ausführungsbeispiels des stabförmigen Endoskopkörpers im Magen in einem Zustand, in dem er durch eine Zieheinrichtung mit einem Haken, welcher in ein an seinem hinteren Ende vorgesehenes Loch eingreift, zwangsweise gezogen wird;
17 eine Ansicht eines Teils des zweiten Ausführungsbeispiels des biegbaren Teils des stabförmigen Endoskopkörpers mit einer Anordnung von in ihm vorgesehenen biegbaren Antriebsdrähten;
18 eine schematische Seitenansicht eines Teils des ersten Ausführungsbeispiels des biegbaren Teils mit aus Übersichtlichkeitsgründen weggelassenen Teilen für den Fall, daß er in einer einzigen Ebene biegbar sein soll; und
19 eine schematische Seitenansicht eines Teils des zweiten Ausführungsbeispiels des biegbaren Teils für den Fall, in dem er in zwei aufeinander senkrecht stehenden Ebenen biegbar sein soll.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines vollständig schluckbaren Endoskopsystems, das einen stabförmigen Endoskopkörper 10 und eine externe Einrichtung 11 enthält. Ein zu untersuchender Patient schluckt den stabförmigen Endoskopkörper 10 vor einer endoskopischen Untersuchung mit diesem. Die externe Einrichtung wirkt als drahtlose Steuerung (elektromagnetische Steuerung) und als Stromversorgung für den Endoskopkörper 10.
Die 2 bis 4 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel des stabförmigen Endoskopkörpers 10. Der stabförmige Endoskopkörper 10 besteht aus einem harten Teil (unbiegbarer Teil) 12, einem ersten Biegeabschnitt 13, einem flexiblen Abschnitt 14, einem zweiten Biegeabschnitt 15 sowie einem mit einem Haken versehenen Teil 26 in dieser Reihenfolge vom vorderen Ende aus (linkes Ende in 2). Der erste Biegeabschnitt 13 und der flexible Abschnitt 14 bilden einen biegbaren Teil und der zweite Biegeabschnitt 15 und der Abschnitt 14 bilden einen weite ren biegbaren Teil. Der stabförmige Endoskopkörper 10 ist vollständig mit einer elastischen Abdeckung 30 (siehe 18) abgedeckt, deren Außenfläche glatt und gut gleitend ist. Der harte Teil 12 ist aus einem harten Material (beispielsweise einem harten Kunststoff) hergestellt, das makroskopisch nicht deformierbar ist. Der flexible Abschnitt 14 ist bei Einführung in eine Körperhöhle in der Form eines Verdauungskanals biegbar.
Der harte Teil 12 enthält ein Beobachtungssystem 16, ein Beleuchtungsfenster 17 und eine Luftzuführungsöffnung 18. Das Beobachtungssystem 16 enthält seinerseits ein optisches Objektivsystem 16a und einen CCD-Bildsensor 16b. Der flexible Abschnitt 14 enthält eine Verstärkerschaltung 14a, einen Sender/Empfänger 14b, eine Stromversorgungseinrichtung 14c, eine Steuerschaltung 14d, einen Behälter 14e für komprimierte Luft und einen Mikrowellenempfänger 14g. Der CCD-Bildsensor 16b ist über eine im Biegeabschnitt 13 verlaufende Signalleitung 19a mit der Verstärkerschaltung 14a verbunden. Die Verstärkerschaltung 14a ist mit dem Sender/Empfänger 14b verbunden, welcher im flexiblen Abschnitt 14 angeordnet ist. Der harte Teil 12 enthält eine LED (Lichtemitter) 17a, welche am Beleuchtungsfenster 17 befestigt ist. Diese LED 17a ist über eine im Biegeabschnitt 13 verlaufende Signalleitung 19b mit der Steuerschaltung 14d verbunden (siehe 3).
