DE102016111363B4 - Endoscope with flexibly bonded light guide - Google Patents
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Abstract
Medizinisches Endoskop mit einem langgestreckten, mindestens abschnittweise flexiblen Schaftteil, das in Längsrichtung von mindestens einem, eine Vielzahl einzelner Fasern aufweisenden Lichtleiter durchlaufen wird, dadurch gekennzeichnet, dass Fasern des Lichtleiters in einem Bereich, in dem sie einen flexiblen Abschnitt des Schaftteils durchlaufen, mittels eines flexiblen Klebstoffs verklebt sind, wobei Fasern des Lichtleiters zusätzlich am distalen Ende des Schaftteils und/oder am proximalen Ende des Schaftteils mittels eines unflexiblen Klebstoffs verklebt sind.Medical endoscope with an elongate shaft part that is flexible at least in sections, through which at least one light guide having a large number of individual fibers runs in the longitudinal direction, characterized in that fibers of the light guide in a region in which they pass through a flexible section of the shaft part, by means of a flexible adhesive are bonded, fibers of the light guide being additionally bonded to the distal end of the shaft part and/or to the proximal end of the shaft part by means of an inflexible adhesive.
Description
Die Erfindung betrifft ein medizinisches Endoskop der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art, sowie Verfahren zu dessen Montage. Insbesondere betrifft die Erfindung medizinische Endoskope mit einem semiflexiblen Schaftteil.The invention relates to a medical endoscope of the type mentioned in the preamble of claim 1 and a method for assembling it. In particular, the invention relates to medical endoscopes with a semi-flexible shaft part.
Endoskope mit einem semiflexiblen, d.h. einem lediglich abschnittsweise flexiblen, Schaftteil, werden z.B. in der Urologie eingesetzt und dort als Urethroskope bezeichnet. Urethoskope sind chirurgische Instrumente, die in der Urologie zu endoskopischen Arbeiten im Ureter und im Nierenbecken dienen. Um endoskopisch, also unblutig in diesen Bereich zu gelangen, wird das Urethroskop von außen durch die Urethra (Harnröhre) in die Blase vorgeschoben, von dort durch das Ostium (Mündung des Ureters mit Verschlussklappe) in den Ureter (Harnleiter) eingeführt und in diesem bis zum Operationsgebiet vorgeschoben, z.B. bis zu einem Stein oder einer Verengung im Ureter bzw. bis zum Nierenbecken.Endoscopes with a semi-flexible, i.e. only partially flexible, shaft part are used, for example, in urology and are referred to there as urethroscopes. Urethoscopes are surgical instruments used in urology for endoscopic work in the ureter and renal pelvis. In order to reach this area endoscopically, i.e. without bleeding, the urethroscope is pushed from the outside through the urethra (urethra) into the bladder, from there through the ostium (mouth of the ureter with sealing valve) into the ureter (ureter) and in this up to advanced to the operating area, eg up to a stone or a narrowing in the ureter or up to the renal pelvis.
Urethoskope sind in endoskopischer Bauweise mit langgestrecktem Schaft ausgebildet und können z.B. eine Beobachtung des Operationsgebietes mit einer Optik und zugehöriger Beleuchtung erlauben. Das Schaftrohr des Urethroskopes sollte dazu eine Länge von mindestens etwa 330 mm aufweisen. Da der Ureter und insbesondere das Ostium sehr eng sind, sollte der Schaftdurchmesser nicht grösser sein als etwa 3 bis 4 mm. Daraus ergibt sich eine sehr lange und dünne Konfiguration des Schaftrohres.Urethoscopes are designed in an endoscopic design with an elongated shaft and can, for example, allow the operating area to be observed with an optical system and the associated lighting. The shaft of the urethroscope should be at least 330 mm long. Since the ureter and especially the ostium are very narrow, the shaft diameter should not be larger than about 3 to 4 mm. This results in a very long and thin configuration of the steerer tube.
Das Schaftrohr eines Urethroskops sollte steif sein, um das Dirigieren des distalen Endes vom proximalen Ende her zu ermöglichen, insbesondere bei der schwierigen Einführung in das Ostium. Das Schaftrohr ist daher in der Regel starr und weist ein äußeres Metallrohr auf, das ihm die notwendige Steifigkeit vermittelt und das die innenliegenden Teile des Schaftteiles flüssigkeitsdicht umschließt. Ein gewisser Grad an elastischer Verformbarkeit des Schaftteiles ist jedoch erforderlich, um während eines Eingriffs an das Untersuchungsgebiet gelangen zu können.The shaft tube of a urethroscope should be stiff to allow directing of the distal end from the proximal end, especially during difficult insertion into the ostium. The shaft tube is therefore generally rigid and has an outer metal tube which gives it the necessary rigidity and which encloses the inner parts of the shaft part in a liquid-tight manner. However, a certain degree of elastic deformability of the shaft part is required in order to be able to access the examination area during an intervention.
Im Inneren des Schaftrohres sind üblicherweise wenigstens eine Betrachtungseinrichtung vorgesehen, sowie Lichtleiter zur Beleuchtung und vorzugsweise ein Arbeitskanal, der das Einführen von Instrumenten ermöglicht, wie Katheter, Zangen, Steinfangkörper, Lithotriptoren (Steinzertrümmerungsgeräte) usw. Insbesondere ist in der Regel zur Beleuchtung des distal vor dem Urethroskop liegenden Arbeitsbereichs mindestens ein Lichtleitfaserbündel im Schaftrohr vorgesehen. Frei im Innenraum eines Endoskops eingezogene Lichtleitfaserbündel laufen bei einer elastischen Verformung des Schaftteils Gefahr, durch die anderen im Schaftteil eingezogenen Kanäle beschädigt zu werden, da diese Druck oder Reibung auf das Lichtleitfaserbündel ausüben und so einzelne Fasern beschädigen können.At least one viewing device is usually provided inside the shaft tube, as well as light guides for illumination and preferably a working channel that enables the introduction of instruments, such as catheters, forceps, stone traps, lithotriptors (stone crushing devices), etc. In particular, the distal front is usually used for illumination At least one fiber optic bundle is provided in the shaft tube in the work area lying the urethroscope. When the shaft part elastically deforms, fiber optic bundles drawn in freely in the interior of an endoscope run the risk of being damaged by the other channels drawn into the shaft part, since they exert pressure or friction on the fiber optic bundle and can thus damage individual fibers.
