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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschwenken des distalen Endes eines flexiblen Endoskopschaftes, mit mindestens zwei Bowdenzügen, die jeweils aus einem Bowdenmantel und einem in dem Bowdenmantel axial verschiebbar angeordneten Seilzug bestehen, wobei am proximalen Ende jedes Bowdenmantels zwei axial voneinander beabstandete Anschläge ortsfest angeordnet sind, und mit einem mit Durchtrittsöffnungen für jeden Bowdenzug versehenen, im Vorrichtungsgehäuse angeordneten Führungsblock, wobei jeder Bowdenzug im Bereich zwischen den beiden am Bowdenmantel fixierten Anschlägen im Führungsblock gelagert ist.
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Derartige Vorrichtungen zum Verschwenken des distalen Endes eines flexiblen Endoskopschaftes werden beispielsweise bei Koloskopen verwendet, um durch die Betätigung eines an der Handhabe des Endoskops angeordneten Drehrades die distale Endoskopspitze rauf und runter und/oder nach links und rechts zu verschwenken, wobei das Drehrad und die Endoskopspitze über mehrere Bowdenzüge miteinander in Wirkverbindung stehen. In der Praxis hat sich herausgestellt, dass zum Verschwenken der distalen Endoskopspitze über die Bowdenzüge ein größerer Kraftaufwand erforderlich ist, wenn der flexible Endoskopschaft in einer gewundenen Schlinge vorliegt, wie dies beispielsweise bei einem in einen Darm eingeführten Koloskop der Fall ist.
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Dieses erschwerte Verschwenken des flexiblen Endoskopschaftes führt zu einer vermehrten Beanspruchung und somit schnelleren Ermüdung der Bedienhand des das Endoskop bedienenden Arztes.
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Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist beispielsweise aus dem US-Patent
US 4 762 118 A bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist der Führungsblock, in dem die Bowdenzüge gelagert sind über ein mittig angreifendes Federelement nach distal vorgespannt auf einer Führungsstange gelagert. Die Vorspannung des Führungsblocks bewirkt, dass beim Spannen eines Bowdenzugs nach proximal automatisch auch alle anderen in dem Führungsblock gelagerten Bowdenzüge nach proximal verlagert werden. Weiterhin ist der Führungsblock kippbeweglich in der Handhabe gelagert, wodurch es zu einem Verkanten zwischen dem Führungsblock und den Bowdenzügen kommen kann.
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Neben dem komplizierten konstruktiven Aufbau dieser bekannten Vorrichtung bewirkt die Vorspannung des Führungsblocks in die distale Richtung sowie die daraus resultierende Wechselwirkung mit den anderen Bowdenzügen eine erschwerte Betätigung des Verschwenkmechanismus.
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Eine weitere Vorrichtung ist aus dem US-Patent
US 4 762 119 A bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist der Führungsblock, in dem die Bowdenzüge gelagert sind über Federelemente nach distal vorgespannt, so dass beim Spannen eines Bowdenzugs nach proximal automatisch auch alle anderen in dem Führungsblock gelagerten Bowdenzüge nach proximal verlagert werden. Weiterhin sind als Federarme ausgebildeten Federelemente zwischen dem Führungsblock und den distalseitigen Anschlägen angeordnet, die eine Rückstellkraft nach distal erzeugen, aber das Spannen nach proximal erschweren.
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Neben dem komplizierten konstruktiven Aufbau dieser bekannten Vorrichtung mit den verschiedenen Federelementen bewirken diese Federelemente aufgrund der Vorspannung in die distale Richtung sowie der Wechselwirkung mit den anderen Bowdenzügen eine erschwerte Betätigung des Verschwenkmechanismus.
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Weiterhin ist aus der US 2013 / 0 038 930 A1 eine Vorrichtung zur ordnenden Führung von Lenkkabeln bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind in dem Führungsblock in dem die Lenkkabel gelagert sind mit Durchgangsbohrungen für die Lenkkabel versehene Kugeln gelagert, die ein Verschwenken der Lenkkabel relativ zum Führungsblock ermöglichen. Die Lagerung von mit Anschlägen versehenen Bowdenzügen ist dieser Druckschrift jedoch nicht zu entnehmen.
