DE102020118048A1 - Deflection control mechanism for a steerable flexible endoscope, steerable flexible endoscope, endoscope mounting kit and method of mounting a flexible endoscope - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf einen Ablenksteuerungsmechanismus (29) für ein lenkbares flexibles Endoskop (10), wobei das Endoskop (10) einen lang erstreckten flexiblen Schaft (30) hat, der einen lenkbaren Abschnitt (31) umfasst, der durch Bewegung mindestens eines Paars gegenwirkender Steuerungsdrähte (37, 37', 38, 38') ablenkbar ist, wobei der Ablenksteuerungsmechanismus (29) eine Stützstruktur, ein Antriebsrad, das in oder an der Stützstruktur drehgestützt ist, und ein lang erstrecktes Zugelement umfasst, das einen flexiblen Abschnitt, einen ersten Koppelabschnitt, der mit einem ersten Ende des flexiblen Abschnitts verbunden ist, und einen zweiten Koppelabschnitt hat, der mit einem zweiten Ende des flexiblen Abschnitts verbunden ist, wobei der flexible Abschnitt des Zugelements mit dem Antriebsrad in Eingriff kommt, wobei der erste und der zweite Koppelabschnitt jeweils ein Befestigungselement zum Befestigen eines jeweiligen proximalen Endes jedes Drahts des mindestens einen Paars Steuerungsdrähte (37, 37', 38, 38') umfassen, wobei der erste und/oder der zweite Koppelabschnitt ein bewegliches Anschlagelement umfassen, das mit einem feststehenden Anschlag der Stützstruktur zusammenwirkt, und wobei die Stützstruktur mindestens eine Basisplatte umfasst, die im Wesentlichen in einer Basisebene angeordnet ist, die sich mindestens ungefähr senkrecht zu einer Rotationsachse des Antriebsrads erstreckt, wobei die Basisplatte den feststehenden Anschlag stützt. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein lenkbares flexibles Endoskop (10), auf einen Endoskopanordnungssatz und auf ein Verfahren zur Montage eines flexiblen Endoskops (10).The invention relates to a deflection control mechanism (29) for a steerable flexible endoscope (10), the endoscope (10) having an elongate flexible shaft (30) comprising a steerable section (31) which, by movement of at least one pair counteracting control wires (37, 37', 38, 38'), the deflection control mechanism (29) comprising a support structure, a drive wheel rotationally supported in or on the support structure, and an elongate traction member having a flexible portion, a a first coupling portion connected to a first end of the flexible portion and a second coupling portion connected to a second end of the flexible portion, the flexible portion of the tension member engaging the drive wheel, the first and second Coupling portion each having a fastener for attaching a respective proximal end of each wire of the at least one pair control wires (37, 37', 38, 38'), wherein the first and/or the second coupling section comprises a movable stop element which cooperates with a fixed stop of the support structure, and wherein the support structure comprises at least one base plate which is substantially in a base plane extending at least approximately perpendicular to an axis of rotation of the drive wheel, with the base plate supporting the fixed fence. The invention also relates to a steerable flexible endoscope (10), an endoscope assembly set and a method for assembling a flexible endoscope (10).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ablenksteuerungsmechanismus für ein lenkbares flexibles Endoskop, ein lenkbares flexibles Endoskop mit einem derartigen Ablenksteuerungsmechanismus, einen Endoskopanordnungssatz und ein Verfahren zur Montage eines flexiblen Endoskops.The present invention relates to a deflection control mechanism for a steerable flexible endoscope, a steerable flexible endoscope having such a deflection control mechanism, an endoscope assembly kit and a method of assembling a flexible endoscope.
Flexible Endoskope umfassen einen flexiblen lang erstreckten Schaft, der dazu ausgestaltet ist, in einen inneren Hohlraum des Körpers eines Menschen oder Tiers oder eines beliebigen anderen Objekts eingeführt zu werden. In einem distalen (d. h. benutzerfernen) Endabschnitt des Schafts ist eine Abbildungsoptik zum Erzeugen eines Bilds einer Szene in dem betrachteten Hohlraum angeordnet. Das erzeugte Endoskopbild kann von einem Lichtleitfaserbündel an ein proximales (d. h. benutzernahes) Ende des Schafts übertragen werden, um von einem elektronischen Bildsensor, der in einem Handstück positioniert ist, das an dem proximalen Ende des Schafts angeordnet ist, erfasst zu werden, oder ein elektronischer Bildsensor kann in dem distalen Endabschnitt des Schafts angeordnet sein, wobei das Bildsignal von in dem Schaft angeordneten elektrischen Leitungen übertragen wird. Ein flexibles Endoskop umfasst üblicherweise ein Beleuchtungssystem zum Beleuchten des zu betrachtenden Hohlraums, sowie ein oder mehrere Instrumente und/oder Fluidkanäle, die sich von dem Handstück durch den Schaft zu seinem distalen Ende erstrecken.Flexible endoscopes include a flexible, elongate shaft that is configured to be inserted into an internal cavity of the body of a human or animal, or any other object. Imaging optics for generating an image of a scene in the cavity under consideration are arranged in a distal (i.e. user-remote) end portion of the shaft. The endoscope image produced can be transmitted by a fiber optic bundle to a proximal (i.e., user-proximate) end of the shaft to be captured by an electronic image sensor positioned in a handpiece located at the proximal end of the shaft, or an electronic The image sensor can be arranged in the distal end section of the shaft, with the image signal being transmitted by electrical lines arranged in the shaft. A flexible endoscope typically includes an illumination system for illuminating the cavity to be viewed, and one or more instruments and/or fluid conduits extending from the handpiece through the shaft to its distal end.
Flexible Endoskope dienen üblicherweise zur Betrachtung eines Hohlraums, der über eine gekrümmte Bahn erreicht wird, oder zur Betrachtung des Inneren eines Organs, das seinerseits eine gekrümmte Form hat, wie beispielsweise des Darms. Aufgrund seiner Flexibilität ist der flexible Schaft in der Lage, sich während des Einführens an die Krümmung der Zugangsbahn oder des Organs anzupassen. Oft ist es jedoch wünschenswert, dass man in der Lage ist, den distalen Endabschnitt des flexiblen Schafts aktiv aus einer geraden Ausrichtung in eine gebogene oder gelenkige Form abzulenken oder zu biegen, um das Einführen über eine gekrümmte Zugangsbahn oder ein Organ zu erleichtern. Da eine Blickrichtung der Abbildungsoptik im Allgemeinen durch eine Richtung des distalen Endabschnitts des Endoskopschafts bestimmt wird, wird außerdem durch das aktive Ablenken des distalen Endabschnitts gestattet, dass ein gewünschter Teilbereich des Hohlraums betrachtet werden kann, und es kann eine im Wesentlichen vollständige Betrachtung der Oberfläche des Hohlraums gestattet sein, indem ein Ablenkungswinkel des distalen Endabschnitts variiert wird. Endoskope, die aktives Ablenken oder Biegen eines Abschnitts des flexiblen Schafts gestatten, werden üblicherweise als „lenkbare Endoskope“ bezeichnet.Flexible endoscopes are typically used to view a cavity that is accessed via a curved path, or to view the interior of an organ that is itself curved in shape, such as the intestine. Because of its flexibility, the flexible shaft is able to conform to the curvature of the access pathway or organ during insertion. However, it is often desirable to be able to actively deflect or bend the distal end portion of the flexible shaft from a straight orientation to a curved or articulated shape to facilitate insertion over a curved access pathway or organ. Since a viewing direction of the imaging optics is generally determined by a direction of the distal end section of the endoscope shaft, active deflection of the distal end section also allows a desired partial area of the cavity to be viewed, and an essentially complete view of the surface of the Cavity may be allowed by varying a deflection angle of the distal end portion. Endoscopes that allow a portion of the flexible shaft to be actively deflected or flexed are commonly referred to as "steerable endoscopes".
Ein lenkbarer oder ablenkbarer Abschnitt des Schafts eines lenkbaren Endoskops hat üblicherweise eine Stützstruktur beispielsweise aus aufeinanderfolgend gelenkig verbundenen Schwenkelementen, wobei die Schwenkelemente durch axial bewegliche Steuerungsdrähte aufeinander zu gekippt werden können. Als Alternative kann die Stützstruktur beispielsweise durch ein oder mehrere elastische Biegeelemente gebildet sein, die durch die Wirkung von Steuerungsdrähten gebogen werden können. Die Stützstruktur ist beispielsweise von einer flexiblen, aus einem Kunststoffmaterial hergestellten Hülle umschlossen. Das Ablenken des lenkbaren Abschnitts aus einer ausgerichteten Position in eine gebogene oder angelenkte Gestalt in eine oder eine entgegengesetzte Richtung kann durch eine hin- und hergehende Bewegung eines Paars gegenwirkender Steuerungsdrähte gesteuert werden. Lenkbare Endoskope gestatten das Biegen des lenkbaren Abschnitts in zwei senkrechten Ebenen häufig durch den Betrieb von zwei Steuerungsdrahtpaaren. Die Steuerungsdrähte können entlang der Außenseite oder der Innenseite der Schwenkelemente geführt werden und sich durch den Schaft in eine proximale Richtung in das Handstück erstrecken, wo ein Ablenksteuerungsmechanismus vorgesehen ist. Der Ablenksteuerungsmechanismus bewirkt die Bewegung der Steuerungsdrähte unter Benutzersteuerung, indem beispielsweise ein oder mehrere Handräder gedreht werden.A steerable or deflectable portion of the shaft of a steerable endoscope usually has a support structure of, for example, sequentially articulated pivoting members, which pivoting members can be tilted toward one another by axially moveable control wires. As an alternative, the supporting structure can be formed, for example, by one or more elastic bending elements which can be bent by the action of control wires. The support structure is enclosed, for example, by a flexible sleeve made of a plastic material. Deflection of the steerable portion from an aligned position to a curved or articulated configuration in one or an opposite direction can be controlled by reciprocating movement of a pair of opposing control wires. Steerable endoscopes allow the steerable section to be bent in two perpendicular planes, often through the operation of two pairs of steering wires. The control wires may be routed along the outside or inside of the pivot members and extend through the shaft in a proximal direction into the handpiece where a deflection control mechanism is provided. The deflection control mechanism causes movement of the control wires under user control, for example by turning one or more handwheels.
Aufgrund der Auslegung der Schwenkelemente oder der elastischen Biegeelemente und/oder aufgrund von Anforderungen, dass die flexible Hülle oder andere Elemente des Schafts einen minimalen Biegeradius haben, ist die Anlenkung des lenkbaren Abschnitts auf einen maximal zulässigen Ablenkungswinkel begrenzt. Während des Betriebs des lenkbaren Endoskops hat ein Benutzer jedoch normalerweise keine direkte visuelle Kontrolle über die Anlenkung des lenkbaren Abschnitts. Daher sind lenkbare Endoskope mit einem Ablenksteuerungsmechanismus bereitgestellt worden, der einen mechanischen Anschlag umfasst, um zu vermeiden, dass der maximal zulässige Ablenkungswinkel überschritten wird, und um somit zu vermeiden, dass Komponenten zerbrochen oder unzulässig deformiert werden.Due to the design of the pivoting elements or the elastic bending elements and/or due to requirements that the flexible sheath or other elements of the shaft have a minimum bending radius, the articulation of the steerable section is limited to a maximum permissible deflection angle. However, during operation of the steerable endoscope, a user typically does not have direct visual control over the articulation of the steerable section. Therefore, steerable endoscopes have been provided with a deflection control mechanism that includes a mechanical stop to avoid exceeding the maximum allowable deflection angle and thus to avoid components being broken or unduly deformed.
Es sind flexible lenkbare Endoskope mit einer großen Vielzahl von Schaftlängen, Schaftdurchmessern, Innenauslegungen mit Instrument- und/oder Spülkanälen und Schaftsteifigkeiten sowie Längen, Durchmessern, Auslegungen, Steifigkeiten und maximalen Ablenkungswinkeln des lenkbaren Abschnitts erhältlich. In jedem Fall kann die Längsbewegung der Steuerungsdrähte auf einen bestimmten, einem bestimmten maximalen Ablenkungswinkel entsprechenden Bereich begrenzt sein. Aus Kostengründen wäre es andererseits wünschenswert, Standardkomponenten für eine Vielzahl von Endoskopen einzusetzen.Flexible steerable endoscopes are available with a wide variety of shaft lengths, shaft diameters, internal configurations with instrument and/or irrigation channels, and shaft rigidities, as well as lengths, diameters, configurations, rigidities, and maximum deflection angles of the steerable section. In any event, the longitudinal movement of the control wires may be limited to a specific range corresponding to a specific maximum deflection angle. On the other hand, for reasons of cost, it would be desirable Use standard components for a variety of endoscopes.
Aus der
Gemäß der europäischen Patentanmeldung
Es hat sich herausgestellt, dass die bekannten Ablenksteuerungsmechanismen von lenkbaren flexiblen Endoskopen hinsichtlich Montage und Wartung nicht optimal sind. Insbesondere erfordert jede Art oder Größe von Endoskop eine spezifische Anordnung auf hohem Niveau, die eine mechanische Anschlaganordnung umfasst, die an den zulässigen Bereich von Ablenkungswinkeln dieser besonderen Art oder Größe von Endoskop angepasst ist, wodurch es zu zusätzlichen Bestands- und Herstellungsplanungsfragen kommt. Bei bekannten Ablenksteuerungsmechanismen ist außerdem die haptische Rückmeldung an einen Benutzer häufig unzureichend, so dass der Benutzer nicht klar fühlt, wenn ein maximal zulässiger Ablenkungswinkel erreicht worden ist, und den Eindruck haben kann, dass eine Erhöhung der auf ein Handrad des Ablenksteuerungsmechanismus ausgeübten Kraft zu einer weiteren Erhöhung des Biegewinkels führen kann. Das kann zum Versagen des Endoskops führen.It has been found that the known deflection control mechanisms of steerable flexible endoscopes are not optimal in terms of assembly and maintenance. In particular, each type or size of endoscope requires a specific, high-level assembly that includes a mechanical stop assembly that is matched to the allowable range of deflection angles for that particular type or size of endoscope, thereby introducing additional inventory and manufacturing planning issues. Also, with known deflection control mechanisms, haptic feedback to a user is often insufficient such that the user does not clearly feel when a maximum allowable deflection angle has been reached and may feel that increasing the force applied to a hand wheel of the deflection control mechanism results in a further increase in the bending angle. This can lead to failure of the endoscope.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung eines Ablenksteuerungsmechanismus für ein lenkbares flexibles Endoskop, bei dem eines oder mehrere der oben genannten Nachteile vermieden oder abgemildert werden. Eine Aufgabe der Erfindung ist insbesondere die Bereitstellung eines Ablenksteuerungsmechanismus, der hinsichtlich Montage und/oder Wartung verbessert ist und/oder einen klarer definierten und steiferen Anschlag hat. Weitere Aufgaben der Erfindung sind die Bereitstellung eines lenkbaren flexiblen Endoskops mit einem verbesserten Ablenksteuerungsmechanismus, eines entsprechenden Endoskopanordnungssatzes und eines verbesserten Verfahrens zur Montage eines flexiblen Endoskops.It is therefore an object of the present invention to provide a deflection control mechanism for a steerable flexible endoscope in which one or more of the above disadvantages are avoided or mitigated. In particular, an object of the invention is to provide a deflection control mechanism which is improved in terms of assembly and/or maintenance and/or has a more clearly defined and stiffer stop. Further objects of the invention are to provide a steerable flexible endoscope with an improved deflection control mechanism, a corresponding endoscope assembly kit and an improved method of assembling a flexible endoscope.