Ein gattungsgemäßes Urethroskop ist in der
WO 2016/ 041 637 A1 beschreibt die Fixierung von Lichtleitfasern in einem Endoskop indem der distale Endbereich des Faserbündels in einer Hülse befestigt wird und die Hülse anschließend als ein Bauteil verwendet und mit der Endoskopoptik verbaut wird. Zur Befestigung und leichteren Montage kann das Faserbündel in der Hülse verklebt sein. Das Faserbündel wird mit der Hülse in ein weiteres Rohr eingelegt, das als ein Außenrohr angeordnet ist, welches auch die Außenwand der Endoskopoptik bildet.WO 2016/041 637 A1 describes the fixation of optical fibers in an endoscope in that the distal end area of the fiber bundle is fixed in a sleeve and the sleeve is then used as a component and installed with the endoscope optics. For attachment and easier assembly, the fiber bundle can be glued in the sleeve. The fiber bundle is placed with the sleeve in another tube, which is arranged as an outer tube, which also forms the outer wall of the endoscope optics.
Die
In der
Es ist aus
Nachteilig an diesen bekannten Konstruktionen ist, dass die Wände des Schaftbereichs und die den Schaft durchlaufenden Elemente in semiflexiblen Endoskopen nicht unerheblichen Spannungen unterliegen, sobald ein flexibler Abschnitt des Schaftbereichs gebogen wird. Es kann zu Reibungen zwischen den im Schaftbereich verlegten Elementen und insbesondere zur Beschädigung der frei verlegten Lichtfasern kommen. Beschädigungen können z.B. entstehen, wenn die Lichtfasern bei einer Schaftbiegung zwischen die im Schaftbereich verlegten Elemente oder zwischen diese und die Schaftinnenwand geraten.A disadvantage of these known constructions is that the walls of the shaft area and the elements running through the shaft in semi-flexible endoscopes are subject to not inconsiderable stresses as soon as a flexible section of the shaft area is bent. Friction can occur between the elements laid in the shaft area and, in particular, the freely laid optical fibers can be damaged. Damage can occur, for example, if the optical fibers get between the elements laid in the socket area or between these and the socket inner wall when the socket bends.
Zur Umgehung dieser Probleme wurden in der Vergangenheit vereinzelt Lichtleiter in ein eigenes Lichtleiterrohr, z.B. aus Metall, eingezogen, das gemeinsam mit den anderen Kanälen in dem Endoskopschaft verlegt wurde. Diese Lösung ist jedoch mit einem hohen Arbeitsaufwand verbunden und erhöht das vom Lichtleiter in dem geringen Schaftdurchmesser eingenommene Volumen unnötig.In order to circumvent these problems, in the past, individual light guides were pulled into their own light guide tube, eg made of metal, which, together with the other channels in the endo scope shaft was misplaced. However, this solution involves a great deal of work and unnecessarily increases the volume occupied by the light guide in the small shaft diameter.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein gattungsgemäßes Endoskop derart auszubilden, dass die darin enthaltenen, eine Vielzahl einzelner Fasern aufweisenden Lichtleiter beim Biegen eines Abschnitts des Schaftteils nicht beschädigt werden und dass gleichzeitig das vom Lichtleiter eingenommene Volumen im Innenraum des Schaftteils so gering wie möglich gehalten wird.The object of the present invention is therefore to design an endoscope of the generic type in such a way that the light guides contained therein, which have a large number of individual fibers, are not damaged when a section of the shaft part is bent and that at the same time the volume occupied by the light guide in the interior of the shaft part is as small as possible is held.
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Gelöst wird die Aufgabe durch ein Endoskop, das die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, sowie durch Verfahren zu dessen Montage, welche die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 9 oder 10 aufweisen. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.The object is achieved by an endoscope that has the characterizing features of claim 1 and by methods for its assembly that have the characterizing features of
Erfindungsgemäß sind Fasern des Lichtleiters mindestens in einem Bereich des Lichtleiters, der einen flexiblen Abschnitt des Schaftteils durchläuft, mittels eines flexiblen Klebstoffs verklebt, wobei Fasern des Lichtleiters zusätzlich am distalen Ende des Schaftteils und/oder am proximalen Ende des Schaftteils mittels eines unflexiblen Klebstoffs verklebt sind. Dadurch wird der Lichtleiter stabilisiert und vor einer Beschädigung durch Reibung oder durch Druck geschützt. Es ist insbesondere nicht erforderlich, den Lichtleiter durch eine Ummantelung mit einem separaten Lichtleiterkanal zu schützen.According to the invention, fibers of the light guide are bonded by means of a flexible adhesive at least in a region of the light guide that runs through a flexible section of the shaft part, with fibers of the light guide additionally being bonded to the distal end of the shaft part and/or to the proximal end of the shaft part by means of an inflexible adhesive . This stabilizes the light guide and protects it from damage caused by friction or pressure. In particular, it is not necessary to protect the light guide by means of a sheathing with a separate light guide channel.
Somit betrifft die Erfindung in einem ersten Aspekt ein medizinisches Endoskop mit einem langgestreckten, mindestens abschnittsweise flexiblen Schaftteil, das in Längsrichtung von mindestens einem, eine Vielzahl einzelner Fasern aufweisenden Lichtleiter durchlaufen wird, dadurch gekennzeichnet, dass Fasern des Lichtleiters in einem Bereich, in dem sie einen flexiblen Abschnitt des Schaftteils durchlaufen, mittels eines flexiblen Klebstoffs verklebt sind, wobei Fasern des Lichtleiters zusätzlich am distalen Ende des Schaftteils und/oder am proximalen Ende des Schaftteils mittels eines unflexiblen Klebstoffs verklebt sind.In a first aspect, the invention thus relates to a medical endoscope with an elongate, at least partially flexible shaft part through which at least one light guide having a large number of individual fibers runs in the longitudinal direction, characterized in that fibers of the light guide in a region in which they pass through a flexible section of the shaft part, are bonded by means of a flexible adhesive, fibers of the light guide being additionally bonded to the distal end of the shaft part and/or to the proximal end of the shaft part by means of an inflexible adhesive.
