DE10308902A1

DE10308902A1 - Flexible Ureteropyeloskop

Info

Publication number: DE10308902A1
Application number: DE10308902A
Authority: DE
Inventors: Edward A Grabover; Gregory S Konstorum; Demetrius Bagley; Michael J Conlin; Anup Patel; Peter Gerard Schulam
Original assignee: ACMI Corp
Current assignee: Gyrus ACMI Inc
Priority date: 2002-03-01
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2003-12-24
Anticipated expiration: 2023-03-01
Also published as: JP2003250762A; JP4184833B2; US20030023142A1; US6780151B2; DE10308902B4; USRE41475E1

Abstract

Das flexible Ureteropyeloskop weist einen Bedienbereich und einen Schaft (14) auf, der sich von dem Bedienbereich aus erstreckt. Der Schaft hat ein vorderes Ende mit einem ersten aktiven Umlenkbereich (34), der mit einem zweiten aktiven Umlenkbereich (36) in Reihe geschaltet ist. Der Bedienbereich ist so angepasst, dass der erste und der zweite Umlenkbereich (34, 36) unabhängig voneinander umgelenkt werden können. Der erste und der zweite aktive Umlenkbereich (34, 36) können so umlenken, dass ein distales Ende des Ureteropyeloskops in einem Nierenbecher eines unteren Pols einer Niere platziert werden kann, ohne dass es erforderlich ist, das vordere Ende des Schafts gegen das Nierengewebe des Patienten passiv umzulenken, um den Nierenbecher des unteren Pols zu erreichen.

Description

QUERVERWEIS ZU VERWANDTEN PATENTANMELDUNGEN

Diese Anmeldung stellt eine continuation-in-part-Anmeldung der am 26. Oktober 1999 eingereichten US-Anmeldung Nr. 09/427,164 dar, auf die in dieser Beschreibung in vollem Umfang Bezug genommen wird.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf medizinische Instrumente und insbesondere auf ein Endoskop.

2. Kurze Beschreibung des Standes der Technik

In dem US-Patent Nr. 4,873,965 ist ein flexibles Endoskop mit zwei gelenkigen Abschnitten offenbart worden. In der UK-Patentanmeldung Nr. 2130885 wurde ein flexibler distaler Endabschnitt für ein Endoskop beschrieben. Der Endabschnitt besteht aus einem Kunststoffmaterial mit "Wirbeln", die über ein längliches Teil oder eine gemeinsame Achse verbunden sind. In dem US-Patent Nr. 5,938,588 ist ein Endoskop mit Drahtummantelungen beschrieben worden, die aus einer superelastischen Legierung als feste Rohre hergestellt sind. Es sind auch Endoskope im Stand der Technik bekannt, die einen aktiven Umlenkbereich und einen passiven Umlenkbereich aufweisen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein flexibles Ureteropyeloskop angegeben, das einen Bedienbereich und einen Schaft aufweist, der sich von dem Bedienbereich aus erstreckt. Der Schaft weist ein vorderes Ende mit einem ersten aktiven Umlenkbereich und einem zweiten aktiven Umlenkbereich auf, die hintereinander geschaltet sind. Der Bedienbereich ist dazu geeignet, den ersten und den zweiten Umlenkbereich unabhängig voneinander umzulenken. Der erste und der zweite Umlenkbereich können so umgelenkt werden, dass das distale Ende des Ureteropyeloskops in den Nierenkelch des unteren Pols einer Niere eingebracht werden kann, ohne dass das vordere Ende des Schafts passiv durch das Nierengewebe eines Patienten abgelenkt werden muss, um den Nierenkelch des unteren Pols zu erreichen.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein flexibles Ureteropyeloskop angegeben, das einen Bedienbereich und einen Schaft aufweist, der sich ausgehend von dem Bedienbereich erstreckt. Der Schaft umfasst ein vorderes Ende mit zwei superelastischen, hintereinandergeschalteten röhrenförmigen Rahmenelementen. Ein erstes Rahmenelement bildet einen ersten aktiven Umlenkbereich, der dazu geeignet ist, in einer ersten Richtung etwa 155 bis 190° mit einem Krümmungsradius von etwa 9 bis 12 mm umzulenken. Ein zweites Rahmenelement bildet einen zweiten aktiven Umlenkbereich, der in der ersten Richtung für eine Umlenkung von etwa 125 bis 165° mit einem Krümmungsradius von etwa 9,5 bis 13 mm angepasst ist.
In Übereinstimmung mit einem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Verfahren zur Platzierung der distalen Spitze eines flexiblen Ureteropyeloskops in einem Nierenkelch des unteren Pols einer Niere angegeben, das die Schritte umfasst, einen ersten aktiven Umlenkbereich des vorderen Endes des flexiblen Ureteropyeloskops zu biegen und einen zweiten aktiven Umlenkbereich des vorderen Endes zu biegen. Der zweite aktive Umlenkbereich befindet sich hinter dem ersten aktiven Umlenkbereich. Der erste und der zweite aktive Umlenkbereich sind unabhängig voneinander umlenkbar, sodass das distale Ende in dem Nierenkelch des unteren Pols platziert werden kann, ohne dass das vordere Ende passiv an dem Nierengewebe des Patienten umgelenkt wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die oben genannten Aspekte und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden in der vorliegenden Beschreibung in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert, wobei in den Zeichnungen:
Fig. 1 ein Endoskop mit den erfindungsgemäßen Merkmalen in Seitenansicht zeigt;
Fig. 2 ein Querschnitt einer Niere ist, in die das vordere Endes des in der Fig. 1 gezeigten Endoskops eingeführt wurde;
Fig. 3A-3D ein Anschlussstück zeigen, das zum Verbinden von zwei Rahmenelementen des vorderen Endes des in Fig. 1 gezeigten Endoskops verwendet wird;
Fig. 4A eine Seitenansicht des ersten Rahmenelements am vorderen Ende des in Fig. 1 gezeigten Endoskops ist;
Fig. 4B ein Querschnitt des in Fig. 4a gezeigten Rahmenelements entlang der Linie 4B-4B ist;
Fig. 5A ein zweites Rahmenelement in Seitenansicht zeigt, das sich am vorderen Ende des in Fig. 1 gezeigten Endoskops befindet;
Fig. 5B ein Querschnitt des in Fig. 5A gezeigten zweiten Rahmenelements entlang der Linie 5B-5B ist;
Fig. 6 eine Teilansicht einiger der Komponenten im Schaft des in Fig. 1 gezeigten Endoskops an der Anschlussstelle des ersten und des zweiten Rahmenelements gemäß Fig. 4A bis 5B im Querschnitt zeigt;
Fig. 7 ein schematisches Diagramm ist, das die mögliche Gestalt des vorderen Endes des in Fig. 1 gezeigten Endoskops zeigt;
Fig. 8 eine schematische Ansicht von Teilen von Gerüstabschnitten und Kontrolldrähten einer alternativen Konstruktion des ersten und des zweiten aktiven Umlenkbereichs mit Merkmalen der vorliegenden Erfindung zeigt; und
Fig. 9 eine Seitenansicht des vorderen Endes einer alternativen Ausführungsform eines Schaftes mit Merkmalen der vorliegenden Erfindung ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

