DE102021109022A1

DE102021109022A1 - Schaft für ein flexibles Endoskop oder für ein flexibles endoskopisches Instrument

Info

Publication number: DE102021109022A1
Application number: DE102021109022.9A
Authority: DE
Inventors: Alexander Fuchs; Tobias Lottes
Original assignee: Karl Storz SE and Co KG
Current assignee: Karl Storz SE and Co KG
Priority date: 2021-04-12
Filing date: 2021-04-12
Publication date: 2022-10-13
Also published as: EP4322815A2; WO2022218931A3; WO2022218931A2; US20240122458A1

Abstract

Eine erfindungsgemäßer Schaft (2) für ein flexibles Endoskop (1) oder für ein flexibles endoskopisches Instrument umfasst einen ersten Schaftabschnitt (3) und einen distalseitig des ersten angeordneten zweiten Schaftabschnitt (4), wobei der zweite Schaftabschnitt (4) mittels mindestens eines innerhalb des zweiten Schaftabschnitts (4) verlaufenden Zugelements abwinkelbar ist, wobei der zweite Schaftabschnitt (4) eine Stützstruktur (20) aufweist und wobei zwischen einem distalen Endbereich des ersten Schaftabschnitts (4) und einem proximalen Endbereich der Stützstruktur (20) ein Adapter (30) angeordnet ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Montieren eines Schafts (2) für ein flexibles Endoskop (1) oder für ein flexibles endoskopisches Instrument sowie ein flexibles Endoskop (1) und ein flexibles endoskopisches Instrument.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schaft für ein flexibles Endoskop oder für ein flexibles endoskopisches Instrument nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, ein Verfahren zum Montieren eines solchen Schafts sowie ein flexibles Endoskop und ein flexibles endoskopisches Instrument mit einem derartigen Schaft.
Flexible Endoskope weisen einen flexiblen lang erstreckten Schaft auf, der zur Einführung in einen Hohlraum, etwa einen körperinneren Hohlraum oder einen Hohlraum eines technischen Objekts, geeignet ist. Im Bereich des distalen (d.h. benutzerfernen) Endes des Endoskopschafts ist eine Abbildungsoptik angeordnet, um ein Bild einer Szene in dem Hohlraum zu erzeugen, wobei gemäß einer verbreiteten Bauart im distalen Endbereich ein elektronischer Bildaufnehmer zum Aufnehmen des Bilds angeordnet ist, dessen Signale über innerhalb des Schafts verlaufende elektrische Leitungen zum proximalen (d.h. benutzernahen) Endbereich des Schafts übertragen werden. In der Regel umfasst das flexible Endoskop ferner ein Beleuchtungssystem zur Ausleuchtung des zu beobachtenden Hohlraums. Weiterhin kann der Endoskopschaft einen oder mehrere Arbeitskanäle zur Durchführung von endoskopischen Arbeitsinstrumenten vom proximalen zum distalen Endbereich des Schafts sowie Saug- und Spülkanäle enthalten.
Es sind auch endoskopische Instrumente bekannt, die einen flexiblen lang erstreckten Schaft umfassen, der ebenfalls zur Einführung in einen solchen Hohlraum geeignet ist. Ein derartiges flexibles endoskopisches Instrument kann zur Durchführung von Manipulationen in dem Hohlraum verwendbar sein und hierfür beispielsweise als Fassinstrument zum Greifen und Manipulieren von Gewebe oder Gegenständen in dem körperinneren Hohlraum bzw. in dem Hohlraum eines technischen Objekts ausgebildet sein. Hierfür ist am distalen Ende des flexiblen Schafts ein Werkzeug angeordnet, das über ein innerhalb des Schafts verlaufendes Übertragungsmittel vom proximalen Ende des Schafts her bedient werden kann. Ein solches flexibles endoskopisches Instrument weist in der Regel keine eigene Optik zur Aufnahme eines endoskopischen Bildes auf, kann aber insbesondere gemeinsam mit einem flexiblen Endoskop verwendbar sein.
Flexible Endoskope sowie flexible endoskopische Instrumente werden typischerweise zur Beobachtung oder zur Durchführung von Manipulationen in einem Hohlraum verwendet, der über einen gekrümmten Zugangsweg erreichbar ist oder um beispielsweise den Innenraum eines Organs zu beobachten, das selbst eine gekrümmte Form hat. Dabei kann sich der Schaft aufgrund seiner Flexibilität an die Krümmung des Zugangswegs bzw. Organs anpassen. Häufig ist es allerdings wünschenswert, das distale Ende des Schafts, d.h. die Spitze des Endoskops bzw. des endoskopischen Instruments, aktiv abwinkeln zu können, um die Einführung des Endoskops bzw. des endoskopischen Instruments durch einen nicht geradlinig verlaufenden Kanal zu erleichtern, um die Spitze innerhalb eines Hohlraums in einer seitlichen Richtung bewegen zu können und um die Blickrichtung der Abbildungsoptik bzw. die Ausrichtung eines Werkzeugs verändern zu können. Hierfür weist der Schaft einen steuerbaren Abschnitt, insbesondere einen steuerbaren Endabschnitt, auf, der aktiv um einen gewünschten Betrag in eine gewünschte Richtung abgewinkelt werden und hierfür vom proximalen Ende des Endoskops bzw. des endoskopischen Instruments her gesteuert werden kann.
Um eine steuerbare Abwinkelung eines Schafts eines flexiblen Endoskops bzw. eines flexiblen endoskopischen Instruments zu ermöglichen, ist es bekannt, diesen mit einer Grundstruktur aus hintereinander angeordneten, durch Gelenke schwenkbar miteinander verbundenen Gliedern oder Segmenten auszubilden, die durch im Endoskopschaft geführte Seilzüge bzw. Bowdenzüge betätigt werden können. Die Abwinkelung des steuerbaren Abschnitts aus einer geradlinigen in eine gebogene oder abgewinkelte Form und umgekehrt kann durch axiale Bewegung paarweise gegeneinander wirkender Steuerdrähte oder Zugdrähte gesteuert werden. Zur Betätigung der Zugdrähte können beispielsweise an einer Handhabe des Endoskops bzw. des endoskopischen Instruments angeordnete Handräder oder Drehknöpfe vorgesehen sein. Die Stützstruktur des abwinkelbaren Abschnitts ist typischerweise von einer flexiblen Hülle umschlossen, die mit einer Hülle der übrigen Schaftabschnitte vorzugsweise eine glatte durchgehende Oberfläche bildet.
Die Stützstruktur kann einstückig ausgebildet sein, wobei die einzelnen Segmente durch Foliengelenke miteinander verbunden sein können. Eine derartige einstückige Stützstruktur ist kostengünstig herstellbar und daher insbesondere für flexible Endoskope bzw. flexible endoskopische Instrumente geeignet, die für einmaligen Gebrauch bestimmt sind.
Ein flexibles Endoskop mit einem abwinkelbaren Endabschnitt, der eine einstückige Stützstruktur aufweist, ist aus WO 2014/106511 A1 bekannt. Dabei sind ein distales Endsegment, ein proximales Endsegment und die dazwischengeschalteten Mittelsegmente als einstückig hergestelltes Bauteil ausgebildet. Die einzelnen Segmente sind durch flexible Gelenkmittel miteinander verbunden. Das distale Endsegment umfasst eine Kamera und lichtemittierende Dioden. Das proximale Endsegment weist in seiner Oberfläche eine Mehrzahl von Einschnitten auf, die die Verbindung des abwinkelbaren Abschnitts mit einem Einführschlauch des Endoskops unterstützen. Die Mittelsegmente weisen eine Mehrzahl von Durchgängen auf. Durch zwei Durchgänge, die symmetrisch beidseits einer Ebene der flexiblen Gelenkmittel angeordnet sind, erstrecken sich zwei Zugdrähte. Die Enden der Zugdrähte sind im distalen Endbereich befestigt und sind mit einem Steuerhebel in einem Betätigungsgriff verbunden.
Ein Schaft für ein flexibles Endoskop oder ein endoskopisches Instrument, welcher wenigstens einen ablenkbaren Schaftabschnitt mit einer Stützstruktur, die ein distales Endglied, ein proximales Endglied und zwischen diesen wenigstens ein erstes und ein zweites Zwischenglied umfasst, ist aus der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE ... (internes Aktenzeichen P20043DE) offenbart. Dabei sind das erste und das zweite Zwischenglied voneinander verschieden ausgebildet und einstückig durch wenigstens zwei einander gegenüberliegende Stege miteinander verbunden, welche eine Drehachse definieren, um welche das erste und das zweite Zwischenglied ablenkbar sind. An dem distalen Endglied ist ein Kamerakopf anordenbar, und das proximale Endglied ist mit einem weiteren Schaftabschnitt kraft- und/oder formschlüssig verbindbar.