Die erfindungsgemäßen medizinischen Endoskope weisen ein langgestrecktes Schaftteil und ein proximal daran anschließendes Bedienteil (hierin auch: Hauptkörper) auf. Das Schaftteil ist bevorzugt durch ein abgedichtetes Gehäuse ausgebildet. Dieses kann zum Beispiel in Form eines Stielrohres ausgebildet sein. Mit anderen Worten umfasst das Schaftteil somit bevorzugt ein äußeres Stielrohr bzw. Außenrohr. Daneben kann das Schaftteil weitere Innenrohre enthalten, sowie diverse in das Schaftteil eingezogene Elemente, wie z.B. Arbeitskanäle, Faserrohre, Optikkanäle, weitere Lichtleiter und dergleichen.The medical endoscopes according to the invention have an elongated shaft part and an operating part (herein also: main body) adjoining it proximally. The shaft part is preferably formed by a sealed housing. This can be designed, for example, in the form of a handle tube. In other words, the shaft part thus preferably comprises an outer handle tube or outer tube. In addition, the shaft part can contain further inner tubes, as well as various elements drawn into the shaft part, such as working channels, fiber tubes, optical channels, further light guides and the like.
Dem Fachmann sind geeignete Materialien, z.B. Stahl, bekannt, aus denen das Gehäuse des Schaftteils hergestellt sein kann. Insbesondere sind Materialien geeignet, die eine ausreichende Flexibilität des Schaftteils sicherstellen. So kann sich das Schaftteil bei Untersuchungen biegen, um den Organdurchlässen, insbesondere der Harnröhre und den Harnleitern zu folgen.Those skilled in the art are aware of suitable materials, such as steel, from which the housing of the shank portion can be made. In particular, materials are suitable that ensure sufficient flexibility of the shaft part. The shaft part can thus bend during examinations in order to follow the passages of organs, in particular the urethra and the ureters.
Es ist besonders bevorzugt, dass das medizinische Endoskop ein Urethroskop ist. Urethroskope (auch synonym: Ureteroskope) werden für Untersuchungen der Harnleiter und Nieren eingesetzt und haben daher ein besonders langes Schaftteil, das eine entsprechende Flexibilität aufweisen muss. Alternativ kann das medizinische Endoskop aber auch jedes andere Endoskop sein, das einen flexiblen oder semiflexiblen Schaftteil aufweist oder aufweisen kann. „Semiflexibel“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das Schaftteil mindestens einen flexiblen und mindestens einen weniger flexiblen bzw. unflexiblen Abschnitt umfasst.It is particularly preferred that the medical endoscope is a urethroscope. Urethroscopes (also synonymous: ureteroscopes) are used for examinations of the ureters and kidneys and therefore have a particularly long shaft section that must be flexible enough. Alternatively, the medical endoscope can also be any other endoscope that has or can have a flexible or semi-flexible shaft part. In this context, “semi-flexible” means that the shaft part comprises at least one flexible and at least one less flexible or inflexible section.
Das Schaftteil ist mindestens abschnittsweise flexibel. Mit anderen Worten ist das Schaftteil mindestens abschnittsweise elastisch deformierbar. Hierdurch wird es dem Benutzer ermöglicht während der Untersuchung den Untersuchungsort durch die Organdurchlässe zu erreichen, ohne Organe zu beschädigen. Die bei der Handhabung entstehende Biegung im Schaftteil wird in der Regel, d.h. bei sachgerechter, normaler Benutzung des Endoskops (passiv) reversibel sein, so dass die Deformation bei Entfernung der Belastung, z.B. bei Entfernen des Endoskops aus dem Körper des Patienten, verschwindet, so dass das Schaftteil wieder seine ursprüngliche Form annimmt. Ein flexibler Abschnitt des Schaftteils hat vorzugsweise einen runden Querschnitt.The shaft part is flexible at least in sections. In other words, the shaft part is elastically deformable at least in sections. This enables the user to reach the examination site through the organ openings during the examination without damaging organs. The bending in the shaft part that occurs during handling will usually be (passively) reversible, i.e. with proper, normal use of the endoscope, so that the deformation disappears when the load is removed, e.g. when the endoscope is removed from the patient's body, see above that the shaft part returns to its original shape. A flexible section of the shaft part preferably has a round cross-section.
Wie oben beschrieben, sind dem Fachmann bevorzugte Materialien zur Herstellung des Schaftteils bekannt. Ein bevorzugtes Material zur Ausbildung des Außenrohrs ist zum Beispiel Stahl. Erfindungsgemäß ist insbesondere das Verhältnis von Schaftdurchmesser zur Länge des Schaftes so gewählt, dass der Schaft mindestens abschnittsweise flexibel ist. Der Durchmesser des Schaftteils ist sehr gering. So kann das Schaftteil einen Durchmesser von etwa 0.5 mm bis 8 mm, vorzugsweise etwa 1 mm bis 5 mm, besonders bevorzugt 2 mm bis 4 mm aufweisen. Die Länge des Schaftteils ist dagegen so lang, dass eine bequeme Handhabung und die Erreichbarkeit der Operationsstelle gewährleistet ist. So kann das Schaftteil eine Länge von etwa 200 mm bis 600 mm, bevorzugt 300 mm bis 500 mm, stärker bevorzugt etwa 330 bis 430 mm aufweisen.As described above, the person skilled in the art is aware of preferred materials for producing the shaft part. A preferred material for forming the outer tube is steel, for example. According to the invention, in particular the ratio of the shaft diameter to the length of the shaft is selected such that the shaft is flexible at least in sections. The diameter of the shaft part is very small. The shaft part can have a diameter of about 0.5 mm to 8 mm, preferably about 1 mm to 5 mm, particularly preferably 2 mm to 4 mm. The length of the shaft part, on the other hand, is long enough to ensure comfortable handling and the ability to reach the surgical site. So the shaft part can have a length of about 200 mm to 600 mm, preferably 300 mm to 500 mm, more preferably about 330 to 430 mm.
