DE102012021614A1

DE102012021614A1 - Medizinisches Endoskop

Info

Publication number: DE102012021614A1
Application number: DE102012021614.9A
Authority: DE
Inventors: Patrick Scherr
Original assignee: Olympus Winter and Ibe GmbH
Current assignee: Olympus Winter and Ibe GmbH
Priority date: 2012-11-06
Filing date: 2012-11-06
Publication date: 2014-05-08
Also published as: CN104755006A; JP2016500545A; WO2014072023A1; US20150289748A1

Abstract

Ein medizinisches Endoskop (1) mit mehreren ineinander angeordneten Rohren (2, 7, 8), von denen das äußere Rohr (2) aus Metall besteht, ist dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der inneren Rohre (7, 8) aus hochfester Keramik besteht.

Description

Die Erfindung betrifft ein medizinisches Endoskop der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art.
Mehrere ineinandersteckende Rohre ergeben sich z. B. bei der in der DE 10 2004 023 866 B3 , 1 beschriebenen Konstruktion, bei der das außen liegende Rohr das Faserrohr eines Endoskops ist, wobei zwischen diesem Faserrohr und einem dieses umgebenden Hüllrohr Lichtleitfasern angeordnet sind. Es ergibt sich damit also eine dreirohrige Konstruktion, von außen nach innen gesehen mit dem Außenrohr, dem Faserrohr und einem inneren, drehbar gelagerten Rohr zum Drehantrieb des Bildsensors.
Bei der bekannten Konstruktion sind alle Rohre als Metallrohre ausgebildet. Sie geben dem Endoskop erhebliche Steifigkeit und Schutz gegen Zerstörung durch zu starkes Biegen.
Die laufende Weiterentwicklungen der Operationstechniken erfordern immer dünnere und längere Endoskope, die immer stärker auf Biegung beansprucht werden. Die Festigkeiten von für diesen Anwendungszweck geeigneten Edelstählen reichen dann nicht mehr aus.
Keramiken, z. B. Wolframkarbid, können ausreichend hohe Biegebruchfestigkeiten aufweisen. Bei Überlastung bilden sie allerdings Splitterbrüche. Splitter sind bei Verwendung eines Instrumentes im menschlichen Körper jedoch keinesfalls zulässig.
Die DE 10 2004 020 383 A1 beschreibt ein Endoskoprohr aus einem Metall-Keramik-Verbundwerkstoff, der hohe Biegebruchfestigkeit mit ausreichender Duktilität, also geringer Bruchgefahr verbindet. Verfügbares Material ist Wolframkarbid-Kobalt. Dieses Material ist jedoch wegen möglicher Gesundheitsgefahren in der Medizintechnik umstritten.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein patientensicheres medizinisches Endoskop der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem höhere Biegekräfte erreichbar sind.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Kennzeichnungsteiles des Anspruches 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird bei einer mehrrohrigen Endoskopkonstruktion eines der inneren Rohre aus bruchfester Keramik ausgebildet. Da das äußere Rohr aus Metall besteht, spielt die Splittergefahr bei einem inneren Keramikrohr keine Rolle. Die möglicherweise entstehenden Keramiksplitter können durch das äußere Metallrohr nicht nach außen entweichen. Patientensicherheit ist also gegeben. Auch ein inneres Rohr einer mehrrohrigen Konstruktion kann dieser erhöhte Festigkeit verleihen. Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, bei gleicher Festigkeit die Wandstärken zu verringern.
Hiermit ergibt sich erstmals die Möglichkeit, bei Aufrechterhaltung hoher Patientensicherheit und brauchbaren Festigkeitswerten noch dünnere und längere Endoskope zu bauen.
Vorzugsweise gemäß Anspruch 2 wird als Keramik Wolframkarbid verwendet, das sich durch besonders hohe Festigkeitswerte auszeichnet.
Bei der üblichen Konstruktion eines mehrrohrigen Endoskopes dient das äußere Rohr als Hüllrohr zur äußeren Abdeckung und Abdichtung. Zwischen dem äußeren Rohr und dem zweiten Rohr, dem von außen nach innen gesehen auf das äußere Rohr folgenden Rohr, ist ein üblicherweise im Querschnitt halbmondförmig ausgebildeter Faserraum vorgesehen, der Lichtleitfasern aufnimmt. Das zweite Rohr begrenzt als Faserrohr diesen Raum nach innen. Vorteilhaft gemäß Anspruch 3 ist das Faserrohr aus Keramik ausgebildet. Das Rohr mit der besonders hohen Festigkeit liegt dabei so weit wie möglich außen, nämlich als zweitäußerstes Rohr, wodurch sich besonders hohe Festigkeitswerte ergeben.
