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Die Erfindung betrifft ein Endoskop mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.
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Ein solches Endoskop wird in der
US 5,941,818 ,
8 und
9, beschrieben. Die dort in
9 dargestellte Doppelwendel ist bei Biegung selbsthemmend ausgebildet, so dass der Schaft des Endoskopes in dem mit der Doppelwendel ausgerüsteten Bereich bleibend verformbare Eigenschaften hat, also beliebig biegbar ist und dann die eingestellte Form selbsthaltend beibehält, bis erneut gebogen wird. Eine solche Konstruktion wird auch als Schwanenhals bezeichnet. Im Inneren der Doppelwendel ist ein inneres Kabel angeordnet, das zur Versorgung einer Videokamera und zur Beleuchtung dient und daher aus einem elektrischen Kabel und einem Lichtleiterfaserkabel besteht.
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Die enge Nebeneinanderanordnung dieser beiden Kabel bereitet Probleme, die zu Störungen führen können. Außerdem wird durch den sich ergebenden, großen Durchmesser des Kabels die Doppelwendel dicker und, da sie aus zwei Metalldrähten besteht, auch schwerer, was die Handhabung beeinträchtigt.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, die Eingangs genannte Endoskopkonstruktion im Bereich des Schwanenhalses hinsichtlich der Störanfälligkeit und der Handhabung zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Kennzeichnungsteiles des Anspruches 1 gelöst.
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Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion sitzt ein inneres Kabel innerhalb der Doppelwendel. Ein äußeres Kabel ist jedoch außerhalb der Doppelwendel seitlich neben dieser angeordnet. Probleme mit der Nähe der beiden Kabel werden dadurch verringert und die Doppelwendel läßt sich mit geringerem Durchmesser, und somit leichter, ausgestalten. Durch die Anordnung unter dem äußeren Schutzschlauch ist das äußere Kabel vor Beschädigungen geschützt.
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Die Anordnung des äußeren Kabels außerhalb der Doppelwendel, zwischen dieser und dem Schutzschlauch, kann zu Beschädigungen des äußeren Kabels, z. B. durch Quetschung, führen. Vorteilhaft sind daher die Merkmale des Anspruches 2 vorgesehen. In dem von dem Formschlauch geschaffenen Kanal ist das äußere Kabel geschützt untergebracht.
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Der äußere Kanal kann in einer einfachen Ausgestaltung des Formschlauches als einfacher Schlitz in diesem ausgebildet sein. Vorteilhaft ist der Formschlauch jedoch, gemäß Anspruch 3, mit einem ersten, die Doppelwendel aufnehmenden Lumen und einem zweiten, das äußere Kabel aufnehmenden Lumen ausgebildet. Hierdurch wird der Schutz des äußeren Kabels und dessen geordnete Verlegung sichergestellt.
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Auf diese Weise bildet der verformbare Schaftbereich einen unsymmetrischen Querschnitt aus, der in unterschiedlichen Biegerichtungen unterschiedlichen Biegewiderstand ergibt. Das kann bei der Handhabung stören, insbesondere den Bediener irritieren. Im Wesentlichen resultieren diese Probleme daraus, dass bei der unsymmetrischen Querschnittskonstruktion des Formschlauches dieser im Umfangsbereich des zweiten Lumens dicker ist, als im gegenüberliegenden Querschnittsbereich. Vorteilhaft sind daher die Merkmale des Anspruches 4 vorgesehen, mit denen die unsymmetrische Materialdicke durch entsprechend unsymmetrische Elastizitätseigenschaften ausgeglichen wird, so dass der Formschlauch, und damit der verformbare Bereich, in alle Richtungen gleichmäßig biegbar ist.
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Die unterschiedlichen, elastischen Eigenschaften können z. B. durch unterschiedliche Materialgestaltung auf der einen und auf der anderen Seite des Formschlauches erreicht werden, werden vorteilhaft jedoch gemäß Anspruch 5 durch die Formgebung des Formschlauches erreicht, bei dem unterschiedlich tiefe Nuten den Formschlauch auf der an sich dickeren Seite stärker schwächen und somit zu einer allseitig gleich biegbaren Konstruktion führen.