Das Schaftteil muss nicht über die gesamte Länge biegsam bzw. flexibel sein. Es ist jedoch bevorzugt, dass der flexible Abschnitt des Schaftteils eine Länge von etwa 100 mm bis 500 mm, stärker bevorzugt 180 mm bis 380 mm, am stärksten bevorzugt 250 mm bis 350 mm aufweist.The shaft part does not have to be bendable or flexible over the entire length. However, it is preferred that the flexible portion of the shaft portion has a length of about 100mm to 500mm, more preferably 180mm to 380mm, most preferably 250mm to 350mm.
Neben dem flexiblen bzw. biegsamen Abschnitt umfasst der Schaftteil bevorzugt auch einen versteiften Abschnitt, der weniger flexibel ist, als der flexible Abschnitt. „Versteift“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Abschnitt vorzugsweise nicht oder nur in einem gegenüber dem flexiblen Abschnitt deutlich reduzierten Ausmaß elastisch deformierbar ist. Dieser versteifte Abschnitt ist bevorzugt im distalen Bereich des Schaftteils ausgebildet. Dieser Aufbau stellt sicher, dass der Benutzer des Endoskops in der Lage ist, das distale Ende des Endoskops zielsicher in den gewünschten Bereich zu bewegen. Bevorzugt schließt sich an den distalen, versteiften Abschnitt proximal ein flexibler Abschnitt des Schaftteils an.In addition to the flexible or pliable section, the shaft part preferably also includes a stiffened section that is less flexible than the flexible section. In this context, “stiffened” means that the section is preferably not elastically deformable or only elastically deformable to a significantly reduced extent compared to the flexible section. This stiffened section is preferably formed in the distal area of the shaft part. This configuration ensures that the user of the endoscope is able to accurately move the distal end of the endoscope to the desired area. A flexible section of the shaft part preferably adjoins the distal, stiffened section proximally.
Dem Fachmann sind Verfahren zur Versteifung des Schaftteils in einem vorgesehenen Abschnitt bekannt. So kann der versteifte Abschnitt des Schaftteils beispielsweise im Querschnitt eine Form aufweisen, die von der Kreisform abweicht, d.h. einen unrunden Querschnitt aufweisen. Der versteifte Abschnitt kann z.B. oval oder dreieckig sein, wobei bei letzterer Alternative die Ecken der Dreiecksform abgerundet sind.Methods for stiffening the shaft part in a designated section are known to those skilled in the art. For example, the stiffened section of the shaft part can have a shape in cross section that deviates from the circular shape, i.e. have a non-round cross section. For example, the stiffened portion may be oval or triangular, with the latter alternative having rounded corners of the triangular shape.
Der (z.B. distale) versteifte Abschnitt des Schaftteils kann eine Länge von etwa 30 mm bis 180 mm, bevorzugt von etwa 50 mm bis 150 mm, stärker bevorzugt von etwa 80 mm bis 120 mm aufweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Schaftteil einen ersten, versteiften Abschnitt mit einer Länge von etwa 50 bis 150 mm auf und einen zweiten, flexiblen Abschnitt mit einer Länge von etwa 180 mm bis 380 mm auf.The (e.g. distal) stiffened section of the shaft part can have a length of about 30 mm to 180 mm, preferably about 50 mm to 150 mm, more preferably about 80 mm to 120 mm. In a preferred embodiment, the shaft part has a first, stiffened section with a length of approximately 50 to 150 mm and a second, flexible section with a length of approximately 180 mm to 380 mm.
Das Schaftteil wird in Längsrichtung von einem eine Vielzahl einzelner Fasern aufweisenden Lichtleiter durchlaufen. Dies bedeutet, dass der eine Vielzahl einzelner Fasern aufweisende Lichtleiter sich im Wesentlichen über die gesamte Länge des Schaftteils erstreckt, d.h. von seinem proximalen bis zu seinem distalen Ende. Da der Lichtleiter erfindungsgemäß durch Verklebung mit einem flexiblen Klebstoff geschützt ist, wird der Lichtleiter auch nach regelmäßigem Gebrauch des Endoskops im Wesentlichen intakt bleiben. Dies bedeutet z.B., dass auch nach mehrmaligem Gebrauch mehr als 70%, vorzugsweise mehr als 80%, stärker bevorzugt mehr als 90% der Fasern des Lichtleiters über die gesamte Länge des Schaftteils intakt sind. „Intakt“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Lichtleitung durch die Faser nicht durch Beschädigung, wie z.B. Zerreißen der Faser, beeinträchtigt wurde.A light guide having a large number of individual fibers runs through the shaft part in the longitudinal direction. This means that the light guide comprising a multiplicity of individual fibers extends essentially over the entire length of the shaft part, i.e. from its proximal to its distal end. Because the light guide is protected by bonding with a flexible adhesive according to the present invention, the light guide will remain substantially intact even after regular use of the endoscope. This means, for example, that even after repeated use, more than 70%, preferably more than 80%, more preferably more than 90% of the fibers of the light guide are intact over the entire length of the shaft part. In this context, "intact" means that the light transmission through the fiber has not been affected by damage, such as tearing of the fiber.
Der Lichtleiter ist geeignet, Licht einer Lichtquelle zum distalen Ende des Schaftteils zu leiten. Geeignete eine Vielzahl einzelner Fasern aufweisende Lichtleiter sind dem Fachmann bekannt und werden routinemäßig in der Endoskopie bzw. Urethroskopie verwendet. Bevorzugt ist der mindestens eine Lichtleiter als Lichtleitfaserbündel ausgebildet, d.h. als ein Bündel aus Lichtleitfasern. Ein Lichtleitfaserbündel weist jeweils mehrere Lichtleitfasern auf, z.B. mehrere Glasfasern. Lichtleitfasern können z.B. Glasfasern oder auf Kunststoff basierende Fasern sein. Der Lichtleiter bzw. das Lichtleitfaserbündel ist an eine externe Lichtquelle koppelbar oder angeschlossen.The light guide is suitable for conducting light from a light source to the distal end of the shaft part. Suitable light guides having a large number of individual fibers are known to the person skilled in the art and are routinely used in endoscopy or urethroscopy. The at least one light guide is preferably designed as an optical fiber bundle, i.e. as a bundle of optical fibers. An optical fiber bundle has multiple optical fibers, e.g. multiple glass fibers. Optical fibers can be, for example, glass fibers or plastic-based fibers. The light guide or the fiber optic bundle can be coupled or connected to an external light source.