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Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Verschwenken des distalen Endes eines flexiblen Endoskopschaftes der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine ermüdungsarme Bedienung mit gleichmäßigem Kraftaufwand ermöglicht.
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Die Lösung dieser Aufgabenstellung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass jeder Bowdenzug vorspannungsfrei und in Axialrichtung mit freiem Spiel im Führungsblock gelagert ist.
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Durch die Ausbildung eines vorspannungsfreien axialen Spiels, mit dem jeder Bowdenzug im Führungsblock gelagert ist, wird einerseits eine Wechselwirkung auf die anderen Bowdenzüge bei Spannen eines Bowdenzugs ausgeschlossen und andererseits bei gebogenem Endoskopschaft die die Auslenkung des Schaftes erschwerende Stauchung des Bowdenmantels reduziert.
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Mit einer praktischen Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die beiden Anschläge eines jeden Bowdenzugs über eine am Bowdenmantel festgelegte Hülse voneinander beabstandet sind, wobei vorteilhafterweise die beiden Anschläge und die Hülse als einstückige Führungseinheit ausgebildet sind. Die Länge der Hülse und somit der Abstand der beiden Anschläge voneinander ist dabei vorteilhafterweise so bemessen, dass das freie Spiel einerseits ohne Stauchung des Bowdenmantels die Auslenkung erleichtert und andererseits trotzdem genug Spannung im Bowdenmantel vorhanden ist, um das distale Schaftende zu verschwenken.
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Mit einer bevorzugten Ausführungsform zur Ausbildung der aus den beiden Anschlägen und der Hülse gebildeten Führungseinheit wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der Bowdenmantel eines jeden Bowdenzugs am distalen Ende der Führungseinheit, also an der distalen Seite des distalseitigen Anschlags festgelegt ist. Das Festlegen des Bowdenmantels am distalen Ende der Führungseinheit stellt sicher, dass keine Relativbewegung zwischen der Führungseinheit und dem Bowdenmantel auftritt.
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Da die Seilzüge bei Belastung teilweise schräg aus dem Führungsblock austreten, wird mit der Erfindung weiterhin vorgeschlagen, dass jede Hülse mit radialem Spiel in der zugehörigen Durchtrittsöffnung des Führungsblocks gelagert ist, um ein Abknicken des jeweiligen Bowdenzugs zu verhindern.
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Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der Erfindung sind vier Bowdenzüge vorgesehen, nämlich jeweils einer für das Verschwenken rauf und runter und/oder nach links und rechts der distalen Endoskopspitze, wobei jeder Bowdenzug jeweils mit axialem Spiel im Führungsblock gelagert ist.
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Um die Bowdenzüge ohne Wechselwirkung untereinander betätigen zu können, wird mit der Erfindung weiterhin vorgeschlagen, dass der Führungsblock vorspannungsfrei im Vorrichtungsgehäuse gelagert ist.
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Schließlich wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass zum Justieren des Seilzugs eines jeden Bowdenzugs die jeweilige Hülse mittels eines Werkzeugs in einer Position relativ zum Führungsblock fixierbar ist, in der das distale Ende des Schaftes nicht verschwenkt ist. Durch die Zuhilfenahme des Werkzeugs wird sicher gestellt, dass nach der Montage die Hülse bei geradem Schaft und geradem distalem Schaftende genau in der neutralen Stellung mit beidseitigem freiem axialem Spiel zum Führungsblock auf dem Bowdenzug sitzt.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich anhand der zugehörigen Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen zum Verschwenken des distalen Endes eines flexiblen Endoskopschaftes beispielhaft dargestellt ist, ohne die Erfindung auf dieses Ausführungsbeispiel zu beschränken. In der Zeichnung zeigt:
- 1 eine perspektivische Ansicht eines Endoskops mit einem verschwenkten flexiblen Schaft;
- 2 eine vergrößerte Innenansicht der Handhabe gemäß 1;
- 3 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verschwenken des distalen Endes eines flexiblen Endoskopschaftes, die Hülse in der Neutralstellung darstellend;
- 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV gemäß 3;
- 5 eine Teilansicht gemäß 3, jedoch die Hülse nach proximal verschoben in einer aktiven Spannstellung darstellend;
- 6 eine Ansicht gemäß 5, jedoch die Hülse nach distal verschoben in einer passiven Stellung darstellend und
- 7 eine schematische Ansicht eines Werkzeugs zum Justieren des Seilzugs.