Diese Aufgaben werden durch einen Ablenksteuerungsmechanismus nach Anspruch 1, durch ein lenkbares flexibles Endoskop nach Anspruch 13, durch einen Endoskopanordnungssatz nach Anspruch 14 und durch ein Verfahren nach Anspruch 15 erfüllt. Besondere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen angegeben.These objects are achieved by a deflection control mechanism according to claim 1, by a steerable flexible endoscope according to claim 13, by an endoscope assembly kit according to claim 14 and by a method according to claim 15. Particular embodiments of the present invention are given in the dependent claims.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf medizinische Endoskope, d. h. auf Endoskope, die für medizinische Anwendungen wie beispielsweise minimalinvasive Chirurgie und/oder medizinische Untersuchungen ausgelegt sind. Ein Benutzer des Endoskops ist daher üblicherweise ein Chirurg, der einen endoskopischen Vorgang vornimmt. Die vorliegende Erfindung bezieht sich aber auch auf Endoskope, die für nicht medizinische Zwecke ausgelegt sind, beispielsweise auf industrielle Endoskope oder Boroskope.The present invention relates to medical endoscopes, i. H. to endoscopes designed for medical applications such as minimally invasive surgery and/or medical examinations. A user of the endoscope is therefore usually a surgeon who performs an endoscopic procedure. However, the present invention also relates to endoscopes that are designed for non-medical purposes, for example industrial endoscopes or boroscopes.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Ablenksteuerungsmechanismus zur Steuerung einer Ablenkung oder Anlenkung oder eines Biegewinkels eines lenkbaren Abschnitts eines Schafts eines lenkbaren flexiblen Endoskops ausgestaltet. Der Schaft des Endoskops ist ein lang erstreckter flexibler Schaft, der dazu ausgestaltet ist, in einen inneren Hohlraum des Körpers eines Menschen oder Tiers oder ein anderes Objekt, beispielsweise ein technisches Objekt, eingeführt zu werden, und umfasst einen lenkbaren Abschnitt, der bezüglich anderer Abschnitte des Schafts aktiv gebogen oder abgelenkt werden kann. Insbesondere kann der lenkbare Abschnitt unter Benutzersteuerung bezüglich eines benachbarten Abschnitts des flexiblen Schafts aktiv ablenkbar sein. Der lenkbare Abschnitt kann beispielsweise einen distalen Endabschnitt des Schafts oder einen Abschnitt in der Nähe des distalen Endes des Schafts bilden. Der lenkbare Abschnitt kann eine Abbildungsoptik umfassen oder eine Abbildungsoptik kann in einer an einem distalen Ende des lenkbaren Abschnitts angeordneten Endkappe angeordnet sein, so dass durch Ablenken des lenkbaren Abschnitts eine Blickrichtung der Abbildungsoptik geändert werden kann. Das Endoskop kann ferner ein Handstück umfassen, das mit einem proximalen Endabschnitt des Schafts verbunden ist, wobei das Handstück Steuerelemente zum Steuern verschiedener Funktionen des Endoskops hat. Ein von der Abbildungsoptik erzeugtes endoskopisches Bild kann über optische oder elektronische Mittel an das Handstück übertragen werden. Der Ablenksteuerungsmechanismus ist mit dem proximalen Endabschnitt des Schafts verbindbar und kann in dem Handstück untergebracht sein.According to one aspect of the present invention, a deflection control mechanism is configured to control a deflection or articulation or a bending angle of a steerable portion of a shaft of a steerable flexible endoscope. The shaft of the endoscope is an elongate, flexible shaft designed to be inserted into an internal cavity of a human or animal body or other object, such as a technical object, and includes a steerable portion that is operable with respect to other portions of the shaft can be actively bent or deflected. In particular, the steerable portion may be actively deflectable under user control with respect to an adjacent portion of the flexible shaft. For example, the steerable portion may form a distal end portion of the shaft or a portion near the distal end of the shaft. The steerable section can comprise imaging optics or imaging optics can be arranged in an end cap arranged at a distal end of the steerable section, so that a viewing direction of the imaging optics can be changed by deflecting the steerable section. The endoscope may further include a handpiece connected to a proximal end portion of the shaft, the handpiece having controls for controlling various functions of the endoscope. An endoscopic image generated by the imaging optics can be transmitted to the handpiece via optical or electronic means. The deflection control mechanism is connectable to the proximal end portion of the shaft and may be housed in the handpiece.
Der lenkbare Abschnitt des Schafts des flexiblen Endoskops ist durch Längsbewegung mindestens eines Paars gegenwirkender Steuerungsdrähte ablenkbar. Der lenkbare Abschnitt kann eine Stützstruktur beispielsweise aus schwenkenden oder elastischen Elementen haben, die aufgrund einer Längskraft oder eines Biegemoments, die bzw. das von den Steuerungsdrähten ausgeübt wird, abgewinkelt oder gebogen werden können. Üblicherweise sind die beiden Drähte des Paars gegenwirkender Steuerungsdrähte an gegenüberliegenden Seiten der Stützstruktur vorzugsweise ungefähr symmetrisch zu einer Längsachse eines jeweiligen Teils des Schafts angeordnet. Zur Steuerung des Ablenkens oder Biegens des lenkbaren Abschnitts sind die Steuerungsdrähte im Wesentlichen in ihrer jeweiligen Längsrichtung bezüglich des Schafts beweglich, wobei diese Richtung üblicherweise parallel zu der axialen Richtung des jeweiligen Teils des Schafts verläuft. Wenn ein erster der beiden Drähte des Paars zum Ablenken nach einer Seite in die proximale Richtung gezogen wird, bewegt sich somit der andere in die distale Richtung; zum Ablenken nach der gegenüberliegenden Seite wird der andere der beiden Drähte in die proximale Richtung gezogen, während sich der erste in die distale Richtung bewegt. Das Ablenken des lenkbaren Abschnitts aus einer ausgerichteten Position in eine gebogene oder angelenkte Form in eine oder eine entgegengesetzte Richtung oder umgekehrt kann durch eine solche entgegengesetzte oder gegenwirkende Bewegung der beiden Drähte des Paars Steuerungsdrähte gesteuert werden. Die Steuerungsdrähte sind in dem Schaft zu dem proximalen Ende des Schafts geführt, wobei sie dadurch auf solche entgegengesetzte oder gegenwirkende Art betätigbar sind, dass der Ablenksteuerungsmechanismus mit dem proximalen Ende des Schafts verbindbar ist. Die Steuerungsdrähte können unter Bezug auf eine Zugwirkung der Drähte, d. h. eine in eine proximale Richtung gerichtete Kraft, auch als Zugdrähte bezeichnet werden, oder als Pushpull-Drähte, wenn die Drähte ähnlich wie Bowdenzüge ausgestaltet sind, um auch eine Kraft in eine distale Richtung auszuüben.The steerable portion of the flexible endoscope shaft is deflectable by longitudinal movement of at least one pair of opposing steering wires. The steerable portion may have a support structure of, for example, pivoting or elastic elements that can be angled or bent due to a longitudinal force or bending moment exerted by the steering wires. Typically, the two wires of the pair of opposing control wires are located on opposite sides of the support structure, preferably approximately symmetrically about a longitudinal axis of a respective portion of the shaft. In order to control the deflection or bending of the steerable portion, the control wires are movable substantially in their respective longitudinal direction with respect to the shank, this direction usually being parallel to the axial direction of the respective part of the shank. Thus, when a first of the two wires of the pair is pulled to one side in the proximal direction for deflection, the other moves in the distal direction; to deflect to the opposite side, the other of the two wires is pulled in the proximal direction while the first moves in the distal direction. Deflection of the steerable portion from an aligned position to a curved or articulated shape in one or an opposite direction or vice versa can be controlled by such opposite or counteracting movement of the two wires of the pair of control wires. The control wires are routed within the shaft to the proximal end of the shaft thereby being operable in an opposing or counteracting manner such that the deflection control mechanism is connectable to the proximal end of the shaft. The control wires can be connected with reference to a pulling action of the wires, i. H. a force directed in a proximal direction, also referred to as pull wires, or as push-pull wires if the wires are designed similar to Bowden cables in order to also exert a force in a distal direction.
Der Ablenksteuerungsmechanismus umfasst eine Stützstruktur, ein in oder an der Stützstruktur drehgestütztes Antriebsrad und ein lang erstrecktes Zugelement. Das Antriebsrad ist beispielsweise mit einem oder mehreren Lagern in oder an der Stützstruktur drehgestützt und hat eine drehbare Achse oder Welle oder eine an der Stützstruktur befestigte Achse. Die Stützstruktur ist vorzugsweise starr. Die Stützstruktur kann beispielsweise eine sich nicht drehende Achse des Antriebsrads, eine Käfigstruktur, in der das Antriebsrad untergebracht ist, und/oder Elemente eines Gehäuses des Handstücks umfassen. Das Zugelement umfasst einen flexiblen Abschnitt und einen ersten und eine zweiten Koppelabschnitt. Der flexible Abschnitt kann beispielsweise als eine Kette ausgestaltet sein. Der flexible Abschnitt hat ein erstes Ende und ein dem ersten Ende gegenüberliegendes zweites Ende. Der erste Koppelabschnitt ist mit dem ersten Ende verbunden und der zweite Koppelabschnitt ist mit dem zweiten Ende des flexiblen Abschnitts verbunden. Der flexible Abschnitt und der erste und der zweite Koppelabschnitt haben vorzugsweise hohe Steifigkeit in einer Längsrichtung.The deflection control mechanism includes a support structure, a drive wheel rotatably supported in or on the support structure, and an elongate traction member. The drive wheel is rotationally supported with, for example, one or more bearings in or on the support structure and has a rotatable axle or shaft or an axle fixed to the support structure. The support structure is preferably rigid. The support structure may include, for example, a non-rotating axle of the drive wheel, a cage structure housing the drive wheel, and/or elements of a housing of the handpiece. The pulling element comprises a flexible section and a first and a second coupling section. The flexible section can be configured as a chain, for example. The flexible portion has a first end and a second end opposite the first end. The first coupling portion is connected to the first end and the second coupling portion is connected to the second end of the flexible portion. The flexible portion and the first and second coupling portions preferably have high rigidity in a longitudinal direction.
Der flexible Abschnitt des Zugelements nimmt das Antriebsrad insbesondere mit einer Umfangsfläche des Antriebsrads in Eingriff, so dass der erste und der zweite Koppelabschnitt durch Drehen des Antriebsrads in Längsrichtung bewegt werden. Das Antriebsrad kann als ein Ritzel und der flexible Abschnitt als eine Kette ausgestaltet sein, wobei die Zähne des Ritzels die Kettensegmente in Eingriff nehmen, um die Kette in ihre Längsrichtung zu bewegen. Der flexible Abschnitt ist vorzugsweise um das Antriebsrad gewickelt und umschließt einen Winkel von ungefähr 180° oder einen Winkel von ungefähr 180° plus einem ganzzahligen Vielfachen von 360°, so dass das Zugelement ungefähr in einer U-Form angeordnet ist, oder einen Winkel von mehr als 180°, beispielsweise einen Winkel zwischen 180° und 200° oder 220°, um unter Bereitstellung einer kompakten Auslegung die Koppelung mit dem Antriebsrad zu verbessern. Beide Koppelabschnitte können mindestens ungefähr parallel zueinander sein und eine gemeinsame Längsrichtung definieren. Durch Drehen des Antriebsrads werden die Koppelabschnitte daher entgegengesetzt in die Längsrichtung bewegt. Das Antriebsrad kann beispielsweise mit einem Handrad gekoppelt sein, um manuell von dem Benutzer gedreht zu werden. Als Alternative oder zusätzlich kann das Antriebsrad so gekoppelt oder ausgestaltet sein, dass es mit einem Motor gekoppelt wird, um unter Motor- oder Robotersteuerung gedreht zu werden. Das flexible Endoskop kann somit beispielsweise dazu ausgestaltet sein, an einem Roboterarm angeordnet zu werden, so dass der Ablenksteuerungsmechanismus zur Steuerung der Anlenkung des lenkbaren Abschnitts unter Robotersteuerung betätigt werden kann.Specifically, the flexible portion of the tension member engages the drive wheel with a peripheral surface of the drive wheel so that the first and second coupling portions are longitudinally moved by rotating the drive wheel. The drive wheel may be configured as a sprocket and the flexible portion as a chain, with the teeth of the sprocket engaging the chain segments to move the chain longitudinally. The flexible portion is preferably wrapped around the drive wheel and encloses an angle of about 180° or an angle of about 180° plus an integer multiple of 360° such that the tension member is arranged in an approximate U-shape, or an angle greater than 180°, for example an angle between 180° and 200° or 220°, in order to improve the coupling with the drive wheel while providing a compact design. Both coupling sections can be at least approximately parallel to one another and can define a common longitudinal direction. Therefore, by rotating the drive wheel, the coupling portions are oppositely moved in the longitudinal direction. For example, the drive wheel may be coupled to a handwheel to be rotated manually by the user. Alternatively or additionally, the drive wheel may be coupled or configured to be coupled to a motor to be rotated under motor or robotic control. The flexible endoscope can thus be configured, for example, to be arranged on a robotic arm so that the deflection control mechanism for controlling the articulation of the steerable section can be actuated under robotic control.