Der Lichtleiter, d.h. das Lichtleitfaserbündel, hat vorzugsweise eine Dicke von 0,4 bis 0,8 mm, stärker bevorzugt von 0,5 bis 0,71 mm.The light guide, i.e. the optical fiber bundle, preferably has a thickness of 0.4 to 0.8 mm, more preferably 0.5 to 0.71 mm.
Die Fasern des Lichtleiters sind in einem Bereich, in dem sie einen flexiblen Abschnitt des Schaftteils durchlaufen, mittels eines flexiblen Klebstoffs verklebt. „Bereich“ bzw. „bereichsweise“ werden hierin synonym mit „Abschnitt“ bzw. „abschnittsweise“ verwendet. Durch die Verklebung mit einem flexiblen Klebstoff wird sichergestellt, dass sich bei einer Biegung eines flexiblen Abschnitts des Schaftteils der Lichtleiter der Bewegung des Schaftteils anpassen kann und gleichzeitig vor Druck und Reibung durch andere im Schaftteil enthaltene Komponenten (z.B. Kanäle) geschützt ist. Gleichzeitig ist es nicht mehr notwendig, den Lichtleiter durch Umhüllung mit einer weiteren Kanalwand vor den anderen Komponenten zu schützen. Auch das Einziehen des verklebten Lichtleiters während der Montage ist deutlich vereinfacht, so dass auch die Verwendung von z.B. einer Lichtleiterhülse in den Endbereichen des Lichtleiters nicht mehr erforderlich ist.The fibers of the light guide are bonded by means of a flexible adhesive in an area in which they pass through a flexible section of the shaft part. "Area" or "area-by-area" are used herein synonymously with "section" or "section-by-section". Bonding with a flexible adhesive ensures that when a flexible section of the shaft part bends, the light guide can adapt to the movement of the shaft part and at the same time is protected from pressure and friction from other components (e.g. channels) contained in the shaft part. At the same time, it is no longer necessary to protect the light guide from the other components by encasing it with another channel wall. Pulling in the glued light guide during assembly is also significantly easier, so that the use of, for example, a light guide sleeve in the end areas of the light guide is no longer necessary.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der eine Vielzahl einzelner Fasern aufweisende Lichtleiter somit nicht von einem Lichtleiterkanal und/oder in seinen Endbereichen von einer Hülse umgeben. Stattdessen durchläuft der Lichtleiter das Schaftteil unmittelbar angrenzend an, bzw. lediglich durch eine Klebstoffschicht getrennt, von weiteren Kanälen, wie z.B. dem Arbeitskanal und dem Optikkanal (auch bekannt als Faserkanal).In a preferred embodiment, the light guide having a multiplicity of individual fibers is therefore not surrounded by a light guide channel and/or by a sleeve in its end regions. Instead, the light guide runs through the shaft part directly adjacent to, or only separated by a layer of adhesive, from other channels, such as the working channel and the optical channel (also known as the fiber channel).
Erfindungsgemäß kann jeglicher flexible Klebstoff zur Verklebung der Fasern des Lichtleiters verwendet werden. Der flexible Klebstoff sollte dabei nach seiner Aushärtung eine ausreichende Flexibilität aufweisen, die es dem Lichtleiter erlaubt, sich an die zu erwartende elastische Verformung des Schaftteils anzupassen. Gleichzeitig ist die Verklebung nach Aushärtung des flexiblen Klebstoffs stark genug, um die Fasern des Lichtleiters zusammenzuhalten, d.h. aneinander zu fixieren. Geeignete flexible Klebstoffe sind z.B. Silikonklebstoffe.According to the invention, any flexible adhesive can be used to bond the fibers of the light guide. After it has hardened, the flexible adhesive should have sufficient flexibility that allows the light guide to adapt to the expected elastic deformation of the shaft partly adapt. At the same time, after the flexible adhesive has cured, the bond is strong enough to hold the fibers of the light guide together, ie to fix them to one another. Suitable flexible adhesives include silicone adhesives.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der flexible Klebstoff ein Silikonklebstoff. Geeignete Silikonklebstoffe sind in Handel erhältlich und dem Fachmann bekannt. Ein geeigneter Silikonklebstoff ist z.B. Elastosil E41.In a particularly preferred embodiment, the flexible adhesive is a silicone adhesive. Suitable silicone adhesives are commercially available and known to those skilled in the art. A suitable silicone adhesive is e.g. Elastosil E41.
Erfindungsgemäß sind die Fasern des Lichtleiters mittels eines flexiblen Klebstoffs miteinander verklebt. Dies bedeutet, dass Fasern des Lichtleiters zur Ausbildung eines flexiblen Faserbündels miteinander verklebt sind. Insbesondere sind die Fasern derart verklebt, dass im Wesentlichen alle Fasern eines Lichtleiters im verklebten Abschnitt des Lichtleiters zusammenhalten. Hierfür muss nicht notwendigerweise jede einzelne Faser im Inneren des Lichtleiters mit ihren Nachbarfasern verklebt sein. Es werden jedoch in der Regel mindestens die im Lichtleiter außenliegenden Fasern mit ihren Nachbar verklebt sein.According to the invention, the fibers of the light guide are glued to one another by means of a flexible adhesive. This means that fibers of the light guide are glued together to form a flexible fiber bundle. In particular, the fibers are bonded in such a way that essentially all of the fibers of a light guide are held together in the bonded section of the light guide. For this, it is not necessary for each individual fiber to be glued to its neighboring fibers inside the light guide. However, as a rule, at least the fibers lying on the outside in the light guide will be glued to their neighbors.