Die Luftzuführungsöffnung 18 ist mit dem vorderen Ende eines Luftzuführungsrohrs 20 verbunden, das im harten Teil 12, dem ersten Biegeabschnitt 13 und dem flexiblen Abschnitt 14 verläuft. Das hintere Ende (inneres Ende) des Luftzuführungsrohrs 20 ist mit dem Behälter 14e für komprimierte Luft verbunden. Der Behälter 14e für komprimierte Luft besitzt ein Ventil 14f, das durch die Steuerschaltung 14d geöffnet oder geschlossen wird. Die Stromversorgungseinrichtung 14c wandelt ein vom Mikrowellenempfänger 14g empfangenes Mikrowellensignal in einen elektrischen Strom um, welcher den Sender/Empfänger 14b und die Steuerschaltung 14d speist. Das vom Mikrowellenempfänger 14g empfangene Signal wird von der externen Einrichtung 11 gesendet.
18 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der ersten und zweiten Biegeabschnitte 13 und 15, wenn diese in einer einzigen Ebene biegsam sein sollen. Die Biegeabschnitte gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel besitzen eine Gliederfolge von Ringverbindungen 28. Benachbarte Ringverbindungen 28 sind mittels einer Achse 28a so miteinander verbunden, daß sie jeweils um diese rotieren können. Alle Achsen 28a verlaufen parallel zueinander und liegen daher in einer gemeinsamen Ebene. Die so ausgebildete Gliederfolge von Ringverbindungen 28 ist von einem Stahldrahtrohr 29 umgeben. Dieses Stahldrahtrohr 29 ist seinerseits mit der oben genannten elastischen Abdeckung 30 abgedeckt. Der erste und zweite Biegeabschnitt 13 und 15 sind flexibler und biegsamer als der flexible Abschnitt 14 und biegen sich gegen diesen. Die entgegengesetzten Enden des stabförmigen Endoskopkörpers 10 sind nämlich als Biegeabschnitt ausgebildet.
Im stabförmigen Endoskopkörper 10 ist eine Vielzahl von biegbaren Antriebsdrähten 21a (zwei Drähte im ersten Ausführungsbeispiel des Biegeabschnitts 13) vorgesehen, welche im ersten Biegeabschnitt 13 und im flexiblen Abschnitt 14 verlaufen (siehe 4). Die Antriebsdrähte 21a sind aus einer Formgedächtnislegierung (SMA) hergestellt und biegen sich, wenn sie durch einen elektrischen Strom erwärmt werden. Der stabförmige Endoskopkörper 10 enthält weiterhin eine mit dem Sender/Empfänger 14b verbundene Heizeinrichtung 22 (siehe 4). Die Antriebsdrähte 21a, die Heizeinrichtung 22 und der Sender/Empfänger 14b bilden eine drahtlos gesteuerte Antriebseinrichtung. Die vorderen Enden (äußere Enden) der Antriebsdrähte 21a sind am harten Teil 12 befestigt, während ihre hinteren Enden (innere Enden) an der Heizeinrichtung 22 befestigt sind.
Die beiden Antriebsdrähte 21a sind diametral auf entgegengesetzten Seiten der Achse des zylindrischen Biegeabschnitts 13 angeordnet. Die Heizeinrichtung 22 ist eine Schaltung, welche den beiden Antriebsdrähten 21a selektiv einen elektrischen Strom zuführt, um diese als Funktion von Steuersignalen vom Sender/Empfänger 14b zu erwärmen, wodurch es möglich wird, den Biegeabschnitt 13 in einer Ebene zu biegen, in der die beiden Antriebsdrähte 21a liegen.
