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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schmiermittelvorrichtung für den Stülpschlauchantrieb eines Endoskops gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Endoskope werden in jüngster Zeit über eine erhebliche Strecke (bis zu 2,5 m) in den Kolon eines Patienten eingeführt, um diesen auf krankhafte Gewebeveränderungen (wie beispielsweise Krebs) zu untersuchen und gegebenenfalls zu behandeln. Zur Überwindung dieser langen Einführstrecke sind neuartige Endoskope mit Antriebsvorrichtungen, beispielsweise bestehend aus einem den Endoskopschaft umgebenden Stülpschlauch ausgerüstet, der mittels einer Antriebsvorrichtung vorwärts bewegbar ist und dabei eine Vorschubkraft auf den Endoskopschaft ausübt.
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Aus dem Stand der Technik, insbesondere der Anmelderin selbst, ist ein derartiger Stülpschlauchantrieb für das Vorwärts- und Rückwärtstreiben eines Endoskopschafts im Rahmen einer Vielzahl von Patentveröffentlichungen bekannt. Der bekannte Stülpschlauchantrieb besteht hierbei aus einem an einem distalen sowie proximalen Ende jeweils umgestülpten Schlauch (Doppelstülpschlauch), in dessen Mittenabschnitt eine Antriebsvorrichtung angeordnet ist. Die jeweils umgestülpten Enden des Schlauchs sind zu dieser Antriebsvorrichtung zurückgeführt und vorzugsweise am Gehäuse der Antriebsvorrichtung fixiert.
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Die Antriebsvorrichtung selbst besteht entweder aus einem kontinuierlichen Vortriebsmechanismus vorzugsweise aus einer Anzahl von Antriebsrädern oder einer Raupe oder aus einem diskontinuierlichen Antriebsmechanismus. Grundsätzlich treibt die Antriebsvorrichtung lediglich den Stülpschlauch an, welcher wiederum eine Antriebskraft auf dem Endoskopschaft aufbringt. In einem solchen Fall ist es kinematisch erforderlich, dass der Endoskopschaft bezüglich des Stülpschlauchs gleitet, um ein Vorauseilen des Endoskopschafts bezüglich des distalen Umstülpendes des Stülpschlauchs zu vermeiden. Insbesondere im Falle der angestrebten Eindringtiefen des Endoskops entstehen jedoch erhebliche Reibungskräfte zwischen dem Endoskopschaft und dem Stülpschlauch sowie innerhalb des Stülpschlauchs, welche ein Stocken der Vorschubbewegung des Endoskops ab einer bestimmten Eindringtiefe bewirken können.
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Beispielsweise ist aus
DE 42 42 291 A1 eine Vorrichtung zum Führen eines Endoskops längs eines kanalartigen Hohlraums bekannt, welche einen Stülpschlauchantrieb mit einer Zu- und Abführleitung zu bzw. von einem Schlauchzwischenraum für ein Fluid aufweist.
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Aus diesem Grunde ist es bereits aus dem Stand der Technik bekannt, Schmierstoffe in Hohlräume zwischen zwei relativ zueinander gleitenden Oberflächen zu pressen, um hierdurch Reibungskräfte zu minimieren. Da jedoch der Kolon eines Patienten nicht gerade verläuft sondern eine Vielzahl von Krümmungen aufweist, muss auch das Endoskop diesen Krümmungen folgen, wobei insbesondere im Bereich der Krümmungen die gegeneinander sich verschiebenden Flächen der Schlauch- bzw. Schaftelemente unmittelbar aufeinander zu liegen kommen und dabei Schmiermittel aus diesen Bereichen herauspressen. Die Anmelderin hat dabei auf der Grundlage einer Vielzahl von Versuchen herausgefunden, dass dieses Phänomen des partiellen Herauspressens von Schmiermittel verstärkt wird durch Lufteinschlüsse, die beim Befüllen des Endoskops mit Schmiermittel eingebracht werden.
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Angesichts dieser Problematik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Schmiermittelzuführeinrichtung für den Stülpschlauchantrieb eines Endoskops dieser Gattung bereitzustellen, mittels welcher ein im Wesentlichen geschlossener Schmierfilm über die gesamte Endoskoplänge erreicht werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch eine Schmiermittelzuführeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind hierbei Gegenstand der Unteransprüche.
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Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, eine Schmiermittelzuführeinrichtung eines Endoskop-Stülpschlauchantriebs mit einem zumindest einfach gestülpten Antriebsschlauch zu schaffen, der hierbei einen äußeren und inneren Schlauchabschnitt ausbildet. Im inneren Schlauchabschnitt ist ein Endoskopschaft axialverschieblich gelagert. Ferner ist eine Antriebseinrichtung vorgesehen, die den zumindest einfach gestülpten Antriebsschlauch bzw. dessen inneren Schlauchabschnitt umgreift, um auf den inneren Schlauchabschnitt eine Antriebskraft für ein Vorwärtsbewegen des Endoskopschafts aufzubringen. Die Antriebseinrichtung ist mit einer Schmiermittelzuführ- und einer Schmiermittelabführleitung fluidverbunden, wodurch ein Schmiermittel über die Antriebseinrichtung in den zumindest einfach gestülpten Antriebsschlauch eingebracht und/oder abgelassen werden kann. Die Schmiermittelzuführleitung und die Schmiermittelabführleitung sind an zwei bezüglich des Endoskopschafts diametral gegenüberliegenden Stellen der Antriebseinrichtung angeordnet.