Es hat sich gezeigt, dass bei den bekannten Schäften für flexible Endoskope bzw. flexible endoskopische Instrumente die Montage nicht optimal ist. So sind insbesondere die Verbindung der Bowdenzüge zur Abwinkelung des steuerbaren Abschnitts und/oder Klebeprozesse bei der Fertigung des steuerbaren Abschnitts bzw. bei der Verbindung des steuerbaren Abschnitts mit einem proximalen Abschnitt des Schafts sowie einem Kamerakopf bzw. einem Endeffektor aufwändig und prinzipiell fehlerträchtig.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schaft für ein flexibles Endoskop oder für ein flexibles endoskopisches Instrument anzugeben, wobei die oben genannten Nachteile möglichst vermieden werden. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, einen derartigen Schaft anzugeben, der hinsichtlich der Montage dahingehend verbessert ist, dass die Verbindung des steuerbaren Abschnitts mit einem proximalen Abschnitt des Schafts sowie einem Kamerakopf bzw. einem Endeffektor vereinfacht und mit erhöhter Prozesssicherheit ermöglicht wird. Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein entsprechendes Verfahren zum Montieren eines solchen Schafts sowie ein flexibles Endoskop und ein flexibles endoskopisches Instrument mit einem derartigen Schaft anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch einen Schaft gemäß Anspruch 1 oder 10 sowie durch ein Verfahren gemäß Anspruch 12 und ein flexibles Endoskop bzw. ein flexibles endoskopisches Instrument gemäß Anspruch 13 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein erfindungsgemäßer Schaft für ein flexibles Endoskop oder für ein flexibles endoskopisches Instrument ist lang erstreckt und zur Einführung in einen Hohlraum, beispielsweise einen körperinneren Hohlraum eines menschlichen oder tierischen Körpers oder einen Hohlraum eines technischen oder eines anderen Objekts, ausgebildet. Der Schaft kann als Teil oder Baugruppe eines flexiblen Endoskops oder eines flexiblen endoskopischen Instruments ausgebildet sein bzw. gemeinsam mit weiteren Komponenten zu einem derartigen Endoskop oder Instrument zusammensetzbar sein. Das flexible Endoskop kann eine an einem proximalen Ende des Schafts angeordnete Handhabe umfassen, die Bedienelemente und/oder Anschlüsse für weitere Geräte, etwa eine Saug- und Spüleinrichtung oder eine Kameraeinheit, aufweisen kann. Das flexible endoskopische Instrument kann einen an einem proximalen Ende des Schafts angeordneten Handgriff mit einem Betätigungselement für ein am distalen Ende des Schafts angeordnetes Werkzeug aufweisen. Das flexible Endoskop bzw. das flexible endoskopische Instrument ist insbesondere zur Verwendung bei medizinischen, insbesondere chirurgischen Eingriffen oder für technische Anwendungen ausgebildet. Vorzugsweise ist der Schaft für einen einmaligen Gebrauch (Single Use) ausgebildet, beispielsweise für ein Einweg-Endoskop bzw. ein Einweg-Instrument.
Der Schaft umfasst einen ersten Schaftabschnitt und einen distalseitig des ersten Schaftabschnitts angeordneten zweiten Schaftabschnitt, der mittels mindestens eines innerhalb des zweiten Schaftabschnitts verlaufenden Zugelements abwinkelbar ist. Der zweite Schaftabschnitt ist somit aktiv abwinkelbar oder steuerbar, insbesondere aktiv krümmbar, während in der Regel der erste Schaftabschnitt zumindest teilweise flexibel ausgebildet, jedoch nicht aktiv krümmbar ist. Insbesondere kann der zweite Schaftabschnitt relativ zu einem distalen Endbereich des ersten Schaftabschnitts aktiv um einen gewünschten Betrag in eine gewünschte Richtung abgewinkelt werden. Die Abwinkelung ist mittels des mindestens einen Zugelements vom proximalen Ende des Endoskops bzw. des endoskopischen Instruments her steuerbar, insbesondere kann die Abwinkelung über ein entsprechendes, mit dem mindestens einen Zugelement verbundenes Betätigungselement an einer am proximalen Ende des Schafts angeordneten Handhabe bzw. eines Handgriffs steuerbar sein. Vorzugsweise ist der zweite Schaftabschnitt mittels zwei oder vier paarweise gegeneinander wirkender Zugelemente, beispielsweise Zugdrähten, die innerhalb des Schafts verschiebbar geführt und im distalen Endbereich des Schafts fixiert sind, abwinkelbar. Der zweite Schaftabschnitt kann als abwinkelbare Endoskopspitze ausgebildet sein.
Der zweite Schaftabschnitt weist erfindungsgemäß eine Stützstruktur auf, die sich innerhalb des zweiten Schaftabschnitts in einer Längsrichtung des Schafts erstreckt. Die Stützstruktur, die auch als Artikulation bezeichnet werden kann, ist abwinkelbar bzw. krümmbar und wird hierfür insbesondere durch eine Mehrzahl von in einer Längsrichtung des Schafts aufeinander folgende und miteinander über Foliengelenke, die auch als Filmscharniere bezeichnet werden können, verbundene Segmente oder Glieder gebildet. Die Stützstruktur ist vorzugsweise einstückig ausgebildet, insbesondere einteilig; eine solche einstückige Stützstruktur kann beispielsweise in einem Stück, d.h. einteilig, gefertigt sein oder auch durch stoffschlüssige Verbindung der Segmente miteinander hergestellt worden sein. Hier und im Folgenden beziehen sich die Ausdrücke „Längsachse“, „axial“ und „Längsrichtung“ auf einen jeweiligen Teilabschnitt des Schafts, beispielsweise auf ein jeweiliges Segment der Stützstruktur.
Der Schaft kann weitere Schaftabschnitte umfassen, insbesondere kann distalseitig des zweiten Schaftabschnitts ein starrer Endabschnitt oder ein Kopf angeordnet sein, der beispielsweise bei einem Schaft eines Endoskops als Kamerakopf bzw. bei einem Schaft eines endoskopischen Instruments als Endeffektor mit einem Werkzeug ausgebildet sein kann.
Durch den ersten und den zweiten Schaftabschnitt können Leitungen und/oder Kanäle verlaufen, beispielsweise elektrische Leitungen zur Versorgung elektronischer Bauteile des Kamerakopfs und zur Signalübertragung, Arbeitskanäle zur Durchführung von Arbeitsinstrumenten, sowie Spül- und/oder Saugkanäle oder Steuerelemente für distal angeordnete Werkzeuge. Das mindestens eine Zugelement ist vorzugsweise durch den ersten Schaftabschnitt bis zu dessen proximalem Ende geführt, wo eine Handhabe bzw. ein Handgriff mit einem Betätigungselement zur Steuerung des abwinkelbaren Abschnitts mit dem Schaft verbunden werden kann.
Erfindungsgemäß ist zwischen einem distalen Endbereich des ersten Schaftabschnitts und einem proximalen Endbereich der Stützstruktur ein Adapter angeordnet. Der Adapter ist somit sowohl mit dem distalen Endbereich des ersten Schaftabschnitts als auch mit dem proximalen Endbereich der Stützstruktur, insbesondere mit einem proximalen Endsegment der Stützstruktur, verbunden. Der erste Schaftabschnitt kann einen Schaftschlauch aufweisen, mit dessen distalem Ende der Adapter verbunden ist, und der zweite Schaftabschnitt kann einen Deckschlauch aufweisen, der die Stützstruktur einschließlich des mindestens einen Zugelements umschließt und mit dem Adapter verbunden ist. Der Schaftschlauch des ersten Schaftabschnitts und der Deckschlauch des zweiten Schaftabschnitts bilden eine äußere Oberfläche des Schafts, die vorzugsweise vom zweiten in den ersten Schaftabschnitt glatt übergehend ausgebildet ist. Der Adapter ist insbesondere als separates Bauteil ausgebildet, das separat von der vorzugsweise einstückigen, insbesondere einteiligen Stützstruktur und separat von Bauteilen des ersten Schaftabschnitts hergestellt wird; alternativ kann der Adapter mit der Stützstruktur einstückig ausgeführt und etwa in einem einzigen Fertigungsprozess gemeinsam mit dieser herstellbar sein.