Braucht der erste Biegeabschnitt 13 lediglich in einer einzigen Ebene gebogen zu werden, so reicht es aus, daß im stabförmigen Endoskopkörper 10 das erste Ausführungsbeispiel des ersten Biegeabschnitts 13 gemäß 18 vorgesehen ist, das lediglich in einer einzigen Ebene biegbar ist. Soll der erste Biegeabschnitt 13 in zwei senkrecht aufeinanderstehenden Ebenen biegbar sein, so muß er so ausgestaltet sein, wie dies in 19 dargestellt ist. 19 zeigt einen ersten und zweiten Biegeabschnitt 13 und 15 des zweiten Ausführungsbeispiels des Biegeabschnitts 13 für den Fall, in dem er in zwei aufeinander senkrecht stehenden Ebenen biegsam sein soll. Beim zweiten Ausführungsbeispiel der Biegeabschnitte ist eine Gliederfolge von Ringverbindungen 28' vorgesehen. Benachbarte Ringverbindungen 28' sind durch eine erste Achse 28a oder eine zweite Achse 28b so miteinander verbunden, daß sie rotieren können. Die beiden Achsen 28a und 28b liegen abwechselnd in aufeinander senkrecht stehenden Richtungen. In 19 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit weder das Stahldrahtrohr 29 noch die oben genannte elastische Abdeckung 30 dargestellt. Beim zweiten Ausführungsbeispiel des ersten Biegeabschnitts 13 verlaufen vier biegbare Antriebsdrähte 21a durch diesen Biegeabschnitt 13 und den flexiblen Abschnitt 14 (siehe 17). Die vorderen Enden (äußeren Enden) der vier Antriebsdrähte 21a sind am harten Teil 12 in Abständen von 90° um dessen Achse befestigt. Die hinteren Enden (inneren Enden) von Paaren von Antriebsdrähten 21a, welche sich diametral gegenüberliegen, sind an der Heizeinrichtung 22 befestigt. Zwar sind in 4 nur zwei Antriebsdrähte 21a dargestellt; die restlichen beiden Antriebsdrähte 21a sind beim zweiten Ausführungsbeispiel des Biegeabschnitts 13 entsprechend angeordnet.
Entsprechend dem ersten Biegeabschnitt 13 enthält der stabförmige Endoskopkörper 10 eine weitere Vielzahl von biegsamen Antriebsdrähten 21b (zwei Drähte im ersten Ausführungsbeispiel des zweiten Biegeabschnitts 15), welche im zweiten Biegeabschnitt 15 und dem flexiblen Abschnitt 14 verlaufen (siehe 4). Die Antriebsdrähte 21b sind aus einer Formgedächtnislegierung (SMA) hergestellt, welche sich bei Erwärmen durch einen elektrischen Strom biegt. Die vorderen Enden (inneren Enden) der Antriebsdrähte 21b sind an der Heizeinrichtung 22 und deren hintere Enden (äußere Enden) am mit Haken versehenen Teil 26 befestigt.
Die Antriebsdrähte 21b, die Heizeinrichtung 22 und der Sender/Empfänger 14b bilden eine drahtlos gesteuerte Antriebseinrichtung.
Die beiden Antriebsdrähte 21a sind diametral auf entgegengesetzten Seiten der Achse des zylindrischen zweiten Biegeabschnitts 15 angeordnet. Die Heizeinrichtung 22 ist eine Schaltung, welche den beiden Antriebsdrähten 21a selektiv einen elektrischen Strom zuführt, um diese als Funktion von Steuersignalen vom Sender/Empfänger 14b zu erwärmen, wodurch es möglich wird, den zweiten Biegeabschnitt 15 in einer Ebene zu biegen, in der die beiden Antriebsdrähte 21a liegen.
Braucht der zweite Biegeabschnitt 15 lediglich in einer einzigen Ebene gebogen zu werden, so reicht es aus, daß im stabförmigen Endoskopkörper 10 das erste Ausführungsbeispiel des zweiten Biegeabschnitts 15 gemäß 18 vorgesehen ist, das lediglich in einer einzigen Ebene biegbar ist. Soll der zweite Biegeabschnitt 15 in zwei senkrecht aufeinanderstehenden Ebenen biegbar sein, so muß er entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel des ersten Biegeabschnitts 13 so ausgestaltet sein, wie dies in 19 dargestellt ist. Beim zweiten Ausführungsbeispiel des zweiten Biegeabschnitts 15 verlaufen vier biegbare Antriebsdrähte 21b durch diesen zweiten Biegeabschnitt 15 und den flexiblen Abschnitt 14 (siehe 17). Die hinteren (äußere Enden) der vier Antriebsdrähte 21b sind an dem mit Haken versehenen Teil 26 befestigt. Die vorderen Enden (innere Enden) jedes Paars von Antriebsdrähten 21b, welche sich diametral gegenüberliegen, sind an der Heizeinrichtung 22 befestigt. Zwar sind in 4 nur zwei Antriebsdrähte 21a dargestellt; die restlichen beiden Antriebsdrähte 21a sind beim zweiten Ausführungsbeispiel des zweiten Biegeabschnitts 15 entsprechend angeordnet.
