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Die
Erfindung betrifft ein Endoskop der im Oberbegriff des Anspruchs
1 genannten Art.
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Medizinische
Endoskope mit seitlich abgehendem Rohrstutzen werden für viele
Anwendungsfälle
verwendet. Dabei verläuft
ein Nutzkanal in dem Schaft bis zu dessen proximalem Ende, während ein anderer
Nutzkanal in den seitlich abgehenden Rohrstutzen abzweigt. Bei vielen
solchen Endoskopen verläuft
in dem gerade verlaufenden Nutzkanal die Optik und in dem seitlich
abzweigenden Nutzkanal ein Arbeitsinstrument, z.B. eine biegsame
Zange, ein Katheter oder dergleichen.
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Ein
gattungsgemäßes Endoskop
ist in der
DE 103
51 185 B4 dargestellt. Hier verläuft in dem gerade verlaufenden,
aus starrem Material bestehenden Schaft ein Arbeitskanal. In dem
seitlich abgehenden Rohrstutzen verläuft eine aus Lichtleitfasern
gebildete, flexible Optik. Der Rohrstutzen ist biegbar ausgebildet,
und zwar mit einer hochkomplizierten, mehrlagigen Konstruktion,
die innen einen elastisch biegbaren Metallbalg und außen einen
elastischen Schlauch aufweist. Der biegbare Rohrstutzen dieser Konstruktion
besteht vollständig
aus elastisch rückfedernden
Materialien, die nach Biegung den Rohrstutzen in die Ausgangsform
rückfedern
würden.
Zur Gewährleistung
einer bleibenden Verformbarkeit weist der Rohrstutzen eine innenliegende
komplizierte Spiralkonstruktion auf, die selbst auch aus federelastischem
Material besteht.
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Der
Vorteil des bekannten, bleibend biegbaren Rohrstutzens ist der,
dass das freie Ende des Rohrstutzens in eine beliebige Position
bringbar ist, und zwar im Falle der bekannten Konstruktion, um das
am Ende des Rohstutzens angeordnete Okular in eine bequeme Beobachtungsstellung
zu bringen. Die Biegbarkeit ist dabei so eingestellt, dass der Rohrstutzen
von Hand biegbar ist, also vom Operateur während einer Operation in die
jeweils gewünschte
Form gebogen werden kann.
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Nachteilig
bei der bekannten Konstruktion ist die mehrlagige, sehr aufwendige
Bauweise und die Empfindlichkeit der äußeren, aus einem elastischen Material
bestehenden Oberfläche
sowie die unzureichende Abdichtung nach außen, die das Eindringen von
Feuchtigkeit und Dampf zumindest in den Raum um den Metallbalg erlaubt.
Diese Konstruktion ist also schwierig zu reinigen und zu desinfizieren.
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Die
DE 197 56 629 A1 zeigt
ein chirurgisches Endoskop mit einem seitlich abgehenden Rohrstutzen,
der in abgewinkelter Form ausgebildet ist. Der Rohrstutzen kann
bei der Herstellung mit entsprechenden Maschinen in die gewünschte Form
gebracht werden, ist aber während
des normalen Betriebes starr und kann nicht von Hand an die speziellen
Bedürfnisse
des Operateurs angepaßt
werden.
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Die
DE 39 23 851 C1 zeigt
ein Endoskop für die
nasale Chirurgie mit einem seitlich schräg abgehenden Rohrstutzen, an
den mit einer Kupplung ein ebenfalls starres gebogenes Rohrstück angesetzt
ist, das durch Verdrehung in der Kupplung unterschiedliche Ausrichtungen
seines freien Endstückes
ermöglicht.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Konstruktion
der Eingangs genannten Art hinsichtlich der Fertigungskosten und
der Reinigbarkeit zu verbessern.
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Diese
Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß besteht
der Rohrstutzen aus einem einlagigen Rohr aus einem durch Biegen von
Hand bleibend verformbaren Material. Gegenüber der eingangs genannten
bekannten mehrlagigen Konstruktion ergibt sich ein wesentlich einfacherer Aufbau,
der insbesondere die Fertigungskosten und die Reinigbarkeit wesentlich
verbessert. Das Material, aus dem der Rohrstutzen besteht, ist derart
leicht verformbar, dass es von Hand verformbar ist, z.B. auch bei
einem sehr kurzen, nur mit den Fingerspitzen ergreifbaren Rohrstutzen.
Der Operateur kann während
der Operation durch Verbiegen des Rohrstutzens diesen seinen Bedürfnissen
in gleicher Weise anpassen wie bei der eingangs genannten bekannten
Konstruktion. Der Rohrstutzen kann z.B. aus einem geeignet bleibend
verformbaren Kunststoff oder gemäß Anspruch
2 aus einem geeignet biegbaren Metall z.B. Weicheisen bestehen.