Der erste und der zweite Koppelabschnitt sind dazu ausgestaltet, mit dem mindestens einen Paar gegenwirkender Steuerungsdrähte gekoppelt zu werden. Dazu umfassen der erste und der zweite Koppelabschnitt jeweils ein Befestigungselement zum Befestigen eines jeweiligen proximalen Endes jedes Drahts des mindestens einen Paars gegenwirkender Steuerungsdrähte. Das Befestigungselement kann beispielsweise als ein rechteckiger Befestigungsblock ausgestaltet sein, der eine Längsbohrung umfasst, in der der proximale Endabschnitt des jeweiligen Steuerungsdrahts geklemmt werden kann oder in der ein Klemmelement oder eine Pressklemme, das bzw. die den Draht hält, befestigt werden kann. Wenn der Ablenksteuerungsmechanismus mit dem Schaft des lenkbaren Endoskops verbunden wird, werden beide Drähte in dem jeweiligen Befestigungselement befestigt. Durch Drehen des Antriebsrads ist somit der Ablenkungswinkel des lenkbaren Abschnitts des Schafts steuerbar.The first and second coupling portions are configured to be coupled with the at least one pair of opposing control wires. For this purpose, the first and the second coupling section each comprise a fastening element for fastening a respective proximal end each wire of the at least one pair of opposing control wires. The fastener may be configured, for example, as a rectangular fastener block that includes a longitudinal bore into which the proximal end portion of the respective control wire may be clamped, or into which a clamping member or ferrule holding the wire may be secured. When the deflection control mechanism is connected to the shaft of the steerable endoscope, both wires are secured in their respective fasteners. Thus, by turning the drive wheel, the deflection angle of the steerable section of the shaft can be controlled.
Ferner umfassen der erste und/oder der zweite Koppelabschnitt ein bewegliches Anschlagelement, das mit einem feststehenden Anschlag der Stützstruktur zusammenwirkt, um einen Bewegungsbereich des jeweiligen Koppelabschnitts zu begrenzen und somit einen Längsbewegungsbereich des jeweiligen Steuerungsdrahts zu begrenzen. Da das bewegliche Anschlagelement aus dem jeweiligen Koppelabschnitt besteht, bewegt es sich während des Betriebs des Ablenksteuerungsmechanismus zusammen mit dem jeweiligen Befestigungselement und mit dem jeweiligen an dem Befestigungselement befestigten Steuerungsdraht. Der feststehende Anschlag wird durch die Stützstruktur gebildet oder gestützt und bleibt während des Betriebs daher in einer feststehenden Position. Das bewegliche Anschlagelement wirkt mit dem feststehenden Anschlag zusammen, um eine Begrenzung einer Bewegung des Zugelements zu definieren und somit die Bewegung der Steuerungsdrähte zu begrenzen. Insbesondere kann das bewegliche Anschlagelement durch Kontaktieren des feststehenden Anschlags gestoppt werden, wenn das Ende eines zulässigen Bewegungsbereichs der Steuerungsdrähte erreicht worden ist. Auf diese Weise wird die Ablenkung des lenkbaren Abschnitts mindestens an einer Seite des Schafts auf einen maximalen Ablenkungs- oder Anlenkungswinkel begrenzt. Der erste und der zweite Koppelabschnitt umfassen vorzugsweise jeweils ein bewegliches Anschlagelement, das mit einem jeweiligen feststehenden Anschlag der Stützstruktur zusammenwirkt, um einen Bewegungsbereich des jeweiligen Koppelabschnitts zu begrenzen und somit einen Bewegungsbereich der Steuerungsdrähte sowohl in proximaler als auch in distaler Richtung zu begrenzen. Auf diese Weise kann die Ablenkung des lenkbaren Abschnitts sowohl an einer Seite als auch an einer gegenüberliegenden Seite des Schafts auf einem maximalen Ablenkungswinkel begrenzt werden.Furthermore, the first and/or the second coupling section comprise a movable stop element which cooperates with a fixed stop of the support structure in order to limit a range of movement of the respective coupling section and thus limit a range of longitudinal movement of the respective control wire. Since the movable stop member consists of the respective coupling portion, it moves together with the respective attachment member and with the respective control wire attached to the attachment member during operation of the deflection control mechanism. The fixed stop is formed or supported by the support structure and therefore remains in a fixed position during operation. The moveable stop member cooperates with the fixed stop to define a limit on movement of the tension member and thus limit movement of the control wires. In particular, the movable stop element can be stopped by contacting the fixed stop when the end of a permissible range of movement of the control wires has been reached. In this way, the deflection of the steerable portion is limited to a maximum deflection or articulation angle at least on one side of the shaft. The first and second coupling sections preferably each comprise a movable stop element which cooperates with a respective fixed stop of the support structure in order to limit a range of movement of the respective coupling section and thus limit a range of movement of the control wires in both the proximal and distal directions. In this way, the deflection of the steerable section can be limited to a maximum deflection angle both on one side and on an opposite side of the shaft.
Nach diesem Aspekt der Erfindung umfasst die Stützstruktur mindestens eine im Wesentlichen in einer Basisebene angeordnete Basisplatte, wobei sich die Basisebene mindestens ungefähr senkrecht zu einer Rotationsachse des Antriebsrads erstreckt. Die Basisplatte kann im Wesentlichen planar sein, Vorsprünge und/oder Bohrungen und/oder Ausschnitte haben und in der Längsrichtung, d. h. parallel zu der Bewegungsrichtung der Koppelabschnitte, eine größere Ausdehnung als in einer Querrichtung haben. Die Basisplatte kann einteilig ausgebildet sein.According to this aspect of the invention, the support structure comprises at least one base plate arranged essentially in a base plane, with the base plane extending at least approximately perpendicularly to an axis of rotation of the drive wheel. The base plate can be substantially planar, have protrusions and/or bores and/or cutouts, and in the longitudinal direction, e.g. H. parallel to the direction of movement of the coupling sections, have a greater extent than in a transverse direction. The base plate can be designed in one piece.
Gemäß diesem Aspekt der Erfindung stützt die Basisplatte außerdem den feststehenden Anschlag der Stützstruktur. Der feststehende Anschlag kann ein mit der Basisplatte verbundenes Element sein, oder der feststehende Anschlag kann durch einen Vorsprung oder eine Schulter der Basisplatte gebildet und somit integral mit der Basisplatte sein. Insbesondere befindet sich der feststehende Anschlag an einer Seite der Basisplatte, die auf den ersten und/oder den zweiten Koppelabschnitt, die das bewegliche Anschlagelement umfassen, gerichtet ist. Ferner ist der feststehende Anschlag vorzugsweise in der Nähe des Antriebsrads angeordnet und kann starr mit einer Achse des Antriebsrads oder einer Käfigstruktur, in der das Antriebsrad untergebracht ist, verbunden sein. Am bevorzugtesten umfassen der erste und der zweite Koppelabschnitt jeweils ein bewegliches Anschlagelement, das mit einem jeweiligen feststehenden Anschlag der Stützstruktur zusammenwirkt, wobei die Basisplatte beide feststehenden Anschläge stützt.In accordance with this aspect of the invention, the base plate also supports the fixed stop of the support structure. The fixed stop may be an element connected to the base plate, or the fixed stop may be formed by a projection or shoulder of the base plate and thus integral with the base plate. In particular, the fixed stop is located on a side of the base plate that faces the first and/or the second coupling section that includes the movable stop element. Furthermore, the fixed stop is preferably located in the vicinity of the impeller and may be rigidly connected to an axle of the impeller or to a cage structure housing the impeller. Most preferably, the first and second coupling portions each comprise a moveable stop member cooperating with a respective fixed stop of the support structure, with the base plate supporting both fixed stops.
Der Ablenksteuerungsmechanismus kann weitere Elemente wie beispielsweise eine Bremse umfassen. Eine Bremse gestattet das Blockieren eines oder beider Steuerungsdrähte des mindestens einen Paars gegenwirkender Steuerungsdrähte in ihren jeweiligen Längspositionen, so dass der lenkbare Abschnitt des Endoskops fest in einem entsprechenden Ablenkungswinkel gehalten wird. Der Ablenksteuerungsmechanismus kann einen Spannmechanismus zum Vorspannen des mindestens einen Paars Steuerungsdrähte umfassen, wobei der Spannmechanismus beispielsweise in dem ersten und/oder zweiten Koppelabschnitt enthalten ist. Der Ablenksteuerungsmechanismus kann dazu ausgestaltet sein, die Bewegung mehr als eines Paars gegenwirkender Steuerungsdrähte zu bewirken. Der Ablenksteuerungsmechanismus ist vorzugsweise manuell durch Drehen eines oder mehrerer Handräder betätigbar und/oder kann unter Motor- oder Robotersteuerung betätigbar sein. Eine Schaftkopplung kann an einer distalen Seite des Handstücks oder des Ablenksteuerungsmechanismus vorgesehen sein, um den Endoskopschaft an das Handstück und/oder den Ablenksteuerungsmechanismus zu koppeln.The deflection control mechanism may include other elements such as a brake. A brake allows one or both of the at least one pair of opposing control wires to be locked in their respective longitudinal positions so that the steerable portion of the endoscope is held firmly at an appropriate deflection angle. The deflection control mechanism may include a tensioning mechanism for pretensioning the at least one pair of control wires, the tensioning mechanism being included, for example, in the first and/or second coupling portion. The deflection control mechanism may be configured to effect movement of more than one pair of opposing control wires. The deflection control mechanism is preferably manually operable by turning one or more handwheels and/or may be operable under motor or robotic control. A shaft coupler may be provided on a distal side of the handpiece or the deflection control mechanism to couple the endoscope shaft to the handpiece and/or the deflection control mechanism.
Aufgrund dessen, dass die Stützstruktur mindestens eine mindestens ungefähr senkrecht zu einer Rotationsachse des Antriebsrads angeordnete Basisplatte umfasst, wobei die Basisplatte den feststehenden Anschlag der Stützstruktur stützt, um mit dem beweglichen Anschlagelement des Zugelements zusammenzuwirken, kann eine besonders einfache, kompakte und starre Auslegung bereitgestellt werden. Somit kann der mechanische Anschlag, der den Bereich der Ablenkungswinkel begrenzt, starrer definiert werden, so dass ein das lenkbare Endoskop betätigender Benutzer eine klarere haptische Rückmeldung erhalten kann, wenn ein maximaler Ablenkungswinkel erreicht worden ist. Insbesondere kann ein manuell von dem Benutzer zur Betätigung des Ablenksteuerungsmechanismus gedrehtes Handrad nicht merklich weiter gedreht werden, wenn die Grenze erreicht ist, selbst wenn ein erhöhtes Drehmoment auf das Handrad ausgeübt wird. Dadurch kann der Betrieb des Ablenksteuerungsmechanismus erleichtert werden. Aufgrund erhöhter Steifigkeit lässt sich ferner ein Zerbrechen von Komponenten während des Betriebs sicherer vermeiden.Due to the fact that the support structure is arranged at least one at least approximately perpendicular to an axis of rotation of the drive wheel includes a base plate, the base plate supporting the fixed stop of the support structure in order to interact with the movable stop element of the pulling element, a particularly simple, compact and rigid design can be provided. Thus, the mechanical stop that limits the range of deflection angles can be defined more rigidly so that a user manipulating the steerable endoscope can receive clearer haptic feedback when a maximum deflection angle has been reached. In particular, a handwheel manually rotated by the user to operate the deflection control mechanism cannot appreciably continue to be rotated once the limit is reached, even if increased torque is applied to the handwheel. This can facilitate the operation of the deflection control mechanism. Furthermore, due to increased rigidity, breakage of components during operation can be avoided more securely.
Abhängig von einer bestimmten beabsichtigten Anwendung haben lenkbare Endoskope unterschiedliche Schaftdurchmesser, unterschiedliche Schaftlängen, unterschiedliche maximale Ablenkungswinkel, und/oder sie können sich bei anderen Eigenschaften unterscheiden und haben daher unterschiedliche zulässige Längsbewegungsbereiche der Steuerungsdrähte. Die Längspositionen des einen oder beider feststehender Anschläge in Bezug auf das jeweilige bewegliche Anschlagelement werden vorzugsweise so bestimmt, dass ein zulässiger maximaler Ablenkungswinkel eines bestimmten Endoskopschafts nicht überschritten werden kann. Aufgrund dessen, dass die Basisplatte den einen oder beide feststehenden Anschläge der Stützstruktur stützt, lässt sich der Ablenksteuerungsmechanismus an eine bestimmte Endoskopschaftart oder -größe mit einem bestimmten Bewegungsbereich der Steuerungsdrähte anpassen, indem die Basisplatte entsprechend maschinell bearbeitet oder gewählt wird, während alle anderen Elemente des Ablenksteuerungsmechanismus für verschiedene Schaftarten oder -größen geeignet sein können, da sie in diesem Sinne genormt sind. Ferner kann der Ablenksteuerungsmechanismus an eine andere Endoskopschaftart oder -größe angepasst werden, indem nur die Basisplatte ausgetauscht wird, während alle anderen Elemente unverändert bleiben. Auf diese Weise lassen sich Herstellungsbestand- und Planungsauslagen reduzieren.Depending on a particular intended application, steerable endoscopes have different shaft diameters, different shaft lengths, different maximum deflection angles, and/or they may differ in other properties and therefore have different allowable ranges of longitudinal movement of the steering wires. The longitudinal positions of one or both fixed stops in relation to the respective movable stop element are preferably determined in such a way that a permissible maximum deflection angle of a specific endoscope shaft cannot be exceeded. Because the base plate supports one or both of the fixed stops of the support structure, the deflection control mechanism can be tailored to a specific endoscope shaft style or size with a specific range of motion of the control wires by appropriately machining or selecting the base plate while all other elements of the Deflection control mechanism can be suitable for different shaft types or sizes, since they are standardized in this sense. Furthermore, the deflection control mechanism can be adapted to a different endoscope shaft type or size by changing only the base plate, while all other elements remain unchanged. In this way, manufacturing inventory and planning expenses can be reduced.