Die in 1 dargestellte externe Einrichtung 11 besitzt einen externen Empfangsteil 11a, einen Monitor 11b, einen Steuerteil 11c (Betätigungsteil) für den biegbaren Teil, einen externen Senderteil 11d, einen Ventilsteuerteil 11h und einen Mikrowellen-Senderteil (Mikrowellensender) 11i. Die externe Einrichtung 11 besitzt weiterhin eine Videoschaltung 11e, eine Analyseeinrichtung 11f und eine Speichereinrichtung 11g für analysierte Daten (siehe 12). Die externe Einrichtung 11 überträgt das oben genannte Mikrowellensignal, das zur Stromversorgung für den stabförmigen Endoskopkörper dient, vom Mikrowellen-Senderteil 11i zum stabförmigen Endoskopkörper 10. Dieses vom Mikrowellenempfänger 14g empfangene Mikrowellensignal wird durch die Stromversorgungseinrichtung 14c in einen elektrischen Strom überführt. Die Stromversorgungseinrichtung 14c speist den Strom in den Sender/Empfänger 14b und die Steuerschaltung 14d ein. Durch manuelle Betätigung des Steuerteils 11c für den Biegeabschnitt und des Ventilsteuerteils 11h der externen Einrichtung 11 werden durch diese elektromagnetische Signale zur Betätigung der ersten oder zweiten Biegeabschnitte 13 oder 15 und des Ventils 14f erzeugt, welche über den externen Senderteil 11d auf den stabförmigen Endoskopkörper 10 übertragen werden. Der externe Empfangsteil 11a nimmt Bildsignale (elektromagnetische Signale) vom Sender/Empfänger 14b auf. Die empfangenen Bildsignale werden zur Beobachtung durch einen Arzt auf den Monitor 11b angezeigt.
Ein zu untersuchender Patient schluckt den stabförmigen Endoskopkörper 10 des oben erläuterten Endoskops vollständig von seinem vorderen Ende, d.h., vom harten Teil 12, her. Nach dem vollständigen Schlucken bewegt sich der stabförmige Endoskopkörper 10 durch Peristaltik graduell in einem Verdauungskanal weiter. Erreicht der harte Teil 12 den Magen, wie dies in 8 dargestellt ist, so kann der zweite Biegeabschnitt 15, welcher am hinteren Ende des stabförmigen Endoskopkörpers 10 angeordnet ist, an der Innenwand der Speiseröhre durch Biegen des zweiten Biegeabschnitts 15 befestigt werden. Dadurch kann die Innenseite des Magens mit dem stabförmigen Endoskopkörper 10 leicht beobachtet werden. Will der Arzt den in einer Körperhöhle befindlichen stabförmigen Endoskopkörper 10 zwangsweise schieben oder ziehen, so braucht er lediglich eine an ihrem freien Ende mit einem Haken versehene Zieheinrichtung 27 zu verwenden, wobei der Haken in den mit Haken versehenen Teil 26 eingreift (siehe 16). Die Zieheinrichtung 27 kann je nachdem eine an ihrem freien Ende vorgesehene Greifpinzette mit einem Paar von Krallen, welche beim Herausnehmen einer geschluckten fremden Substanz aus einer Körperhöhle eines Babys oder eines Kindes verwendet wird, eine Pinzette mit übereinanderstehenden Zähnen, eine Korbpinzette, welche nach dem Abtrennen eines Polyps an einer Innenwand einer Körperhöhle zur Herausnahme des Polypen verwendet wird, oder eine Pinzette mit einem Ha ken an ihrem freien Ende sein. Hat der stabförmige Endoskopkörper 10 einen inneren Zielbereich des Körpers erreicht, so ist über ihn eine Beobachtung möglich und es kann gleichzeitig die notwendige Information über einen lebenden Körper gewonnen werden, wie dies nachfolgend noch beschrieben wird.