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Vorteilhaft, gemäß Anspruch 6, ist der Schutzschlauch mit Draht versteift. Dadurch wird ein punktuelles Eindrücken des Schutzschlauches vermieden, was zu Beschädigungen oder zu Blockierungen bei Biegebewegungen führen könnte.
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In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen:
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1 Eine Seitenansicht eines Endoskopschaftes an der Stelle des bleibend verformbaren Bereiches,
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2 einen Schnitt nach Linie 2-2 in 1,
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3 einen Achsschnitt durch die bei der Konstruktion der 2 verwendete, selbsthemmende Doppelwendel,
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4 eine Seitenansicht eines Stückes des verformbaren Bereiches in einer zweiten Ausführungsform und
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5–7 Schnitte entlang den Linien 5-5, 6-6, und 7-7 in 4.
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1 zeigt ein Endoskop 1 mit einem Schaft 2, bei dem starre Abschnitte 3 und 4, über einen nach Art eines Schwanenhalses bleibend verformbaren Bereich 5, verbunden sind. Der Schaft 2 wird von einem inneren Kabel 6 und einem äußeren Kabel 7 durchlaufen.
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Im Ausführungsbeispiel kann das innere Kabel 6 ein flexibles Kabel mit mehreren Leitern sein, das z. B. vom nicht dargestellten, proximalen Ende zum nicht dargestellten, distalen Ende des Schaftes 2 verläuft und z. B. eine distal angeordnete Videokamera mit einer proximal angeordneten Steuereinheit verbindet. Das äußere Kabel 7 kann z. B. ein flexibles Lichtleitfaserkabel sein, mit dem eine proximal angeordnete Lampe Licht vom distalen Ende des Schaftes abstrahlen kann. Der bleibend verformbaren Bereich 5 des Schaftes kann in anderer Ausführungsform statt mit den starren Abschnitte 3 und 4 auch unmittelbar mit den Gehäusen der Kamera und der Steuereinheit verbunden sein.
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2 zeigt den Querschnitt des Schaftes 2 im verformbaren Bereich 5.
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Das innere Kabel 6 liegt innerhalb einer Doppelwendel 8, die, gemäß 3, aus zwei ineinander gewickelten Schraubendrähten besteht, von denen der eine einen runden Querschnitt und der andere einen dreieckigen Querschnitt aufweist. Eine solche Doppelwendel wirkt bei Biegung selbsthemmend, so dass eine einmal eingestellte Biegung unter gewissen Haltekräften beibehalten wird.
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Die Doppelwendel 8 ist von einem Formschlauch 9 umgeben, der an einer Stelle mit einem Schlitz 10 geteilt ist, in dem das äußere Kabel 7 angeordnet ist. Der Schlitz 10 wird nach außen von einem Schutzschlauch 11 abgedeckt, der den gesamten, verformbaren Bereich 5 schützend umgibt.
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Der Schutzschlauch 11 kann beispielsweise mit Draht versteift sein, z. B. mit einer umlaufenden Drahtwendel. Damit wird verhindert, dass bei Druck von aussen das äußere Kabel 7 beschädigt oder durch Klemmung das Biegen beeinträchtigt wird.
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Wie der Schnitt der 2 zeigt, ist die Konstruktion unsymmetrisch aufgebaut, da das äußere Kabel im Umfangsbereich des längs verlaufenden Schlitzes 10 außerhalb der Querschnittsmitte des verformbaren Bereiches 5, liegt. Es kann daher in einer Ebene, die durch die Achse des inneren Kabels 6 und die Achse des äußeren Kabels 7, verläuft, zu unterschiedlichen Biegekräften in der einen oder anderen Richtung kommen. Dies kann den bedienenden Arzt stören und kann vor allem sehr ablenkend sein, was bei medizinischen Operationen unzulässig ist.