Darüber hinaus kann der Lichtleiter in dem betreffenden Abschnitt wenigstens bereichsweise von dem flexiblen Klebstoff umgeben sein. Die um den Lichtleiter herum aufgebrachte Klebstoffschicht ist dabei vorzugsweise durchschnittlich dünner als 0,1 mm, stärker bevorzugt dünner als 0,05 mm, noch stärker bevorzugt dünner als 0,01 mm. Ferner kann der Lichtleiter mittels des flexiblen Klebstoffs mit der Innenwand des Schaftteils verbunden sein. Mit anderen Worten kann der freie Raum innerhalb des oder der flexiblen Abschnitte des Schaftteils mindestens bereichsweise von dem flexiblen Klebstoff ausgefüllt sein. Der freie Raum ist der Raum, der nicht durch den Lichtleiter selber oder durch die verschiedenen anderen hierin beschriebenen Bauteile, wie z.B. Arbeits- und Optikkanäle, eingenommen wird. Der freie Raum ist nicht der Raum innerhalb der zuletzt genannten oder anderer Kanäle, die in das Schaftteil eingezogen sind, sondern der übrige freie Raum innerhalb der Innenwand des Schaftteils. In einer Ausführungsform ist der freie Raum innerhalb des oder der flexiblen Abschnitte des Schaftteils im Wesentlichen vollständig von dem flexiblen Klebstoff ausgefüllt.In addition, the light guide can be surrounded by the flexible adhesive at least in regions in the relevant section. The adhesive layer applied around the light guide is preferably on average thinner than 0.1 mm, more preferably thinner than 0.05 mm, even more preferably thinner than 0.01 mm. Furthermore, the light guide can be connected to the inner wall of the shaft part by means of the flexible adhesive. In other words, the free space within the flexible section(s) of the shaft part can be filled at least in regions with the flexible adhesive. Free space is that space not occupied by the light guide itself or by the various other components described herein, such as working and optics channels. The free space is not the space within the last-mentioned or other channels drawn into the shaft part, but the remaining free space within the inner wall of the shaft part. In one embodiment, the free space within the flexible section(s) of the shaft part is essentially completely filled with the flexible adhesive.
Der Lichtleiter kann einen runden Querschnitt aufweisen, kann sich aber auch an den freien Raum im Schaftteil anpassen und diesen ausfüllen. Da der Lichtleiter flexibel verklebt ist, kann auch seine Querschnittsform variieren.The light guide can have a round cross-section, but can also adapt to and fill the free space in the shaft part. Since the light guide is flexibly glued, its cross-sectional shape can also vary.
Die Verklebung erfolgt in einem Bereich, in dem die Fasern einen flexiblen Abschnitt des Schaftteils durchlaufen. Bevorzugt sind die Fasern über die gesamte Länge eines flexiblen Abschnitts, oder mindestens über 80% der Länge eines flexiblen Bereichs miteinander verklebt.The gluing takes place in an area in which the fibers pass through a flexible section of the shaft part. Preferably, the fibers are bonded together over the entire length of a flexible section, or at least over 80% of the length of a flexible region.
Grundsätzlich ist es vorteilhaft, die Fasern des Lichtleiters im Wesentlichen in allen Bereichen zu verkleben, die einen flexiblen Abschnitt des Schaftteils durchlaufen. Es ist daher erfindungsgemäß bevorzugt, dass die Fasern des Lichtleiters über mindestens 90%, vorzugsweise mindestens 95% oder, am stärksten bevorzugt, über etwa 100 % der Länge der Bereiche des Lichtleiters, die flexible Abschnitte des Schaftteils durchlaufen, verklebt sind.In principle, it is advantageous to glue the fibers of the light guide essentially in all areas that run through a flexible section of the shaft part. It is therefore preferred according to the invention that the fibers of the light guide are bonded over at least 90%, preferably at least 95% or, most preferably, over about 100% of the length of the regions of the light guide that pass through flexible sections of the shaft part.
Die erfindungsgemäßen Endoskope weisen in der Regel einen Schaftteil auf, der zu mindestens 60%, bevorzugt mindestens 70%, stärker bevorzugt zu mindestens 80% aus flexiblen Abschnitten besteht. Somit ist es bevorzugt, dass der Lichtleiter über eine Länge von mindestens 60%, bevorzugt mindestens 70%, stärker bevorzugt mindestens 80% des Schaftteils verklebt ist.The endoscopes according to the invention generally have a shaft part which consists of at least 60%, preferably at least 70%, more preferably at least 80% flexible sections. It is thus preferred that the light guide is glued over a length of at least 60%, preferably at least 70%, more preferably at least 80% of the shaft part.
Fasern des Lichtleiters bzw. der Lichtleiter sind zusätzlich am distalen Ende des Schaftteils und/oder am proximalen Ende des Schaftteils mittels eines unflexiblen Klebstoffs verklebt. So kann z.B. das Schaftteil am distalen Ende mittels einer ausreichend dichten Verklebung mit einem unflexiblen Klebstoff und z.B. einem Fenster für die Optik abgedichtet verschlossen sein. Hierbei ist es bevorzugt, dass der flexible Klebstoff und der unflexible Klebstoff im Schaftteil voneinander beabstandet sind.Fibers of the light guide or light guides are additionally glued to the distal end of the shaft part and/or to the proximal end of the shaft part by means of an inflexible adhesive. For example, the shaft part can be sealed at the distal end by means of a sufficiently tight bond with an inflexible adhesive and, for example, a window for the optics. It is preferred here that the flexible adhesive and the inflexible adhesive are spaced apart from one another in the shaft part.
