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Die
Erfindung betrifft ein vollständig
schluckbares Endoskopsystem, das für lange Zeit im Körper eines
Patienten verbleiben kann und bei dem bei einer endoskopischen Untersuchung
einige blinde Flecken verbleiben.
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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. In einem typischen Frontsichtendoskop zur Betrachtung
von der Vorderseite der Spitze des Einführungsteils oder einem typischen Seitensichtendoskop
zur Betrachtung von der Seite des Einführungsteils kann ein innerer
Körperzielbereich
aus lediglich einer Richtung betrachtet werden. Aufgrund dieses
Aufbaus kann bei Betrachtung eines inneren Teils eines stark gebogenen
rohrförmigen Körperkanals,
wie beispielsweise des Dickdarms, das Auftreten von blinden Flecken
bei der endoskopischen Untersuchung nicht vermieden werden.
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Der
Einführungsteil
des Endoskops muß manchmal
für lange
Zeit im Körper
gehalten werden, um die Entwicklung eines kranken Teils im Körper zu beobachten
oder somatoskopische Information eines Patienten unter normalen
täglichen Lebensbedingungen
zu erhalten und/oder aufzuzeichnen. Die Einführung und das Halten des Endoskops
im Körper
durch den Mund des Patienten bereitet diesem jedoch starke Schmerzen.
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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.
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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 in Form einer
Kapsel zu steuern.
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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 Schlänget-
oder Kriechbewegungen durch längliche
Körperhöhlen bewegen
kann.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vollständig schluckbares Endoskopsystem
anzugeben, mit dem ein Patient schmerzfrei gehalten werden kann und
mit dem es möglich
ist, den inneren Körperzielbereich
sicher und genau zu beobachten.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe ist ein vollständig schluckbares
Endoskopsystem der gattungsgemäßen Art
erfindungsgemäß durch
die Merkmale des Patentanspruchs 1 gekennzeichnet.
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Weitere
Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer
Ansprüche.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen im einzelnen
erläutert.
Es zeigt:
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1 eine
schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels
eines vollständig
schluckbaren Endoskopsystems mit einem stabförmigen Endoskopkörper und
einer externen Einrichtung;
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2 einen
schematischen Schnitt des ersten Ausführungsbeispiels des stabförmigen Endoskopkörpers;
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3 einen
schematischen Schnitt des stabförmigen
Endoskopkörpers
nach 2 in einer anderen Ebene;
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4 einen
schematischen Schnitt des stabförmigen
Endoskopkörpers
nach 2, aus dem eine drahtlos gesteuerte biegbare Einrichtung
ersichtlich ist;
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5 eine
Ansicht des ersten Ausführungsbeispiels
des stabförmigen
Endoskopkörpers
in der Speiseröhre
in einem Zustand, in dem das Innere der Speiseröhre betrachtet wird;
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6 eine
Ansicht des ersten Ausführungsbeispiels
des stabförmigen
Endoskopkörpers
zwischen Speiseröhre
und Magen in einem Zustand, in dem der innere obere Teil des Magens
mit einem Seitensicht-Beobachtungssystem beobachtet wird;
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7 eine
Ansicht des ersten Ausführungsbeispiels
des stabförmigen
Endoskopkörpers
zwischen Magen und Zwölffingerdarm
in einem Zustand, in dem eine Vater-Papille mit dem Seitenschicht-Beobachtungssystem
betrachtet wird;
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8 eine
Ansicht eines Teils des ersten Ausführungsbeispiels des stabförmigen Endoskopkörpers zwischen
Magen und Zwölffingerdarm
in einem Zustand, in dem die Vater-Papille mit einem Frontsicht-Beobachtungssystem
betrachtet wird;
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9 einen
schematischen Schnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels des stabförmigen Endoskopkörpers,
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10 eine
Ansicht des stabförmigen
Endoskopkörpers
nach 9 in einem Verdauungskanal in einem Zustand, in
dem es durch Aufblasen eines an seinem vorderen Ende vorgesehenen