Dadurch, dass zwischen die Stützstruktur und den ersten Schaftabschnitt ein Adapter zwischengeschaltet ist, kann die Montage des Schafts des Endoskops bzw. des endoskopischen Instruments vereinfacht werden. Insbesondere kann es hierdurch erleichtert werden, den Schaftschlauch des ersten Schaftabschnitts mit dem proximalen Ende der Stützstruktur zu verbinden und zudem das mindestens eine Zugelement zur Steuerung der Abwinkelung des zweiten Schaftabschnitts anzubinden. Hierdurch kann die Prozesssicherheit bei der Fertigung des Schafts erhöht und der entsprechende Aufwand verringert werden, was insbesondere bei der Fertigung eines für einen einmaligen Gebrauch bestimmten Schafts vorteilhaft ist.
Vorzugsweise ist das Zugelement als Zugelement eines Bowdenzugs ausgebildet, insbesondere als Zugdraht oder Zugseil, der bzw. das nach Art eines Bowdenzugs in einem Bowdenzugmantel geführt ist, wobei ein distales Ende des Bowdenzugmantels im Adapter festgelegt ist. Der Bowdenzugmantel ist durch den ersten Schaftabschnitt bis zu dessen proximalem Ende geführt und kann dort oder in einer Handhabe bzw. einem Handgriff, die bzw. der mit dem proximalen Endbereich des Schafts verbindbar ist, festgelegt sein. Der Zugdraht bzw. das Zugseil des Bowdenzugs ist innerhalb des Bowdenzugmantels durch den ersten Schaftabschnitt sowie in oder an der Stützstruktur durch den zweiten Schaftabschnitt bis zu dessen distalem Ende geführt. Insbesondere können zwei oder vier paarweise, bezogen auf eine Längsachse der Stützstruktur gegenüberliegend geführte Zugelemente zur Steuerung der Abwinkelung des zweiten Schaftabschnitts vorgesehen sein. Durch axiale Verschiebung des mindestens einen Zugelements, beispielsweise durch entgegen gerichtete Verschiebung zweier gegeneinander wirkender Zugelemente, kann die Abwinkelung des zweiten Schaftabschnitts gesteuert werden. Das distale Ende der jeweiligen Bowdenzugmäntel kann beispielsweise in den Adapter eingehängt sein. Dadurch, dass das Zugelement nach Art eines Bowdenzugs in einem Bowdenzugmantel geführt ist, welcher im Adapter festgelegt ist, kann eine sichere und feste Verbindung des Bowdenzugmantels mit dem distalen Ende des ersten Schaftabschnitts und dem proximalen Ende der Stützstruktur des zweiten Schaftabschnitts erreichbar sein und dadurch die Steuerung des zweiten Schaftabschnitts verbessert werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Adapter zumindest abschnittsweise ringförmig mit einer näherungsweise zylindrischen Außenfläche ausgebildet, insbesondere ringförmig geschlossen, beispielsweise hohlzylindrisch, und der Deckschlauch des zweiten Schaftabschnitts ist im Bereich eines proximalen Rands der näherungsweise zylindrischen Außenfläche durch Kleben mit dem Adapter und/oder dem ersten Schaftabschnitt verbunden. Eine Längsachse des Adapters fluchtet näherungsweise mit einer Längsachse des distalen Endbereichs des ersten Schaftabschnitts und mit einer Längsachse des proximalen Endbereichs der Stützstruktur, insbesondere mit einer Längsachse des proximalen Endsegments. Der Deckschlauch des zweiten Schaftabschnitts, der die Stützstruktur mit dem mindestens einen Zugelement umschließt, kann auch den Adapter umschließen und beispielsweise auf der Außenfläche aufliegen. Der Deckschlauch ist durch Kleben mit dem Adapter und/oder mit dem ersten Schaftabschnitt verbunden, wobei eine Klebestelle im Bereich des proximalen Rands der Außenfläche des Adapters angeordnet ist. Die näherungsweise zylindrische Außenfläche weist insbesondere eine solche axiale Erstreckung auf, dass ein ausreichender Abstand zwischen der Klebestelle, wo ein Klebstoff auf- oder eingebracht wird, und einem distalen Rand der Außenfläche des Adapters verbleibt, so dass kein Klebstoff über den distalen Rand der zylindrischen Außenfläche hinausdringt. Die Klebestelle kann beispielsweise eine proximale Stirnfläche des Deckschlauchs sein, die mit dem proximalen Rand der Außenfläche des Adapters abschließen kann und die stumpf mit einer distalen Stirnfläche eines Schaftschlauchs des ersten Schaftabschnitts verklebt ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Klebestelle beispielsweise eine ringförmige Klebefläche umfassen, die einen proximalen Randbereich der Außenfläche des Adapters bildet, und/oder der Deckschlauch kann über einen distalen Endbereich des Schaftschlauchs des ersten Schaftabschnitts gezogen und dort mit diesem verklebt sein. Hierdurch kann ein Eindringen von Klebstoff in einen Innenraum des Adapters oder auch eines proximalen Endsegments der Stützstruktur vermieden werden, wo dieser beispielsweise zu einer Verklebung des Zugdrahts oder Zugseils mit dem Bowdenzugmantel führen könnte. Hierfür ist in der Regel eine axiale Erstreckung der vorzugsweise geschlossenen zylindrischen Außenfläche des Adapters von ca. 2 mm oder mehr ausreichend. Hierdurch kann eine sichere Befestigung des Deckschlauchs bei zugleich erhöhter Prozesssicherheit erreichbar sein.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Adapter einen proximalen Abschnitt auf, der hier auch als Halteabschnitt bezeichnet wird, der in einen distalen Endbereich des Schaftschlauchs des ersten Schaftabschnitts eingeführt ist und auf dessen Oberfläche eine oder mehrere Halterippen zum Halten des Schaftschlauchs angeordnet ist bzw. sind. Die Halterippen sind insbesondere etwa quer zur Längsrichtung gerichtet, können aber auch schräg, beispielsweise schraubenförmig, angeordnet sein. Die Halterippen weisen eine nach außen, vorzugsweise schräg nach distal gerichtete Schneidkante auf, die sich in eine Innenseite des Schaftschlauchs einschneidet und diesen daher fest an dem Adapter hält. Der Halteabschnitt ist vorzugsweise rohrförmig ausgebildet und kann beispielsweise leicht konisch von distal in proximale Richtung zulaufen. Der Halteabschnitt kann einen oder mehrere Längsschlitze aufweisen und dadurch beispielsweise in zwei Hälften geteilt sein, um ein federndes Nachgeben beim Aufschieben des Schaftschlauchs zu ermöglichen. Auf diese Weise kann eine sichere Verbindung des Adapters mit dem Schaftschlauch, ggf. auch ohne Kleben, und somit eine sichere Anbindung des zweiten Schaftabschnitts an den ersten Schaftabschnitt erzielbar sein. Dabei kann durch eine entsprechende Wahl der jeweiligen Außendurchmesser ein glatter, näherungsweise fugenloser Übergang zwischen dem Deckschlauch des zweiten Schaftabschnitts und dem Schaftschlauch des ersten Schaftabschnitts erreicht werden.
In vorteilhafter Weise kann es vorgesehen sein, dass die Stützstruktur ein erstes Material aufweist und der Adapter ein zweites Material aufweist, wobei das zweite Material einen größeren Elastizitätsmodul (E-Modul) als das erste Material hat; insbesondere kann es vorgesehen sein, dass die vorzugsweise einstückige, insbesondere einteilige Stützstruktur aus dem ersten Material gefertigt ist und aus diesem besteht, und dass der Adapter aus dem zweiten Material gefertigt ist und daraus besteht. Vorzugsweise ist der Adapter einteilig ausgebildet. Da die Stützstruktur insgesamt flexibel sein muss und insbesondere mit Foliengelenken ausgebildet ist, ist für die Stützstruktur ein Material vorteilhaft, welches nachgiebig ist und dementsprechend einen relativ kleinen E-Modul hat. Andererseits ist es für die Anwendung des Endoskops bzw. des endoskopischen Instruments, insbesondere für die Einführung in einen Hohlraum durch einen gekrümmten Zugangsweg sowie für die Steuerung der Abwinkelung, vorteilhaft, den Schaftschlauch und damit den ersten Schaftabschnitt relativ steif auszugestalten. Für die Verbindung des Adapters mit dem Schaftschlauch des ersten Schaftabschnitts, insbesondere dafür, dass der Adapter beim Verbinden eine ausreichende Gegenkraft ausübt und der Schaftschlauch fest gehalten wird, ist es daher vorteilhaft, dass der Adapter ein Material mit einem relativ großen E-Modul aufweist. Vorzugsweise sind das erste und das zweite Material jeweils ein Kunststoffmaterial; hierdurch wird eine kostengünstige Fertigung ermöglicht. Beispielsweise kann das erste Material ein Polypropylen mit einem E-Modul von ca. 1400 MPa sein, und das zweite Material ein Polycarbonat mit einem E-Modul von ca. 2400 MPa. Dadurch, dass der Adapter aus einem Material mit einem größeren E-Modul als die Stützstruktur hergestellt ist, kann sowohl eine vorteilhafte Flexibilität des zweiten Schaftabschnitts als auch eine sichere Verbindung mit dem steifer ausgebildeten ersten Schaftabschnitt erreichbar sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Adapter mit einem proximalen Endbereich der Stützstruktur, beispielsweise mit dem proximalen Endsegment, mittels eines Rastmechanismus verbunden, der mindestens eine Rastnase und mindestens einen damit zusammenwirkenden Rasthaken umfasst. Insbesondere können die Rastnase und der Rasthaken zum Verrasten durch eine axiale Bewegung des Adapters relativ zum proximalen Endbereich der Stützstruktur ausgebildet sein. Vorzugsweise weist die mindestens eine Rastnase und/oder der mindestens eine Rasthaken eine Anlaufschräge auf, die ein Schließen der Rastverbindung durch eine axial gerichtete Bewegung ermöglicht. Hierdurch kann die Montage des Schafts weiter vereinfacht werden.