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel des Endoskops nimmt der Sender/Empfänger 14b des stabförmigen Endoskopkörpers 10 die vom externen Senderteil 11d der externen Einrichtung 11 übertragenen elektromagnetischen Betätigungssignale auf, so daß alle grundlegenden Betätigungselemente des stabförmigen Endoskopkörpers 10 durch die externe Einrichtung 11 drahtlos gesteuert werden können. Der Stromversorgungsteil 14c liefert Strom für den Sender/ Empfänger 14b und die Steuerschaltung 14d durch Überführung des empfangenen Mikrowellensignals in elektrischen Strom, so daß die restliche Batterieleistung im stabförmigen Endoskopkörper 10 nicht beachtet werden muß. Damit wird es möglich, den inneren Zielteil im Körper ausreichend zu beobachten.
Die LED 17a, welche Strom von der Stromversorgungseinrichtung 14c über die Signalleitung 18b und die Steuerschaltung 14d aufnimmt, emittiert Licht durch das Beleuchtungsfenster 17 nach außen. Das durch das Licht beleuchtete Objektbild wird über das optische Objektivsystem 16b auf der empfindlichen Fläche des CCD-Bildsensors 16b erzeugt. Das vom CCD-Bildsensor 16b gelieferte Bildsignal wird durch die Verstärkerschaltung 14a verstärkt. Dieses verstärkte Bildsignal wird vom Sender/Empfänger 14b übertragen und vom externen Empfangsteil 11a der externen Einrichtung 11 empfangen. Das von der externen Einrichtung 11 empfangene Bildsignal wird durch die Videoschaltung 11a verarbeitet und kann auf dem Monitor 11b betrachtet werden (siehe 12). Der Arzt betätigt den Steuerteil 11c für den Biegeabschnitt 13 oder den zweiten Biegeabschnitt 15 der externen Einrichtung 11, um den Biegeabschnitt 13 über die Heizeinrichtung 22 zu biegen, was durch die von dem externen Senderteil 11d übertragenen elektromagnetischen Betätigungssignale gesteuert wird, wodurch die Richtung des optischen Objektsystems 15a zwecks Beobachtung des inneren Zielteils im Körper geändert wird. Soll ein Verdauungskanal durch komprimierte Luft im Behälter 14f für komprimierte Luft von der Luftzuführungsöffnung 18 über das Luftzuführungsrohr 20 aufgeweitet werden, was durch Betätigung des Ventilsteuerteils 11h der externen Einrichtung 11 erfolgt, so daß der Sender/Empfänger 14b zwecks Betätigung des Ventils 11e vom externen Senderteil 11d gesendete elektromagnetische Betätigungssignale empfängt, so wird der Abstand zwischen dem harten Teil 12 und dem Innenraum im Verdauungskanal groß und es wird möglich, die Innenwand des Verdauungskanals zu beobachten.
Im stabförmigen Endoskopkörper 10 kann eine Meßeinrichtung 24 zur Messung von Körperinformationen, wie beispielsweise den pH-Wert, die Temperatur, die Sauerstoffmenge im Blut, die Härte der Zelloberfläche, vorgesehen werden (siehe 3). In diesem Fall kann die gemessene Information vom Sender/Empfänger 14b auf den externen Empfangsteil 11a der externen Einrichtung 11 übertragen werden. Die empfangene Information kann analysiert und gespeichert werden, wenn die Analyseeinrichtung 11f die empfangene Information analysiert und die Speichereinrichtung 11b für analysierte Daten die analysierte Information speichert (siehe 12).