Ballons an der Innenwand des Verdauungskanals befestigt ist;
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11 eine
Ansicht des stabförmigen
Endoskopkörpers
nach 9 zwischen Speiseröhre und Magen in einem Zustand,
in dem es durch Aufblasen eines an seinem hinteren Ende vorgesehenen
Ballons an der Innenseite der Speiseröhre befestigt ist;
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12 einen
schematischen Schnitt eines dritten Ausführungsbeispiels des stabförmigen Endoskopkörpers;
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13 einen
schematischen Schnitt des stabförmigen
Endoskopkörpers
nach 12 in einer anderen Ebene;
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14 einen
schematischen Schnitt des stabförmigen
Endoskopkörpers
nach 12, aus dem eine drahtlos gesteuerte Biegeeinrichtung
ersichtlich ist;
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15 eine
schematische Seitenansicht des stabförmigen Endoskopkörpers nach 12;
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16 eine
Ansicht des stabförmigen
Endoskopkörpers
nach 12 in einem Zustand, in dem er in den Dickdarm
eingeführt
ist;
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17 eine
Ansicht eines Teils des stabförmigen
Endoskopkörpers
nach 12 in einem Zustand, in dem das Innere eines rohrförmigen Körperkanals
mit dem Frontsicht-Beobachtungssystem und dem Seitensicht-Beobachtungssystem
betrachtet wird;
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18 einen
schematischen Schnitt eines vierten Ausführungsbeispiels des stabförmigen Endoskopkörpers;
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19 einen
schematischen Schnitt des stabförmigen
Endoskopkörpers
nach 18, aus dem eine ferngesteuerte Biegeeinrichtung
ersichtlich ist,
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20 einen
schematischen Schnitt des stabförmigen
Endoskopkörpers
nach 18 in einem gebogenen Zustand;
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21 einen
schematischen Schnitt eines Ausführungsbeispiels
des stabförmigen
Endoskopkörpers,
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22 einen
schematischen Schnitt des stabförmigen
Endoskopkörpers
nach 21 in einem gebogenen Zustand;
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23 eine
Ansicht des stabförmigen
Endoskopkörpers
nach 21 in einem Zustand, in dem er in einen gekrümmten rohrförmigen Körperkanal eingeführt ist;
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24 eine
Ansicht des stabförmigen
Endoskopkörpers
nach 19 oder 21 in
einem Zustand, in dem er in einen gekrümmten rohrförmigen Körperkanal eingeführt ist;
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25 eine
Ansicht eines Teils eines Biegeabschnitts des stabförmigen Endoskopkörpers, aus der
die Anordnung von in diesem vorgesehenen biegbaren Antriebsdrähten ersichtlich
ist;
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26 eine
schematische Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels von Biegeabschnitten
mit aus Übersichtlichkeitsgründen weggelassenen
Teilen für
den Fall, daß sie
lediglich in einer einzigen Ebene biegbar sind; und
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27 eine
schematische Seitenansicht eines Teils eines zweiten Ausführungsbeispiels
der Biegeabschnitte für
den Fall, daß sie
in zwei aufeinander senkrecht stehenden Ebenen biegbar sind.
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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.
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Die 2 und 3 zeigen
ein erstes Ausführungsbeispiel
des stabförmigen
Endoskopkörpers 10.
Dieser stabförmige
Endoskopkörper 10 besitzt
einen ersten harten Teil (unbiegbaren Teil) 12, einen ersten
Biegeabschnitt 13, einen flexiblen Abschnitt 14,
einen zweiten Biegeabschnitt 15 und einen zweiten harten
Teil (unbiegbaren Teil) 16 in dieser Reihenfolge vom vorderen
Ende aus gesehen (das linke Ende in 2). Der
erste Biegeabschnitt 13 und der flexible Abschnitt 14 bilden
einen biegbaren Teil, während
der zweite Biegeabschnitt 15 und der flexible Abschnitt 14 einen
weiteren biegbaren Teil bilden. Der stabförmige Endoskopkörper 10 ist
vollständig mit
einer elastischen Abdeckung 29 abgedeckt, deren Au ßenfläche glatt
und leicht gleitend ist (siehe 26). Der
erste und der zweite harte Teil 12 und 16 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 Verdauungstraktes biegbar.
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Der
erste und der zweite harte Teil 12 und 16 enthält jeweils
ein Beobachtungssystem 17, ein Beleuchtungsfenster 18 und
eine Luftzuführungsöffnung 19.