Das bewegliche Anschlagelement des ersten und/oder zweiten Koppelabschnitts ist vorzugsweise verstellbar mit dem Befestigungselement des jeweiligen Koppelabschnitts verbunden. Insbesondere lässt sich eine Längsposition des beweglichen Anschlagelements bezüglich des Befestigungselements beispielsweise dadurch verstellen, dass das bewegliche Anschlagelement an einer Gewindestange montiert ist, die sich im Wesentlichen in der Längsrichtung des jeweiligen Koppelabschnitts erstreckt und mit dem Befestigungselement des jeweiligen Koppelabschnitts verbunden ist, wobei das bewegliche Anschlagelement verstellt werden kann, indem es auf der Gewindestange in proximale oder distale Richtung gedreht oder geschraubt wird. Insbesondere ist der Ablenksteuerungsmechanismus so ausgestaltet, dass die relative Position des beweglichen Anschlagelements während der Montage oder der Wartung verstellt werden kann. Andererseits hat der feststehende Anschlag im Allgemeinen eine durch die Auslegung der Basisplatte vorbestimmte Position und ist somit nicht verstellbar. Aufgrund des Zusammenwirkens des beweglichen Anschlagelements mit dem feststehenden Anschlag kann eine Bewegungsgrenze des jeweiligen Steuerungsdrahts auf diese Weise verstellt werden, mindestens in der proximalen oder der distalen Richtung. Am bevorzugtesten umfassen der erste und der zweite Koppelabschnitt jeweils ein bewegliches Anschlagelement, das mit einem jeweiligen feststehenden Anschlag der Stützstruktur zusammenwirkt, und beide beweglichen Anschlagelemente sind verstellbar mit dem jeweiligen Befestigungselement des jeweiligen Koppelabschnitts verbunden. Auf diese Weise lässt sich der maximale Bewegungsbereich der Steuerungsdrähte sowohl in proximaler als auch in distaler Richtung vorzugsweise während der Montage oder der Wartung verstellen.The movable stop element of the first and/or second coupling section is preferably adjustably connected to the fastening element of the respective coupling section. In particular, a longitudinal position of the movable stop element with respect to the fastening element can be adjusted, for example, in that the movable stop element is mounted on a threaded rod which extends essentially in the longitudinal direction of the respective coupling section and is connected to the fastening element of the respective coupling section, the movable stop element can be adjusted by turning or screwing it on the threaded rod in the proximal or distal direction. In particular, the deflection control mechanism is designed so that the relative position of the movable stop member can be adjusted during assembly or maintenance. On the other hand, the fixed stop generally has a position predetermined by the design of the base plate and is therefore not adjustable. Due to the interaction of the movable stop element with the fixed stop, a movement limit of the respective control wire can be adjusted in this way, at least in the proximal or the distal direction. Most preferably, the first and second coupling sections each comprise a movable stop member cooperating with a respective fixed stop of the support structure, and both movable stop members are adjustably connected to the respective fastener of the respective coupling section. In this way, the maximum range of movement of the control wires can be adjusted both in the proximal and in the distal direction, preferably during assembly or maintenance.
Da das bewegliche Anschlagelement verstellbar mit dem jeweiligen Befestigungselement eines oder beider Koppelabschnitte verbunden ist, kann ein Bewegungsbereich der Steuerungsdrähte weiter verstellt werden. Somit kann der Ablenksteuerungsmechanismus auf weitere Art an eine Vielfalt von Schäften lenkbarer flexibler Endoskope anpassbar sein und/oder ein Verstellen aufgrund von Herstellungstoleranzen und Wartungsanforderungen gestatten. Außerdem kann die Basisplatte so ausgestaltet sein, dass der feststehende Anschlag nur ungefähr einen zulässigen Bewegungsbereich der Steuerungsdrähte definiert, während das bewegliche Anschlagelement für die Feineinstellung und/oder Wartungsneueinstellung des Bewegungsbereichs verstellbar ist. So lassen sich Herstellungskosten weiter reduzieren.Since the movable stop element is adjustably connected to the respective fastening element of one or both coupling sections, a range of movement of the control wires can be adjusted further. Thus, the deflection control mechanism may be further adaptable to a variety of steerable flexible endoscope sheaths and/or allow for adjustment due to manufacturing tolerances and maintenance requirements. Additionally, the base plate may be configured such that the fixed stop only approximately defines an allowable range of motion of the control wires, while the movable stop member is adjustable for fine adjustment and/or maintenance readjustment of the range of motion. Manufacturing costs can thus be further reduced.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform erstrecken sich der flexible Abschnitt und der erste und der zweite Koppelabschnitt des Zugelements mindestens ungefähr in der Basisebene oder dieser benachbart und im Wesentlichen parallel dazu. Insbesondere kann die Längsbewegung der Koppelabschnitte parallel zu der Basisebene ausgeführt werden. Ferner in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform ist die Basisplatte im Wesentlichen zwischen dem ersten und dem zweiten Koppelabschnitt des Zugelements angeordnet. Insbesondere kann das Zugelement im Wesentlichen U-förmig angeordnet sein, wobei die Basisplatte zwischen dem ersten und dem zweiten Koppelabschnitt angeordnet ist, d. h. in einem inneren Raum des U, und der feststehende Anschlag ist auf der Basisplatte an einer Innenseite des U angeordnet. Somit kann der feststehende Anschlag nahe am Antriebsrad angeordnet werden und kann direkter und starrer mit einer Achse des Antriebsrads verbunden werden. Der feststehende Anschlag kann durch einen Vorsprung oder eine Schulter der Basisplatte ausgebildet sein und so integral mit der Basisplatte sein, wobei er an einer Längsseite der Basisplatte in Richtung auf den jeweiligen Koppelabschnitt ausgebildet ist. Auf diese Weise lässt sich unter Bereitstellung einer noch starreren und klareren Definierung des mechanischen Anschlags, der durch das Zusammenwirken des beweglichen Anschlagelements mit dem feststehenden Anschlag bereitgestellt wird, eine besonders einfache, steife und starre Auslegung erreichen.According to an advantageous embodiment, the flexible section and the first and the second coupling section of the pulling element extend at least approximately in the base plane or adjacent to it and essentially parallel thereto. In particular, the longitudinal movement of the coupling sections can be carried out parallel to the base plane. Further in accordance with this embodiment, the base plate is substantially between the first and second coupling portions of the tension element arranged. In particular, the tension member may be arranged in a substantially U-shape, with the base plate being arranged between the first and second coupling portions, ie in an inner space of the U, and the fixed stopper being arranged on the base plate on an inner side of the U. Thus, the fixed stopper can be located close to the drive wheel and can be more directly and rigidly connected to an axle of the drive wheel. The fixed stop may be formed by a projection or a shoulder of the base plate and so be integral with the base plate, being formed on a longitudinal side of the base plate towards the respective coupling portion. In this way, a particularly simple, stiff and rigid design can be achieved while providing an even more rigid and clearer definition of the mechanical stop provided by the interaction of the movable stop element with the fixed stop.
Die Basisplatte ist vorzugsweise aus Metall, beispielsweise als ein Blechteil ausgebildet, und die Stützstruktur umfasst mindestens eine Kunststoffplatte, die im Wesentlichen parallel und zu der Basisplatte benachbart angeordnet ist. Die Kunststoffplatte kann einteilig ausgebildet sein. Die Kunststoffplatte kann im Wesentlichen planar sein und kann zur Ausrichtung und Befestigung bezüglich der Basisplatte Vorsprünge und/oder Bohrungen haben. Die Kunststoffplatte kann in der Längsrichtung eine größere Ausdehnung haben als in einer Querrichtung. Die Stützstruktur kann zwei zu beiden Seiten der Basisplatte angeordnete Kunststoffplatten umfassen. Die eine oder die beiden Kunststoffplatten sind vorzugsweise zwischen dem ersten und dem zweiten Koppelabschnitt angeordnet, d. h. wenn das Zugelement U-förmig ist, in einem inneren Raum des U. Die eine oder die beiden Kunststoffplatten sind vorteilhafterweise der Basisplatte unmittelbar benachbart angeordnet oder liegen an dieser an. Insbesondere sind die Metallplatte und die mindestens eine Kunststoffplatte aufeinandergestapelt. Die eine Kunststoffplatte kann auf die Basisplatte gestapelt sein, und wenn zwei Kunststoffplatten vorgesehen sind, kann die Basisplatte unter Bereitstellung von Reibpassung auf die andere Kunststoffplatte gestapelt werden. Die jeweiligen Platten ruhen vorzugsweise direkt aufeinander und bilden zweidimensionale Kontaktbereiche zur Verbesserung der Reibpassung. Die eine oder die beiden Kunststoffplatten können beispielsweise über einen oder mehrere Stifte, einen oder mehrere Bolzen und/oder eine oder mehrere Schrauben an der Basisplatte befestigt werden, um die Steifigkeit zu erhöhen. Der Stapel aus der Metallplatte und der einen oder den beiden Kunststoffplatten kann eine Unterbaugruppe bilden, die insofern modular ist, dass die Metallplatte den feststehenden Anschlag aufweist, der einer bestimmten Art oder Größe von Endoskopschaft zugeordnet ist. Außerdem können ein Gehäuse des Ablenksteuerungsmechanismus und/oder ein Gehäuse oder ein Körper des Handstücks über den einen oder die mehreren Stifte, den einen oder die mehreren Bolzen und/oder die eine oder die mehreren Schrauben starr an der Anordnung aus gestapelten Platten befestigt sein. Auf diese Weise lässt sich die Stabilität der Stützstruktur verbessern, und eine kostengünstige und einfache Auslegung kann bereitgestellt werden.The base plate is preferably made of metal, for example as a sheet metal part, and the support structure comprises at least one plastic plate which is arranged essentially parallel and adjacent to the base plate. The plastic plate can be made in one piece. The plastic plate may be substantially planar and may have protrusions and/or bores for alignment and attachment with respect to the base plate. The plastic plate can have a greater extent in the longitudinal direction than in a transverse direction. The support structure can comprise two plastic plates arranged on either side of the base plate. The one or both plastic plates are preferably arranged between the first and the second coupling section, i. H. if the tension element is U-shaped, in an inner space of the U. The one or the two plastic plates are advantageously arranged immediately adjacent to the base plate or rest against it. In particular, the metal plate and the at least one plastic plate are stacked on top of one another. One plastic sheet may be stacked on top of the base sheet and if two plastic sheets are provided the base sheet may be stacked on top of the other plastic sheet providing a friction fit. The respective plates preferably rest directly on one another and form two-dimensional contact areas to improve the friction fit. The one or both plastic plates can be fastened to the base plate, for example via one or more pins, one or more bolts and/or one or more screws, in order to increase the rigidity. The stack of the metal plate and the one or both plastic plates can form a sub-assembly that is modular in that the metal plate has the fixed stop associated with a particular type or size of endoscope shaft. Additionally, a housing of the deflection control mechanism and/or a housing or body of the handpiece may be rigidly attached to the stacked plate assembly via the one or more pins, the one or more bolts and/or the one or more screws. In this way, the stability of the support structure can be improved and an inexpensive and simple design can be provided.
Falls zwei Kunststoffplatten vorgesehen sind, können die Kunststoffplatten die Basisplatte symmetrisch umschließen, so dass die Basisplatte im Wesentlichen in einer mittleren Ebene des durch die Basisplatte und die beiden Kunststoffplatten gebildeten Stapels angeordnet ist. Die Basisebene kann eine mittlere Ebene des Zugelements sein, das im Wesentlichen U-förmig angeordnet ist, und kann mit der mittleren Ebene des Stapels zusammenfallen. So kann der feststehende Anschlag in der mittleren Ebene des Zugelements angeordnet sein, wodurch die Steifigkeit des mechanischen Anschlags weiter verbessert wird.If two plastic plates are provided, the plastic plates can symmetrically enclose the base plate, so that the base plate is essentially arranged in a central plane of the stack formed by the base plate and the two plastic plates. The base plane may be a middle plane of the tension member arranged in a substantially U-shape and may coincide with the middle plane of the stack. The stationary stop can thus be arranged in the central plane of the pulling element, which further improves the rigidity of the mechanical stop.
Auf vorteilhafte Weise bildet die mindestens eine Kunststoffplatte eine Führung für die Längsbewegung des beweglichen Anschlagelements des ersten und/oder des zweiten Koppelabschnitts. Insbesondere kann das bewegliche Anschlagelement in einem Kanal geführt werden, von dem eine Innenwand durch die mindestens eine Kunststoffplatte gebildet ist. Auch das Befestigungselement kann durch die Kunststoffplatte oder in demselben Kanal geführt werden. Falls die Basisplatte eine Metallplatte ist, kann die mindestens eine Kunststoffplatte eine größere Breite als die Metallplatte haben, so dass das bewegliche Anschlagelement und/oder das Befestigungselement nur die Kunststoffplatte kontaktieren. Auf diese Weise lässt sich Reibung, die bei der Bewegung des Koppelabschnitts während des Betriebs des Ablenksteuerungsmechanismus entstehen könnte, reduzieren.The at least one plastic plate advantageously forms a guide for the longitudinal movement of the movable stop element of the first and/or the second coupling section. In particular, the movable stop element can be guided in a channel, an inner wall of which is formed by the at least one plastic plate. The fastener can also be passed through the plastic panel or in the same channel. If the base plate is a metal plate, the at least one plastic plate can have a greater width than the metal plate, so that the movable stop element and/or the fastening element only make contact with the plastic plate. In this way, friction that might arise when the coupling portion moves during operation of the deflection control mechanism can be reduced.