Die 5 und 6 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel des stabförmigen Endoskopkörpers 10. Dies ist im wesentlichen identisch mit dem ersten Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme, daß letzterer an seinem hinteren Ende den mit Haken versehenen Teil 26 und ersterer an seinem hinteren Ende einen zweiten mit Haken versehenen Teil 25 besitzt. Das zweite Ausführungsbeispiel des stabförmigen Endoskopkörpers 10 besteht aus einem harten Teil (unbiegbarer Teil) 12, einem ersten Biegeabschnitt 13, einem flexiblen Abschnitt 14, einem zweiten Biegeabschnitt 15 und dem zweiten mit Haken versehenen Teil 25 in dieser Reihenfolge vom vorderen Ende her (das linke Ende in 5). Entsprechend dem harten Teil 12 ist der zweite harte Teil 25 aus einem harten Material (beispielsweise einem harten Kunststoff) hergestellt, der makroskopisch nicht deformierbar ist. In diesem harten Teil sind ein Beobachtungssystem 16, ein Beleuchtungsfenster 17 und eine Luftzuführöffnung 18 vorgesehen. Das Beobachtungssystem 16 enthält ein optisches Objektivsystem 16a und einen CCD-Bildsensor 16b. Der CCD-Bildsensor 16b ist über eine im zweiten Biegeabschnitt 15 verlaufende Signalleitung 19c mit der Verstärkerschaltung 14a verbunden. Die Verstärkerschaltung 14a ist mit dem im flexiblen Abschnitt 14 vorgesehenen Sender/Empfänger 14b verbunden. Der zweite harte Teil 25 enthält eine LED (Lichtemitter) 17a, welche am Beleuchtungsfenster 17 befestigt ist. Diese LED 17a im zweiten harten Teil 25 ist über eine im zweiten Biegeabschnitt 15 verlaufende Signalleitung 19d mit der Steuerschaltung 14d verbunden (siehe 6).
Die Luftzuführungsöffnung 18 im zweiten harten Teil 25 ist mit dem hinteren Ende (äußeres Ende) eines im zweiten harten Teil 25, dem zweiten Biegeabschnitt 15 und dem flexiblen Abschnitt 14 verlaufenden Luftzuführungsrohr 200 verbunden. Das vordere Ende (innere Ende) des Luftzuführungsrohres 200 ist mit dem Ventil 14f des Behälters 14e für komprimierte Luft verbunden.
Mit dem zweiten harten Teil 25 der vorstehend erläuterten Ausgestaltung kann der Arzt den inneren Zielbereich des Körpers durch Biegen des zweiten Biegeabschnitts 15 beobachten. Entsprechend dem Fall nach 8 im ersten Ausführungsbeispiel des stabförmigen Endoskopkörpers 10 kann der an dessen hinterem Ende angeordnete zweite Biegeabschnitt 15 durch Biegen an einer Innenwand der Speiseröhre befestigt werden (siehe 9). Im Fall, in dem sich nach 10 das zweite Ausführungsbeispiel des stabförmigen Endoskopkörpers 10 im Dickdarm befindet, oder im Fall nach 11, in dem er über den Anus in den Dickdarm eingeführt ist, können beim vorderen harten Teil 12 auftretende blinde Flecken mittels Beobachtung durch den hinteren harten Teil 25 und beim hinteren harten Teil 25 auftretende blinde Flecken mittels Beobachtung durch den vorderen harten Teil 12 wesentlich reduziert werden.
13 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des stabförmigen Endoskopkörpers 10. Dieser stabförmige Endoskopkörper 10 besitzt gemäß 13 an gegenüberliegenden Enden zwei Ballons 23. Der stabförmige Endoskopkörper 10 kann jedoch auch lediglich einen Ballon 23 an einem Ende besitzen. Die Ballons 23 können durch Einleitung von komprimierter Luft aus dem Tank 14e für komprimierte Luft aufgeblasen werden, wobei der Ventilsteuerteil 11h der externen Einrichtung 11 betätigt wird und der Sender/Empfänger 14b zur Betätigung des Ventils 14f elektromagnetische Betätigungssignale vom externen Senderteil 11d aufnimmt.