Das im ersten harten Teil 12 vorgesehene Beobachtungssystem
ist ein Frontsicht-Beobachtungssystem
für eine
Betrachtung vom vorderen Ende des ersten Teils 12 her.
Das im zweiten harten Teil 16 vorgesehene Beobachtungssystem 17 ist
jedoch ein Seitensicht-Beobachtungssystem zur Betrachtung von der
Seite des zweiten harten Teils 16 her. Die Beobachtungssysteme 17 enthalten
jeweils ein optisches Objektivsystem 17a und einen CCD-Bildsensor 17b.
Im flexiblen Abschnitt 14 ist eine Verstärkerschaltung 14a,
ein Sender/Empfänger 14b,
eine Stromversorgungseinrichtung 14c, eine Steuerschaltung 14d,
ein Behälter 14f für komprimierte
Luft und ein Mikrowellenempfänger 14h vorgesehen.
Die CCD-Bildsensoren 17b sind über eine entsprechende
Signalleitung 20 mit der Verstärkerschaltung 14a verbunden.
Die Verstärkerschaltung 14a ist
mit dem Sender/Empfänger 14b verbunden, welcher
im flexiblen Abschnitt 14 angeordnet ist. Die harten Teile 12 und 16 enthalten
jeweils eine LED (Lichtemitter) 18a, welche am entsprechenden
Beleuchtungsfenster 18 befestigt ist. Die LED's 18a sind über eine
entsprechende Signalleitung 20 mit der Steuerschaltung 14d verbunden
(siehe 3).
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Die
Luftzuführungsöffnungen 19 sind
mit dem äußeren Ende
eines entsprechenden Luftzuführungsrohrs 21 verbunden.
Das innere Ende der Luftzuführungsrohre 21 ist
mit einem Ventil 14e des Behälters 14f für komprimierte
Luft verbunden. Das Ventil 14e wird durch die Steuerschaltung 14d geöffnet oder
geschlossen. Die Stromversorgungseinrichtung 14c ist mit
dem Sender/Empfänger 14b und
der Steuerschaltung 14d verbunden. Sie wandelt ein vom
Mikrowellenempfänger 14h empfangenes
Mikrowellensignal in einen elektrischen Strom für den Sender/Empfänger 14b und
die Steuerschaltung 14d um. Das vom Mikrowellenemp fänger 14h empfangene
Mikrowellensignal wird von der externen Einrichtung 11 gesendet.
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26 zeigt
einen Teil des ersten Ausführungsbeispiels
eines ersten und zweiten Biegeabschnitts 13 und 15 in
dem Fall, in dem er in einer einzigen Ebene biegbar ist. Dieses
erste Ausführungsbeispiel
der Biegeabschnitte besitzt eine Gliederfolge von Ringverbindungen 27.
Benachbarte Ringverbindungen 27 sind mittels einer Achse 27a so
miteinander verbunden, daß sie
jeweils um diese rotieren können.
Alle Achsen 27a verlaufen parallel zueinander und liegen
daher in einer gemeinsamen Ebene. Die so ausgebildete Gliederfolge
von Ringverbindungen 27 ist von einem Stahldrahtrohr 28 umgeben.
Dieses Stahldrahtrohr 28 ist seinerseits mit der oben genannten
elastischen Abdeckung 29 abgedeckt. Der erste und zweite
Biegeabschnitt 13 und 15 ist in bezug auf den
flexiblen Abschnitt 14 biegbar und flexibler und biegbarer
als dieser.
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Im
stabförmigen
Endoskopkörper 10 ist
eine Vielzahl von biegbaren Antriebsdrähten 22a (zwei Drähte im ersten
Ausführungsbeispiel
des ersten Biegeabschnitts 13) vorgesehen, welche im ersten Biegeabschnitt 13 und
im flexiblen Abschnitt 14 verlaufen (siehe 4).
Die Antriebsdrähte 22a 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 22b. Die Antriebsdrähte 22a, die Heizeinrichtung 22b und
der Sender/Empfänger 14b bilden
eine drahtlos gesteuerte Antriebseinrichtung. Die äußeren Enden der
Antriebsdrähte 22a sind
am harten Teil 12 befestigt, während ihre inneren Enden an
der Heizeinrichtung 22b befestigt sind.