In Fig. 1 ist ein Endoskop 10 mit Merkmalen der vorliegenden Erfindung in Seitenansicht dargestellt. Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden in Bezug auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen beschrieben, es ist jedoch selbstverständlich, dass die vorliegende Erfindung in vielen alternativen Ausführungsformen ausgeführt werden kann. Merkmale der vorliegenden Erfindung können in verschiedenen Arten von flexiblen, umlenkbaren Endoskopen ausgeführt werden. Außerdem können beliebige geeignete Größen, Formen oder Typen von Elementen oder Materialien verwendet werden.
In dieser Ausführungsform ist das Endoskop 10 ein flexibles Ureteropyeloskop. Das Endoskop 10 weist im Allgemeinen einen Griff 12, einen flexiblen Schaft 14, der mit dem Griff 12 verbunden ist, und ein vorderes Ende 18 am Schaft auf, welches zur aktiven Umlenkung befähigt ist.
Der Griff 12 ist Teil eines Kontrollsystems, mit dem das vordere Ende 18 aktiv umgelenkt werden kann. Das Kontrollsystem umfasst im Allgemeinen den Griff 12, zwei Bedienteile (Aktuatoren) 16 und 17, eine Verriegelung 22 und drei Bediendrähte 24, 25 und 26 (siehe Fig. 6). Nach alternativen Ausführungsformen kann das Kontrollsystem jedoch auch zusätzliche oder alternative Komponenten enthalten. Die drei Bedienteile 16, 17 und 22 sind beweglich an dem Griff 12 angebracht. Die proximalen Enden der Drähte 24, 25 und 25 sind mit den beiden Bedienteilen 16 und 17 verbunden. Die Verriegelung 22 ist mit einem Verriegelungsmechanismus verbunden, so dass der zweite Aktuator 17 in einer festen Position verriegelt werden kann. Nach alternativen Ausführungsformen können jedoch beliebige geeignete Typen von Bremsen oder Feststellmechanismen vorgesehen werden. Nach einem Typ von alternativen Ausführungsformen kann das Endoskop auch keinen Feststellaktuator enthalten. In der gezeigten Ausführungsform umfasst das erste Bedienteil 16 keine Verriegelung.
Der Griff 12 weist auch eine Lichtquelle 28, ein Okular 30 und Zugänge für Instrumente/Einlässe zum Spülen 32 auf. Nach alternativen Ausführungsformen kann der Griff 12 jedoch auch zusätzliche oder alternative Komponenten aufweisen. Das Instrument schließt ein faseroptisches Beleuchtungsbündel ein, das sich durch den Schaft 14 zwischen der Lichtquelle 28 und dem distalen Ende 20 erstreckt. Ein faseroptisches Abbildungsbündel erstreckt sich durch den Schaft 14 zwischen dem Okular 30 und dem distalen Ende 20. Zwischen dem Zugang für das Arbeitsinstrument 32 und dem distalen Ende 20 erstreckt sich durch den Schaft 14 hindurch ein Arbeitskanal.
Der flexible Schaft 14 hinter dem vorderen Ende 18 kann ein beliebiger geeigneter flexibler Schaft sein, wie beispielsweise der in der US-Patentanmeldung Nr. 09/547,686 beschriebene Schaft, wobei auf diese Patentanmeldung in der vorliegenden Beschreibung in vollem Umfang Bezug genommen wird. Das vordere Ende 18 umfasst einen ersten aktiven Umlenkbereich 34 und einen zweiten aktiven Umlenkbereich 36. In der Fig. 2 ist ein Querschnitt der Niere K gezeigt, wobei sich das vordere Ende 18 in der Niere befindet. Die beiden aktiven Umlenkbereiche 34, 36 sind so ausgeführt, dass sich das distale Ende 20 des Endoskops in den Nierenkelch LPC der Niere im unteren Lappen oder unteren Pol LP erstrecken kann. Genauer sind die beiden aktiven Umlenkbereiche 34, 36 so ausgeführt, dass sich das distale Ende 20 in den Nierenkelch LPC im unteren Pol LP erstrecken kann, ohne dass das vordere Ende 18 passiv am Nierengewebe des Patienten umgelenkt wird. Das vordere Ende 18 enthält keinen passiven Umlenkbereich. Stattdessen weist das vordere Ende 18 die beiden hier beschriebenen aktiven Umlenkbereiche auf.
Mit Bezug auf die Fig. 3A-3D, 4A-4B, 5A-5B und 6 werden nun Komponenten des vorderen Endes 18 beschrieben. Das vordere Ende 18 weist im Allgemeinen ein distales Endelement 38, ein erstes Rahmenelement 40, ein zweites Rahmenelement 42 und ein Anschlussstück 44 auf. Das vordere Ende 18 umfasst auch eine elastomere Hülle 45, die an einer geschlossenen Übergangsstelle 47 an einer Hülle 46 angebracht ist, die sich über die gesamte Länge des Schafts 14 erstreckt. Das distale Endelement 38 ist mit dem vorderen Ende des ersten Rahmenelements 40 verbunden. Die vorderen Enden des zweiten und dritten Bediendrahts 25, 26 sind fest an dem distalen Endelement 38 angebracht.