Das einlagige Rohr kann mit geschlossener glatter Oberfläche sehr gut
abdichtend und reinigbar einstückig
ausgebildet sein.
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Vorteilhaft
besteht der Rohrstutzen gemäß Anspruch
3 aus einer Memory-Legierung,
also einer z.B. im wesentlichen aus Nickel und Titan gebildeten Legierung,
die nicht nur leicht biegbar ist, sondern die insbesondere auch
bei erhöhten
Temperaturen in die ursprüngliche,
ungebogene Form zurückkehrt.
Dies kann insbesondere bei der Heißdampfsterilisierung bei circa
130°C passieren.
Nach jeder Anwendung mit eventueller Verbiegung kehrt der Rohrstutzen
bei der ohnehin erforderlichen Heißdampfsterilisation wieder
in seine Ursprungsform zurück.
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Der
aus einer Sonderlegierung gebildete Rohrstutzen kann einstückig mit
dem Schaft des Endoskopes aus demselben Material gefertigt sein.
Vorzugsweise ist er jedoch gemäß Anspruch
4 mit einer Verbindungsstelle an den Schaft angesetzt, so dass der
Schaft selbst aus einem üblicherweise
verwendeten starren Metall bestehen kann, das nicht biegbar ist.
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Die
Verbindungsstelle gemäß Anspruch
4 kann insbesondere als Verschweißung oder Verlötung ausgebildet
sein. Bei der Verbindung starrer Metall-Legierungen mit biegbaren
Legierungen und insbesondere mit Memory-Legierungen, die üblicherweise
als NiTi-Legierungen ausgebildet sind, ergeben sich jedoch sehr
große
Probleme, die Schweiß- und
Lötverbindungen
in diesem Fall ausschließen. Daher
sind vorteilhaft die Merkmale des Anspruches 5 vorgesehen, wonach
die aus unterschiedlichen Materialien bestehenden Rohrteile mit
einer mechanischen Rohrkupplung verbunden und abgedichtet sind.
Vorzugsweise ist dabei die Rohrkupplung derart ausgebildet, dass
die Rohrenden ohne mechanische Bearbeitung miteinander verbindbar
sind, da mechanische Bearbeitungen an Memory-Legierungen ebenfalls äußerst schwierig
sind, wenn das Endteil z.B. aus einer Memory-Legierung oder aus
Kunststoff besteht.
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Besteht
das Endteil aus einer Memory-Legierung, so ist es zwar durch Biegen
bleibend verformbar, jedoch sind dabei bei den z.B. für den Arbeitskanal
eines Endoskopes erforderlichen Duchmessern hohe Kräfte erforderlich.
Vorteilhaft ist dabei das Endstück
gemäß Anspruch
6 als Balg ausgebildet, wodurch sich die zur Verbiegung erforderlichen Kräfte verringern
lassen.
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Anstelle
das Endstück
aus einem Rohr aus einer Memory-Legierung auszubilden, kann es vorteilhaft
gemäß Anspruch
7 aus einem mit Memory-Draht armierten Kunststoffschlauch ausgebildet sein.
Es ergibt sich die bleibende Verformbarkeit durch den Memory-Draht,
jedoch eine leichtere Biegbarkeit. Der Memory-Draht kann z.B. als
Spiralschlauch oder als Gitternetz ausgebildet sein.
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In
der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt.
Es zeigen:
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1 eine
Seitenansicht eines Endoskopes mit seitlich abgehendem Rohrstutzen,
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2 im
Ausschnitt aus 1 die Möglichkeiten der Biegbarkeit
des Rohrstutzens,
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3 im
Schnitt nach Linie 3-3 in 2 eine Ansicht
mit anderen Abbiegestellungen und
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4 eine
andere Ausführungsform
mit einer Drehflanschverbindung.
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1 zeigt
in einem stark stilisierten, einfachen Beispiel ein chirurgisches
Endoskop 1, z.B. zum Einsatz in der Blase. Das Endoskop 1 weist
einen langgestreckten, aus einem starren Metallrohr bestehenden
Schaft 2 auf, von dem im Winkel zur Achse des Schaftes 1 ein
Rohrstutzen 3 seitlich abgeht.
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Das
distale Ende 4 des Schaftes 2 ist offen, während an
seinem proximalen Ende ein Anschlußstück 5 angeordnet ist,
durch das in einem Loch 6 (3) eine
Optik 7 einsteckbar ist. Diese trägt ein Gegenstück 8,
das beim Einstecken mit ei nem Zapfen 9 in einem Loch des
Anschlußstückes 5 zur
Befestigung der Optik 7 verriegelbar ist. Die Optik 7 trägt ferner
am proximalen Ende einen seitlichen Abgangsstutzen 11 zum
Anschluß eines
Lichtleitkabels sowie ein Okular 12.