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Die
beiden Antriebsdrähte 20a sind
diametral an entgegengesetzten Seiten der Achse des zylindrischen
ersten Biegeabschnitts 13 angeordnet. Die Heizeinrichtung 22b ist
eine Schaltung, welche den beiden Antriebsdrähten 22a selektiv
einen elektrischen Strom zuführt,
um diese als Funktion von Steuersignalen vom Sender/Empfänger 14b zu
erwärmen,
wodurch es möglich
wird, den ersten Bie geabschnitt 13 in einer Ebene zu biegen,
in denen die beiden Antriebsdrähte 22a liegen.
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Braucht
der 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 26 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 27 dargestellt
ist. 27 zeigt einen Teil eines zweiten Ausführungsbeispiels des
ersten und des zweiten Biegeabschnitts 13 und 15 für den Fall,
in dem sie in zwei aufeinander senkrecht stehenden Ebenen biegsam
sein sollen. Beim zweiten Ausführungsbeispiel
der Biegeabschnitte ist eine Gliederfolge von Ringverbindungen 27' vorgesehen.
Benachbarte Ringverbindungen 27' sind durch eine erste Achse 27a oder
eine zweite Achse 27b so miteinander verbunden, daß sie um
die Achsen 27a und 27b rotieren können. Die
beiden Achsen 27a und 27b liegen abwechselnd in
aufeinander senkrecht stehenden Richtungen. In 27 ist
aus Gründen
der Übersichtlichkeit
weder das Stahldrahtrohr 28 noch die oben genannte elastische
Abdeckung 29 dargestellt. Beim zweiten Ausführungsbeispiel
des ersten Biegeabschnitts 13 verlaufen vier biegbare Antriebsdrähte 22a durch
diesen Biegeabschnitt 13 und den flexiblen Abschnitt 14 (siehe 25).
Die äußeren Enden
der vier Antriebsdrähte 22a sind
am ersten harten Teil 12 in Abständen von 90° um dessen Achse befestigt.
Die inneren Enden von Paaren von Antriebsdrähten 22a, welche sich
diametral gegenüberliegen,
sind an der Heizeinrichtung 22b befestigt. Zwar sind in 4 nur
zwei Antriebsdrähte 22a dargestellt;
die restlichen beiden Antriebsdrähte 22a sind
beim zweiten Ausführungsbeispiel
des ersten Biegeabschnitts 13 entsprechend angeordnet.
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Der
zweite Biegeabschnitt 15 wird zwecks Biegung so wie der
erste Biegeabschnitt 13 gesteuert. Der stabförmige Endoskopkörper 10 enthält eine weitere
Vielzahl von biegbaren Antriebsdrähten 22a (zwei Drähte, wenn
der zweite Biegeabschnitt lediglich in einer einzigen Ebene biegsam
sein soll, oder vier Antriebsdrähte,
wenn der zweite Biegeabschnitt 15 in zwei aufeinander senkrecht
stehen den Ebenen biegbar sein soll) für den zweiten Biegeabschnitt 15 (siehe 4).
Die Struktur des Mechanismus zum Antrieb des ersten Biegeabschnitts 13 unter
Verwendung der Antriebsdrähte 22a ist
im wesentlichen identisch mit dem für den Antrieb des zweiten Biegeabschnitts 15 mit
der Ausnahme, daß die
Spitzen der Antriebsdrähte 22a zur
Betätigung
des zweiten Biegeabschnitts 15 am zweiten harten Teil 16 befestigt sind,
während
die Spitzen der Antriebsdrähte 22a zur Betätigung des
ersten Biegeabschnitts 13 am ersten harten Teil 12 befestigt
sind.
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Die
in 1 dargestellte externe Einrichtung 11 besitzt
einen externen Empfangsteil 11a, einen Monitor 11b,
einen Steuerteil 11c für
den Biegeabschnitt (Betätigungsteil),
einen externen Senderteil 11d, einen Ventilsteuerteil 11e und
einen Mikrowellen-Senderteil (Mikrowellensender) 11f. Die
externe Einrichtung 11 überträgt das oben
genannte Mikrowellensignal, das zur Stromversorgung für den stabförmigen Endoskopkörper dient,
vom Mikrowellen-Senderteil 11f zum stabförmigen Endoskopkörper 10.