Das erste Rahmenelement 40 umfasst im Allgemeinen ein einziges einteiliges, im Allgemeinen röhrenförmiges Element. In anderen Ausführungsformen kann das erste Rahmenelement 40 jedoch auch mehr als ein Rohr, wie beispielsweise mehrere hintereinandergeschaltete Rohre, enthalten und es kann auch zusätzliche Elemente aufweisen. Das erste Rahmenelement 40 besteht vorzugsweise aus einer Formgedächtnislegierung, wie beispielsweise Tinel oder Nitinol. Es können jedoch beliebige Arten von Formgedächtnislegierungen verwendet werden. Die Formgedächtnislegierung wird aufgrund ihrer superelastischen Eigenschaften verwendet, die durch die Fähigkeit des Materials zum Ausdruck kommen, abgelenkt zu werden und elastisch in den natürlichen oder vorbestimmten Zustand zurückzukommen, selbst wenn die Materialbelastung in der Nähe von 4% oder eine Größenordnung über der typischen Belastung von 0,4% liegt, die in gewöhnlichen Metallen zur plastischen Verformung führt. Der Ausdruck "superelastisches Material" wird verwendet, um ein derartiges Material zu bezeichnen.
Das erste Rahmenelement 40 weist einen zentralen Kanal 49 mit einem offenen Vorder- und Hinterende 48, 50 und Schlitze 52 auf. Das erste Rahmenelement 40 bildet den Rahmen für den ersten aktiven Umlenkbereich 34. Die Schlitze 52 erstrecken sich in der gezeigten Ausführungsform in zwei unterschiedlichen Richtungen in das erste Rahmenelement 40. In alternativen Ausführungsformen können sich die Schlitze 52 jedoch auch in mehr oder weniger als zwei Richtungen in das erste Rahmenelement erstrecken. Die Schlitze 52 erstrecken sich über den größten Teil der Länge des ersten Rahmenelements in das erste Rahmenelement 40 und sie erstrecken sich außerdem über mehr als den halben Durchmesser in das erste Rahmenelement. In alternativen Ausführungsformen können die Schlitze 52 jedoch in beliebigen geeigneten Anordnungstypen oder Formen angeordnet sein. Ein ähnliches superelastisches Gerüstelement ist in der US-Patentanmeldung Nr. 09/427,164 beschrieben worden, auf die in der vorliegenden Beschreibung vollständig Bezug genommen wird.
Das hintere Ende 50 des ersten Rahmenelements 40 ist fest an dem Anschlussstück 44 angebracht. Das Anschlussstück 44 besteht aus einem einteiligen Element aus einem geeigneten Material, beispielsweise einem Metall. In alternativen Ausführungsformen kann das Anschlussstück 44 jedoch auch mehr als ein Element enthalten oder es kann in ein oder beide Rahmenelemente integriert sein und es kann aus beliebigen geeigneten Typen eines oder mehrerer Materialien bestehen. Das Anschlussstück 44 weist im Allgemeinen einen Zentralbereich 54 und zwei Endbereiche 56, 58 auf. Das hintere Ende 50 des ersten Rahmenelements 40 ist mit der Außenseite des ersten Endbereichs 56 fest verbunden.
Der Zentralbereich 54 bildet um das Anschlussstück 44 einen erhöhten Ring. Der erhöhte Ring bildet Stoppflächen für die Enden 50, 70 der beiden Rahmenelemente. In alternativen Ausführungsformen können beliebige Typen von Positionierungssystemen zum Anbringen der Rahmenelemente an dem Anschlussstück vorgesehen werden.
Das Innere des Anschlussstücks 44 enthält im Allgemeinen zwei Durchgangsbohrungen 60, 62 und eine Halterung 64, um ein Ende des ersten Bediendrahts 24 daran anzubringen. Die beiden Durchgangsbohrungen 60, 62 sind so dimensioniert und geformt, dass der zweite und dritte Bediendraht 25, 26 gleitend hindurchtreten kann. Die Befestigung 64 umfasst eine Öffnung 66. Die Öffnung 66 ist so dimensioniert und geformt, dass sie das vordere Ende 24a des Drahts 24 aufnehmen und das vordere Ende 24a auf diese Weise fest darin angebracht werden kann. Gemäß weiteren Ausführungsformen können jedoch beliebige geeignete Einrichtungen verwendet werden, um das vordere Ende des Drahts 24 an dem Anschlussstück 44 zu befestigen. Außerdem kann nach einer alternativen Ausführungsform das Anschlussstück 44 so angepasst sein, dass mehr als ein Bediendraht fest daran angebracht werden kann. Nach einer anderen alternativen Ausführungsform kann das Anschlussstück 44 so ausgeführt sein, dass mehr oder weniger als zwei Bediendrähte hindurchtreten können.
Das zweite Rahmenelement 42 umfasst im Allgemeinen ein einziges einteiliges, im Allgemeinen röhrenförmiges Element. Nach anderen Ausführungsformen kann das zweite Rahmenelement 42 jedoch mehr als ein Rohr, beispielsweise mehrere, in Reihe geschaltete Rohre, und zusätzliche Elemente enthalten. Das zweite Rahmenelement 42 kann auch im vorderen Bereich eines Elements integriert sein, das sich entlang dem Schaft 14 erstreckt, ähnlich wie das in der US-Patentanmeldung Nr. 09/427,164 offenbarte Element. Das zweite Rahmenelement 42 besteht vorzugsweise aus einer Formgedächtnislegierung ähnlich der Legierung, die oben in Bezug auf das erste Rahmenelement 40 beschrieben wurde.