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Um diese unterschiedlichen Biegekräfte der unsymmetrischen Konstruktion der 2 auszugleichen, kann beispielsweise der relativ dicke Formschlauch 9 mit unterschiedlicher Elastizität, beziehungsweise mit unterschiedlichen Rückstellkräften, ausgerüstet werden, die insbesondere in der Nähe des Schlitzes 10 anders sind als im Abstand zu diesem. Dadurch kann die Formunsymmetrie ausgeglichen werden, so dass der verformbare Bereich 5 in allen Richtungen gleich biegbar ist. Bei der Konstruktion der 2 können die gewünschten Elastizitätsunterschiede durch Materialunterschiede z. B. durch einen Materialgradienten im Formschlauch 9 erreicht werden.
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Die 4–7 zeigen eine zweite Ausführungsform des biegbaren Bereiches 5. Es werden, soweit möglich, dieselben Bezugszeichen verwendet. Die 4 zeigt eine Seitenansicht.
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Es ist hier wiederum der Formschlauch 9 vorgesehen, der von dem Schutzschlauch 11 umgeben ist. Der Formschlauch 9 ist, wie die Schnitte der 5–7 zeigen, mit zwei Lumina ausgerüstet, und zwar mit einem ersten Lumen 12, größeren Durchmessers, das zur Aufnahme der Doppelwendel 8 bestimmt ist, die genauso ausgebildet sein kann, wie in den 2 und 3 dargestellt. Ein zweites Lumen 13 im Formschlauch 9 nimmt ähnlich wie der Schlitz 10 der Ausführungsform der 2, das äußere Kabel 7 auf, umschließt dieses jedoch allseitig schützend.
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Es ergibt sich, wie insbesondere 7 zeigt, ein Querschnitt des Formschlauches 9, der stark unsymmetrisch ist. Im Bereich des zweiten Lumens 13 ist die Wand des Formschlauches 9 wesentlich dicker als auf der gegenüberliegenden Seite. Dadurch ergeben sich starke Unterschiede bei Biegung in Richtung zum ersten Lumen hin, beziehungsweise in Richtung zum zweiten Lumen hin.
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Bei der Ausführungsform der 4–7 kann das Material des Formschlauches 9 von gleichmäßiger Elastizität sein, da hier die unsymmetrische Elastizität zum Ausgleich der Formunsymmetrie nicht über Materialunterschiede, sondern durch Formunterschiede erreicht wird. Der Formschlauch 9 kann z. B.
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Wie die 4–7 zeigen, weist bei dieser Ausführungsform der Formschlauch 9 äußere Nuten 14 auf, die, wie 4 zeigt, in Achsrichtung beabstandet von außen in die Oberfläche des Formschlauches 9 eingebracht sind. Die Nuten 14 sind, wie insbesondere die 4 und 6 zeigen, in Umfangsrichtung erstreckt.
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Im Ausführungsbeispiel sind die Nuten 14 im Bereich des zweiten Lumens 13 unterbrochen. Sie beginnen neben diesem und erstrecken sich um den Umfang des Forschlauches 9 herum mit unterschiedlicher Tiefe.
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Die Nuten 14 sind, wie die 5 und 6 zeigen, in dem zu dem zweiten Lumen 13 benachbarten Bereich tiefer, als im gegenüberliegenden, vom zweiten Lumen 13, entfernten Bereich, in dem sie bis zur Tiefe Null gehen.
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In dem Bereich großer Wandstärke des Formschlauches 9, der, wie 7 zeigt, im Bereich des zweiten Lumens 13 liegt, sind also die Nuten 14 besonders tief und an der gegenüberliegenden Seite, wo der Formschlauch 9 dünner ist, sind auch die Nuten flacher. Dadurch ergibt sich insgesamt eine Formgestaltung, die eine allseitig gleich gute Biegsamkeit ergibt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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