Dieses vom Mikrowellenempfänger 14h 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 11e der externen
Einrichtung 11 werden durch diese elektromagnetische Signale
zur Betätigung
des ersten und zweiten Biegeabschnitts 13 oder 15 und
des Ventils 14e 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.
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Beim
vorliegenden Ausführungsbeispiel
des Endoskopsystems 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/Emp fänger 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.
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Die
LED's 18a,
welche Strom von der Stromversorgungseinrichtung 14c über die
entsprechende Signalleitung 20 aufnehmen, emittieren Licht
durch das Beleuchtungsfenster 18 nach außen. Das
durch das Licht beleuchtete Objektbild wird über das optische Objektivsystem 17a auf
der empfindlichen Fläche
des CCD-Bildsensors 17b erzeugt.
Das vom CCD-Bildsensor 17b 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 Signal wird
auf dem Monitor 11b betrachtet (siehe 10).
Der Arzt betätigt
den Steuerteil 11c der externen Einrichtung 11 für den Biegeabschnitt,
um den ersten Biegeabschnitt 13 oder den zweiten Biegeabschnitt 15 über die
Heizeinrichtung 22b zu biegen, die durch die von dem externen
Senderteil 11d übertragenen
elektromagnetischen Betätigungssignale
gesteuert wird, wodurch die Richtung des optischen Objektsystems 17a zwecks
Beobachtung des inneren Zielteils im Körper geändert wird. Soll ein rohrförmiger Kanal durch
komprimierte Luft im Behälter 14f für komprimierte
Luft von der entsprechenden Luftzuführungsöffnung 19 über das
Luftzuführungsrohr 19 zum
rohrförmigen
Kanal aufgeweitet werden, was durch Betätigung des Ventilsteuerteils 11e der
externen Einrichtung 11 erfolgt, so daß der Sender/Empfänger 14b zwecks
Betätigung
des Ventils 14e vom externen Senderteil 11d gesendete
elektromagnetische Betätigungssignale
empfängt,
so wird der Abstand zwischen dem ersten oder zweiten harten Teil 12 und
der Innenwand des rohrförmigen
Kanals groß und
es wird möglich,
die Innenwand des rohrförmigen
Kanals zu beobachten.
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Beim
Endoskopsystem der oben beschriebenen Art schluckt ein zu untersuchender
Patient den stabförmigen
Endoskopkörper 10 vollständig. Danach
wird er zur graduellen Weiterführung
im Verdauungskanal durch Peristaltik ferngesteuert. Soll mit dem
Endoskopkörper 10 das
Innere des Verdauungskanals, bei spielsweise der Speiseröhre, beobachtet
werden, so ist es zweckmäßiger, daß der Patient
den Endoskopkörper 10 vom
ersten harten Teil 12 her schluckt, wie dies in 5 dargestellt
ist. Soll das Innere eines großen
inneren Organs, beispielsweise des Magens, mit dem Endoskopkörper 10 betrachtet
werden, so ist es zweckmäßiger, daß der Patient
diesen vom zweiten harten Teil 16 her schluckt, wie dies
in 6 dargestellt ist. Bei Beobachtung der Vater-Papille
kann diese mit dem Beobachtungssystem (Frontsicht-Beobachtungssystem) 17 im
ersten harten Teil 12 nach 8 nicht
klar beobachtet werden, wenn der Patient den Endoskopkörper 10 vom ersten
harten Teil 12 her schluckt. Die Vater-Papille kann jedoch
mit dem im zweiten harten Teil 16 vorgesehenen Beobachtungssystem
(Seitensicht-Beobachtungssystem) 17 klar
und leicht beobachtet werden, wenn der Patient den Endoskopkörper 10 vom zweiten
harten Teil 16 her schluckt.
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9 zeigt
ein zweites Ausführungsbeispiel des
stabförmigen
Endoskopkörper 10.