Vorzugsweise gemäß Anspruch 4 ist das Faserrohr als Sinterformteil ausgebildet. Keramiken sind zum Sintern besonders geeignet und erlauben somit die einfache Herstellung geometrisch hochkomplexer Formen, wie sie insbesondere beim Faserrohr in dessen distalem Endbereich vorliegen, wie dies z. B. die US 5,718,664 zeigt. Diese komplexen Formgebungen im distalen Endbereich eines Faserrohres sind insbesondere zur korrekten Ausrichtung der Lichtleitfasern in diesem Bereich erforderlich.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen:
1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen medizinischen Endoskops,
2 einen Schnitt nach Linie 2-2 in 1 und
3 eine Seitenansicht eines in dem Endoskop enthaltenen Faserrohres.
1 zeigt die Seitenansicht eines medizinischen Endoskops 1 mit einem Schaft, der außen von einem das äußere Rohr bildenden Hüllrohr 2 umschlossen ist. Am proximalen Ende des Hüllrohres 2 sitzt ein Endkörper 3, von dem ein Lichtleiteranschlusskabel 4 und ein Videokabel 5 abgehen.
2 zeigt einen Querschnitt nach Linie 2-2 in 1 bei einer typischen Ausbildung eines Videoendoskops, wie z. B. in DE 10 2004 023 866 B3 , 1, beschrieben.
Das Hüllrohr 2 umschließt einen Faserraum 6, der in Richtung der Erstreckung des äußeren Rohres 2 angeordnete Lichtleitfasern enthält, die an ihren proximalen Enden mit dem Lichtleiteranschlusskabel 4 verbunden sind. Der Faserraum 6 wird außen durch das Hüllrohr 2 und innen durch ein Faserrohr 7 begrenzt, das von außen nach innen gerechnet das zweite Rohr der in 2 dargestellten mehrrohrigen Konstruktion bildet.
Im Inneren des Faserrohres 7 ist ein Systemrohr 8 eines Videosystems angeordnet, in dessen distalem Endbereich ein Bildsensor 9 angeordnet ist, der über nicht dargestellte Leitungen an das Videokabel 5 angeschlossen ist. Das Systemrohr 8 ist drehbar gegenüber dem Faserrohr 7 gelagert und aus den Gründen, die in der DE 10 2004 023 866 B3 erläutert sind, in beliebige Winkellage verstellbar. Dazu ist am Endkörper 3 ein Ring 3' drehbar gelagert, der über eine geeignete, z. B. magnetische Drehverbindung das drehbar gelagerte Systemrohr 8 drehantreibt.
3 zeigt den distalen Endbereich des Faserrohres 7 in Seitenansicht. Es ist zu erkennen, dass das Faserrohr 7 mit einer Stirnfläche 10 passend zur Stirnfläche 11 des medizinischen Endoskops 1 ausgebildet ist, wobei die obere Ecke 12 verrundet ist und ein seitlich verdickter Bereich 13 mit einer typischen Schrägkante 14 vorgesehen ist. Einzelheiten dieser Konstruktionsweise lassen sich der US 5,718,664 A entnehmen.
3 zeigt, dass der distale Endbereich des Faserrohres 7 geometrisch sehr komplex ausgebildet ist. Eine Herstellung in spanabhebender Bearbeitung schiedet bei Keramik aus. Das Faserrohr 7 ist daher aus Sinterkeramik ausgebildet. Die üblichen Sinterprozesse ermöglichen auf einfache Weise die Herstellung auch sehr komplexer geometrischer Formen.
Das Faserrohr 7 besteht hochfester Keramik, insbesondere aus Wolframkarbid. Das vermittelt dem mehrrohrigen Schaft des Endoskopes 1 hohe Festigkeit, insbesondere hohe Biegebruchfestigkeit. Damit verbunden ist allerdings die Gefahr, dass, wenn das Faserrohr überlastet wird und bricht, Splitter entstehen. Das Hüllrohr 8 als äußeres Rohr besteht aus Metall z. B. geeignetem Edelstahl. Etwa entstehende Splitter werden von dem Hüllrohr, das nicht splittern kann, aufgefangen. Dadurch ergibt sich ein guter Patientenschutz.
Das Systemrohr 8, das das innerste Rohr bildet, besteht wiederum aus Metall, kann aber auch aus Keramik ausgebildet sein, um die Festigkeit weiter zu erhöhen. Es ist auch möglich, nur dieses Rohr aus Keramik auszubilden und das Faserrohr 7 aus Metall. Das Hüllrohr 8 dient als Splitterschutz und muss daher immer aus Metall bestehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102004023866 B3 [0002, 0019, 0021]
DE 102004020383 A1 [0006]
US 5718664 [0013]
US 5718664 A [0022]

Claims

Medizinisches Endoskop (1) mit mehreren ineinander angeordneten Rohren (2, 7, 8), von denen das äußere Rohr (2) aus Metall besteht, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der inneren Rohre (7, 8) aus hochfester Keramik besteht.
Medizinisches Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramik Wolframkarbid ist.
Medizinisches Endoskop nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein inneres Rohr (7) als einen mit Lichtleitfasern gefüllten Faserraum (6) nach innen begrenzendes Faserrohr (7) ausgebildet ist, das aus der Keramik besteht.
Medizinisches Endoskop nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Faserrohr (7) als Sinterformteil ausgebildet ist.