Das bewegliche Anschlagelement des ersten und/oder des zweiten Koppelabschnitts kann weiter vorteilhafterweise als ein rechteckiger Block ausgestaltet sein, wobei das bewegliche Anschlagelement und der Führungskanal einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt haben. Das bewegliche Anschlagelement kann eine flache Anschlagfläche an seiner senkrecht zu der Längsrichtung verlaufenden proximalen Seite haben, um durch Kontaktieren des feststehenden Anschlags, wenn das Ende eines Bewegungsbereichs erreicht worden ist, mit dem feststehenden Anschlag der Stützstruktur zusammenzuwirken. Auf eine ähnliche Weise kann das Befestigungselement als ein im Wesentlichen rechteckiger Block ausgestaltet sein, der in einem entsprechend geformten Kanal geführt ist.The movable stop element of the first and/or the second coupling section can further advantageously be designed as a rectangular block, the movable stop element and the guide channel having a substantially rectangular cross-section. The movable stop member may have a flat stop surface on its proximal side perpendicular to the longitudinal direction for cooperating with the fixed stop of the support structure by contacting the fixed stop when the end of a range of motion has been reached. In a similar way, the fastener can be used as a substantially rech be designed teck block, which is guided in a correspondingly shaped channel.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Ablenksteuerungsmechanismus ein weiteres Antriebsrad, das drehbar in oder auf der Stützstruktur vorzugsweise koaxial mit dem oben genannten Antriebsrad gestützt ist, sowie ein weiteres lang erstrecktes Zugelement mit einem flexiblen Abschnitt, einen mit einem ersten Ende des flexiblen Abschnitts verbundenen ersten Koppelabschnitt und einen mit einem zweiten Ende des flexiblen Abschnitts verbundenen zweiten Koppelabschnitt. Der flexible Abschnitt des weiteren Zugelements kommt mit dem weiteren Antriebsrad in Eingriff, und der erste und der zweite Koppelabschnitt des weiteren Zugelements umfassen jeweils ein Befestigungselement zum Befestigen eines jeweiligen proximalen Endes jedes Drahts mindestens eines weiteren Paars Steuerungsdrähte, wobei der erste und/oder der zweite Koppelabschnitt des weiteren Zugelements ein bewegliches Anschlagelement umfassen, das mit einem weiteren feststehenden Anschlag der Stützstruktur zusammenwirkt. Die Stützstruktur umfasst eine weitere Basisplatte, die ungefähr in einer weiteren Basisebene angeordnet ist, die sich im Wesentlichen senkrecht zu einer Rotationsachse des weiteren Antriebsrads erstreckt, wobei die weitere Basisplatte im Wesentlichen parallel zu der Basisplatte angeordnet ist und starr mit dieser verbunden ist, und wobei die weitere Basisplatte den weiteren feststehenden Anschlag der Stützstruktur stützt. Das weitere Antriebsrad, das weitere Zugelement und die weitere Basisplatte können wie das Antriebsrad, das Zugelement und die Basisplatte, die oben beschrieben worden sind, ausgestaltet sein. Insbesondere kann gelten, dass der Ablenksteuerungsmechanismus nach der vorliegenden Ausführungsform zusätzlich zu den Elementen des Ablenksteuerungsmechanismus nach den oben beschriebenen Ausführungsformen weitere Elemente umfasst, die einen weiteren Ablenksteuerungsmechanismus mit einer gemeinsamen Stützstruktur darstellen. Der Ablenksteuerungsmechanismus kann zur Steuerung der Ablenkung des lenkbaren Abschnitts eines Endoskopschafts ausgestaltet sein, der zwei Paare Steuerungsdrähte zur Steuerung der Ablenkung des lenkbaren Abschnitts in zwei unterschiedlichen Ebenen umfasst, wobei ein erstes Paar gegenwirkender Steuerungsdrähte durch Drehen des Antriebsrads und Bewegen des Zugelements wie oben beschrieben zur Steuerung der Ablenkung in einer ersten Ebene betätigt werden, und ein weiteres Paar gegenwirkender Steuerungsdrähte durch Drehen des weiteren Antriebsrads und Bewegen des weiteren Zugelements zur Steuerung der Ablenkung in einer zweiten Ebene betätigt werden. Die erste und die zweite Ebene können in einem Winkel von 90° zueinander stehen. Somit kann der lenkbare Abschnitt in einer beliebigen willkürlichen Richtung abgelenkt werden.According to a preferred embodiment of the invention, the deflection control mechanism comprises a further drive wheel rotatably supported in or on the support structure, preferably coaxially with the above drive wheel, and a further elongate tension member having a flexible portion, one connected to a first end of the flexible portion first coupling portion and a second coupling portion connected to a second end of the flexible portion. The flexible portion of the further pull member engages the further drive wheel, and the first and second coupling portions of the further pull member each include a fastener for attaching a respective proximal end of each wire of at least one further pair of control wires, the first and/or the second Coupling section of the further pull element comprise a movable stop element which cooperates with a further fixed stop of the support structure. The support structure comprises a further base plate which is arranged approximately in a further base plane which extends substantially perpendicularly to an axis of rotation of the further drive wheel, wherein the further base plate is arranged substantially parallel to the base plate and is rigidly connected thereto, and wherein the further base plate supports the further fixed stop of the support structure. The further drive wheel, the further tension element and the further base plate can be configured like the drive wheel, the tension element and the base plate which have been described above. In particular, it can be considered that the deflection control mechanism according to the present embodiment comprises, in addition to the elements of the deflection control mechanism according to the embodiments described above, further elements constituting another deflection control mechanism with a common support structure. The deflection control mechanism may be configured to control the deflection of the steerable portion of an endoscope shaft comprising two pairs of control wires for controlling the deflection of the steerable portion in two different planes, with a first pair of counteracting control wires being set by rotating the drive wheel and moving the pull member as described above deflection control in a first plane and a further pair of counteracting control wires are actuated by rotating the further drive wheel and moving the further pull member to control deflection in a second plane. The first and the second plane can be at an angle of 90° to one another. Thus, the steerable portion can be deflected in any arbitrary direction.
Auf ähnliche Weise wie oben beschrieben kann das weitere bewegliche Anschlagelement verstellbar mit dem Befestigungselement des jeweiligen Koppelabschnitts des weiteren Zugelements verbunden sein. Der flexible Abschnitt und der erste und der zweite Koppelabschnitt des weiteren Zugelements können sich im Wesentlichen in der weiteren Basisebene oder benachbart dazu erstrecken, und die weitere Basisplatte kann im Wesentlichen zwischen dem ersten und dem zweiten Koppelabschnitt angeordnet sein, die U-förmig sein können. Es kann gelten, dass die Basisplatte und das Zugelement eine erste Lage des Ablenksteuerungsmechanismus bilden, und es kann gelten, dass die weitere Basisplatte und das weitere Zugelement eine zweite Lage des Ablenksteuerungsmechanismus bilden.In a manner similar to that described above, the further movable stop element can be adjustably connected to the fastening element of the respective coupling section of the further tension element. The flexible portion and the first and second coupling portions of the further tension member may extend substantially in or adjacent to the further base plane, and the further base plate may be disposed substantially between the first and second coupling portions, which may be U-shaped. It can be considered that the base plate and the tension element form a first layer of the deflection control mechanism, and it can be considered that the further base plate and the further tension element form a second layer of the deflection control mechanism.
Die weitere Basisplatte ist vorzugsweise eine Metallplatte, und die Stützstruktur umfasst mindestens eine weitere Kunststoffplatte, die im Wesentlichen parallel und benachbart zu der weiteren Basisplatte angeordnet ist, wobei die weitere Basisplatte und die mindestens eine weitere Kunststoffplatte aufeinandergestapelt sind. Die mindestens eine weitere Kunststoffplatte kann als die oben beschriebene mindestens eine Kunststoffplatte ausgestaltet sein. Die weitere Basisplatte und die mindestens eine weitere Kunststoffplatte sind vorzugsweise zwischen dem ersten und dem zweiten Koppelabschnitt, d. h. falls das weitere Zugelement U-förmig ist, in einem inneren Raum des U angeordnet. Die weitere Basisplatte kann im Wesentlichen in einer mittleren Ebene des weiteren Zugelements angeordnet sein. Die eine oder die zwei weiteren Kunststoffplatten sind vorzugsweise in zweidimensionalem Kontakt mit der Basisplatte und ruhen direkt aufeinander, um die Reibpassung zu verbessern. Die eine oder die beiden weiteren Kunststoffplatten können beispielsweise über einen oder mehrere Stifte, einen oder mehrere Bolzen und/oder eine oder mehrere Schrauben an der Basisplatte befestigt werden, um die Steifigkeit zu erhöhen. Die mindestens eine weitere Kunststoffplatte kann eine Führung für die Bewegung des beweglichen Anschlagelements und/oder des Befestigungselements des ersten und/oder des zweiten Koppelabschnitts des weiteren Zugelements bilden.The further base plate is preferably a metal plate and the support structure comprises at least one further plastic plate arranged substantially parallel and adjacent to the further base plate, the further base plate and the at least one further plastic plate being stacked on top of each other. The at least one further plastic plate can be configured as the at least one plastic plate described above. The further base plate and the at least one further plastic plate are preferably between the first and the second coupling section, i. H. if the further tension element is U-shaped, arranged in an inner space of the U. The additional base plate can be arranged essentially in a central plane of the additional tension element. The one or two further plastic plates are preferably in two-dimensional contact with the base plate and rest directly on each other to improve the friction fit. The one or the two further plastic plates can be fastened to the base plate, for example via one or more pins, one or more bolts and/or one or more screws, in order to increase the rigidity. The at least one additional plastic plate can form a guide for the movement of the movable stop element and/or the fastening element of the first and/or the second coupling section of the additional tension element.
Ein durch die Basisplatte und die mindestens eine Kunststoffplatte, die wie oben ausgestaltet sind, gebildeter Stapel wird am bevorzugtesten auf den durch die weitere Basisplatte und die mindestens eine weitere Kunststoffplatte gebildeten Stapel gestapelt, wobei eine dazwischenliegende Trennplatte zwischen beiden Stapeln angeordnet ist. Es kann daher gelten, dass die erste und die zweite Lage aufeinandergestapelt sind und eine obere bzw. untere Lage bilden. Die Trennplatte kann dazu dienen, die Führungskanäle der jeweiligen Zugelemente der ersten und der zweiten Lage zu trennen. Die Trennplatte kann durch ein dünnes Blech gebildet sein. Die Anordnung aus aufeinandergestapelten Platten, die aus den beiden Metallplatten und den mindestens zwei Kunststoffplatten, einschließlich der Trennplatte, gebildet ist, kann über einen oder mehrere Stifte, einen oder mehrere Bolzen und/oder eine oder mehrere Schrauben zusammengehalten werden. Die Platten können Vorsprünge, Bohrungen und/oder Ausschnitte haben, um die Ausrichtung und/oder Einführung des einen oder der mehreren Stifte, einen oder der mehreren Bolzen und/oder der einen oder der mehreren Schrauben zu erleichtern. Auf diese Weise lässt sich eine besonders stabile und starre Auslegung des Ablenksteuerungsmechanismus erzielen. Die Basisplatten und die mindestens zwei Kunststoffplatten können zum Bilden einer Unterbaugruppe zusammengehalten werden, die vorgefertigt werden kann, wobei nur die Basisplatten einer bestimmten Endoskopschaftart und -größe zugeordnet sein können, und die präzise und starr beispielsweise mit einem Gehäuse oder einem Körper des Handstücks verbunden werden kann.A stack formed by the base plate and the at least one plastic plate configured as above is most preferably stacked on top of the stack formed by the further base plate and the at least one further plastic plate, with an intervening separator plate being arranged between both stacks. It can therefore be considered that the first and the second layer are stacked on top of each other and an upper one or form the lower layer. The separating plate can serve to separate the guide channels of the respective tension elements of the first and second layer. The partition plate can be formed by a thin metal sheet. The arrangement of stacked plates formed from the two metal plates and the at least two plastic plates, including the separator plate, can be held together by one or more pins, one or more bolts and/or one or more screws. The plates may have protrusions, bores, and/or cutouts to facilitate alignment and/or insertion of the one or more pins, one or more bolts, and/or one or more screws. In this way, a particularly stable and rigid design of the deflection control mechanism can be achieved. The base plates and the at least two plastic plates can be held together to form a subassembly that can be prefabricated, wherein only the base plates can be associated with a particular endoscope shaft type and size, and which can be precisely and rigidly connected to, for example, a housing or a body of the handpiece can.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Stützstruktur ein plattenförmiges Rahmenelement, wobei das Rahmenelement im Wesentlichen senkrecht zu der Basisebene angeordnet ist, wobei das Rahmenelement einen ersten und einen zweiten Ausschnitt hat und wobei ein distaler Endabschnitt der Basisplatte in den ersten Ausschnitt eingeführt wird und ein distaler Endabschnitt der weiteren Basisplatte in den zweiten Ausschnitt eingeführt wird. Insbesondere können die distalen Endabschnitte der Basisplatte und der weiteren Basisplatte jeweils als ein Vorsprung ausgestaltet sein, der in einen entsprechenden Ausschnitt des Rahmenelements eingeführt wird. Der Vorsprung kann hakenförmig sein, wobei der Haken das Rahmenelement so ergreift oder klammert, dass die Basisplatte und die weitere Basisplatte fest mit dem Rahmenelement verbunden sind. Die Basisplatte und die weitere Basisplatte werden am bevorzugtesten ohne Spiel und senkrecht zu einer Ebene des Rahmenelements in dem jeweiligen Ausschnitt des Rahmenelements gehalten. Die Basisplatte und die weitere Basisplatte können jeweils über den hakenförmigen Vorsprung an dem Rahmenelement gehalten werden, und die beiden Basisplatten und die mindestens zwei Kunststoffplatten können, wie oben beschrieben, einen Plattenstapel bilden, wobei jeweilige distale Endseiten der Kunststoffplatten an dem Rahmenelement anliegen. Der Plattenstapel kann somit durch das Rahmenelement zusammengehalten werden, und zusätzliche Verbindungselemente wie Stifte, Bolzen und/oder Schrauben sind nicht unbedingt notwendig. Zwischen der Basisplatte und der weiteren Basisplatte können eine oder mehrere Kunststoffplatten geklammert sein. Dadurch wird die Herstellung erleichtert, so dass der Plattenstapel durch Aufeinanderstapeln der Platten und Einführen der distalen Endabschnitte der Basisebenen in die jeweiligen Ausschnitte des Rahmenelements leicht montiert werden kann, wonach die so ausgebildete Unterbaugruppe beispielsweise mit einem Gehäuse des Ablenksteuerungsmechanismus und/oder mit einem Körper oder einem Gehäuse des Handstücks verbunden wird. Zum Montieren des Plattenstapels an einem Körper des Handstücks können Befestigungselemente wie ein oder mehrere Stifte, ein oder mehrere Bolzen und/oder eine oder mehrere Schrauben verwendet werden, die auch für zusätzliche Befestigung der Platten aneinander sorgen.According to a preferred embodiment of the invention, the support structure comprises a plate-shaped frame element, the frame element being arranged substantially perpendicularly to the base plane, the frame element having a first and a second cutout and a distal end portion of the base plate being inserted into the first cutout and a distal end portion of the further base plate is inserted into the second cutout. In particular, the distal end sections of the base plate and the further base plate can each be designed as a projection which is inserted into a corresponding cutout of the frame element. The projection may be hook-shaped, the hook gripping or clipping the frame member such that the base plate and the further base plate are fixedly connected to the frame member. The base plate and the further base plate are most preferably held without play and perpendicular to a plane of the frame element in the respective cutout of the frame element. The base plate and the further base plate can each be held on the frame element via the hook-shaped projection, and the two base plates and the at least two plastic plates can form a plate stack as described above, with respective distal end sides of the plastic plates abutting the frame element. The stack of plates can thus be held together by the frame member and additional connecting elements such as pins, bolts and/or screws are not absolutely necessary. One or more plastic plates can be clamped between the base plate and the further base plate. This facilitates manufacture, so that the plate stack can be easily assembled by stacking the plates on top of one another and inserting the distal end sections of the base planes into the respective cutouts of the frame element, after which the subassembly thus formed can be connected, for example, to a housing of the deflection control mechanism and/or to a body or a housing of the handpiece is connected. Fasteners such as one or more pins, one or more bolts, and/or one or more screws may be used to mount the plate stack to a body of the handpiece, and also provide additional attachment of the plates to one another.