Das zweite Rahmenelement 42 weist einen zentralen Kanal 68 mit einem offenen Vorder- und Hinterende 70, 72 und Schlitze 74 auf. Das zweite Rahmenelement 42 bildet den Rahmen für den zweiten aktiven Umlenkbereich 36. Die Schlitze 74 erstrecken sich in der gezeigten Ausführungsform in das zweite Rahmenelement 42 in nur einer Richtung. Nach alternativen Ausführungsformen können sich die Schlitze 74 jedoch auch in mehr als einer Richtung in das zweite Rahmenelement erstrecken. Die Schlitze 74 erstrecken sich in das zweite Rahmenelement 42 entlang dem größten Teil der Länge des zweiten Rahmenelements; sie erstrecken sich auch über etwa dreiviertel des Durchmessers in das zweite Rahmenelement hinein. In alternativen Ausführungsformen können die Schlitze 74 jedoch in beliebigen geeigneten Anordnungstypen oder Gestalten oder Einschnitttiefen in die Seite des Rahmenelements erstrecken.
In der gezeigten Ausführungsform weist das zweite Rahmenelement 42 eine vorgeformte gebogene Grundposition auf (siehe Fig. 5A). Nach alternativen Ausführungsformen kann das zweite Rahmenelement 42 jedoch auch beliebige andere geeignete Typen von vorgeformten Ausgangspositionen einschließlich einer geraden Grundstellung ähnlich wie das in Fig. 4A gezeigte Rahmenelement 40 aufweisen. Nach einer alternativen Ausführungsform kann das erste Rahmenelement 40 eine gekrümmte vorgegebene Grundstellung haben. Das vordere Ende 70 des zweiten Rahmenelements 42 ist fest mit dem hinteren Bereich 58 des Anschlussstücks 44 verbunden. Das hintere Ende 72 des zweiten Rahmenelements 42 ist fest mit dem Rahmen des Schafts 14, der sich hinter dem vorderen Ende 18 befindet, verbunden.
Gemäß alternativen Ausführungsformen können das erste Rahmenelement 40 und/oder das zweite Rahmenelement 42 aus einem oder mehreren geeigneten Materialien und/oder Elementen bestehen. Die Elemente können beispielsweise aus Metallringen bestehen, die über flexible Elemente verbunden sind (wie beispielsweise Stäbe aus superelastischem Material oder anderen flexiblen Materialien) oder sie können miteinander verdrehbar verbundene Metallringe umfassen. Die Merkmale der vorliegenden Erfindung sind nicht notwendigerweise auf den Gebrauch von nur zwei röhrenförmigen Rahmenelementen aus superelastischem Material beschränkt. Eine weitere Ausführungsform ist beispielsweise in der Fig. 8 gezeigt. Gemäß dieser alternativen Ausführungsform enthalten der erste und der zweite aktive Umlenkbereich Ringelemente 80. Die Ringelemente 80 sind über eine Reihe von Anschlussstücken 82 drehbar miteinander verbunden. Der erste Bediendraht 24 ist mit seinem distalen Ende mit einem der Ringelemente 84 verbunden. Die anderen Bediendrähte 25, 26 gehen durch die Ringelemente hindurch. Die Metallringe können aus Edelstahl bestehen. Es sind einige verschiedene Typen von flexiblen, umlenkbaren Endoskopschaftkonstruktionen im Stand der Technik bekannt, die für die Ausführung der vorliegenden Erfindung angepasst oder modifiziert werden können.
In der gezeigten Ausführungsform ist die Seite 76 des zweiten Rahmenelements 42, in die sich die Schlitze 74 erstrecken, mit der Befestigung 64 des Anschlussstücks 44 ausgerichtet. Wenn das Bedienteil 16 in eine vorbestimmte Position gebracht wird, zieht der erste Bediendraht 24 an dem Anschlussstück 44, sodass das zweite Rahmenelement 42 in einer im Wesentlichen geraden Anordnung gehalten wird. Wenn der erste Bediendraht 24 durch das Bedienteil 16 nach hinten gezogen wird, ist das zweite Rahmenelement 42 dazu befähigt, sich entlang der Seite 76 nach innen zu biegen. Wenn der erste Bediendraht 24 freigegeben wird, bewirken die inneren Spannungen des gebogen vorgeformten zweiten Rahmenelements 42, dass der zweite aktive Umlenkbereich 36 in seine gerade Grundstellung zurückkehrt.
Im Folgenden werden nun mit Bezug auf die Fig. 7 einige Merkmale der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der Fig. 7 ist das vordere Ende 18 in drei möglichen Positionen gezeigt. Die erste Position A zeigt das vordere Ende 18 in einer geraden Anordnung. Das vordere Ende 18 hat die Länge L1. Nach einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Länge L1 etwa 7 cm. In alternativen Ausführungsformen kann die Länge L1 beliebige geeignete Längen umfassen. Der erste aktive Umlenkbereich 34 hat vorzugsweise eine Länge von etwa 3,6 cm. Der zweite aktive Umlenkbereich 36 hat vorzugsweise eine Länge von etwa 2,8 cm. In alternativen Ausführungsformen können die Länge des ersten und zweiten aktiven Umlenkbereichs jedoch beliebige geeignete Längen sein. Das vordere Ende 18 umfasst auch zwei nicht umlenkbare Bereiche 33, 35, die durch das Vorderende 18 bzw. das Anschlussstück 44 gebildet werden.