Vorzugsweise ist der Rasthaken näherungsweise L-förmig ausgebildet und weist einen insbesondere axial gerichteten Längsschenkel und einen in Umfangsrichtung des Adapters gerichteten Querschenkel auf, wobei die Rastnase in axialer Richtung hinter den Querschenkel greift und sich zum Verbinden des proximalen Endbereichs der Stützstruktur mit dem Adapter an dem Querschenkel abstützt. Der Querschenkel bildet somit, in axialer Richtung gesehen, einen Hinterschnitt aus, der mit einer entgegen gerichteten axialen Stirnfläche der Rastnase, die somit ebenfalls einen Hinterschnitt bildet, zusammenwirkt. Dadurch, dass sich die Rastnase an dem Hinterschnitt des Querschenkels abstützt, wird es ermöglicht, dass für die Befestigung der Stützstruktur am Adapter eine relativ große Fläche zur Verfügung steht, und hierdurch eine besonders feste und sichere Verbindung gewährleistet ist. Weiterhin vorzugsweise weisen die Rastnase und/oder der Rasthaken eine in radialer Richtung wirkende Anlaufschräge auf. Hierdurch wird es ermöglicht, dass eine Ausweichbewegung des Rasthakens und/oder der Rastnase beim Schließen der Rastverbindung in radialer Richtung erfolgt, beispielsweise radial nach außen, wobei eine geringe Ausweichbewegung ausreichen kann und dennoch mittels der großen zusammenwirkenden Flächen des Hinterschnitts des Querschenkels und der Stirnfläche der Rastnase eine feste Verbindung des proximalen Endbereichs der Stützstruktur mit dem Adapter bewirkt werden kann.
In vorteilhafter Weise kann es vorgesehen sein, dass die Rastnase an einem proximalen Endbereich der Stützstruktur, insbesondere an einer Außenseite des proximalen Endsegments, und der Rasthaken an einer distalen Seite des Adapters angeordnet ist, wobei der Rasthaken über den Längsschenkel an der distalen Seite eines ringförmigen Abschnitts des Adapters angesetzt sein kann. Die proximale Seite des Querschenkels bildet hierbei den Hinterschnitt des Querschenkels, an dem die distale Stirnfläche der Rastnase nach dem Schließen der Rastverbindung anliegt. Vorzugsweise ist die Anlaufschräge an dem Rasthaken angeordnet und in proximaler Richtung abfallend, d.h. in proximaler Richtung mit abnehmendem Radius, ausgebildet. Hierdurch kann die Montage weiter vereinfacht und zugleich eine weiter erhöhte Sicherheit der Verbindung der Stützstruktur mit dem Adapter erreichbar sein.
In besonders vorteilhafter Weise können jeweils ein Rasthaken und eine Rastnase näherungsweise symmetrisch, in Umfangsrichtung beidseits des mindestens einen Zugelements angeordnet sein. Sofern zwei gegeneinander wirkende Zugelemente vorgesehen sind, sind somit zwei Paare von Rasthaken und Rastnasen, also insgesamt vier Rasthaken und vier Rastnasen, vorgesehen. Hierdurch kann es bewirkt werden, dass die Rastverbindung beim Einrasten in Bezug auf die Längsachse sowie in Umfangsrichtung zentriert wird, wodurch die Montage weiter vereinfacht werden kann. Alternativ können beispielsweise drei oder fünf Rasthaken mit jeweils korrespondierenden Rastnasen vorgesehen sein, wodurch ebenfalls eine Zentrierung bewirkt werden kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, der auch unabhängig vom kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs 1 beansprucht wird, umfasst ein Schaft für ein flexibles Endoskop oder für ein flexibles endoskopisches Instrument einen ersten Schaftabschnitt und einen distalseitig des ersten angeordneten zweiten Schaftabschnitt, wobei der zweite Schaftabschnitt mittels mindestens eines innerhalb des zweiten Schaftabschnitts verlaufenden Zugelements abwinkelbar ist und wobei der zweite Schaftabschnitt eine vorzugsweise einstückige, insbesondere einteilige Stützstruktur aufweist. Gemäß diesem Aspekt der Erfindung umfasst der Schaft weiterhin einen distalseitig des zweiten Schaftabschnitts angeordneten Kopf, der bei einem Schaft für ein flexibles Endoskop insbesondere als Kamerakopf und bei einem Schaft für ein flexibles endoskopisches Instrument insbesondere als Endeffektor mit einem Werkzeug ausgebildet ist. Weiterhin gemäß diesem Aspekt der Erfindung weist der Kopf eine Querwand auf, die mindestens eine in Längsrichtung durchgehende Einführöffnung bildet, durch die das mindestens eine Zugelement hindurchgeführt ist, wobei das mindestens eine Zugelement distalseitig an der Querwand gehalten ist und wobei ein in Querrichtung neben dem Zugelement verbleibender Teil der Einführöffnung durch einen distalseitigen Vorsprung der Stützstruktur zumindest teilweise ausgefüllt und somit verschlossen ist. Die Einführöffnung kann eine Öffnung innerhalb der Querwand sein oder eine Öffnung, die zwischen einem Rand der Querwand, insbesondere einer Ausnehmung der Querwand, und einer Außenwand des Kopfs, welche beispielsweise eine zylindrische Hülse sein kann, gebildet wird. Die Einführöffnung umfasst einen Einführbereich und einen Haltebereich, wobei das mindestens eine Zugelement durch den Haltebereich der Einführöffnung verläuft und distalseitig der Querwand an dieser gehalten ist. Das mindestens eine Zugelement kann beispielsweise ein Zugdraht sein, auf dessen distalen Endbereich eine Endhülse aufgecrimpt ist, mit der der Zugdraht distalseitig der Querwand eingehängt ist. Der verbleibende Teil der Einführöffnung, nämlich der Einführbereich, wird gemäß diesem Aspekt der Erfindung zum Fixieren des Zugelements durch den in distaler Richtung am distalen Endbereich der Stützstruktur, beispielsweise an einem distalen Endsegment der Stützstruktur, ausgebildeten distalseitigen Vorsprung zumindest teilweise ausgefüllt und dadurch verschlossen.
Hierdurch kann es auf einfache und sichere Weise ermöglicht werden, den Kopf separat von der Stützstruktur zu fertigen und das mindestens eine Zugelement, beispielsweise zwei gegeneinander wirkende Zugdrähte, in den bereits vormontierten Kopf einzusetzen, wobei diese durch Ansetzen des Kopfs an die Stützstruktur durch den Vorsprung automatisch gegen Herausziehen gesichert werden. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn der Kopf ein Kamerakopf ist, da dieser aufgrund der darin enthaltenen elektronischen Komponenten, wie dem elektronischen Bildaufnehmer und ggf. LEDs zur Beleuchtung des Hohlraums, vorzugsweise getrennt von der Stützstruktur und dem ersten und dem zweiten Schaftabschnitt gefertigt wird und daher nachträglich montiert werden muss.