Dieser ist gemäß 9 an
sich gegenüberliegenden
Enden mit zwei Ballons 23 versehen. Der Endoskopkörper 10 kann
auch mit lediglich einem Ballon 23 an einem Ende versehen
werden. Das zweite Ausführungsbeispiel
des Endoskopkörpers 10 ist
im wesentlichen identisch mit dem ersten Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme,
daß es
mit den Ballons 23 versehen ist. Die Ballons 23 können durch
Einleitung von komprimierter Luft aus dem Tank 14f für komprimierte
Luft aufgeblasen werden, wobei der Ventilsteuerteil 11e der
externen Einrichtung 11 betätigt wird und der Sender/Empfänger 14b zur
Betätigung
des Ventils 14e elektromagnetische Betätigungssignale vom externen
Senderteil 11d aufnimmt. Befindet sich beispielsweise das
zweite Ausführungsbeispiel
des stabförmigen
Endoskopkörpers 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 10). 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 11 gehalten werden,
so daß der
innere Zielbereich durch Betätigung
des ersten Biegeabschnitts 13 leicht beobachtet werden
kann.
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Die 12 bis 17 zeigen
ein drittes Ausführungsbeispiel
des stabförmigen
Endoskopkörpers 10.
Dieser besitzt einen ersten harten Teil (unbiegbarer Teil) 12,
einen ersten Biegeabschnitt 13, einen ersten flexiblen
Abschnitt 14, einen zweiten Biegeabschnitt 15,
einen zweiten flexiblen Abschnitt 26, einen dritten Biegeabschnitt 24 und
einen zweiten harten Teil (unbiegbaren Teil) 16 in dieser
Reihenfolge vom vorderen Ende aus (das linke Ende in 12).
Der erste und zweite flexible Abschnitt 14 und 16 sowie der
entsprechende damit verbundene erste, zweite und dritte Biegeabschnitt 13, 15 und 24 bilden
jeweils einen biegbaren Teil. Der stabförmige Endoskopkörper 10 ist
vollständig
mit einer elastischen Abdeckung 29 bedeckt, deren Außenfläche glatt
und gut gleitend ist (siehe 26). Der
erste und zweite harte Teil 12 und 16 ist aus
einem harten Material (beispielsweise einem harten Kunststoff) hergestellt,
das makroskopisch nicht deformierbar ist. Der erste und zweite flexible
Abschnitt 14 und 26 ist bei Einführung in
eine Körperhöhle in der
Form eines Verdauungstrakts biegbar.
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Die
harten Teile 12 und 16 enthalten jeweils ein Beobachtungssystem 17,
ein Beleuchtungsfenster 18 und eine Luftzuführungsöffnung 19.
Die Beobachtungssysteme 17 enthalten jeweils ein optisches Objektivsystem 17a und
einen CCD-Bildsensor 17b. Im
ersten flexiblen Abschnitt 14 ist eine Verstärkerschaltung 14a,
ein Sender/Empfänger 14b,
eine Stromversorgungseinrichtung 14c, eine Steuerschaltung 14d und
ein Mikrowellenempfänger 14h vorgesehen.
Die CCD-Bildsensoren 17b sind über eine entsprechende
Signalleitung 20 mit der Verstärkerschaltung 14a verbunden.
Die Verstärkerschaltung 14a ist
mit dem Sender/Empfänger 14b verbunden, welcher
im ersten flexiblen Abschnitt 14 angeordnet ist. Die harten
Teile 12 und 16 enthalten jeweils eine am entsprechenden
Beleuchtungsfenster 18 befestigte LED (Lichtemitter) 18a.
Diese LED's 18a sind über die
entsprechende Signalleitung 20 mit der Steuerschaltung 14d verbunden
(siehe 13).
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Im
zweiten flexiblen Abschnitt 26 sind ein Behälter 14f für komprimierte
Luft und ein Wasserbehälter 14g vorgesehen,
welche jeweils ein Ventil 14e besitzen. Die Luftzuführungsöffnungen 19 sind
mit dem äußeren Ende
eines entsprechenden Luftzuführungsrohrs 21 verbunden.