Die Positionen B und C zeigen das Vorderende 18 bei zwei verschiedenen maximalen Umlenkpositionen. In beiden umgelenkten Positionen B, C hat der zweite aktive Umlenkbereich 36 die gleiche gekrümmte Form 36', da er nur in einer Richtung umlenkbar ist. Die gebogene Umlenkung des zweiten aktiven Umlenkbereichs 36 hat vorzugsweise eine maximale Krümmung von etwa 125 bis 165° mit einem Krümmungsradius R2 von etwa 9,5 bis 13 mm. Nach einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die maximale Krümmung etwa 135° und der Krümmungsradius R2 ist etwa 10,6 mm.
In alternativen Ausführungsformen können jedoch beliebige maximale Krümmungen oder beliebige Krümmungsradien vorgesehen werden.
Der erste aktive Umlenkbereich ist gemäß der gezeigten Ausführungsform in zwei Richtungen so umlenkbar, dass er entweder in die Konfiguration B oder die Konfiguration C umgelenkt werden kann. In der ersten umgelenkten Position B hat das erste aktive Umlenkelement 34 die gekrümmte Form 34' mit einer maximalen Krümmung von etwa 155 bis 190° mit einem Krümmungsradius RI' von etwa 9 bis 12 mm. Nach einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die maximale Krümmung etwa 180° in jeder Richtung und der Krümmungsradius R1' ist etwa 10,6 mm. In alternativen Ausführungsformen kann jedoch jeder geeignete Typ von maximaler Krümmung und jeder geeignete Typ von Krümmungsradius vorgesehen werden.
In der zweiten umgelenkten Position C hat der aktive Umlenkbereich 34 die gekrümmte Form 34". Die gekrümmte Form 34" hat eine maximale Krümmung von etwa 155 bis 190° mit einem Krümmungsradius R1" von etwa 9 bis 12 mm. Nach einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die maximale Krümmung etwa 175° und der Krümmungsradius R1" ist etwa 11,3 mm. In alternativen Ausführungsformen können jedoch beliebige geeignete Typen von maximaler Krümmung und von Krümmungsradien vorgesehen werden. Aufgrund der Konstruktion des Instruments können alle diese Umlenkungen auf eine Ebene begrenzt sein. Nach alternativen Ausführungsformen kann das vordere Ende des Instruments jedoch so angepasst sein, dass es in mehr als einer Ebene umgelenkt werden kann.
In der gezeigten Ausführungsform befindet sich der erste Bediendraht 24 etwas außerhalb der Ebene des zweiten und dritten Bediendrahts 25, 26. Der zweite aktive Umlenkbereich 36 lenkt daher in einer Ebene um, die in Bezug auf die Umlenkebene des ersten aktiven Umlenkbereichs 34 etwas versetzt ist. Der Unterschied in den beiden Ebenen sollte weniger als 45° betragen und vorzugsweise näher an 0°, wie beispielsweise nur bei etwa 5 bis 10° liegen. Nach einer alternativen Ausführungsform können die beiden aktiven Umlenkbereiche auf eine Umlenkung in der gleichen Ebene beschränkt sein.
In den Fig. 1, 2 und 7 ist der Bedienbereich des Endoskops 10 so ausgeführt, dass der erste und zweite aktive Umlenkbereich unabhängig umgelenkt werden kann. Der erste und der zweite aktive Umlenkbereich sind so ausgelegt, dass das distale Ende 20 des Ureteropyeloskops in den Nierenbecher LPC des unteren Pols LP der Niere K platziert werden kann, ohne dass das vordere Ende 18 des Schafts passiv gegen das Nierengewebe umgelenkt wird, um den Nierenbecher zu erreichen.
Für eine normale Nierenform und Nierengröße kann ein Ureteropyeloskop mit einem vorderen Ende mit einem aktiven Umlenkbereich und einem passiven Umlenkbereich geeignet sein, um den Nierenbecher des unteren Pols der Niere zu erreichen. Nieren können jedoch ungewöhnlich groß oder in anderer Weise missgestaltet sein und ein Ureteropyeloskop, das an seinem vorderen Ende einen passiven Umlenkbereich aufweist, ist dann nicht dazu geeignet, dass der passive Umlenkbereich in effektiver Weise genutzt werden kann, damit das distale Ende des Schafts in der richtigen Position in der Niere platziert werden kann. Das distale Ende des Ureteropyeloskops gemäß dem Stand der Technik reicht einfach nicht weit genug, da der Ort, an dem die passive Umlenkung auftritt, in Bezug auf den Nierenbecher im unteren Pol relativ zu weit oben liegt. Mit der vorliegenden Erfindung kann diesem Problem abgeholfen werden. Indem an dem Ureteropyeloskop zwei aktive Umlenkbereiche vorgesehen werden, die unabhängig voneinander umlenkbar sind, kann mit dem vorderen Ende des Ureteropyeloskops das distale Ende 20 unabhängig von der Nierengröße oder Nierenform im Nierenbecher des unteren Pols einer Niere platziert werden.