Das Endoskop kann einen, zwei, drei oder mehr hierin beschriebe Lichtleiter enthalten. In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Endoskop zwei Lichtleiter. Neben dem oder den Lichtleiter(n), kann das Endoskop weitere Komponenten, wie z.B. einen Faserkanal, Arbeitskanal und dergleichen enthalten. Das Endoskop beinhaltet demnach typischerweise z.B. eine Endoskopoptik, die üblicherweise in einem Faserkanal verlegt ist.The endoscope may contain one, two, three or more light guides as described herein. In a preferred embodiment, the endoscope contains two light guides. In addition to the light guide(s), the endoscope can contain other components, such as a fiber channel, working channel and the like. The endoscope therefore typically includes, for example, endoscope optics, which are usually laid in a fiber duct.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage eines erfindungsgemäßen medizinischen Endoskops, dadurch gekennzeichnet, dass es Schritte umfasst, bei denen man (a) einen eine Vielzahl einzelner Fasern aufweisenden Lichtleiter bereichsweise mit dem flexiblen Klebstoff benetzt, (b) den Klebstoff aushärten lässt und (c) den Lichtleiter anschließend in das Schaftteil einzieht.In a further aspect, the invention relates to a method for assembling a medical endoscope according to the invention, characterized in that it comprises steps in which (a) a light guide having a large number of individual fibers is wetted in regions with the flexible adhesive, (b) curing the adhesive and (c) then pulls the light guide into the shaft part.
Die bereichsweise Benetzung des Faserbündels in Schritt (a) kann z.B. durch Immersion des Bereichs in dem Klebstoff oder durch Auftragen des Klebstoffs auf den gewünschten Bereich eines Bündels erfolgen. Das Auftragen / die Immersion kann z.B. im gewünschten Bereich des Lichtleiters erfolgen, indem der Bereich des Lichtleiters gemeinsam mit dem flexiblen Klebstoff durch eine Öffnung gezogen wird, die nur unwesentlich größer ist als der Querschnitt des Lichtleiters. Insbesondere ist es nicht erforderlich, jede Faser des Lichtleiters einzeln mit dem Klebstoff zu benetzen. Überraschenderweise wurde festgestellt, dass es ausreicht, das Faserbündel durch eine äußerliche, bereichsweise (d.h. abschnittsweise) Benetzung mit dem Klebstoff zu verbinden.The wetting of areas of the fiber bundle in step (a) can take place, for example, by immersing the area in the adhesive or by applying the adhesive to the desired area of a bundle. The application / immersion can This can be done, for example, in the desired area of the light guide by pulling the area of the light guide together with the flexible adhesive through an opening that is only slightly larger than the cross section of the light guide. In particular, it is not necessary to wet each fiber of the light guide individually with the adhesive. Surprisingly, it was found that it is sufficient to connect the fiber bundle by external wetting with the adhesive in certain areas (ie in sections).
Es versteht sich, dass das Faserbündel vorzugsweise in einem Bereich benetzt wird, der nach Schritt (c) einen flexiblen Abschnitt des Schaftteils durchlaufen wird, d.h. in einem Bereich, der für das Einziehen in einen flexiblen Abschnitt des Schaftteils vorgesehen ist.It goes without saying that the fiber bundle is preferably wetted in an area which will pass through a flexible section of the shaft part after step (c), i.e. in an area which is intended for drawing into a flexible section of the shaft part.
Anschließend wird in Schritt (b) der Klebstoff ausgehärtet. Die Aushärtung des Klebstoffs kann z.B. mittels Lufttrocknung des Klebstoffs erfolgen. Durch eine solche schonende Trocknung an der Luft wird sichergestellt, dass die notwendige Flexibilität des Klebstoffs gewahrt bleibt.The adhesive is then cured in step (b). The adhesive can be cured, for example, by air drying the adhesive. Such gentle drying in the air ensures that the necessary flexibility of the adhesive is maintained.
Nach der Aushärtung des flexiblen Klebstoffs kann der Lichtleiter schließlich in Schritt (c) in das Schaftteil eingezogen werden. Verfahren hierzu sind dem Fachmann bekannt. Das Einziehen kann manuell oder automatisiert erfolgen.After the flexible adhesive has hardened, the light guide can finally be drawn into the shaft part in step (c). Methods for this are known to the person skilled in the art. Feeding can be done manually or automatically.
In einem alternativen Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage eines erfindungsgemäßen medizinischen Endoskops, dadurch gekennzeichnet, dass es Schritte umfasst, bei denen man (a) einen eine Vielzahl einzelner Fasern aufweisenden Lichtleiter in das Schaftteil einzieht, (b) den flexiblen Klebstoff in einen Abschnitt des Schaftteils einspritzt und (c) den Klebstoff aushärten lässt.In an alternative aspect, the invention relates to a method for assembling a medical endoscope according to the invention, characterized in that it comprises steps in which (a) a light guide having a large number of individual fibers is drawn into the shaft part, (b) the flexible adhesive is drawn into a Injecting portion of the stem portion and (c) allowing the adhesive to cure.
Verfahren zum Einziehen eines eine Vielzahl einzelner Fasern aufweisenden Lichtleiters in das Schaftteil sind, wie an anderer Stelle beschrieben, dem Fachmann bekannt. Bevorzugt erfolgt das Einziehen des unverklebten Faserbündels manuell.Methods for drawing a light guide having a multiplicity of individual fibers into the shaft part are known to the person skilled in the art, as described elsewhere. The unglued fiber bundle is preferably drawn in manually.
In diesem Verfahren wird der Lichtleiter zuerst in das Schaftteil eingezogen und erst anschließend mittels Einspritzen des Klebstoffs bereichs- bzw. abschnittsweise mit dem Klebstoff benetzt. Das Einspritzen des Klebstoffs kann z.B. mit einer Kanüle erfolgen. Auf diese Weise werden die gewünschten Abschnitte im Schaftteil präzise erreicht. Es versteht sich, dass der Abschnitt, in den in Schritt (b) der Klebstoff eingespritzt wird, vorzugsweise ein flexibler Abschnitt des Schaftteils ist oder einen solchen umfasst.In this method, the light guide is first drawn into the shaft part and only then is it wetted in areas or sections with the adhesive by injecting the adhesive. The adhesive can be injected with a cannula, for example. In this way, the desired sections in the shaft part are reached precisely. It will be understood that the portion into which the adhesive is injected in step (b) is preferably or comprises a flexible portion of the shaft portion.
Das Aushärten des Klebstoffs in Schritt (c) erfolgt wie an anderer Stelle hierin beschrieben.Curing of the adhesive in step (c) occurs as described elsewhere herein.