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Der
Rohrstutzen 3 besteht aus anderem Material als der Schaft 2 und
ist mit einer Naht 13 angesetzt. Am freien Ende trägt der Rohrstutzen 3 ein
Einführungsstück 14,
durch das in dargestellter Weise ein biegbares Arbeitsinstrument 15,
z.B. eine biegbare Zange, eine Laserfaser oder ein Katheter, einführbar ist.
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In
der in 1 dargestellten Stellung steht der Rohrstutzen 3 in
einem vorgegebenen Winkel vom Schaft 2 seitlich schräg ab und
erlaubt das Einführen
des Arbeitsinstrumentes 15 in der dargestellten Position.
Bei bestimmten Arbeiten kann diese Position unbequem sein, z.B.
kann es besser sein, das Arbeitsinstrument 15 parallel
zur Optik 7 einzuführen.
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Zu
diesem Zweck ist der Rohrstutzen 3 aus einem biegbaren
Rohr aus Kunststoff oder vorzugsweise Metall ausgebildet, das bleibend
verformbar, insbesondere plastisch verformbar, in beliebige Winkelstellungen
biegbar ist so, wie dies gestrichelt in 3 dargestellt
ist. Die Biegbarkeit sollte so eingestellt sein, daß auch bei
ungünstigem
Angriff nur mit den Fingerspitzen noch ein Biegen möglich ist,
andererseits aber bei normaler Arbeitsbelastung die Form gehalten
wird. Es ist damit also möglich,
nach entsprechendem Abbiegen des Rohrstutzens 3 das Arbeitsinstrument 15 z.B.
parallel zur Optik 7 oder senkrecht zu dieser in das Einführungsstück 14 des
Rohrstutzens 3 einzuführen. 2 zeigt
das Abbiegen des Rohrstutzens 3 in der durch den Rohrstutzen 3 und
den Schaft 2 gebildeten Ebene (Zeichnungsebene).
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3 zeigt
in axialer Ansicht, dass der Rohrstutzen 3 auch seitlich
abbiegbar ist, also aus der Lage der Zeichnungsebene gemäß 2 heraus.
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Der
Rohrstutzen 3 in der Ausführungsform der 1-3 kann
z.B. aus einem bleibend biegbaren Weicheisen bestehen, das mit glatter
Oberfläche
leicht reinigbar ist, leicht in beliebige Form biegbar ist und das
z.B. an der Naht 13 mit dem Schaft 2 aus anderem
Material verbunden ist, z.B. durch Laserschweißen.
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Das
Material, aus dem der Rohrstutzen 3 besteht, ist derart
leicht biegbar gewählt,
dass der Rohrstutzen 3 von Hand in jede gewünschte Form,
wie in den 2 und 3 dargestellt,
gebogen werden kann. Dadurch ist es möglich, dass der Operateur bei einer
Operation im Operationssaal den Rohrstutzen jeweils den Anforderungen
vor Ort anpassen kann.
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Bei
der Ausführungsform
der 1-3 kann der aus Sondermaterial
bestehende Rohrstutzen 3 mit dem aus üblichen Material bestehenden Schaft 2 auch
auf andere Weise verbunden sein, z.B. mit einer Flanschverbindung,
wie sie 4 zeigt. Wenn der Schaft 2 aus
demselben Material fertigbar ist wie der Rohrstutzen 3,
können
diese beiden Teile auch aus demselben Material bestehen. Da normalerweise
jedoch der Schaft 2 aus starrem Material besteht, ist in
der Regel eine getrennte Ausbildung erforderlich.
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4 zeigt
eine andere Ausführungsform, bei
der soweit möglich
dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
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Der
Rohrstutzen 3 ist hier kurz, gerade, und kann aus demselben
starren Material bestehen, wie der Schaft 2. An seinem
freien Ende ist ein Flansch 10 vorgesehen, mit dem ein
starres, in bestimmter Form gebogenes, Rohrstück 17 angesetzt ist.
Das Rohrstück 17 besteht,
wie der Rohrstutzen 3 der 1-3,
aus einem von Hand biegbaren Material, also z.B. biegbarem Metall,
Kunststoff oder dergleichen.
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Durch
den biegbaren Rohrstutzen 3 bzw. 3, 17 kann,
wie erwähnt,
ein Arbeitsinstrument verlegt werden, er kann jedoch auch eine biegbare
Optik oder einen Lichtleiter aufnehmen oder z.B. als Spülkanal dienen.