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Das in der Abbildung 1 nur schematisch dargestellte Endoskop 1 besteht im Wesentlichen aus einem flexiblen Schaft 2, an dessen proximalem Ende eine Handhabe 3 angeordnet ist. Um das distale Ende 4 bzw. die Schaftspitze 4 des Schaftes 2 nach oben oder unten, nach rechts oder links sowie auch in alle Kombinationsrichtungen daraus verschwenken zu können, ist an der Handhabe 3 ein als Drehrad 5 ausgebildeter Antrieb 5 angeordnet, der über im Schaft 2 gelagerte Bowdenzüge 6 mit der Schaftspitze 4 in Wirkverbindung steht.
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Wie weiterhin aus 1 ersichtlich, sind an der Handhabe 3 sowie am Übergang von der Handhabe 3 zum Schaft 2 Arbeitskanalzugänge 16 angeordnet, über die zusätzliche medizinische Instrumente in den flexiblen Schaft 2 eingeführt werden können. Weiterhin weist die Handhabe 2 zwei als Knöpfe ausgebildete Bedienelemente 17 auf, über die, wenn erforderlich, durch manuelle Betätigung Saug- und Spülvorgänge zu- und abgeschaltet werden können.
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Um die Schaftspitze 4 verschwenken zu können, sind vier Bowdenzüge 6 vorgesehen, die jeweils aus einem inneren Seilzug 7 und einem den Seilzug 7 koaxial umgebenden Bowdenmantel 8 bestehen.
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In der Handhabe 3 ist eine über das Drehrad 5 betätigbare Vorrichtung 9 zum Verschwenken des distalen Endes 4 des flexiblen Endoskopschaftes 2 angeordnet, über die die einzelnen Bowdenzüge 6 ansteuerbar und betätigbar sind. Wie aus den Abbildungen 2 bis 6 ersichtlich, besteht diese Verschwenkvorrichtung 9 im Wesentlichen aus einem mit Durchtrittsöffnungen 10 versehenen Führungsblock 11, in dem die Bowdenzüge 6 proximalseitig gelagert sind.
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Der Führungsblock 11 ist unverrückbar fest und vorspannungsfrei in einem Vorrichtungsgehäuse 18 der Handhabe 3 angeordnet. Durch die ortsfeste und vorspannungsfreie Lagerung des Führungsblocks 11 im Vorrichtungsgehäuse 18 wird sichergestellt, dass die im Führungsblock 11 gelagerten Bowdenzüge 6 ohne Wechselwirkung untereinander betätigbar sind.
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Zu unterscheiden von der aktiven Auslenkung des distalen Endes 4 des flexiblen Schaftes 2 über den Antrieb 5 ist die normale Biegung des distalen Endes 4 und somit auch des flexiblen Schaftes 2, die durch die äußeren Gegebenheiten des Untersuchungsgebiets hervorgerufen werden, nämlich beispielsweise durch das Einführen des flexiblen Schaftes 2 in die Darmschlingen bei der Darmspiegelung. Diese Auslenkungen bzw. Biegungen des distalen Endes 4 des flexiblen Schaftes 2 lassen sich allein durch die flexible Ausgestaltung des Endoskopschaftes 2 bewirken.
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Soll nun in der gebogenen Position des flexiblen Schaftes 2 zusätzlich das distale Ende 4 ausgelenkt werden, um beispielsweise die Innenwand des Darms genau betrachten und untersuchen zu können, kommen der Antrieb 5 und die Bowdenzüge 6 zum Einsatz.
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Die Lagerung der Bowdenzüge 6 im Führungsblock 11 ergibt sich aus einer Zusammenschau der Abbildungen 3 bis 6.