Vorzugsweise bildet ein distaler Endbereich der Stützstruktur mit einem proximalen Endbereich des Kopfs eine näherungsweise geschlossene, insbesondere ringförmig geschlossene, Mantelfläche, wobei im Bereich des distalen Rands der Mantelfläche der Deckschlauch des zweiten Schaftabschnitts mit dem Kopf durch Kleben verbunden ist. Beispielsweise kann der Deckschlauch mit seiner distalen Stirnfläche stumpf auf eine proximale Seite des Kopfs, an der die Mantelfläche ansetzt, bzw. auf eine proximale Stirnfläche der Hülse, die die Außenwand des Kopfs bildet und die mit dem distalen Rand der Mantelfläche abschließen kann, und/oder mit seinem distalen Endbereich auf einen distalen Endbereich der Mantelfläche aufgeklebt sein. Insbesondere hat die Mantelfläche eine axiale Erstreckung von ca. 1,5 mm oder mehr, wodurch es ermöglicht werden kann, dass eine Klebestelle, wo ein Klebstoff zwischen den Deckschlauch und den Kopf bzw. die Mantelfläche eingebracht wird, von einem proximalen Rand der Mantelfläche ausreichend weit entfernt ist, so dass ein Eindringen von Klebstoff in das Innere des Kopfs bzw. der Stützstruktur sicher vermieden werden kann. Insbesondere kann der proximale Endbereich des Kopfs derart in das distale Endsegment der Stützstruktur einsetzbar sein, dass eine im Wesentlichen ringförmig geschlossene Mantelfläche mit einer ausreichenden axialen Erstreckung gebildet wird. Hierdurch kann die Prozesssicherheit weiter erhöht werden und durch entsprechende Wahl des Außendurchmessers des Deckschlauchs und der Abdeckung des Kopfs ein weitestgehend glatter Übergang der äußeren Oberfläche des Schafts zwischen dem Kopf und dem zweiten Schaftabschnitt erreichbar sein.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Montieren eines Schafts für ein flexibles Endoskop oder für ein flexibles endoskopisches Instrument. Zum Montieren eines Schafts für ein flexibles Endoskop werden eine Stützstruktur, ein Adapter und ein als Kamerakopf ausgebildeter Kopf bereitgestellt, die jeweils wie oben beschrieben ausgebildet sind; sofern es sich um ein flexibles endoskopisches Instrument handelt, wird als Kopf ein geeignet ausgestalteter Endeffektor bereitgestellt. Ferner wird mindestens ein Paar von Zugdrähten bereitgestellt.
Auf die distalen Enden der Zugdrähte werden Endhülsen aufgecrimpt, und die distalen Enden der Zugdrähte werden mit den Endhülsen in axialer Richtung durch die entsprechenden Einführöffnungen des Kopfs eingeführt und hinter der Querwand eingehängt. Sodann wird das distale Endsegment der Stützstruktur derart aus proximaler Richtung an den Kopf angesetzt, dass die distalseitigen Vorsprünge der Stützstruktur in die Einführöffnungen des Kopfs eingreifen und diese zumindest teilweise ausfüllen, so dass die Zugdrähte mit den Endhülsen hinter die Querwand einrasten und dadurch im Kopf fixiert sind. Der Adapter wird aus proximaler Richtung an das proximale Endsegment angesetzt, wobei die Rastverbindung durch Einrasten der Rasthaken und Rastnasen geschlossen wird.
Die Zugdrähte sind vorzugsweise bereits zuvor an der oder durch die Stützstruktur sowie durch den Adapter geführt worden; ebenso können weitere Elemente, wie etwa elektrische Leitungen oder eine Ummantelung eines Arbeitskanals, durch die Stützstruktur und den Adapter geführt werden oder bereits hindurch geführt worden sein. Ferner kann es vorgesehen sein, dass ein Deckschlauch des zweiten Schaftabschnitts über diesen gezogen wird. Der Deckschlauch kann im Bereich des distalen Rands der durch die Querwand des Kamerakopfs und das distale Endsegment gebildeten Ringfläche verklebt, beispielsweise mit seiner distalseitigen Stirnfläche stumpf auf eine proximale Seite des Kamerakopfs aufgeklebt werden, wobei die Klebestelle ausreichenden Abstand zu dem proximalen Rand des distalen Endsegments einhält. Weiter können Bowdenzugmäntel, in denen die Zugdrähte im ersten Schaftabschnitt geführt sind, in den Adapter eingesetzt und dort fixiert werden, welcher Schritt auch bereits zuvor erfolgt sein kann. Ein Schaftschlauch des ersten Schaftabschnitts kann auf den Halteabschnitt des Adapters geschoben werden, und der Deckschlauch kann insbesondere stumpf mit der distalen Stirnfläche des Schaftschlauchs verklebt werden, wodurch die entsprechende Klebestelle einen ausreichenden Abstand zum distalen Rand der Außenfläche der Basis des Adapters einhält.
Zum Montieren eines flexiblen Endoskops bzw. eines flexiblen endoskopischen Instruments kann am proximalen Ende des ersten Schaftabschnitts, d.h. am proximalen Ende des Schaftschlauchs, eine Handhabe des Endoskops bzw. ein Handgriff des endoskopischen Instruments angesetzt und mit den Zugdrähten zum Abwinkeln des steuerbaren zweiten Schaftabschnitts verbunden werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiter ein flexibles Endoskop sowie ein flexibles endoskopisches Instrument. Das erfindungsgemäße flexible Endoskop bzw. endoskopische Instrument weist einen Schaft auf, der wie zuvor beschrieben ausgebildet ist. Das flexible Endoskop kann einen wie oben beschrieben ausgestalteten Kamerakopf bzw. das flexible endoskopische Instrument einen entsprechend ausgestalteten Endeffektor aufweisen, der am distalen Ende des zweiten Schaftabschnitts angeordnet ist. Ferner kann das flexible Endoskop eine Handhabe bzw. das flexible endoskopische Instrument einen Handgriff umfassen, die bzw. der fest oder lösbar mit einem proximalen Ende des Schafts verbunden ist. Die Handhabe bzw. der Handgriff weist zur Steuerung des zweiten Schaftabschnitts beispielsweise einen oder mehrere Handräder oder Drehknöpfe auf, mittels derer das mindestens eine Zugelement betätigt werden kann; ferner kann die Handhabe bzw. der Handgriff weitere Bedienelemente tragen. Das flexible Endoskop ist insbesondere ein medizinisches Endoskop, und das endoskopische Instrument ist insbesondere ein chirurgisches endoskopisches Instrument. Vorzugsweise ist das flexible Endoskop bzw. das flexible endoskopische Instrument für einen einmaligen Gebrauch bestimmt, d.h. als Einweg-Endoskop bzw. als Einweg-Instrument ausgebildet.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Weitere Aspekte der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und der beigefügten Zeichnung. Es zeigen:

1 ein flexibles Endoskop mit einem Schaft gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 einen distalen Endabschnitt des Schafts des Endoskops gemäß 1 in einer Schrägansicht, wobei ein Schaftschlauch des ersten und ein Deckschlauch des zweiten Schaftabschnitts entfernt sind;
3 und 4 den distalen Endbereich des ersten und den proximalen Endbereich des zweiten Schaftabschnitts des Schafts gemäß 2 jeweils in einer Schrägansicht;
5 und 6 den Kamerakopf des Endoskops gemäß 1.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen flexiblen Endoskops 1 in einer Gesamtansicht dargestellt. Das Endoskop 1 weist einen lang erstreckten flexiblen Schaft 2 auf, der insbesondere zur Einführung in einen körperinneren Hohlraum eines menschlichen oder tierischen Körpers ausgebildet ist. Der Schaft 2 umfasst einen ersten Schaftabschnitt 3, an dessen distalem Ende ein zweiter Schaftabschnitt 4 angeordnet ist. Der erste Schaftabschnitt 3 ist flexibel und kann sich daher beispielsweise an die Form eines gekrümmten Zugangswegs zu einem körperinneren Hohlraum anpassen. Wie in 1 angedeutet ist, ist der zweite Schaftabschnitt 4 steuerbar und kann zumindest in einer Ebene aus einer gestreckten in eine nach der einen oder der anderen Seite abgewinkelte Position gekrümmt werden. Am distalen Ende des zweiten Schaftabschnitts 4 ist ein Kamerakopf 5 angeordnet. Eine äußere Oberfläche des ersten Schaftabschnitts 3 wird durch einen flexiblen Schaftschlauch 6 gebildet und eine äußere Oberfläche des zweiten Schaftabschnitts 4 durch einen Deckschlauch 7, welche weitgehend glatt ineinander übergehen.
Proximalseitig ist der Schaft 2 mit einer Handhabe 10 verbunden, die zum Bedienen des Endoskops 1 dient und hierfür ein ergonomisch geformtes Gehäuse 11 aufweist, an dem Bedienelemente und Anschlüsse für weitere Geräte angeordnet sind. Insbesondere weist das Gehäuse einen Zugangsport 12 zum Einführen eines Arbeitsinstruments in einen bis zum Kamerakopf 5 durchgehenden Arbeitskanal auf sowie einen Schlauchstutzen 13 zum Anschließen eines Saugschlauchs, wobei der Zugangsport 12 mit einer an einer flexiblen Lasche gehaltenen Verschlusskappe 14 verschließbar ist. Weiterhin sind am Gehäuse 11 eine Drucktaste 15 zur Steuerung der Absaugung sowie eine Mehrzahl von Bedienelementen 16 zur Steuerung weiterer Funktionen des Endoskops, wie etwa Licht und Zoom, angeordnet.