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Bei
der zu den 1 bis 3 erläuterten Ausführungsform
besteht der Schaft 2 des Endoskopes 2 aus einem
für solche
Zwecke geeigneten starren Material wie z.B. Edelstahl. Der Rohrstutzen 3 besteht
dagegen aus einem anderen Material, das durch Biegen dauerhaft verfombar
ist, so wie in den 2 und 3 angedeutet.
Dieses Material kann z.B. ein Weicheisen sein, das mit der Naht 13 z.B. durch
Verschweißung
an den Schaft 2 angesetzt ist.
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Bei
dieser Materialpaarung ergeben sich jedoch bereits Verbindungsprobleme.
Memory-Legierungen, die üblicherweise
als NiTi-Legierungen ausgebildet sind, sind aus Gründen der
guten Biegbarkeit für
den Rohrstutzen 3 viel besser geeignet. Eine Verschweißung oder
Verlötung
an der Naht 13 mit dem Metall des Schaftes 2 ist
jedoch bei Memory-Legierungen völlig
unmöglich.
Bei Verwendung von anderen Legierungen und insbesondere von Memory-Legierungen
für den
Rohrstutzen 3 wird daher vorteilhaft eine Konstruktion
verwendet, die anhand der 4 mit den
dort vorgesehenen Bezugszeichen beschrieben wird.
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Der
Rohrstutzen besteht aus einem Anfangsteil 3, der z.B. aus
demselben Metall wie der Schaft 2 bestehen kann und problemlos
mit diesem verbindbar ist. Ein getrenntes Endstück 17 des Rohrstutzens
besteht in einem Ausführungsbeispiel
aus einem Rohr aus geeignet biegbarem Material, insbesondere aus
einer Memory-Legierung oder z.B. aus Kunststoff. Da die Teile 3, 17 des
Rohrstutzens nicht miteinander verschweißbar sind, werden sie mit einer Rohrkupplung 10 verbunden,
die insbesondere derart ausgebildet ist, dass das Endteil 17 an
seinem Ende bei der Rohrkupplung 10 gerade abgeschnitten sein
kann, also nicht für
die Zwecke der Rohrverbindung bearbeitet werden muss.
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Geeignete
Rohrkupplungen sind z.B. aus der Sanitärtechnik zur Verbindung von
Wasserrohren an Waschbecken bekannt. Sie sind mit abdichtenden Quetschverschraubungen
ausgebildet und können ein
die beiden Rohrstücke 3 und 17 überfassendes Rohr
aufweisen, das für
sichere Kraftübertragung zwischen
den Stücken 3 und 17 sorgt,
wenn mit großer
Kraft am biegbaren Endstück 17 gebogen
wird.
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Bei
einer solchen Ausführungsform
ist nur das Endstück 17 biegbar
und kann auf beliebige Weise gebogen werden, beispielsweise, so
wie in 2 dargestellt, oder auch durch seitliches Verbiegen,
so wie in 3 dargestellt.
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Ein
glattes Rohr aus Memory-Legierung, so wie das Endstück 17 in 4 dargestellt
ist, ist im dargestellten Durchmesserbereich nur schwer biegbar.
Das Endstück 17 aus
Memory-Legierung kann daher in nicht dargestellter Weise als Balg
ausgebildet sein, woraus sich eine leichtere Biegbarkeit ergibt.
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In
anderer nicht dargestellter Ausführungsform
kann das Endstück 17 auch
aus einem Kunststoffschlauch bestehen, der mit Draht aus Memory-Legierung
armiert ist, wobei der Draht beispielsweise spiralförmig oder
netzartig ausgebildet ist. Der zum elastischen Rückfedern neigende Kunststoff wird
durch den bleiben verformbaren Memory-Draht nach Biegung dauerhaft
in der neuen Form gehalten.
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Bei
der Verwendung von Memory-Material für den biegbaren Rohrstutzen,
kann das Memory-Material, z.B. eine NiTi-Legierung, derart eingestellt
sein, dass sie bei höherer
Temperatur in ihre ursprüngliche
Biegestellung zurückkehrt.
Als Rückkehrtemperatur
kann eine Temperatur gewählt
werden, die von dem Endoskop beim zur Sterilisierung erforderlichen
Autoklavierprozess erreicht wird, also eine Temperatur von z.B.
130°C. Das
Endoskop 1 kann dann zu einer Operation verwendet werden,
bei der ein Umbiegen des Rohrstutzens erforderlich ist. Nach beendeter
Operation beim Autoklavieren kehrt der Rohrstutzen wieder in seine
ursprüngliche
Form zurück
und kann bei der nächsten
Operation in eine andere Form gebogen werden.