Vorteilhafterweise sind der erste und der zweite Ausschnitt des Rahmenelements Aussparungen, die an gegenüberliegenden Seiten des Rahmenelements angeordnet sind. Die Ausschnitte werden insbesondere dadurch ausgebildet, dass rechteckige Aussparungen von einer oberen bzw. unteren Seite des Rahmenelements in das plattenartige Rahmenelement geschnitten werden. Auf diese Weise lässt sich die Montage der aus dem Plattenstapel und dem Rahmenelement gebildeten Unterbaugruppe weiter vereinfachen.Advantageously, the first and second cutouts of the frame member are recesses located on opposite sides of the frame member. In particular, the cutouts are formed by cutting rectangular recesses in the plate-like frame member from an upper or lower side of the frame member, respectively. In this way, the assembly of the subassembly formed from the plate stack and the frame element can be further simplified.
Das Rahmenelement hat weiter bevorzugt eine Vielzahl von Bohrungen oder weiteren Ausschnitten zum Halten jeweiliger Hüllen der Drähte der mindestens zwei Paare Steuerungsdrähte. Insbesondere können jeweilige Drahtspulenhalterungen in die Bohrungen oder Ausschnitte eingeführt werden, wobei die Drahtspulenhalterungen zum Halten von Drahtspulen ausgestaltet sind, in denen die jeweiligen Steuerungsdrähte geführt sind. Die Bohrungen oder Ausschnitte können senkrecht zu der Basisebene ausgebildet sein, so dass jede Drahtspule in der Längsrichtung des jeweiligen Koppelabschnitts ausgerichtet gehalten wird. Auf diese Weise können die Steuerungsdrähte geführt werden, um Reibung und Verschleiß zu minimieren.The frame member more preferably has a plurality of bores or further cutouts for holding respective sheaths of the wires of the at least two pairs of control wires. In particular, respective wire spool holders can be inserted into the bores or cutouts, the wire spool holders being designed for holding wire spools in which the respective control wires are routed. The bores or cutouts may be formed perpendicular to the base plane so that each coil of wire is maintained aligned in the longitudinal direction of the respective coupling portion. This allows the control wires to be routed to minimize friction and wear.
Vorteilhafterweise umfasst die Stützstruktur eine Käfigstruktur, in der das Antriebsrad und vorzugsweise das weitere Antriebsrad beispielsweise auf einer feststehenden Achse, wobei die Achse in der Käfigstruktur gehalten ist, drehgestützt sind. Die Käfigstruktur ist vorzugsweise starr, wobei die Achse starr in der Käfigstruktur befestigt ist. Ferner kann die Stützstruktur ein Gehäuse des Ablenksteuerungsmechanismus umfassen, wobei das Gehäuse starr, direkt oder indirekt mit der Basisplatte und vorzugsweise mit der weiteren Basisplatte verbunden ist und starr mit der Käfigstruktur verbunden oder mindestens in der Längsrichtung auf der Käfigstruktur gestützt ist. Die Stützstruktur kann einen Körper des Handstücks umfassen. Die Käfigstruktur, das Gehäuse und/oder der Handstückkörper können starr mit der wie oben beschrieben aus den Metallplatten, den Kunststoffplatten und dem Rahmenelement gebildeten Unterbaugruppe verbindbar sein. Auf diese Weise lässt sich eine besonders stabile und starre Verbindung zwischen einem Lager des Antriebsrads und dem feststehenden Anschlag erzielen, wodurch die Steifigkeit des mechanischen Anschlags weiter verbessert wird.Advantageously, the support structure comprises a cage structure in which the drive wheel and preferably the further drive wheel are rotationally supported, for example on a fixed axle, the axle being held in the cage structure. The cage structure is preferably rigid, with the axle being rigidly fixed in the cage structure. Further, the support structure may comprise a housing of the deflection control mechanism, the housing being rigidly connected directly or indirectly to the base plate and preferably to the further base plate and rigidly connected to the cage structure or supported at least in the longitudinal direction on the cage structure. The support structure can be a body of the include handpiece. The cage structure, housing and/or handpiece body may be rigidly connectable to the subassembly formed of the metal plates, plastic plates and frame member as described above. In this way, a particularly stable and rigid connection can be achieved between a bearing of the drive wheel and the stationary stop, as a result of which the rigidity of the mechanical stop is further improved.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung hat ein lenkbares flexibles Endoskop einen lang erstreckten flexiblen Schaft, der einen lenkbaren Abschnitt umfasst, der durch Längsbewegung mindestens eines Paars gegenwirkender Steuerungsdrähte ablenkbar und biegbar ist, wobei das flexible Endoskop ferner einen Ablenksteuerungsmechanismus umfasst, der wie oben beschrieben ausgestaltet ist. Insbesondere kann das Endoskop ein Handstück umfassen, das mit einem proximalen Ende des flexiblen Schafts verbunden ist, wobei der Ablenksteuerungsmechanismus in dem Handstück untergebracht ist, wobei die proximalen Enden der Drähte des mindestens einen Paars gegenwirkender Steuerungsdrähte in den jeweiligen Befestigungselementen des Ablenksteuerungsmechanismus befestigt sind. Am bevorzugtesten ist der lenkbare Abschnitt durch Bewegung von zwei Paaren Steuerungsdrähten in zwei senkrechten Ebenen ablenkbar, und der Ablenksteuerungsmechanismus ist dazu ausgestaltet, zwei Paare Steuerungsdrähte zur Steuerung der Ablenkung in zwei senkrechten Ebenen, wie oben beschrieben, zu betätigen.According to a further aspect of the present invention, a steerable flexible endoscope has an elongate flexible shaft comprising a steerable portion which is deflectable and bendable by longitudinal movement of at least one pair of opposing control wires, the flexible endoscope further comprising a deflection control mechanism as described above is designed. In particular, the endoscope may include a handpiece connected to a proximal end of the flexible shaft, the deflection control mechanism being housed in the handpiece, the proximal ends of the wires of the at least one pair of opposing control wires being secured in the respective fasteners of the deflection control mechanism. Most preferably, the steerable portion is deflectable by movement of two pairs of control wires in two perpendicular planes, and the deflection control mechanism is adapted to actuate two pairs of control wires to control deflection in two perpendicular planes as described above.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Endoskopanordnungssatz bereitgestellt, der mindestens einen ersten und einen zweiten lang erstreckten flexiblen Schaft umfasst, wobei jeder lang erstreckte flexible Schaft einen lenkbaren Abschnitt umfasst, der durch Bewegung von mindestens einem Paar gegenwirkender Steuerungsdrähte ablenkbar ist, wobei der erste und der zweite lang erstreckte Schaft unterschiedliche zulässige Längsbewegungsbereiche der Steuerungsdrähte haben. Der erste und der zweite lang erstreckte Schaft können unterschiedliche Schaftdurchmesser, unterschiedliche Schaftlängen, unterschiedliche maximale Ablenkungswinkel haben und/oder können sich in weiteren Eigenschaften unterscheiden, was zu unterschiedlichen zulässigen Längsbewegungsbereichen der Steuerungsdrähte führt. Der Endoskopanordnungssatz umfasst ferner einen Ablenksteuerungsmechanismus, der dazu ausgeführt ist, die Ablenkung des lenkbaren Abschnitts des ersten lang erstreckten flexiblen Schafts zu steuern, wobei der Ablenksteuerungsmechanismus wie oben beschrieben ausgestaltet ist. Der Ablenksteuerungsmechanismus umfasst somit eine erste Basisplatte, die einen feststehenden Anschlag stützt, dessen Längsposition an einen zulässigen Bewegungsbereich des mindestens einen Paars gegenwirkender Steuerungsdrähte des ersten lang erstreckten Schafts angepasst ist. Der Ablenksteuerungsmechanismus ist mit dem proximalen Ende des ersten lang erstreckten flexiblen Schafts verbindbar.According to another aspect of the present invention, there is provided an endoscope assembly kit comprising at least first and second elongate flexible shafts, each elongate flexible shaft comprising a steerable portion deflectable by movement of at least one pair of opposing control wires, wherein the the first and second elongate shafts have different allowable ranges of longitudinal movement of the control wires. The first and second elongate shanks may have different shank diameters, different shank lengths, different maximum deflection angles, and/or may differ in other properties resulting in different allowable ranges of longitudinal movement of the control wires. The endoscope assembly kit further includes a deflection control mechanism configured to control deflection of the steerable portion of the first elongate flexible shaft, the deflection control mechanism being configured as described above. The deflection control mechanism thus includes a first base plate supporting a fixed stop whose longitudinal position is matched to an allowable range of motion of the at least one pair of opposing control wires of the first elongate shaft. The deflection control mechanism is connectable to the proximal end of the first elongate flexible shaft.
Gemäß diesem Aspekt der Erfindung umfasst der Endoskopanordnungssatz ferner eine zweite Basisplatte, die einen feststehenden Anschlag stützt, dessen Längsposition an einen zulässigen Bewegungsbereich des mindestens einen Paars gegenwirkender Steuerungsdrähte des zweiten lang erstreckten Schafts angepasst ist. Die Längsposition des feststehenden Anschlags der zweiten Basisplatte unterscheidet sich somit von der Längsposition des feststehenden Anschlags der ersten Basisplatte. Die erste Basisplatte kann gegen die zweite Basisplatte ausgetauscht werden, um den Ablenksteuerungsmechanismus zur Steuerung der Ablenkung des lenkbaren Abschnitts des zweiten lang erstreckten flexiblen Schafts anzupassen. Der Ablenksteuerungsmechanismus ist außerdem mit dem proximalen Ende des zweiten lang erstreckten flexiblen Schafts verbindbar. Der Endoskopanordnungssatz umfasst vorzugsweise zusätzlich zu der ersten und der zweiten Basisplatte weitere erste und zweite Basisplatten, die an jeweilige zulässige Bewegungsbereiche eines weiteren Paars Steuerungsdrähte des ersten und des zweiten flexiblen Schafts angepasst sind. Auf diese Weise kann ein Endoskopanordnungssatz bereitgestellt werden, der eine leichte Umkonfigurierung des Ablenksteuerungsmechanismus gestattet, wodurch die Vielseitigkeit verbessert und die Kosten gesenkt werden.According to this aspect of the invention, the endoscope assembly kit further includes a second base plate supporting a fixed stop whose longitudinal position is matched to an allowable range of motion of the at least one pair of opposing control wires of the second elongate shaft. The longitudinal position of the fixed stop of the second base plate thus differs from the longitudinal position of the fixed stop of the first base plate. The first base plate is interchangeable with the second base plate to accommodate the deflection control mechanism for controlling the deflection of the steerable portion of the second elongate flexible shaft. The deflection control mechanism is also connectable to the proximal end of the second elongate flexible shaft. The endoscope assembly kit preferably includes, in addition to the first and second base plates, other first and second base plates that are adapted to respective allowable ranges of motion of another pair of control wires of the first and second flexible shafts. In this way, an endoscope assembly kit can be provided that allows for easy reconfiguration of the deflection control mechanism, thereby increasing versatility and reducing cost.
Zusätzlich kann der Endoskopanordnungssatz Elemente des Ablenksteuerungsmechanismus umfassen, zu denen die zweite Basisplatte gehört, wodurch ein Unterbaugruppensatz gebildet wird, der zum Bilden eines zweiten Ablenksteuerungsmechanismus zu montieren ist, der zur Steuerung der Ablenkung des lenkbaren Abschnitts des zweiten lang erstreckten flexiblen Schafts ausgeführt ist. Der Unterbaugruppensatz umfasst insbesondere ein Antriebsrad, ein lang erstrecktes Zugelement und Elemente einer Stützstruktur, einschließlich der zweiten Basisplatte. Anstatt des ersten Ablenksteuerungsmechanismus kann der Endoskopanordnungssatz Elemente zum Montieren des ersten Ablenksteuerungsmechanismus umfassen, wodurch ein entsprechender Unterbaugruppensatz gebildet wird, der die erste Basisplatte umfasst. Der Endoskopanordnungssatz kann somit mindestens zwei gleiche Exemplare jedes erwähnten Elements umfassen, einschließlich mindestens zweier gleicher Zugelemente, die die beweglichen Anschlagelemente außer den Basisplatten umfassen, die sich bei der Position des jeweiligen feststehenden Anschlags unterscheiden, da sie gemäß dem jeweiligen Schaft ausgewählt werden.Additionally, the endoscope assembly set may include deflection control mechanism elements including the second base plate, thereby forming a subassembly set to be assembled to form a second deflection control mechanism configured to control the deflection of the steerable portion of the second elongate flexible shaft. Specifically, the subassembly set includes a drive wheel, an elongate traction member, and members of a support structure including the second base plate. Instead of the first deflection control mechanism, the endoscope assembly set may include elements for assembling the first deflection control mechanism, thereby forming a corresponding sub-assembly set that includes the first base plate. The endoscope assembly kit may thus comprise at least two identical specimens of each element mentioned, including at least two identical pulling elements comprising the movable stop elements other than the base plates located at the position of the respective fixed stop differ because they are selected according to the shaft in question.