Weiterhin umfasst die Handhabe 10 einen Steuermechanismus zur Abwinkelung des steuerbaren zweiten Schaftabschnitts 4, der mittels eines Hebels 17 betätigt werden kann. Ferner ist ein elektrischer Anschluss 18 über ein verkürzt dargestelltes Kabel mit dem Gehäuse 11 verbunden, der zum Anschließen des Endoskops 11 an eine nicht dargestellte Versorgungs- und Auswertungseinrichtung dient, um elektrische und elektronische Bauteile des Endoskops 1 mit elektrischer Energie zu versorgen und ein aufgenommenes endoskopisches Bild anzuzeigen und zu verarbeiten. Im distalen Endbereich der Handhabe 10, in dem der erste Schaftabschnitt 3 mit dem Gehäuse 11 verbunden ist, ist eine Mehrzahl von Haltelippen 19 angeordnet, die das Endoskop 1 bei Verwendung in einem Einführinstrument sicher halten.
In 2 ist der zweite Schaftabschnitt 4 in einer vergrößerten Ansicht, schräg aus distaler Richtung gesehen, gezeigt. Der Deckschlauch 7 sowie der proximalseitig anschließende Schaftschlauch 6 des ersten Schaftabschnitts 3 (siehe 1) sind in 2 nicht dargestellt. Wie in 2 gezeigt ist, weist der zweite Schaftabschnitt 4 eine Stützstruktur 20 auf, die einteilig ausgebildet ist. Die Stützstruktur 20 wird durch eine Mehrzahl von aneinander anschließend angeordneten Gliedern oder Segmenten gebildet, die durch Stege 22 miteinander verbunden sind, nämlich eine Mehrzahl von Mittelsegmenten 21, 21' sowie ein proximales Endsegment 24 und ein distales Endsegment 25. Die Stege 22 sind jeweils flexibel und bilden Foliengelenke aus, durch die jeweils zwei aufeinander folgende Segmente 21, 21', 24, 25 gegeneinander geschwenkt werden können, so dass die Stützstruktur 20 und damit der zweite Schaftabschnitt 4 insgesamt eine gekrümmte und somit abgewinkelte Form annehmen kann. Zur Steuerung der Abwinkelung sind durch den zweiten Schaftabschnitt 4 zwei Zugdrähte geführt, die näherungsweise symmetrisch zu einer Längsachse des zweiten Schaftabschnitts 4 und einer Mittelebene, die durch die Schwenkachsen der von den Stegen 22 gebildeten Foliengelenke definiert ist, angeordnet sind. Von den symmetrisch beidseits der Mittelebene angeordneten Zugdrähten ist nur der vordere Zugdraht 23 in 2 zu sehen. Die jeweils unmittelbar benachbarten Mittelsegmente 21, 21' sind unterschiedlich zueinander ausgebildet, um die Montage und Führung der Zugdrähte 23 zu verbessern. Insbesondere können die Mittelsegmente 21, 21' der Stützstruktur 20 wie in der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung Nr.... (internes Aktenzeichen: P20043DE) ausgebildet sein, welche diesbezüglich durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird. Wie unten im Einzelnen erläutert wird, ist das proximale Endsegment 24 zur Verbindung mit einem Adapter 30 ausgestaltet, der die Verbindung mit dem proximalen Schaftabschnitt 3 herstellt, und das distale Endsegment 25 zur Verbindung mit dem Kamerakopf 5.
In 2 ist die Stützstruktur 20 in der gestreckten Anordnung dargestellt, in welcher der zweite Schaftabschnitt 4 in gerader Verlängerung des distalen Endbereichs des ersten Schaftabschnitts 3 angeordnet ist und in der eine Längsachse des zweiten Schaftabschnitts 4 mit einer Längsachse des distalen Endbereichs des ersten Schaftabschnitts 3 fluchtet. In dieser Anordnung fluchten auch die Mittelachsen der Mittelsegmente 21, 21' sowie der Endsegmente 24, 25 und des Adapters 30 miteinander.
In den 3 und 4 sind der proximale Endbereich des zweiten Schaftabschnitts 4 sowie der distale Endbereich des ersten Schaftabschnitts 3 vergrößert dargestellt. Wie in 4 gezeigt ist, wird die äußere Oberfläche des ersten Schaftabschnitts 3 durch den Schaftschlauch 6 gebildet; der Schaftschlauch 6 ist in 3 nicht dargestellt. Die äußere Oberfläche des zweiten Schaftabschnitts 4 wird durch den Deckschlauch 7 gebildet, welcher in 3 und 4 transparent dargestellt ist. Der Schaftschlauch 6 und der Deckschlauch 7 schließen weitgehend fugenfrei aneinander an, wobei eine ggf. vorhandene Fuge durch Verkleben dicht verschlossen wird, so dass eine glatte äußere Oberfläche des Schafts 2 gebildet wird.
Wie in 3 zu erkennen ist, weist das proximale Endsegment 24 an seiner Außenseite Rastnasen 26, 26' auf, die jeweils eine distale Stirnfläche 27, 27' und eine Anlaufschräge 28, 28' haben. Der Adapter 30 umfasst eine ringförmige Basis 31, an deren distaler Seite jeweils L-förmige Rasthaken 32, 32' angeordnet sind. Die Rasthaken 32, 32' weisen jeweils einen Längsschenkel 33, 33' auf, der in Längsrichtung gerichtet ist und an der Basis 31 ansetzt, sowie einen Querschenkel 34, 34', der sich in Umfangsrichtung erstreckt und an seiner proximalen Seite einen Hinterschnitt ausbildet, hinter den die jeweils entsprechende Rastnase 26, 26' greift. Insgesamt sind an der Basis 31 vier Rasthaken 32, 32' und an dem proximalen Endsegment 24 vier korrespondierende Rastnasen 26, 26' vorgesehen, die paarweise symmetrisch zu den Zugdrähten 23 angeordnet sind.
Bei der Montage des Schafts wird die Stützstruktur 20 dadurch mit dem Adapter 30 verbunden, dass das proximale Endsegment 24 der Stützstruktur 20 und der Adapter 30 in Längsrichtung aneinander angesetzt werden. Dabei gleiten die Rasthaken 32, 32' mit ihren Querschenkeln 34, 34' über die Anlaufschrägen 28, 28' und rasten hinter die Stirnflächen 27, 27' der Rastnasen 26, 26' ein. Dabei werden die Rasthaken 32, 32' radial nach außen gedrückt, um die Rastnasen 26, 26' zu überwinden. Es erfolgt somit eine Verformung der Rasthaken 32, 32' radial von der Mittelachse des proximalen Endsegments 24 nach außen, wobei eine relativ geringe Verformung ausreichen kann, um die Rastnasen 26, 26' zu überwinden. Die mit der jeweiligen Stirnfläche 27, 27' zum Halten des proximalen Endsegments 24 in axialer Richtung an dem Adapter 30 zusammenwirkende Fläche des Hinterschnitts des Querschenkels 34, 34' erstreckt sich in Umfangsrichtung, so dass hierfür trotz der in radialer Richtung aufgrund der kleinen Größenverhältnisse begrenzten Verformung eine relativ große Fläche zur Verfügung steht. Hierdurch kann eine sichere Verbindung der Stützstruktur 20 mit dem Adapter 30 erreicht werden. Dadurch, dass die Rasthaken 32, 32' und die Rastnasen 26, 26' symmetrisch zu den Zugdrähten 23 angeordnet sind, können der Adapter 30 und das proximale Endsegment 24 beim Einrasten automatisch zueinander zentriert werden.
Wie in 3 ebenfalls dargestellt ist, umfasst der Adapter 30 weiterhin einen leicht konisch in proximale Richtung zulaufenden Halteabschnitt 35, der an der proximalen Seite der ringförmigen Basis 31 angesetzt ist und auf dessen Oberfläche eine Mehrzahl von Halterippen 36 angeordnet ist, die jeweils eine nach außen gerichtete Schneidkante 37 aufweisen. Die Halterippen 36 können ein asymmetrisches Profil haben, so dass die Schneidkanten 37 schräg in distale Richtung gerichtet sind. Auf den Einführabschnitt 35 des Adapters kann der Schaftschlauch 6 des ersten Schaftabschnitts 3 aufgeschoben werden (s. 4), wobei ein Herausziehen des Halteabschnitts 35 aus dem Schaftschlauch 6 durch die Halterippen 36, die sich in eine Innenseite des Schaftschlauchs 6 einschneiden, verhindert wird.