Befindet sich beispielsweise der stabförmige Endoskopkörper 10 in einer rohrförmigen Körperhöhle, so wird der Abstand zwischen dem harten Teil 12 und der Innenwand der rohrförmigen Körperhöhle groß, wenn der am vorderen Ende vorgesehene Ballon 23 aufgeblasen wird, wodurch die Innenwand der rohrförmigen Körperhöhle leicht beobachtet werden kann (siehe 15). Wird andererseits der am hinteren Ende des stabförmigen Endoskopkörpers 10 vorgesehene Ballon 23 aufgeblasen, so kann der stabförmige Endoskopkörper 10 stabil in einer gewünschten Stellung gemäß 14 gehalten werden, so daß der innere Zielbereich durch Betätigung des ersten Biegeabschnitts 13 leicht beobachtet werden kann.
Die Stromversorgungseinrichtung 14c kann zur Vereinfachung der Struktur des Endoskopsystems durch eine eingebaute Batterie ersetzt werden.
Wie sich aus den vorstehenden Ausführungen ergibt, kann ein zu untersuchender Patient mit dem erfindungsgemäßen vollständig schluckbaren Endoskopkörper schmerzfrei gehalten werden, selbst wenn er für lange Zeit im Körper des Patienten gehalten wird, da er sich ohne Kabel oder Drähte, welche ihn mit der externen Einrichtung verbinden, vollständig in einer Körperhöhle befindet. Selbst wenn der stabförmige Endoskopkörper sich in einer Körperhöhle mit einer sich scharf biegenden Innenwand befindet, kann der innere Zielbereich leicht beobachtet werden, da der stabförmige Endoskopkörper den vorderen und hinteren Biegeabschnitt 13 und 15 besitzt, wodurch blinde Flecken bei Beobachtung mittels des stabförmigen Endoskopkörpers 10 gering gehalten werden.

Claims

Vollständig schluckbares Endoskopsystem mit einem stabförmigen Endoskopkörper (10), der durch einen zu untersuchenden Patienten vollständig geschluckt werden kann und damit in eine Körperhöhle einbringbar ist und der zwei an seinen sich gegenüberliegenden Enden vorgesehene biegbare Teile besitzt, die an einer Krümmung der Körperhöhle gebogen werden; und einer getrennt vom stabförmigen Endoskopkörper (10) vorgesehenen externen Einrichtung (11) ohne mechanische Verbindung mit diesem; wobei im stabförmigen Endoskopkörper (10) wenigstens ein Lichtemitter (17a), wenigstens ein Beobachtungssystem (16), ein Sender (14b) zum Senden eines elekromagnetischen Signals, das ein durch das Beobachtungssystem (16) erzeugtes Bild führt, sowie eine Stromversorgungseinrichtung (14c) vorgesehen ist; wobei die externe Einrichtung (11) einen Empfänger (11a) zur Aufnahme des das Bild führenden elektromagnetischen Signals enthält, wobei die beiden biegbaren Teile jeweils einen Biegeabschnitt (13, 15) besitzen, der durch die externe Einrichtung (11) ferngesteuert aktiv biegbar ist, wobei der stabförmige Endoskopkörper (10) einen flexiblen Abschnitt (14) besitzt, der lediglich passiv durch eine externe Kraft beweglich ist, und wobei der Biegeabschnitt (13, 15) flexibler ist als der flexible Abschnitt (14).
Endoskopsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Abschnitt (14) zwischen den beiden biegbaren Teilen zu deren Verbindung angeordnet ist; daß der stabförmige Endoskopkörper (10) eine ferngesteuerte Antriebseinrichtung (14b, 21a, 21b, 22) enthält, welche ein von der externen Einrichtung (11) gesendetes elektromagnetisches Betätigungssignal aufnimmt, um den Biegeabschnitt (13, 15) als Funktion dieses Signals zu biegen; und daß die externe Einrichtung (11) einen Betätigungsteil (11c) enthält, welcher betätigt wird, um das elektromagnetische Betätigungssignal zur ferngesteuerten Antriebseinrichtung (14b, 21a, 21b, 22) zu übertragen.
Endoskopsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der stabförmige Endoskopkörper (10) mehr als einen Lichtemitter (17a) und mehr als ein Beobachtungssystem (16) enthält, die an unterschiedlichen Stellen angeordnet sind.
Endoskopsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ferngesteuerte Antriebseinrichtung (14b, 21a, 21b, 22) eine Vielzahl von aus einer Formgedächtnislegierung hergestellten Antriebsdrähten (21a, 21b) und eine Heizeinrichtung (22) enthält, welche die Antriebsdrähte (21a, 21b) zur Biegung des Biegeabschnitts (13, 15) selektiv erwärmt.
Endoskopsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Stromversorgungseinrichtung (14c) eine eingebaute Batterie vorgesehen ist.
Endoskopsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die externe Einrichtung (11) einen Mikrowellensender (11i) zur Übertragung eines Mikrowellensignals auf den stabförmigen Endoskopkörper (10) enthält; und die Stromversorgungseinrichtung (14c) das Mikrowellensignal zur Stromversorgung des stabförmigen Endoskopkörpers (10) in einen elektrischen Strom umwandelt.
Endoskopsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Beobachtungssystem (16) ein optisches Objektivsystem (16a) und einen CCD-Bildsensor (17b) enthält.
Endoskopsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die externe Einrichtung (11) einen Monitor (11b) enthält, welcher das Bild visuell anzeigt.
Vollständig schluckbares Endoskopsystem mit einem stabförmigen Endoskopkörper (10), welcher einen ersten Biegeabschnitt (13), einen flexiblen Abschnitt (14) und einen zweiten Biegeabschnitt (15) enthält, die in dieser Reihenfolge angeordnet sind; und einer Fernsteuerung (11) zur aktiven Betätigung des ersten und zweiten Biegeabschnitts (13, 15) zwecks Biegung durch Fernsteuerung; wobei im stabförmigen Endoskopkörper (10) wenigstens ein Lichtemitter (17a) zur Beleuchtung eines inneren Zielbereichs eines lebenden Körpers, wenigstens eine Bildaufnahmeeinrichtung (16) zur Aufnahme eines Bildes des durch den Lichtemitter (17a) beleuchteten inneren Zielbereiches sowie ein Sender (14b) zur Aussendung eines elektromagnetischen Signals, welches das durch die Bildaufnahmeeinrichtung (16) aufgenommene Bild führt, vorgesehen sind, wobei der flexible Abschnitt (14) lediglich passiv durch eine externe Kraft beweglich ist, und wobei der Biegeabschnitt (13, 15) flexibler ist als der flexible Abschnitt (14).
Endoskopsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der stabförmige Endoskopkörper (10) einen an seinem einen Ende befestigten ersten harten Teil (12) besitzt; und der Lichtemitter (17a) und die Bildaufnahmeeinrichtung (16) am ersten harten Teil (12) befestigt sind.
Endoskopsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der stabförmige Endoskopkörper (10) einen zweiten an seinem anderen Ende befestigten harten Teil (25) besitzt; und ein weiterer Lichtemitter (17a) und eine weitere Bildaufnahmeeinrichtung (16) am zweiten harten Teil (25) befestigt sind.
Endoskopsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fernsteuerung (11) einen Monitor (11b) und einen Empfänger (11a) zur Aufnahme des elektromagnetischen Signals zwecks Anzeige des Bildes auf dem Monitor (11b) enthält.
Endoskopsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fernsteuerung (11) einen zweiten Sender (11i) zur Übertragung eines Mikrowellensignals zum stabförmigen Endoskopkörper enthält und im stabförmigen Endoskopkörper (10) eine Stromversorgungseinrichtung (14c) vorgesehen ist, welche das Mikrowellensignal aufnimmt und es in einen zu dessen Stromversorgung dienenden elektrischen Strom umwandelt.