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Durch diesen konstruktiven Aufbau ist es möglich, je nachdem, ob der Stülpschlauch, d.h. der Ringspalt zwischen dem inneren und äußeren Schlauchabschnitt mit Schmiermittel befüllt oder Schmiermittel entsorgt werden soll, die Zuführleitung oder die Abführleitung als Be- oder Entlüftungsleitung zu verwenden. Im Konkreten kann durch die diametrale Anordnung der Zuführ- und Abführleitung bezüglich des Endoskopschafts dieser um seine Längsachse gedreht werden, um die beiden Leitungen in ausgewählter Weise oberhalb des Schafts bezogen zur Schwerkraft zu positionieren. Beim Befüllen wird demzufolge der Anschluss für die Abführleitung oberhalb des Schafts angeordnet, sodass beim Befüllen mit Schmierstoff verdrängte Luft über die Abführleitung vollständig entlüftet werden kann. Beim Entsorgen wird der Anschluss für die Zuführleitung oberhalb des Schafts angeordnet, sodass beim Abführen von Schmierstoff aus dem Ringspalt Luft nachströmen kann.
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Ein Lagesensor ist an der Antriebseinrichtung insbesondere im oder am Gehäuse des Antriebseinrichtung angeordnet, der die Rotationslage des Gehäuses und damit die Relativlage der zwei Leitungen zum Endoskopschaft bezogen auf die Schwerkraft erfasst und an eine Steuereinrichtung meldet. Die Steuereinrichtung ist vorzugsweise dafür ausgebildet, den Befüll- oder Entsorgungsvorgang nur dann zu starten oder zuzulassen, wenn die Relativlagen gemäß vorstehender Definition vom Sensor erfasst bzw. bestätigt sind.
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Weiter vorteilhaft ist es, wenn bei dem erfindungsgemäßen Endoskop die Schmiermittelleitungen parallel zum Endoskopschaft verlegt sind und vorzugsweise an einer axialen Stirnseite des Antriebsgehäuses angeschlossen sind. Auf diese Weise können Lufteinschlüsse in den Leitungen vermieden bzw. verringert werden, sodass insbesondere beim Befüllen des Schlauchantriebs nicht noch zusätzlich Luft über die Leitungen eingebracht wird.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die einzige Figur näher erläutert.
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Die einzige Figur zeigt die Prinzipdarstellung einer Schmiermittelzuführeinrichtung eines Stülpschlauchantriebs für ein Endoskop gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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In der Figur ist der Mittenabschnitt eines Endoskops 1 im Bereich des Endoskopantriebs dargestellt. Demzufolge besteht das erfindungsgemäße Endoskop 1 aus einem Endoskopschaft 3, der von einem Stülpschlauch 4 ummantelt ist. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei dem Stülpschlauch 4 um einen sogenannten Doppelstülpschlauch, der an einem distalen und proximalen Ende des Endoskopschafts 3 umgestülpt ist. Alternativ hierzu kann der Stülpschlauch 4 jedoch auch aus einem einfachen Stülpschlauch bestehen, der lediglich am distalen Ende des Endoskopschafts 3 einen Umstülpabschnitt aufweist. Der vorliegende Doppelstülpschlauch bildet demzufolge einen inneren Schlauchabschnitt, welcher unmittelbar am Endoskopschaft 3 anliegt sowie zwei äußere Schlauchabschnitte, welche durch die Umstülpungen am proximalen und distalen Ende des Endoskopschafts 3 gebildet werden und welche zu einer Antriebsvorrichtung 5 zurückgeführt sind. Die Enden der äußeren Schlauchabschnitte sind dabei an einem Gehäuse 6 der Antriebsvorrichtung 5 fixiert.
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Innerhalb des Gehäuses 6 der Antriebsvorrichtung 5 ist ein Antriebsmittel beispielsweise eine Anzahl von Antriebsrädern und dergleichen Vortriebsmechanismen gelagert, die elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch betrieben werden. Die Antriebsvorrichtung 5 übt dabei eine Antriebskraft auf den inneren Schlauchabschnitt des Doppelstülpschlauchs 4 aus, um diesen längs des Endoskopschafts 3 zu verschieben. Diese Vorschubbewegung des Doppelstülpschlauchs 4 wird an einem distalen und proximalen Anschlagstück des Endoskopschafts 3 auf diesen übertragen und dabei der Endoskopschaft 3 in die jeweilige Vorschubrichtung mitgezogen.