Vorteilhafterweise kann das bewegliche Anschlagelement verstellbar mit einem jeweiligen Befestigungselement eines lang erstreckten Zugelements verbunden werden oder ist mit diesem verbindbar. In diesem Fall kann der feststehende Anschlag von der ersten oder der zweiten Basisplatte in einer Position gestützt werden, die einem zulässigen Bewegungsbereich der Steuerungsdrähte eines jeweiligen der flexiblen Schäfte nur ungefähr entspricht, während eine Feinanpassung des jeweiligen zulässigen Bewegungsbereichs durch Verstellen des beweglichen Anschlagelements erzielt werden kann. Auf diese Weise lässt sich die Feineinstellung während der Herstellung und/oder die Neueinstellung zur Wartung erleichtern.Advantageously, the movable stop element can be adjustably connected to a respective fastening element of an elongate pulling element or can be connected to this. In this case, the fixed stopper can be supported by one of the first and second base plates in a position only approximately corresponding to an allowable range of movement of the control wires of each of the flexible shafts, while fine adjustment of each allowable range of movement can be achieved by moving the movable stopper member . In this way, fine adjustment during manufacture and/or readjustment for maintenance can be facilitated.
Der Anordnungssatz umfasst vorzugsweise drei oder mehr flexible Schäfte und eine entsprechende Anzahl von Basisplatten, die sich in der Position des feststehenden Anschlags unterscheiden können, um dem zulässigen Längsbewegungsbereich der Steuerungsdrähte jedes jeweiligen flexiblen Schafts zu entsprechen. Der Endoskopanordnungssatz kann daher als modular gelten, da der Ablenksteuerungsmechanismus an einen beliebigen der flexiblen Schäfte angepasst werden kann, während lediglich die Basisplatten für einen bestimmten der Schäfte spezifisch sind. Aufgrund der verringerten Zahl von Elementen und/oder einer erhöhten Menge an genormten Elementen des Ablenksteuerungsmechanismus können Herstellungsbestand- und Herstellungsplanungsauslagen reduziert werden.The set of assemblies preferably includes three or more flexible shafts and a corresponding number of base plates which may differ in the position of the fixed stop to match the allowable range of longitudinal movement of the control wires of each respective flexible shaft. The endoscope assembly set can therefore be considered modular in that the deflection control mechanism can be adapted to any one of the flexible shafts while only the base plates are specific to a particular one of the shafts. Manufacturing inventory and manufacturing planning expenses may be reduced due to the reduced number of elements and/or increased amount of standardized elements of the deflection control mechanism.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zum Montieren eines Ablenksteuerungsmechanismus für ein flexibles Endoskop, wobei das flexible Endoskop einen lang erstreckten flexiblen Schaft hat, der einen lenkbaren Abschnitt umfasst, der durch Bewegen mindestens eines Paars gegenwirkender Steuerungsdrähte ablenkbar ist. Gemäß dem Verfahren wird der lang erstreckte flexible Schaft des Endoskops bereitgestellt, und es wird ein Ablenksteuerungsmechanismus bereitgestellt, wobei der Ablenksteuerungsmechanismus wie oben beschrieben ausgestaltet ist, wobei die Basisplatte einen feststehenden Anschlag stützt, der an einen zulässigen Bewegungsbereich des mindestens einen Paars gegenwirkender Steuerungsdrähte des lang erstreckten Schafts angepasst ist. Nach dem Verfahren wird der Ablenksteuerungsmechanismus mit einem proximalen Ende des lang erstreckten flexiblen Schafts verbunden, wobei die proximalen Enden beider Drähte des mindestens einen Paars gegenwirkender Pushpull-Drähte in den jeweiligen Befestigungselementen des ersten und des zweiten Koppelabschnitts des Ablenksteuerungsmechanismus befestigt sind. Bei einem nachfolgenden oder vorhergehenden Schritt kann der Ablenksteuerungsmechanismus von einem Gehäuse eines Handstücks des Endoskops bedeckt sein oder in das Handstück eingeführt sein. Somit ist das flexible Endoskop unter Verwendung kostengünstiger und einfacher Komponenten leicht zu montieren.The present invention further relates to a method of assembling a deflection control mechanism for a flexible endoscope, the flexible endoscope having an elongate flexible shaft that includes a steerable portion that is deflectable by moving at least one pair of opposing control wires. According to the method, the elongate flexible shaft of the endoscope is provided, and a deflection control mechanism is provided, wherein the deflection control mechanism is configured as described above, wherein the base plate supports a fixed stop that is adapted to an allowable range of motion of the at least one pair of opposing control wires of the long extended shaft is adjusted. According to the method, the deflection control mechanism is connected to a proximal end of the elongate flexible shaft, with the proximal ends of both wires of the at least one pair of opposing push-pull wires being secured in the respective fasteners of the first and second coupling portions of the deflection control mechanism. In a subsequent or preceding step, the deflection control mechanism may be covered by a housing of a handpiece of the endoscope or inserted into the handpiece. Thus, the flexible endoscope is easy to assemble using inexpensive and simple components.
Zu dem Schritt des Bereitstellens des Ablenksteuerungsmechanismus können die Schritte des Bereitstellens der Stützstruktur, einschließlich der Basisplatte mit dem feststehenden Anschlag, und ferner des Bereitstellens des Antriebsrads und des lang erstreckten Zugelements gehören, wobei die Stützstruktur, das Antriebsrad und das lang erstreckte Zugelement wie oben beschrieben ausgestaltet sind, sowie des Montierens des Ablenksteuerungsmechanismus. Die Stützstruktur kann einen Plattenstapel wie oben beschrieben aufweisen, wobei beispielsweise die Basisplatte als eine Metallplatte ausgeführt ist und mindestens eine Kunststoffplatte daraufgestapelt ist. Der Plattenstapel kann ferner eine Trennplatte, eine weitere Basisplatte, die eine weitere Metallplatte ist, und mindestens eine weitere Kunststoffplatte umfassen.The step of providing the deflection control mechanism may include the steps of providing the support structure, including the base plate with the fixed stop, and further providing the drive wheel and the elongate tension member, wherein the support structure, the drive wheel and the elongate tension member are as described above are configured, and mounting the deflection control mechanism. The support structure can have a stack of plates as described above, wherein for example the base plate is designed as a metal plate and at least one plastic plate is stacked on top. The stack of plates may further include a separator plate, another base plate which is another metal plate, and at least one other plastic plate.
Der Schritt des Montierens des Ablenksteuerungsmechanismus kann die Schritte des Aufeinanderstapelns der Platten und das Verbinden des Plattenstapels mit anderen Elementen der Stützstruktur wie einem Handstückkörper und/oder einer Käfigstruktur, die eine Achse des Antriebsrads hält, umfassen. Der Schritt des Aufeinanderstapelns der Platten kann den Schritt des Einführens der jeweiligen distalen Endabschnitte der Basisplatte und der weiteren Basisplatte in jeweilige Ausschnitte eines Rahmenelements aufweisen, das im Wesentlichen senkrecht zu der Basisebene angeordnet ist, wodurch mindestens eine der Kunststoffplatten zwischen der Basisplatte und der weiteren Basisplatte eingeklemmt wird, wodurch der Plattenstapel ohne weitere Verbindungselemente zusammengehalten werden kann und eine Unterbaugruppe bildet. Diese Unterbaugruppe wird wie oben beschrieben mit anderen Elementen der Stützstruktur wie dem Handstückkörper und/oder der Käfigstruktur verbunden. Somit lässt sich die Montage des Ablenksteuerungsmechanismus weiter erleichtern.The step of assembling the deflection control mechanism may include the steps of stacking the plates together and connecting the stack of plates to other elements of the support structure such as a handpiece body and/or a cage structure holding an axle of the drive wheel. The step of stacking the plates on top of each other may include the step of inserting the respective distal end portions of the base plate and the further base plate into respective cutouts of a frame member arranged substantially perpendicular to the base plane, whereby at least one of the plastic plates is sandwiched between the base plate and the further base plate is clamped, whereby the plate stack can be held together without further fasteners and forms a subassembly. This subassembly is connected to other elements of the support structure such as the handpiece body and/or the cage structure as described above. Thus, assembly of the deflection control mechanism can be further facilitated.
Bevor die Platten aufeinandergestapelt werden, kann die Basisplatte entsprechend aus einer Vielzahl von Basisplatten ausgewählt oder maschinell herstellt werden, so dass eine Längsposition des feststehenden Anschlags mindestens ungefähr an einen zulässigen Längsbewegungsbereich der Steuerungsdrähte des flexiblen Schafts angepasst ist; dasselbe kann für die weitere Basisplatte gelten. Falls das bewegliche Anschlagelement verstellbar mit dem Befestigungselement des jeweiligen Koppelabschnitts des lang erstreckten Zugelements verbunden oder verstellbar damit verbindbar ist, kann eine Längsposition des beweglichen Anschlagelements bezüglich des jeweiligen Befestigungselements für die Feinanpassung an den zulässigen Bewegungsbereich der Steuerungsdrähte verstellt werden. Auf diese Weise kann ein besonders einfaches und kostengünstiges Verfahren zum Montieren eines flexiblen Endoskops bereitgestellt werden.Before the plates are stacked, the base plate may be appropriately selected from a plurality of base plates or machined such that a longitudinal position of the fixed stopper is at least approximately matched to an allowable longitudinal movement range of the control wires of the flexible shaft; the same can apply to the further base plate. If the movable stop element adjustable with the fastener of the respective Koppe l portion of the elongate pulling element is connected or adjustably connectable thereto, a longitudinal position of the movable stop element can be adjusted with respect to the respective fastening element for fine adjustment to the allowable range of movement of the control wires. In this way, a particularly simple and cost-effective method for mounting a flexible endoscope can be provided.
Der Ablenksteuerungsmechanismus kann weitere Merkmale wie einen Bremsmechanismus umfassen, wie er aus der gemeinsam anhängigen Patentanmeldung „Deflection control mechanism for a steerable flexible endoscope, steerable flexible endoscope, and method for controlling a flexible endoscope“ (internes Aktenzeichen P01722) bekannt ist, und/oder weitere Einzelheiten umfassen, wie sie aus der gemeinsam anhängigen Patentanmeldung „Deflection control mechanism for a steerable flexible endoscope, steerable flexible endoscope, endoscope assembly set, and method for assembling a flexible endoscope“ (internes Aktenzeichen P01723) bekannt sind, die beide von demselben Anmelder am selben Tag wie die vorliegende Anmeldung eingereicht worden sind und hiermit unter Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung eingegliedert sind.The deflection control mechanism may include other features such as a braking mechanism as known from co-pending patent application "Deflection control mechanism for a steerable flexible endoscope, steerable flexible endoscope, and method for controlling a flexible endoscope" (internal file number P01722) and/or further details include as known from co-pending patent application "Deflection control mechanism for a steerable flexible endoscope, steerable flexible endoscope, endoscope assembly set, and method for assembling a flexible endoscope" (internal file number P01723), both by the same applicant filed on the same date as the present application and are hereby incorporated by reference into the present application.
Die oben erwähnten und unten beschriebenen Merkmale der Erfindung gelten nicht nur in den erwähnten Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder alleine, ohne dass der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung verlassen wird.The features of the invention mentioned above and described below apply not only in the combinations mentioned, but also in other combinations or alone, without departing from the scope of protection of the present invention.
Weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung gehen aus den Figuren und aus der Beschreibung einer bestimmten Ausführungsform, die folgt, hervor.
-
1 zeigt ein lenkbares flexibles Endoskop in einer Gesamtansicht; -
2 zeigt einen Ablenksteuerungsmechanismus nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; -
3 zeigt den Ablenksteuerungsmechanismus wie in2 , jedoch in einer vergrößerten, horizontalen Längsschnittansicht; -
4 zeigt einen proximalen Teil des Ablenksteuerungsmechanismus aus2 in einer vergrößerten, vertikalen Längsschnittansicht; -
5 zeigt den Ablenksteuerungsmechanismus aus2 in einer vergrößerten Querschnittsansicht; -
6 zeigt eine Anordnung von gestapelten Platten des Ablenksteuerungsmechanismus auf2 in einer Perspektivansicht; -
7 zeigt den Ablenksteuerungsmechanismus aus2 aus einer distalen Richtung; -
8 zeigt die distale Seite der Anordnung aus gestapelten Platten aus6 mit dem Rahmenelement in Durchsicht; -
9 zeigt Elemente eines Anordnungssatzes des Ablenksteuerungsmechanismus aus2 -9 .