Figurenlistecharacter list
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:
-
1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Urethroskops, -
2 einen Schnitt nach Linie III-III in1 durch einen flexiblen Abschnitt des Schaftteils, -
3a einen Schnitt durch einen distalen, versteiften Abschnitt des Schaftteils, und -
3b einen Schnitt durch einen distalen, versteiften Abschnitt eines alternativen Schaftteils.
-
1 a side view of a urethroscope according to the invention, -
2 a cut along line III-III in1 through a flexible section of the shaft part, -
3a a section through a distal, stiffened section of the shaft part, and -
3b a section through a distal, stiffened portion of an alternative shaft part.
Ausführungsbeispieleexemplary embodiments
Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen deutlich. Allerdings ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt.Further advantages, characteristics and features of the present invention become clear in the following detailed description of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings. However, the invention is not limited to these exemplary embodiments.
In einem zum Schluss eines nicht dargestellten Lichtleiters dienenden Anschlussstutzen am Hauptkörper 6 kann das proximale Ende eines Lichtleitfaserbündels befestigt werden, das den Innenraum des Schaftteils 8 in Längsrichtung bis zum distalen Ende 10 des Schaftteils 8 durchläuft.The proximal end of an optical fiber bundle that runs through the interior of the
Ferner kann vom Hauptkörper 6 ein ebenfalls nicht dargestellter Okularstutzen abgehen, durch den eine Optik verläuft, die durch den Schaftteil 8 ebenfalls bis zum distalen Ende des Urethroskops 2 geführt ist. Am proximalen Ende der Optik kann am Okularstutzen ein Okular vorgesehen sein.Furthermore, an eyepiece socket (also not shown) can extend from the
Die Länge des Schaftteiles 8 beträgt bei einem Urethroskop 2 üblicher Ausbildung z.B. 400 bis 500 mm. Der Außendurchmesser des Schaftteiles, sowie der Außendurchmesser des äußeren Metallrohres soll maximal etwa 4 mm nicht überschreiten. Bei einem solchen Querschnitt des äußeren Metallrohres ergibt sich, im Wesentlichen unabhängig von der Wandstärke, eine gewisse Formsteifigkeit des Rohres, die bei Biegung des Rohres zu einer Längung des Materiales auf der Außenseite und einer Stauchung des Materials auf der Innenseite (bezogen auf den Mittelpunkt des Biegeradius) führt.The length of the
An seinem distalen Ende ist das Schaftteil 8 auf geeignete Weise abgedichtet verschlossen, z.B. mit einem Fenster für eine Optik im Faserkanal 16 und mit einer ausreichend dichten Verklebung des Lichtleiters 14 oder der Lichtleiter 14. Die Verklebung erfolgt beispielsweise durch einen unflexiblen Klebstoff. Das gut abgedichtete Schaftteil 8 sorgt dafür, dass die im Inneren angeordnete Optik und der oder die Lichtleiter 14 nicht durch beim Arbeiten mit dem Urethroskop 2 oder bei der Sterilisation eindringendes Wasser oder Dampf beeinträchtigt werden.At its distal end, the
Die Querschnittsdarstellung 12 der
Im Innenraum des Schaftteils 8 sind ferner zwei Lichtleiter 14 verlegt, die vorzugsweise als Lichtleitfaserbündel ausgebildet sind, und zur Beleuchtung des Betrachtungsfeldes dienen. Die Lichtleiter 14 sind mit einem flexiblen Silikonklebstoff verklebt, der die Lichtleiter 14 vor Beschädigung durch Druck und Reibung schützt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist zusätzlich der gesamte (nicht von Kanälen oder Lichtleitern belegte) Innenraum des gezeigten, flexiblen Abschnitts des Schaftteils 8 mit einem flexiblen Klebstoff 22 ausgefüllt. Dies wurde erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass der flexible Klebstoff in den flexiblen Abschnitt des Schaftteils 8 eingespritzt wurde.In the interior of the
Am proximalen Ende des Schaftteils 8 kann der Lichtleiter 14 über einen Lichtleiteranschluss aus dem Hauptkörper 6 herausgeführt sein. Dort kann ein Lichtleiterverbindungskabel zu einer nicht dargestellten Kaltlichtquelle angeschlossen werden.At the proximal end of the
Es ist erkennbar, dass das in
Es ist ferner erkennbar, dass das in
Neben dem oder den Arbeitskanälen 26 weisen die Schaftteile einen Faserkanal 16 auf, in dem eine Optik eingezogen sein kann. Auf dem Schaftteil ist ferner eine Dilatationsnase 18 angeordnet. Es ist erkennbar, dass die Lichtleiter 14 im Wesentlichen den gesamten freien Raum innerhalb des Schaftteils 8 ausfüllen.In addition to the working channel(s) 26, the shaft parts have a
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben worden ist, ist für den Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abwandlungen in der Weise möglich sind, dass einzelne Merkmale weggelassen oder andersartige Kombinationen der vorgestellten Einzelmerkmale verwirklicht werden können, sofern der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche nicht verlassen wird. Die vorliegende Offenbarung schließt sämtliche Kombinationen der vorgestellten Einzelmerkmale ein.Although the present invention has been described in detail on the basis of the exemplary embodiments, it is self-evident for the person skilled in the art that the invention is not limited to these exemplary embodiments, but rather that modifications are possible in such a way that individual features are omitted or other types of combinations of the individual features presented are implemented provided they do not depart from the scope of the appended claims. The present disclosure includes all combinations of the presented individual features.
BezugszeichenlisteReference List
- 22
- Urethroskopurethroscope
- 66
- Hauptkörpermain body
- 88th
- Schaftteilshaft part
- 1010
- distales Ende des Schaftteilsdistal end of the stem portion
- 1212
- Querschnitt SchaftteilCross-section of the shaft part
- 1414
- Lichtleiterlight guide
- 1616
- Faserkanalfiber canal
- 1818
- Dilatationsnasedilation nose
- 2020
- Schaftwandungshaft wall
- 2222
- flexibler Klebstoffflexible adhesive
- 2424
- Wandung des Arbeitskanalswall of the working channel
- 2626
- Arbeitskanalworking channel
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