Während die Stützstruktur 20 ausreichend flexibel sein muss und daher aus einem Werkstoff mit einem relativ niedrigen E-Modul besteht, ist es für den Adapter 30 vorteilhaft, dass dieser aus einem steiferen Werkstoff hergestellt ist, so dass der Halteabschnitt 35 eine ausreichende Gegenspannung zum Schaftschlauch 6 aufbauen kann, um diesen fest zu halten. Für den Schaftschlauch 6 ist es vorteilhaft, dass dieser steifer ist als der zweite Schaftabschnitt 4, um den ersten Schaftabschnitt 3 durch einen gekrümmten Zugangsweg einführen und den zweiten Schaftabschnitt 4 relativ zum distalen Endbereich des ersten Schaftabschnitts 3 steuerbar abwinkeln zu können. Der Adapter 30 ist daher aus einem steiferen Werkstoff hergestellt als die Stützstruktur 20. Beispielsweise kann die Stützstruktur 20 aus einem Polypropylen mit einem E-Modul von ca. 1400 MPa und der Adapter aus einem Polycarbonat mit einem E-Modul von ca. 2400 MPa bestehen. Insbesondere ist der Adapter 30 mit den Rasthaken 32, 32' und dem Halteabschnitt 35 einteilig aus demselben Material hergestellt.
Wie in 3 ebenfalls angedeutet ist, ist der Zugdraht 23 proximalseitig des Adapters 30 in einem Bowdenzugmantel 38 geführt; der Zugdraht 23 wirkt mit dem Bowdenzugmantel 38 nach Art eines Bowdenzugs zusammen, um mittels einer Längsbewegung des Zugdrahts 23 relativ zum Bowdenzugmantel 38 die Abwinkelung des zweiten Schaftabschnitts 4 zu steuern. Der Bowdenzugmantel 38 ist in der ringförmigen Basis 31 festgelegt und kann mit einer distalen Stirnseite an einer proximalen Stirnfläche des proximalen Endsegments 24 anliegen; ferner verläuft der Bowdenzugmantel 38 durch eine Ausnehmung des Halteabschnitts 35 und kann dort durch Klebstoff gesichert sein.
Der Deckschlauch 7 wird über die Stützstruktur 20 und über die näherungsweise zylindrische Außenfläche der ringförmigen Basis 31 des Adapters 30 gezogen. Weiter wird die proximale Stirnfläche des Deckschlauchs 7 mit der distalen Stirnfläche des Schaftschlauchs 6, der auf den Einführabschnitt 35 des Adapters 30 bis an eine proximale Stirnseite der Basis 31 aufgeschoben wird, verklebt (s. 4). Die Basis 31 weist eine ausreichende axiale Erstreckung d auf, so dass die Klebestelle bzw. ein Bereich, in dem Klebstoff zwischen den Schaftschlauch 6 und die Außenfläche der Basis 31 dringen kann, ausreichend weit vom distalen Rand der Basis 31 distanziert ist, um ein Eindringen von Klebstoff in das Innere des Adapters 30 oder zwischen den Zugdraht 23 und den Bowdenzugmantel 38 sicher zu verhindern. Hierfür kann beispielsweise die zylindrische Außenfläche der Basis 31 eine axiale Erstreckung d von etwa 2 mm haben.
Wie in 2 weiterhin gezeigt ist, ist der Kamerakopf 5 näherungsweise zylindrisch ausgebildet, wobei eine radial äußere Oberfläche des Kamerakopfs durch eine Abdeckung 40 gebildet wird, die vorzugsweise, wie der Deckschlauch 7 und der Schaftschlauch 6, aus einem Kunststoffmaterial besteht. In einer distalen Endfläche 41 des Kamerakopfs 5 ist ein Fenster 42 für eine Abbildungsoptik sowie ein weiteres Fenster 43 einer Beleuchtungsoptik angedeutet. In die distale Endfläche 41 mündet ferner der Arbeitskanal 44, der durchgehend vom Zugangsport 12 an der Handhabe 10 durch den ersten und den zweiten Schaftabschnitt 3, 4 verläuft und in der distalen Endfläche 41 mündet. Durch den Arbeitskanal 44 können Arbeitsinstrumente, die vorzugsweise flexibel, jedoch nicht aktiv abwinkelbar sind, bis über das distale Ende des Endoskops 1 hinaus geführt werden, um Manipulationen in dem Hohlraum vorzunehmen.
In 5 ist der Kamerakopf 5 schräg aus proximaler Richtung gesehen dargestellt. Der Kamerakopf 5 weist eine näherungsweise zylindrische Hülse 45 auf, die zugleich die Abdeckung 40 bildet bzw. mit dieser ein einziges Bauteil ist. Am proximalen Ende des Kamerakopfs 5 ist eine Querwand 46 angeordnet, die den Arbeitskanal 44 teilweise umschließt. Zwischen einer Ausnehmung 47 der Querwand 46 und der Hülse 45 ist eine Einführöffnung 48 gebildet, durch die der Zugdraht 23 in distaler Richtung in den Kamerakopf 5 hineingeführt ist. Eine entsprechende weitere Einführöffnung 48' für den auf einer gegenüberliegenden Seite der Mittelebene angeordneten zweiten Zugdraht, der in 5 nicht sichtbar ist, ist bezüglich der Mittelebene symmetrisch zur Einführöffnung 48 angeordnet. Näherungsweise in der Mittelebene sind durch eine weitere Öffnung 49 elektrische Leitungen in den Kamerakopf 5 hineingeführt, beispielsweise in Form von zwei Flachbandkabeln 50, 50' bzw. flexibler Leiterplatten. Diese verlaufen durch den ersten und den zweiten Schaftabschnitt 3, 4 und bilden eine elektrische Verbindung des Kamerakopfs 5 mit der Handhabe 10 (s. 1 und 3).
In 6 ist ein proximaler Bereich des Kamerakopfs 5 sowie das distale Endsegment 25 der Stützstruktur 20 in einer schräg von distal gesehenen Ansicht gezeigt, wobei die Abdeckung 40 und die Hülse 45 transparent dargestellt sind und der Deckschlauch 7 des zweiten Schaftabschnitts 4 nicht gezeigt ist. Zum Verbinden des Kamerakopfs 5 mit der Stützstruktur 20 ist der Kamerakopf 5 mit der Querwand 46 in das distale Endsegment 25 eingesetzt. Das distale Ende des Zugdrahts 23 ist in einer aufgecrimpten Endhülse 51 fixiert, welche distalseitig in die Ausnehmung 47 der Querwand 46 (siehe 5) eingehängt ist. Das distale Endsegment 25 weist einen distalseitigen Vorsprung 52 auf, der in die Einführöffnung 48 eingesetzt ist und diese ausfüllt und dadurch verschließt, so dass ein Herausrutschen der Endhülse 51 mit dem Zugdraht 23 verhindert wird. In entsprechender Weise ist der gegenüberliegend symmetrisch angeordnete zweite Zugdraht distalseitig der Querwand 46 fixiert, wobei die entsprechende Einführöffnung 48' durch einen symmetrisch zum Vorsprung 52 angeordneten gegenüberliegenden Vorsprung verschlossen ist. Auf diese Weise ist der Kamerakopf 5 fest an der Stützstruktur 20 gehalten.
In 6 ist weiterhin dargestellt, dass das Flachbandkabel 50 distalseitig an einen elektronischen Bildaufnehmer, beispielsweise einen als CCD- oder CMOS-Chip ausgebildeten Bildsensor 53, angeschlossen ist, der an einer distalen Seite eines Querträgers 54 anliegt. Das Flachbandkabel 50 ist um den Querträger 54 herumgeführt, welcher auf diese Weise zugleich als Zugentlastung wirkt. Auf einer Sensorfläche des Bildsensors 53 wird durch die in 6 angedeutete Abbildungsoptik 55 ein Bild einer distal der Endfläche 41 angeordneten Szene entworfen. Das durch den Bildsensor 53 aufgenommene Bild wird über das Flachbandkabel 50 zu einer über den Anschluss 18 anschließbaren Auswertungs- und Anzeigeeinrichtung weitergeleitet. Das weitere Flachbandkabel 50' dient zur Versorgung einer Lichtquelle, beispielsweise einer oder mehrerer lichtemittierender Dioden (LED), mit elektrischer Energie.
Eine Befestigung des distalen Endes des in 6 nicht dargestellten Deckschlauchs 7 des zweiten Schaftabschnitts 4 erfolgt durch Verklebung mit dem distalen Endsegment 25 und/oder mit dem Kamerakopf 5, wobei die distalseitige Stirnfläche des Deckschlauchs 7 mit einer proximalen Stirnfläche der Abdeckung 40 bzw. der Hülse 45 verklebt wird. Die Klebestelle ist daher im Bereich des distalen Rands der durch das distale Endsegment 25 zusammen mit einer Außenseite der Querwand 46 gebildeten Mantelfläche angeordnet, so dass ein Eindringen von Klebstoff beim Verkleben des Deckschlauchs 7 in das Innere des distalen Endsegments 25 sicher ausgeschlossen werden kann. Hierfür kann es beispielsweise ausreichend sein, dass die Querwand 46 in axialer Richtung mit einer Dicke von etwa 1,5 mm proximalseitig über die Hülse 45 und die Abdeckung 40 hinausragt.