Das Ureteropyeloskop 10 ist unabhängig von der Anwendung passiver Umlenkung gegen das Nierengewebe, um das distale Ende 20 richtig an der gewünschten Stelle zu positionieren. Der zur Verfügung stehende Raum oder wirkliche Zustand und der schmale Radius in dem Nierenbecher des unteren Pols (vom Ureter U) innerhalb der Niere ist für die Handhabung des vorderen Endes des Ureteropyeloskops 10 sehr beschränkt. Durch Verwendung von zwei getrennten Rahmenelementen mit Formgedächtnis 40, 42 gibt die vorliegende Erfindung die Möglichkeit, das vordere Ende 18 in diesem begrenzten Raum und der engen gedrehten Bahn handzuhaben. Die Rahmenelemente mit Formgedächtnis 40, 42 haben superelastische Eigenschaften, wodurch die Rahmenelemente in diesem beschränkten Raum und der gewundenen Bahn umgelenkt werden können und befähigt sind, elastisch in ihrer Grundpositionen zurückzukehren. Die Möglichkeit, die beiden aktiven Umlenkbereiche 34, 36 unabhängig voneinander umzulenken, in Kombination mit den superelastischen Eigenschaften der Rahmenelemente mit Formgedächtnis macht es möglich, die Rahmenelemente durch den begrenzten Raum und die enge gekrümmte Bahn zu steuern. Wenn nur ein einziger aktiver Umlenkbereich vorgesehen wird, wäre er zu lang, um ihn richtig zu betätigen, um den Nierenbecher im unteren Pol zu erreichen. Ein solcher einziger aktiver Umlenkbereich würde sich noch im Harnleiter U befinden und könnte daher nicht korrekt durch die Niere K selbst gehandhabt werden und der Endbereich könnte nicht so geformt werden, dass das distale Ende seine gewünschte Position in dem Nierenbecher des unteren Pols erreichen kann. Dies ist der Grund dafür, dass das vordere Ende 18 in dem Endoskop 10 zwei unabhängig voneinander umlenkbare aktive Umlenkbereiche aufweist.
Der erste aktive Umlenkbereich 34 kann vor dem zweiten Umlenkbereich 36 umgelenkt werden, und der zweite aktive Umlenkbereich 36 kann umgelenkt werden, wenn er den Harnleiter U verlässt. Die Möglichkeit, die aktiven Umlenkbereiche 34, 36 beim Verlassen des Harnleiters U umlenken zu können, ermöglicht den Zugang zum Nierenkelch am unteren Pol LPC ohne die Anwendung von passiver Umlenkung. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, zuvor unerreichbare Bereiche in der Niere zugänglich zu machen.
In alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das vordere Ende 18 mehr als zwei aktive Umlenkbereiche aufweisen. Der erste aktive Umlenkbereich 34 wurde oben als in zwei Richtungen in der gleichen Ebene umlenkbar beschrieben. In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann der erste aktive Umlenkbereich 34 in mehr oder weniger als zwei Richtungen umlenkbar sein. In einer solchen alternativen Ausführungsform kann das Bediensystem mehr oder weniger als zwei Bediendrähte für den ersten aktiven Umlenkbereich aufweisen. Der zweite aktive Umlenkbereich 36 wurde als in einer Richtung umlenkbar beschrieben. In einer anderen alternativen Ausführungsform kann der zweite aktive Umlenkbereich 36 in mehr als einer Richtung in einer im Wesentlichen gleichen Ebene umlenkbar sein. In einer solchen alternativen Ausführungsform kann das Bediensystem mehr als einen Bediendraht für den zweiten aktiven Umlenkbereich enthalten.
In der Fig. 9 ist eine weitere alternative Ausführungsform für das vordere Ende des Schafts gezeigt. In dieser Ausführungsform umfasst der Schaft einen distalen Kopf 92, einen ersten aktiven Umlenkbereich 94, einen zweiten aktiven Umlenkbereich 96 und einen nicht aktiven Umlenkbereich 98. Der nicht aktive Umlenkbereich 98 befindet sich vorzugsweise zwischen dem ersten und dem zweiten aktiven Umlenkbereich 94, 96. Der nicht aktive Umlenkbereich 98 ist vorzugsweise ein passiver Umlenkbereich ähnlich dem Bereich, der in der US-Patentanmeldung Nr. 09/427,164 offenbart wurde. In alternativen Ausführungsformen können jedoch beliebige geeignete Ausführungen für den passiven Umlenkbereich vorgesehen werden. Bei diesem Typ von Aufbau kann das vordere Ende des Schafts im Bereich 98 passiv an dem Gewebe des Patienten umgelenkt werden, falls dies gewünscht wird. Der Schaft muss jedoch nicht passiv an dem Gewebe umgelenkt werden, da die beiden getrennten aktiven Umlenkungen in den Bereichen 94, 96 vorhanden sind. In einem weiteren Typ von alternativen Ausführungsformen kann der Bereich 98 kein passiver Umlenkbereich sein.
Es ist natürlich klar, dass die vorhergehende Beschreibung die Erfindung lediglich erläutern soll. Verschiedene Alternativen und Modifikationen können vom Fachmann entwickelt werden, ohne dass die Erfindung verlassen wird. Die vorliegende Erfindung soll daher auch alle solche Alternativen, Modifikationen und Ausführungsformen umfassen, die in den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche fallen.