Das innere Ende der Luftzuführungsrohre 21 ist
mit dem entsprechenden Ventil 14e verbunden. Die Ventile 14e werden
durch die Steuerschaltung 14d geöffnet oder geschlossen. Die Stromversorgungseinrichtung 14c ist
mit dem Sender/Empfänger 14b und
der Steuerschaltung 14d verbunden. Sie wandelt ein vom
Mikrowellenempfänger 14h empfangenes
Mikrowellensignal in einen elektrischen Strom für den Sender/Empfänger 14b und
die Steuerschaltung 14d um. Das vom Mikrowellenempfänger 14h empfangene
Mikrowellensignal wird von der externen Einrichtung 11 gesendet.
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26 zeigt
einen Teil eines ersten Ausführungsbeispiels
des ersten, zweiten und dritten Biegeabschnitts 13, 15 und 24 in
dem Fall, in dem sie in einer einzigen Ebene biegbar sind. Dieses
erste Ausführungsbeispiel
der Biegeabschnitte besitzen eine Gliederfolge von Ringverbindungen 27.
Benachbarte Ringverbindungen 27 sind mittels einer Achse 27a so miteinander
verbunden, daß sie
jeweils um diese rotieren können.
Alle Achsen 27a verlaufen parallel zueinander und liegen
daher in einer gemeinsamen Ebene. Die so ausgebildete Gliederfolge
von Ringverbindungen 27 ist von einem Stahldrahtrohr 28 umgeben.
Dieses Stahldrahtrohr 28 ist seinerseits mit der oben genannten
elastischen Abdeckung 29 abgedeckt. Der erste, zweite und
dritte Biegeabschnitt 13, 15 und 24 ist
in bezug auf den ersten und zweiten flexiblen Abschnitt 14 und 26 biegbar
und flexibler und biegbarer als dieser.
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Der
zweite und der dritte Biegeabschnitt 15 und 24 wird
zwecks Biegung so wie der erste Biegeabschnitt 13 gesteuert.
Der stabförmige
Endoskopkörper 10 enthält eine
weitere Vielzahl von biegbaren Antriebsdrähten 22a (zwei Drähte, wenn
der zweite Biegeabschnitt lediglich in einer einzigen Ebene biegsam
sein soll, oder vier Antriebsdrähte,
wenn der Biegeabschnitt 15 in zwei aufeinander senkrecht
stehenden Ebenen biegbar sein soll) für den zweiten und dritten Biegeabschnitt 15 und 24 (siehe 14). Die
Struktur des Mechanismus zum Antrieb des ersten Biegeabschnitts 13 unter
Verwendung der Antriebsdrähte 22a ist
im wesentlichen identisch mit demjenigen zum Antrieb des zweiten
und dritten Biegeabschnitts 15 und 24 mit der
Ausnahme, daß die Spitzen
der Antriebsdrähte 22a zur
Betätigung
des zweiten Biegeabschnitts 15 am zweiten flexiblen Abschnitt 26,
die Spitzen der Antriebsdrähte 22a zur
Betätigung
des dritten Biegeabschnitts 24 am zweiten harten Teil 16 und
die Spitzen der Antriebsdrähte 22a zur
Betätigung
des ersten Biegeabschnitts 13 am ersten harten Teil 12 befestigt
sind.
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Da
beim dritten Ausführungsbeispiel
des stabförmigen
Endoskopkörpers 10 der
zweite Biegeabschnitt 15 zwischen dem ersten und dem zweiten flexiblen
Abschnitt 14 und 26 angeordnet ist, wobei der
zweite Biegeabschnitt 15 flexibler und biegbarer als der
erste und der zweite flexible Abschnitt 14 und 26 ist,
kann der stabförmige
Endoskopkörper 10 leicht
in einen rohrförmigen
Kanal eines inneren Organs, beispielsweise des Dickdarms, eingeführt werden
(siehe 16). Gemäß 17 kann
das im zweiten harten Teil 16 vorgesehene Seitensicht-Beobachtungssystem
blinde Flecken des im ersten harten Teils 12 vorgesehenen
Frontsicht-Beobachtungssystem kompensieren, wodurch es möglich wird,
den inneren Körperzielbereich
zuverlässig
und genau zu beobachten.
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Die 18 bis 20 zeigen
ein viertes Ausführungsbeispiel
des stabförmigen
Endoskopkörpers 10.