-
1 shows a steerable flexible endoscope in an overall view; -
2 Fig. 12 shows a deflection control mechanism according to an embodiment of the present invention; -
3 shows the deflection control mechanism as in FIG2 , but in an enlarged, horizontal longitudinal sectional view; -
4 Figure 12 shows a proximal part of the deflection control mechanism2 in an enlarged vertical longitudinal sectional view; -
5 shows the deflection control mechanism2 in an enlarged cross-sectional view; -
6 Figure 12 shows an arrangement of stacked plates of the deflection control mechanism2 in a perspective view; -
7 shows the deflection control mechanism2 from a distal direction; -
8th Figure 12 shows the distal side of the stacked plate assembly6 with the frame element in view; -
9 Fig. 12 shows elements of a set of assemblies of the deflection control mechanism2 -9 .
Wie schematisch in
An seinem distalen Ende umfasst der flexible Schaft 30 einen lenkbaren Abschnitt 31. Der lenkbare Abschnitt 31 kann einen distalen Endabschnitt des Schafts 30 bilden oder, wie in
Zur Steuerung der Ablenkung des lenkbaren Abschnitts 31 sind zwei gegenwirkende Steuerungsdrähte (in
Außerdem zeigt
Die Kette 58 kann somit als ein flexibler Abschnitt eines Zugelements gelten, der das Antriebsrad (Ritzel 59) in Eingriff nimmt. Durch Drehung des Ritzels 59 werden beide Enden der Kette 58 und durch Elemente 52 und 56 und entsprechende Elemente 52' bzw. 56' gebildete verbundene Koppelabschnitte in entgegengesetzte Richtungen bewegt, wodurch eine entsprechende entgegengesetzte Bewegung der Steuerungsdrähte 37, 37' bewirkt wird. Auf diese Weise kann die Ablenkung des lenkbaren Abschnitts 31 des Endoskops 10 in einer ersten Ebene gesteuert werden (siehe
In dem vorliegenden Beispiel umfasst der Ablenksteuerungsmechanismus 29 zwei Lagen 50, 60 - eine obere Lage 50, die zum Steuern der Ablenkung des lenkbaren Abschnitts 31 in der ersten Ebene durch hin- und hergehende Längsbewegung des oberen Paars Steuerungsdrähte 37, 37' ausgestaltet ist, und eine untere Lage 60, die zum Steuern einer Ablenkung des lenkbaren Abschnitts 31 in einer zweiten, senkrecht zu der ersten Ebene verlaufenden Ebene durch hin- und hergehende Längsbewegung der unteren Steuerungsdrähte (von denen nur Steuerungsdraht 38 in
Während der Montage des Endoskops lässt sich eine Längsposition des Anschlagblocks 56 bezüglich des Befestigungsblocks 52 durch Drehen des Anschlagsblocks 56 verstellen, wodurch er in proximaler oder distaler Richtung auf der Gewindestange 55 vorgeschoben wird. Während des Betriebs des Ablenksteuerungsmechanismus wird der rechteckige Block 52 in einem entsprechend geformten Kanal geführt und somit am Drehen gehindert; der Anschlagblock 56 wird in demselben Kanal wie der Befestigungsblock 52 geführt, so dass die Drehung des Anschlagblocks 56 verhindert wird und die Längsposition des Anschlagblocks 56 bezüglich des Befestigungsblocks 52 festgelegt ist. Der Befestigungsblock 52' und der verstellbare Anschlagblock 56', die sich auf den anderen des oberen Paars Steuerungsdrähte 37, 37' beziehen, sind entsprechend ausgestaltet, wie auch die jeweiligen Elemente der unteren Lage 60 (in
Wie weiter in
Wie aus
Die Anordnung von aufgestapelten Platten ist in
Die Darstellung in
Wie aus
Die Metallplatte 77 der unteren Lage 60 ruht auf einem erhöhten Abschnitt 40a des Körpers 40. Der Stapel aus Platten 70, 71, 72, 75, 76, 77 ist über den Bolzen 73 und die Schrauben 74, 85 an dem Körper 40 befestigt. Der erhöhte Abschnitt 40a ist an einem Stufenabschnitt 40b ausgebildet, der seinerseits an einem Verstärkungsabschnitt 40c des Körpers 40 vorgesehen ist. Der Verstärkungsabschnitt 40c dient dazu, die Steifigkeit des Körpers 40 und des Stapels aus Platten 70, 71, 72, 75, 76, 77 zu verbessern. Der Verstärkungsabschnitt 40c ist in einem distalen Abschnitt des Körpers 40 ausgeschnitten und an lateralen Seiten des Stufenabschnitts 40b in einem weiteren Abschnitt des Körpers 40 ausgespart, wie in
Das Rahmenelement 78 weist ferner seitliche Ausschnitte 83, 83', 84, 84' auf, die durch im Wesentlichen halbkreisförmige Ausschnitte gebildet sind, die in die lateralen Seiten des Rahmenelements 78 geschnitten sind (siehe
Die die seitlichen Ausschnitte 83, 83', 84, 84' bildenden halbkreisförmigen Aussparungen sind so maschinell bearbeitet, dass ihre jeweiligen Achsen auf die proximalen Endabschnitte einer jeweiligen der Drahtspulen 35, 35', 36, 36' und die jeweiligen Steuerungsdrähte 37, 37', 38, 38' ausgerichtet sind, um ein Knicken der Steuerungsdrähte 37, 37', 38, 38' zu vermeiden und Verschleiß zu minimieren. Die rechteckigen proximalen Endstücke 51a, 51a' der Drahtspulenhalterungen 51, 51' kontaktieren mit einer jeweiligen Seitenfläche die entsprechenden lateralen Seitenflächen der Kunststoffplatten 70, 72, so dass eine Drehung der Drahtspulenhalterungen 51, 51' gehemmt wird. Zur Vermeidung von Drehung liegen auf ähnliche Weise die rechteckigen proximalen Endstücke 61a, 61a' der Drahtspulenhalterungen 61, 61' der unteren Lage 60 mit ihren jeweiligen Seitenflächen an den lateralen Seitenflächen der Kunststoffplatte 70 und vorzugsweise des erhöhten Abschnitts 40a des Körpers 40 an.The semicircular recesses forming the
Die Metallplatten 71, 77, die Kunststoffplatten 70, 72, 76 und die Trennplatte 75 sind in
Zum Montieren eines flexiblen Endoskops 10 gemäß einem beispielhaften Verfahren sind ein Ablenksteuerungsmechanismus 29 und ein flexibler Schaft 30 vorgesehen. Zum Montieren des Ablenksteuerungsmechanismus 29 sind die Metallplatten 71, 77, die Kunststoffplatten 70, 72, 76, die Trennplatte 75, das Rahmenelement 78 und ein oder mehrere Bolzen 73 vorgesehen, wie in
Die Platten 70, 71, 72, 75, 76, und 77 sind aufeinander aufgestapelt und die distalen Endabschnitte (Haken 71a, 77a) der Metallplatten 71, 77 sind in die Ausschnitte 81, 82 des Rahmenelements 78 eingeführt, so dass die Platten 72, 75, 76 zwischen den Metallplatten 71, 77 eingeklemmt sind. Das Stapeln und Ausrichten der Platten 70, 71, 72, 75, 76, und 77 kann durch Ausrichtungsmerkmale wie Vorsprünge und/oder Ausschnitte der Platten unterstützt werden. Die durch den Stapel aus Platten 70, 71, 72, 75, 76, 77 gebildete Unterbaugruppe wird somit durch das Rahmenelement 78 zusammengehalten. Der Stapel kann ferner stabilisiert werden, indem ein oder mehrere Bolzen 73 in jeweilige Bohrungen eingeführt werden.The
Danach wird der Stapel aus Platten 70, 71, 72, 75, 76, 77 auf den erhöhten Abschnitt 40a des Körpers 40 platziert und durch Schrauben 74, 85 an dem Körper 40 befestigt. Die Drahtspulenhalterungen 51, 51', 61, 61' werden mit ihren Hüllen 51c, 51c', 61c, 61c' in einen jeweiligen der seitlichen Ausschnitte 83, 83', 84, 84' eingeführt. Ferner werden die oben genannten weiteren Elemente der Stützstruktur montiert, die Antriebsräder (Ritzel 59, 69) werden montiert und die lang erstreckten Zugelemente werden mit den Antriebsrädern in Eingriff gebracht, um den wie oben beschrieben ausgestalteten Ablenksteuerungsmechanismus zusammenzubauen.Thereafter, the stack of
Falls die Längsposition der Schultern 80, 80', 90, 90' der Metallplatten 71, 77 präzise oder mit hinreichender Genauigkeit an den zulässigen Bewegungsbereich der Steuerungsdrähte 37, 37', 38, 38' des flexiblen Schafts 30 angepasst ist, sind keine weiteren Maßnahmen zum Verstellen des Ablenksteuerungsmechanismus 29 zu ergreifen. Falls die Längsposition der Schultern 80, 80', 90, 90' der Metallplatten 71, 77 hingegen nur annähernd und nicht hinreichend genau an den zulässigen Bewegungsbereich der Steuerungsdrähte 37, 37', 38, 38' angepasst ist, können die Anschlagblöcke 56, 56', 66 an der jeweiligen Gewindestange 55, 55', 65, 65' gedreht werden, um die Bewegungsgrenze der jeweiligen Steuerungsdrähte 37, 37', 38, 38' feineinzustellen. Dazu kann die Anordnung aus gestapelten Platten 70, 71, 72, 75, 76, 77 teilweise auseinandergebaut werden, oder die Anschlagblöcke 56, 56', 66 können seitlich aus einem jeweiligen Führungskanal herausgezogen werden. Nach dem Verstellen wird der Stapel der Platten 70, 71, 72, 75, 76, 77 wieder befestigt, wie beschrieben, oder die Anschlagblöcke 56, 56', 66 werden wieder in den jeweiligen Führungskanal eingeführt. Abschließend kann ein inneres Halbschalengehäuse 45 montiert werden, das den Ablenksteuerungsmechanismus an einer oberen und an lateralen Seiten abdeckt. Somit lässt sich der Ablenksteuerungsmechanismus unter Einsatz kostengünstiger und einfacher Komponenten leicht montieren und an einen bestimmten flexiblen Schaft 30 anpassen.If the longitudinal position of the
Der Ablenksteuerungsmechanismus ist mit einem proximalen Ende des lang erstreckten flexiblen Schafts 30 verbunden, wobei die proximalen Enden der Drahtspulen 35, 35', 36, 36' in den Drahtspulenhalterungen 51, 51', 52, 52' montiert sind und die proximalen Enden der Steuerungsdrähte 37, 37', 38, 38' in den jeweiligen Befestigungsblöcken 52, 52', 62, 62' befestigt sind. In einem nachfolgenden oder vorherigen Schritt kann der Ablenksteuerungsmechanismus 29 mit einem Gehäuse eines Handstücks 20 des Endoskops10 abgedeckt oder in das Handstück 20 eingeführt werden.The deflection control mechanism is connected to a proximal end of the elongate
In der obigen Beschreibung beziehen sich die Begriffe „obere/r/s“ und „untere/r/s“ auf die Ausrichtung des Handstücks 20 und des Ablenksteuerungsmechanismus 29, wie sie in den Figuren gezeigt werden. Eine beliebige andere Ausrichtung kann durch einen Benutzer gemäß Anforderungen während der Verwendung gewählt werden.In the above description, the terms "upper" and "lower" refer to the orientation of the
Aus Übersichtlichkeitsgründen werden nicht alle Bezugszahlen in allen Figuren angezeigt. Wenn eine Bezugszahl nicht ausdrücklich in der Beschreibung einer Figur erwähnt wird, hat sie dieselbe Bedeutung wie in den anderen Figuren.For the sake of clarity, not all reference numbers are shown in all figures. If a reference number is not expressly mentioned in the description of a figure, it has the same meaning as in the other figures.
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
- Flexibles EndoskopFlexible endoscope
- 2020
- Handstückhandpiece
- 2121
- Gehäusecasing
- 2222
- Handradhandwheel
- 2323
- Handradhandwheel
- 2424
- Knopfbutton
- 2525
- Tastebutton
- 2626
- VerbinderInterconnects
- 2727
- Lichtkabellight cable
- 2828
- Instrumentenportinstrument port
- 2929
- Ablenksteuerungsmechanismusdeflection control mechanism
- 3030
- Schaftshaft
- 3131
- Lenkbarer AbschnittSteerable section
- 3232
- Endkappeend cap
- 3333
- Schwenkelementswivel element
- 35, 35'35, 35'
- Hüllecovering
- 36, 36'36, 36'
- Hüllecovering
- 37, 37'37, 37'
- Steuerungsdrahtcontrol wire
- 38, 38'38, 38'
- Steuerungsdrahtcontrol wire
- 4040
- Körperbody
- 40a40a
- Erhöhter AbschnittElevated section
- 40b40b
- Stufenabschnittstep section
- 40c40c
- Verstärkungsabschnittreinforcement section
- 4141
- Dichtungsringsealing ring
- 4242
- Hebellever
- 4343
- Achseaxis
- 4444
- KäfigCage
- 44a44a
- Käfigkörpercage body
- 44b44b
- Schraubescrew
- 4545
- Halbschalengehäusehalf-shell housing
- 4646
- Schaftshaft
- 4747
- Schaftshaft
- 4848
- Kugellagerball-bearing
- 4949
- Kugellagerball-bearing
- 5050
- Obere SchichtUpper layer
- 51, 51'51, 51'
- DrahtspulenhalterungWire Spool Bracket
- 51a, 51a'51a, 51a'
- Proximales EndstückProximal end piece
- 51b, 51b'51b, 51b'
- Distales EndstückDistal tail
- 51c, 51c'51c, 51c'
- Hüllecovering
- 52, 52'52, 52'
- Blockblock
- 53, 53'53, 53'
- Bohrungdrilling
- 54, 54'54, 54'
- Pressklemmeferrule
- 55, 55'55, 55'
- Stangepole
- 56, 56'56, 56'
- Blockblock
- 57, 57'57, 57'
- Scharnierhinge
- 5858
- KetteChain
- 5959
- Ritzelpinion
- 6060
- Untere SchichtLower class
- 61, 61'61, 61'
- DrahtspulenhalterungWire Spool Bracket
- 61a, 61a'61a, 61a'
- Proximales EndstückProximal end piece
- 61b, 61b'61b, 61b'
- Distales EndstückDistal tail
- 61c, 61c'61c, 61c'
- Hüllecovering
- 62, 62'62, 62'
- Blockblock
- 6565
- Stangepole
- 6666
- Blockblock
- 6767
- Scharnierhinge
- 6868
- KetteChain
- 6969
- Ritzelpinion
- 7070
- Kunststoffplatteplastic plate
- 7171
- Metallplattemetal plate
- 71a71a
- Hakenhook
- 7272
- Kunststoffplatteplastic plate
- 7373
- Bolzenbolt
- 7474
- Schraubescrew
- 7575
- Trennplattepartition plate
- 7676
- Kunststoffplatteplastic plate
- 7777
- Metallplattemetal plate
- 77a77a
- Hakenhook
- 7878
- Rahmenelementframe element
- 80, 80'80, 80'
- Schultershoulder
- 8181
- Ausschnittcutout
- 8282
- Ausschnittcutout
- 83, 83'83, 83'
- Ausschnittcutout
- 84, 84'84, 84'
- Ausschnittcutout
- 8585
- Schraubescrew
- 90, 90'90, 90'
- Schultershoulder
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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- EP 3222195 A1 [0008]EP 3222195 A1 [0008]
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- 2021-07-05 WO PCT/EP2021/068516 patent/WO2022008445A1/en unknown
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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