Claims

1. Flexibles Ureteropyeloskop mit einem Bedienbereich und einem Schaft (14), der sich ausgehend von dem Bedienbereich erstreckt, wobei: der Schaft ein vorderes Ende mit einem ersten aktiven Umlenkbereich (34) und einem zweiten Umlenkbereich (36) aufweist, die hintereinander geschaltet sind, und der Bedienbereich dazu geeignet ist, den ersten und den zweiten Umlenkbereich (34, 36) unabhängig voneinander umzulenken, wobei der erste und der zweite aktive Umlenkbereich (34, 36) so umlenken können, dass das distale Ende (30) des Ureteropyeloskops in den Nierenbecher des unteren Pols einer Niere gebracht werden kann, ohne dass es erforderlich ist, das vordere Ende des Schafts gegen das Nierengewebe eines Patienten passiv umzulenken, um den Nierenbecher des unteren Pols zu erreichen.

2. Flexibles Ureteropyeloskop nach Anspruch 1, wobei der erste aktive Umlenkbereich (34) ein erstes Rahmenelement mit Formgedächtnis (40) aufweist, das eine röhrenförmige allgemeine Form aufweist und aus einem superelastischen Material besteht, und wobei der zweite aktive Umlenkbereich (36) ein zweites Rahmenelement (42) mit Formgedächtnis aufweist, das eine röhrenförmige allgemeine Form hat und aus einem superelastischen Material besteht.

3. Flexibles Ureteropyeloskop nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erste Rahmenelement (40) eine erste Anordnung von Schlitzen (52) aufweist und das zweite Rahmenelement eine zweite unterschiedliche Anordnung von Schlitzen (74) aufweist.

4. Flexibles Ureteropyeloskop nach Anspruch 3, wobei die Schlitze (52) der ersten Anordnung sich in zwei unterschiedlichen Richtungen in das erste Rahmenelement (40) erstrecken.

5. Flexibles Ureteropyeloskop nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das erste und das zweite Rahmenelement (40, 42) über ein Anschlussstück (44) miteinander verbunden sind und ein Ende eines Bediendrahts (34) ausgehend vom Bedienbereich fest mit dem Anschlussstück (44) verbunden ist.

6. Flexibles Ureteropyeloskop nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das zweite Rahmenelement (42) eine gekrümmte vorgeformte Grundstellung aufweist.

7. Flexibles Ureteropyeloskop nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das zweite Rahmenelement (42) durch Zug des Bediendrahts (24) ausgehend von dem Bedienbereich in einer geraden Position gehalten wird.

8. Flexibles Ureteropyeloskop nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der erste aktive Umlenkbereich (34) angepasst ist, in zumindest zwei unterschiedlichen Richtungen etwa 155 bis 190° mit einem Krümmungsradius von etwa 9 bis 12 mm umgelenkt zu werden, und wobei ein zweites Rahmenelement (42) einen zweiten aktiven Umlenkbereich (36) bildet, der so ausgelegt ist, dass er in zumindest einer Richtung etwa 125 bis 165° mit einem Krümmungsradius von etwa 9,5 bis 13 mm umlenken kann.

9. Flexibles Ureteropyeloskop nach Anspruch 8, wobei der erste aktive Umlenkbereich (34) angepasst ist, um in einer ersten von mindestens zwei verschiedenen Richtungen maximal etwa 185° mit einem Krümmungsradius von etwa 10,6 mm umgelenkt zu werden, und angepasst ist, um in einer zweiten von mindestens zwei verschiedenen Richtungen maximal etwa 175° mit einem Krümmungsradius von etwa 11,3 mm umgelenkt zu werden.

10. Flexibles Ureteropyeloskop nach Anspruch 8 oder 9, wobei der zweite aktive Umlenkbereich (36) angepasst ist, um maximal etwa 135° mit einem Krümmungsradius von etwa 10,6 mm umgelenkt zu werden.

11. Flexibles Ureteropyeloskop nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der erste aktive Umlenkbereich (34) eine Länge von etwa 3,6 cm und der zweite aktive Umlenkbereich (36) eine Länge von etwa 2,8 cm aufweist.

12. Flexibles Ureteropyeloskop nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Bedienbereich ein erstes Bedienelement (16) zum Bewegen des ersten aktiven Umlenkbereichs (34) und ein zweites Bedienelement (17) zum Bewegen des zweiten aktiven Umlenkbereichs (36) und mindestens eine Verriegelung (22) aufweist, wobei die zumindest einmal vorhandene Verriegelung (22) ein erstes Verriegelungselement umfasst, das geeignet ist, nur den zweiten aktiven Umlenkbereich in der gewünschten Position zu arretieren.

13. Flexibles Ureteropyeloskop nach Anspruch 12, wobei die zumindest einmal vorhandene Verriegelung (22) nur das erste Verriegelungselement umfasst.

14. Flexibles Ureteropyeloskop nach Anspruch 1, wobei zumindest ein Bereich der aktiven Umlenkbereiche (34, 36) eine Reihe von Ringelementen aufweist, die drehbar miteinander verbunden sind.

15. Flexibles Ureteropyeloskop nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Schaft ferner einen Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten aktiven Umlenkbereich aufweist.

16. Flexibles Ureteropyeloskop nach Anspruch 15, wobei der Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten aktiven Umlenkbereich einen passiven Umlenkbereich umfasst.