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Auf dem proximalen Ende eines jeden Bowdenzugs 6 ist eine Führungseinheit 12 angeordnet, die aus einer Hülse 13 besteht, an deren beidseitigen Enden scheibenförmige Anschläge 14 angeordnet sind. Um die Bowdenzüge 6 über die Führungseinheit 12 im Führungsblock 11 lagern zu können, sind die Durchtrittsöffnungen 10 als zum Rand hin offene U-förmige Langlöcher ausgebildet, so dass eine jede mit den beidseitigen scheibenförmigen Anschlägen 14 versehene Hülse 13 von der Seite her in eine Durchtrittsöffnung 10 des Führungsblocks 11 einsetzbar ist.
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Wie aus 3 und 4 ersichtlich, ist die Führungseinheit 12 so auf dem zugehörigen Bowdenzug 6 angeordnet, dass der Bowdenmantel 8 des Bowdenzugs 6, beispielsweise durch Verlöten, am distalen Ende der Führungseinheit 12, also an der distalen Seite des distalseitigen Anschlags 14 der Führungseinheit 12 festgelegt ist, während der Seilzug 7 frei durch die Hülse 13 geführt proximalseitig aus der Führungseinheit 12 austritt.
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Weiterhin zeigen die Abbildungen 3 und 4, dass die Länge der Hülse 13 und somit der axiale Abstand der Anschläge 14 voneinander so bemessen ist, dass die Führungseinheit 12 und somit auch der zugehörige Bowdenzug 6 mit freiem Spiel in axialer Richtung im Führungsblock 13 gelagert ist. Das freie Spiel der im Führungsblock 11 gelagerten Hülse 13, also der axiale Verschiebeweg zwischen der Anlage des distalseitigen Anschlags 14 am Führungsblock 11 oder des proximalseitigen Anschlags 14 am Führungsblock 11 beträgt bei der dargestellten Ausführungsform 2 bis 6 mm, vorzugsweise 2 bis 4 mm. Hieraus ergibt sich ein Abstand zwischen den beiden Anschlägen 14 von vorzugsweise 4-8 mm.
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Die Länge der Hülse 13 und somit der Abstand der beiden Anschläge 14 voneinander ist dabei vorteilhafterweise so bemessen, dass das freie Spiel einerseits ohne Stauchung des Bowdenmantels 8 die Auslenkung erleichtert und andererseits trotzdem genug Spannung im Bowdenmantel 8 vorhanden ist, um die distale Schaftspitze 4 zu verschwenken.
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3 zeigt die Führungseinheiten 12 und somit auch die Bowdenzüge 6 in einer neutralen Stellung, in der das distale Ende 4 des flexiblen Schaftes 2 des Endoskops 1 nicht aktiv über den Antrieb 5 verschwenkt wurde. In dieser neutralen Stellung ist der Führungsblock 11 mittig auf der Hülse 13 der Führungseinheit 12 gelagert, so dass die Führungseinheit 12 nach proximal und nach distal verschiebbar ist, bis die jeweiligen Anschläge 14 gegen den Führungsblock 11 anlaufen.
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Weiterhin zeigt die Schnittdarstellung gemäß 4, dass die Hülsen 13 der Führungseinheiten 12 mit radialem Spiel in den jeweiligen Durchtrittsöffnungen 10 des Führungsblocks 11 gelagert sind. Da die Seilzüge 7 bei Belastung teilweise schräg aus dem Führungsblock 11 austreten, erlaubt das radiale Spiel ein leichtes Verkippen der Führungseinheit 12, um ein Abknicken des jeweiligen Bowdenzugs 6 zu verhindern.
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Die Abbildung 5 zeigt eine Führungseinheit 12 und somit auch den zugehörigen Bowdenzug 6 in einer aktiven Spannstellung, in der der Seilzug 7 dieses Bowdenzugs 6 zum Verschwenken der distalen Schaftspitze 4 über das Drehrad 5 nach proximal gezogen wird. Diese nach proximal gerichtete Zugkraft bewirkt über die distalseitige Lagerung des Bowdenzugs 6 an der Schaftspitze 4 auch ein Verschieben des Bowdenmantels 8 nach proximal. 5 zeigt die maximale Auslenkung der Führungseinheit 12 nach proximal, in der der distalseitige Anschlag 14 der Führungseinheit 12 am Führungsblock 11 anliegt.