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Um die Gleitfähigkeit zwischen dem inneren Schlauchabschnitt und dem Endoskopschaft 3 wie auch zwischen dem inneren Schlauchabschnitt und den jeweiligen äußeren Schlauchabschnitten zu erhöhen, werden in die spaltartigen Hohlräumen zwischen den Schlauchabschnitten und dem Endoskopschaft Schmiermittel unter einem bestimmten Druck eingepresst.
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Hierfür ist das Antriebsgehäuse 6 im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit zwei Anschlüssen 7, 8 versehen, die bezüglich des Endoskopschafts 3 im Wesentlichen diametral gegenüberliegen. Der eine Anschluss 7 dient zum Befüllen der Antriebsvorrichtung 5 mit Schmiermittel und der andere Anschluss 8 dient zum Absaugen des Schmiermittels aus der Antriebsvorrichtung 5. Hierfür ist an dem Befüllanschluss 7 eine Schmiermittelzuführleitung 9 und an den Auslassanschluss 8 eine Absaugleitung 10 jeweils angeschlossen. Über den Befüllanschluss 7 kann somit Schmiermittel in das Gehäuseinnere eingepresst werden, von wo es über Öffnungen, in denen die Antriebsmittel, wie beispielsweise Antriebsräder, gelagert sind, in einen Spalt zwischen dem inneren Schlauchabschnitt und den äußeren Schlauchabschnitten weitergeleitet wird. Das Einbringen von Luftblasen muss dabei während des Befüllvorgangs weitestgehend vermieden werden, damit der innerhalb des Stülpschlauchs 4 sich ausbildende Schmierfilm im Wesentlichen über die gesamte Stülpschlauchlänge erhalten werden kann. Des Weiteren muss bereits im Antrieb befindliches Schmiermittel nach Beendigung einer Untersuchung möglichst vollständig entleert werden, um einer möglichen Kontamination des Antriebs durch organisches Material des Patienten zu vermeiden.
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Die bezüglich des Endoskopschafts 3 diametrale Anordnung des Befüllanschlusses 7 und des Absauganschlusses 8 ermöglicht es unter Ausnutzung der Schwerkraft den Stülpschlauch 4 so zu befüllen, dass Luft, die im Stülpschlauchantrieb enthalten ist, über den Absauganschluss 8 entweichen kann. Im Umkehrzug kann der Stülpschlauchantrieb von verbrauchtem Schmiermittel entsorgt werden, ohne dass Schmiermittelreste im Antrieb verbleiben.
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Im Konkreten wird dies dadurch erreicht, indem für den Befüllvorgang der Stülpschlauchantrieb so gedreht wird, dass der Befüllanschluss 7 unten und der Absauganschluss 8 bezüglich des Endoskopschafts 3 oben zu liegen kommen. Wird in dieser Raumlage Schmiermittel über die Befüllleitung 9 in das Gehäuse 6 der Antriebsvorrichtung 5 gepumpt, kann über den gegenüberliegenden, das heißt nunmehr oben liegenden Absauganschluss 8 die Luft innerhalb des Stülpschlauchs 4 und des Antriebsgehäuses 6 vollständig entweichen. Für den Absaugvorgang wird der Stülpschlauchantrieb 180° gedreht, sodass der Befüllanschluss 9 bezüglich des Endoskopschafts 3 oben zu liegen kommt und der Absauganschluss 8 sich unterhalb des Endoskopschafts anordnet. In dieser Raumlage kann nunmehr das Schmiermittel vollständig aus dem Stülpschlauchantrieb abgesaugt werden, wobei in diesem Falle der Befüllanschluss 7 als Luftausgleichsöffnung dient.
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In der Praxis hat sich gezeigt, dass die korrekte Ausführung des Befüll- und Absaugvorgangs in der Verantwortlichkeit des Benutzers steht und damit eine nicht unerhebliche Fehlerquelle darstellt. In anderen Worten ausgedrückt bewirkt eine unkorrekte Befüllung des Systems nahezu zwangsläufig Lufteinschlüsse, die erst während der Behandlungsphase bei bereits eingeführtem Endoskop bemerkt werden. Um diese Fehlerquelle auszuschließen ist an das Gehäuse 6 der Antriebsvorrichtung 5 ein Lagesensor 11 beispielsweise ein (dreiachsiger) Beschleunigungssensor integriert oder extern an das Gehäuse 6 angeflanscht. Der Lagesensor 11 gibt Signale an eine externe Steuereinrichtung (nicht dargestellt) ab, welche demzufolge die Lage des Gehäuses 6 bezogen zur Schwerkraft ermitteln kann.
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Die Steuereinrichtung ist dabei derart programmiert, dass sie einen Befüllvorgang oder einen Absaugvorgang nur dann startet oder zulässt, wenn die Auswertung der Sensorsignale ergibt, dass der Antrieb 5 bzw. das Antriebsgehäuse 6 sich in der korrekten Lage befindet, wie diese vorstehend bereits beschrieben wurde. Auf diese Weise kann eine Fehlbefüllung oder eine nicht vollständige Entsorgung von verbrauchtem Schmiermittel vermieden werden.