17. Flexibles Ureteropyeloskop, das enthält:
einen Bedienbereich; und
einen Schaft (14), der sich ausgehend von dem Bedienbereich erstreckt, wobei der Schaft ein vorderes Ende mit zwei superelastischen röhrenförmigen Rahmenelementen umfasst, die hintereinandergeschaltet sind, wobei ein erstes Rahmenelement der Rahmenelemente einen ersten aktiven Umlenkbereich (34) bildet, der angepasst ist, in einer ersten Richtung etwa 155 bis 190° mit einem Krümmungsradius von etwa 9 bis 12 mm umzulenken, und wobei ein zweites Rahmenelement der Rahmenelemente einen zweiten aktiven Umlenkbereich (36) bildet, der angepasst ist, in einer Richtung, die im Wesentlichen die gleiche Richtung wie die erste Richtung ist, etwa 125 bis 165° mit einem Krümmungsradius von etwa 9,5 bis 13 mm umzulenken.

18. Flexibles Ureteropyeloskop nach Anspruch 17, wobei der erste aktive Umlenkbereich (34) angepasst ist, um in einer entgegengesetzten zweiten Richtung etwa 90 bis 190° umzulenken.

19. Flexibles Ureteropyeloskop nach Anspruch 17 oder 18, wobei der erste aktive Umlenkbereich (34) angepasst ist, in einer ersten von mindestens zwei entgegengesetzten Richtungen etwa 185° mit einem Krümmungsradius von etwa 10,6 mm umzulenken, und angepasst ist, in einer zweiten von mindestens zwei entgegengesetzten Richtungen etwa 175° mit einem Krümmungsradius von etwa 11,3 mm umzulenken.

20. Flexibles Ureteropyeloskop nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei der zweite aktive Umlenkbereich (36) angepasst ist, etwa 135° mit einem Krümmungsradius von etwa 10,6 mm umzulenken.

21. Flexibles Ureteropyeloskop nach einem der Ansprüche 17 bis 20, wobei der erste aktive Umlenkbereich (34) eine Länge von etwa 3,6 cm und der zweite aktive Umlenkbereich (36) eine Länge von etwa 2,8 cm aufweist.

22. Flexibles Ureteropyeloskop nach einem der Ansprüche 17 bis 21, wobei das erste Rahmenelement (40) eine erste Anordnung von Schlitzen (52) und das zweite Rahmenelement (42) eine zweite unterschiedliche Anordnung von Schlitzen (74) aufweist.

23. Flexibles Ureteropyeloskop nach Anspruch 22, wobei die Schlitze (52) der ersten Anordnung von Schlitzen sich in dem ersten Rahmenelement in zwei unterschiedlichen Richtungen erstrecken.

24. Flexibles Ureteropyeloskop nach einem der Ansprüche 17 bis 23, wobei das erste und das zweite Rahmenelement (40, 42) miteinander über ein Anschlussstück (44) verbunden sind, wobei ein Ende eines Bediendrahts (24) ausgehend vom Bedienbereich fest mit dem Anschlussstück (44) verbunden ist.

25. Flexibles Ureteropyeloskop nach einem der Ansprüche 17 bis 24, wobei das zweite Rahmenelement (42) eine gekrümmte vorgegebene Grundstellung aufweist.

26. Flexibles Ureteropyeloskop nach einem der Ansprüche 17 bis 25, wobei das zweite Rahmenelement (42) durch Zug von dem Bedienkabel (24) ausgehend vom Bedienelement in einer geraden Position gehalten wird.

27. Verfahren zur Positionierung des distalen Endes eines flexiblen Ureteropyeloskops in einem Nierenbecher eines unteren Pols einer Niere mit den folgenden Schritten:
Biegen eines ersten aktiven Umlenkbereichs (34) des vorderen Endes eines Schafts (14) des flexiblen Ureteropyeloskops; und
Biegen eines zweiten aktiven Umlenkbereichs (36) des vorderen Endes des Schafts (14), wobei sich der zweite aktive Umlenkbereich (36) hinter dem ersten Umlenkbereich (34) befindet, wobei der erste und der zweite aktive Umlenkbereich (34, 36) unabhängig voneinander steuerbar umlenkbar sind, damit das distale Ende in den Nierenbecher des unteren Pols platziert werden kann, ohne dass es erforderlich ist, das vordere Ende passiv gegen das Nierengewebe des Patienten umzulenken.

28. Verfahren nach Anspruch 27, wobei der erste aktive Umlenkbereich (34) ein erstes Rahmenelement (40), das eine röhrenförmige allgemeine Form hat und aus einem superelastischen Material besteht, der zweite aktive Umlenkbereich (36) ein zweites Rahmenelement (42) aufweist, das eine röhrenförmige allgemeine Form hat und aus einem superelastischen Material besteht, wobei die Schritte des Umbiegens des ersten und zweiten aktiven Umlenkbereichs (34, 36) umfassen, die verschiedenen Bediendrähte (24, 25, 26) eines Bedienbereichs des flexiblen Ureteropyeloskops zu bewegen.

29. Verfahren nach Anspruch 27 oder 28, wobei der Schritt des Umbiegens des ersten aktiven Umlenkbereichs (34) umfasst, den ersten aktiven Umlenkbereich (34) etwa 155 bis 190° mit einem Krümmungsradius von etwa 9 bis 12 mm zu biegen, und wobei der Schritt des Biegens des zweiten aktiven Umlenkbereichs (36) umfasst, den zweiten aktiven Umlenkbereich (36) etwa 125 bis 155° mit einem Krümmungsradius von etwa 9,5 bis 13 mm zu biegen.