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Die Abbildung 6 zeigt eine Führungseinheit 12 und somit auch den zugehörigen Bowdenzug 6 in einer passiven Spannstellung, in der keine Zugspannung am Seilzug 7 dieses Bowdenzugs 6 anliegt. Durch das Verschwenken der distalen Schaftspitze 4 in eine andere Richtung als durch diesen Bowdenzug 6 möglich, wird der Bowdenmantel 8 durch die Krümmung des Schaftes 2 und durch die distalseitige Kopplung des Bowdenzugs 6 mit der Schaftspitze 4 nach distal gezogen. 6 zeigt die maximale Auslenkung der Führungseinheit 12 nach distal, in der der proximalseitige Anschlag 14 der Führungseinheit 12 am Führungsblock 11 anliegt.
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Durch die Ausbildung des vorspannungsfreien axialen Spiels, mit dem jeder Bowdenzug 6 im Führungsblock 11 gelagert ist, wird einerseits eine Wechselwirkung auf die anderen Bowdenzüge 6 beim Spannen eines Bowdenzugs 6 ausgeschlossen und andererseits bei gekrümmtem Schaft 2 die die Auslenkung des distalen Endes 2 erschwerende Stauchung des Bowdenmantels 8 reduziert. Diese Ausbildung führt dazu, dass auch in einer gewundenen Schlingenposition des Schaftes 2 ein weiteres Verschwenken des distalen Endes 4 über das Drehrad 5 ohne erhöhten Kraftaufwand erfolgen kann, wodurch die Bedienhand des untersuchenden Arztes deutlich entlastet wird.
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Darüber hinaus gewährleistet die beschriebene Steuerung des flexiblen Endoskopschaftes, dass das distale Ende 4 des Schaftes 2 beim Einführen des Endoskops 1 in das Untersuchungsgebiet besser an die gewünschte Form anpasst und weniger dazu neigt, sich zu versteifen oder zu knicken. Dies ist insbesondere in der Koloskopie wichtig, da ein Schaft 2, der bei einer Darmspiegelung ungewünscht gegen die Darminnenwand drückt, Schmerzen beim Patienten verursacht. Somit zeichnet sich die voranstehend beschriebene Steuerung des distalen Endes 4 des flexiblen Endoskopschaftes auch durch eine patientenfreundlichere Handhabung aus.
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Die Abbildung 7 zeigt schließlich ein Werkzeug 15 zum Justieren des Seilzugs 7 eines jeden Bowdenzugs 6. Zum Justieren des Seilzugs 7 eines jeden Bowdenzugs 6 ist die jeweilige Führungseinheit 12 bzw. Hülse 13 mittels des Werkzeugs 15 in einer Position relativ zum Führungsblock 11 fixierbar, in der das distale Ende des Schaftes 2 nicht verschwenkt ist. Durch die Zuhilfenahme des Werkzeugs 15 wird sicher gestellt, dass nach der Montage die Führungseinheit 12 bzw. die Hülse 13 bei geradem Schaft 2 und gerader distaler Schaftspitze 4 genau in der neutralen Stellung mit beidseitigem freiem axialem Spiel zum Führungsblock 11 auf dem Bowdenzug 6 sitzt, wie dies in 3 dargestellt ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Endoskop
- 2
- Schaft
- 3
- Handhabe
- 4
- distales Ende / Schaftspitze
- 5
- Drehrad / Antrieb
- 6
- Bowdenzug
- 7
- Seilzug
- 8
- Bowdenmantel
- 9
- Vorrichtung / Verschwenkvorrichtung
- 10
- Durchtrittsöffnung
- 11
- Führungsblock
- 12
- Führungseinheit
- 13
- Hülse
- 14
- Anschlag
- 15
- Werkzeug
- 16
- Arbeitskanalzugang
- 17
- Bedienelement
- 18
- Vorrichtungsgehäuse