Dieser Endoskopkörper 10 besitzt
einen ersten harten Teil 12, einen Biegeabschnitt 25 und
einen zweiten harten Teil 16 in dieser Reihenfolge vom
vorderen Ende her (das linke Ende in 18). Der
erste und der zweite harte Teil 12 und 16 sind
aus einem harten Material (beispielsweise einem harten Kunststoff)
hergestellt, das makroskopisch nicht deformierbar ist. Am Außenumfang
des Biegeabschnitts 25 ist ein biegsames und flexibles
Rohr, wie beispielsweise ein Stahldrahtrohr, vorgesehen, so daß der gesamte Biegeabschnitt 25 biegbar
ist. Im ersten harten Teil 12 ist ein Beobachtungssystem
(Frontsicht-Beobachtungssystem) 17 und
im zweiten harten Teil 16 ein Beobachtungssystem (Seitensicht-Beobachtungssystem) 17 vorgesehen.
Wie beim ersten Ausführungsbeispiel
des stabförmigen
Endoskopkörpers 10 kann
in diesem eine Vielzahl von biegbaren Antriebsdrähten 22a (zwei Antriebsdrähte, wenn
der Biegeabschnitt 25 lediglich in einer einzigen Ebene
biegbar sein soll, oder vier Antriebsdrähte, wenn der Biegeabschnitt 25 in
zwei aufeinander senkrecht stehenden Ebenen biegbar sein soll) vorgesehen,
um ihn zwecks Biegung in der in 20 dargestellten
Weise zu betätigen.
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Die 21 und 22 zeigen
ein fünftes Ausführungsbeispiel
des stabförmigen
Endoskopkörpers 10.
Dieses fünfte
Ausführungsbeispiel
ist im wesentlichen identisch mit dem vierten Ausführungsbeispiel
mit der Ausnahme, daß beim
fünften
Ausführungsbeispiel
eine erste Vielzahl von Antriebsdrähten 22a zur Betätigung der
vorderen Hälfte
des Endoskopkörpers 10 (die
linke Hälfte
in 21) eine zweite Vielzahl von Antriebsdrähten 22a zur
Betätigung
der hinteren Hälfte
des Endoskopkörpers 10 (die
rechte Hälfte
in 21) sowie zwei Heizeinrichtungen 22b vorgesehen
sind. Die äußeren und
inneren Enden der ersten Vielzahl von Antriebsdrähten 22a sind am ersten
harten Teil 12 und an der Heizeinrichtung 22b (die
rechten Heizeinrichtungen 22b in 21) befestigt,
während
die äußeren und
inneren Enden der zweiten Vielzahl von Antriebsdrähten 22a am
zweiten harten Teil und der zweiten Heizeinrichtung 22b (die linken
Heizeinrichtungen 22b in 21) befestigt sind.
Bei dieser Struktur kann die vordere Hälfte des Endoskopkörpers 10 so
betätigt
werden, daß sie
sich unabhängig
von der hinteren Hälfte
biegt. Dies gilt ebenso umgekehrt. Die vordere und die hintere Hälfte des
Endoskopkörpers 10 kann
so betätigt
werden, daß sie
sich in der gleichen Richtung gemäß 20 oder
in entgegengesetzten Richtungen gemäß 22 biegen.
Damit wird es leichter, den Endoskopkörper 10 in einen kompliziert
gekrümmten
rohrförmigen
Körperkanal
einzuführen
(siehe 7 und 8), und es wird möglich, den
inneren Körperzielbereich
sorgfältig
zu beobachten (siehe 23 und 24).
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Die
Stromversorgungseinrichtung 14c des stabförmigen Endoskopkörpers 10 kann
zur Vereinfachung der Struktur des Endoskopsystems durch eine eingebaute
Batterie ersetzt werden.
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Da
sich der stabförmige
Endoskopkörper beim
erfindungsgemäßen vollständig schluckbaren Endoskopsystems
ohne Kabel oder Drähte,
welche ihn mit der externen Einrichtung verbinden, vollständig in
einer Körperhöhle befindet,
kann ein Patient schmerzfrei untersucht werden, selbst wenn der
Endoskopkörper
lange in seinem Körper
verbleibt. Da darüber
hinaus ein innerer Körperzielbereich
aus mehr als einer Richtung beobachtet werden kann, ist er mit wenigen
blinden Flecken leicht und genau zu beobachten.