Ein endoskopisches Instrument umfasst gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Schaft, der wie der oben beschriebene Schaft 2 des flexiblen Endoskops 1 ausgebildet sein kann, wobei jedoch anstelle des Kamerakopfs 5 ein Endeffektor, der ein Werkzeug zur Ausführung von Manipulationen innerhalb des Hohlraums aufweisen kann, am distalen Ende des zweiten Schaftabschnitts 4 angeordnet ist. Das endoskopische Instrument kann weiter einen Handgriff umfassen, der am proximalen Ende des Schafts angeordnet ist und der beispielsweise wie die Handhabe 10 des oben beschriebenen flexiblen Endoskops 1 ausgebildet ist, wobei der Handgriff ein Betätigungselement zur Betätigung des Werkzeugs aufweisen kann.
Der Übersichtlichkeit halber sind nicht in allen Figuren alle Bezugszeichen dargestellt. Zu einer Figur nicht erläuterte Bezugszeichen haben die gleiche Bedeutung wie in den übrigen Figuren.
Bezugszeichenliste

1: Endoskop
2: Schaft
3: Erster Schaftabschnitt
4: Zweiter Schaftabschnitt
5: Kamerakopf
6: Schaftschlauch
7: Deckschlauch
10: Handhabe
11: Gehäuse
12: Zugangsport
13: Schlauchstutzen
14: Verschlusskappe
15: Drucktaste
16: Bedienelemente
17: Hebel
18: Elektrischer Anschluss
19: Haltelippen
20: Stützstruktur
21, 21': Mittelsegment
22: Steg
23: Zugdraht
24: Proximales Endsegment
25: Distales Endsegment
26, 26': Rastnase
27, 27': Stirnfläche
28, 28': Anlaufschräge
30: Adapter
31: Basis
32, 32': Rasthaken
33, 33': Längsschenkel
34, 34': Querschenkel
35: Halteabschnitt
36: Halterippen
37: Schneidkanten
38: Bowdenzugmantel
40: Abdeckung
41: Endfläche
42: Fenster
43: Fenster
44: Arbeitskanal
45: Hülse
46: Querwand
47: Ausnehmung
48, 48': Einführöffnung
49: Öffnung
50, 50': Flachbandkabel
51: Endhülse
52: Vorsprung
53: Bildsensor
54: Querträger
55: Abbildungsoptik
d: Axiale Erstreckung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2014/106511 A1 [0007]

Claims

Schaft (2) für ein flexibles Endoskop (1) oder für ein flexibles endoskopisches Instrument, der einen ersten Schaftabschnitt (3) und einen distalseitig des ersten angeordneten zweiten Schaftabschnitt (4) umfasst, wobei der zweite Schaftabschnitt (4) mittels mindestens eines innerhalb des zweiten Schaftabschnitts (4) verlaufenden Zugelements abwinkelbar ist und wobei der zweite Schaftabschnitt (4) eine Stützstruktur (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem distalen Endbereich des ersten Schaftabschnitts (4) und einem proximalen Endbereich der Stützstruktur (20) ein Adapter (30) angeordnet ist.
Schaft (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugelement ein Zugelement eines Bowdenzugs ist, wobei ein distales Ende eines Mantels (38) des Bowdenzugs in dem Adapter (30) festgelegt ist.
Schaft (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (30) zumindest abschnittsweise ringförmig mit einer näherungsweise zylindrischen Außenfläche ausgebildet ist, wobei ein Deckschlauch (7) des zweiten Schaftabschnitts (4) im Bereich eines proximalen Rands der näherungsweise zylindrischen Außenfläche durch Kleben mit dem Adapter (30) und/oder dem ersten Schaftabschnitt (4) verbunden ist.
Schaft (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (30) einen proximalen Abschnitt aufweist, der in einen distalen Endbereich eines Schaftschlauchs (6) des ersten Schaftabschnitts (3) eingeführt ist und auf dessen Oberfläche eine oder mehrere Halterippen (36) zum Halten des Schaftschlauchs (6) ausgebildet sind.
Schaft (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur (20) aus einem ersten Material und der Adapter (30) aus einem zweiten Material gefertigt ist, wobei das zweite Material einen größeren E-Modul als das erste Material hat.
Schaft (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (30) mit einem proximalen Endbereich der Stützstruktur (20) mittels eines Rastmechanismus verbunden ist, der mindestens einen Rasthaken (32, 32') und mindestens eine damit zusammenwirkende Rastnase (26, 26') umfasst.
Schaft (2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Rasthaken (32, 32') näherungsweise L-förmig ausgestaltet ist mit einem Längsschenkel (33, 33') und einem in Umfangsrichtung gerichteten Querschenkel (34, 34'), wobei sich die Rastnase (26, 26') am Querschenkel (34, 34') abstützt und die Rastnase (26, 26') und/oder der Rasthaken (32, 32') eine in radialer Richtung wirkende Anlaufschräge (28, 28') aufweist.
Schaft (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastnase (26, 26') an einem proximalen Endbereich der Stützstruktur (20) und der Rasthaken (32, 32') an einer distalen Seite des Adapters (30) ausgebildet ist, wobei eine proximale Seite des Querschenkels (34, 34') einen Hinterschnitt bildet, an dem eine distale Stirnfläche (27, 27') der Rastnase (26, 26') anliegt.
Schaft (2) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Rasthaken (32, 32') und eine damit zusammenwirkende Rastnase (26, 26') symmetrisch beidseits des mindestens einen Zugelements angeordnet sind.
Schaft (2) nach einem vorhergehenden Ansprüche oder nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, wobei der Schaft (2) weiterhin einen distalseitig des zweiten Schaftabschnitts (4) angeordneten Kopf umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf eine Querwand (46) aufweist, die mindestens eine in Längsrichtung durchgehende Einführöffnung (48, 48') ausbildet, durch die das mindestens eine Zugelement geführt und distalseitig an der Querwand (46) gehalten ist und wobei ein neben dem Zugelement verbleibender Teil der Einführöffnung (48, 48') durch einen distalseitigen Vorsprung (52) der Stützstruktur (20) zumindest teilweise ausgefüllt ist.
Schaft (2) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein distaler Endbereich der Stützstruktur (20) mit einem proximalen Endbereich des Kopfs eine näherungsweise geschlossene Mantelfläche bildet, wobei ein Deckschlauch (7) des zweiten Schaftabschnitts (4) im Bereich eines distalen Rands der Mantelfläche durch Kleben mit dem Kopf verbunden ist.
Verfahren zum Montieren eines Schafts (2) für ein flexibles Endoskop (1) oder für ein flexibles endoskopisches Instrument, welcher Schaft (2) einen ersten Schaftabschnitt (3) und einen distalseitig des ersten angeordneten zweiten Schaftabschnitt (4) umfasst, wobei der zweite Schaftabschnitt (4) mittels mindestens eines Paars von innerhalb des zweiten Schaftabschnitts (4) verlaufenden Zugdrähten (23) abwinkelbar ist und wobei der zweite Schaftabschnitt (4) eine vorzugsweise einstückige, insbesondere einteilige Stützstruktur (20) aufweist, mit den Schritten: - Bereitstellen der Stützstruktur (20) des zweiten Schaftabschnitts (4), eines Adapters (30), eines Kopfs und mindestens eines Paars von Zugdrähten (23); - Aufcrimpen von Endhülsen (51) auf die distalen Enden der Zugdrähte (23) und Einführen der distalen Enden der Zugdrähte (23) mit den Endhülsen (51) durch Einführöffnungen (48, 48') des Kopfs; - Ansetzen eines distalen Endsegments (25) der Stützstruktur (20) an den Kopf, so dass distalseitige Vorsprünge des distalen Endsegments (25) in die Einführöffnungen (48, 48') des Kopfs eingreifen und diese zumindest teilweise ausfüllen, so dass die Zugdrähte (23) in diesem fixiert sind; - Ansetzen des Adapters (30) aus proximaler Richtung an ein proximales Endsegment (24) der Stützstruktur (20) und Verrasten des Adapters (30) mit der Stützstruktur (20).
Flexibles Endoskop (1) oder flexibles endoskopisches Instrument, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Endoskop (1) bzw. das flexible endoskopische Instrument einen Schaft (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 umfasst.