Ultraschall-Endoskope sind im Allgemeinen an
einem starren Endbereich des distalen Endes eines länglichen
Insertionsinstruments mit einer endoskopischen Betrachtungseinrichtung,
die ein Beleuchtungsfenster und ein Beobachtungsfenster umfasst,
und einer sonographischen Untersuchungseinrichtung, wie einem Ultraschallwandler,
ausgestattet. Nach Einführen
des Insertionsinstruments in eine Körperhöhle wird zunächst eine
interessierende Stelle in der Körperhöhle mit
der endoskopischen Betrachtungseinrichtung untersucht, worauf die
sonographische Untersuchungseinrichtung eingesetzt wird, um das
Gewebe in einem erkrankten Bereich oder einem auffälligen Bereich,
das als Ergebnis der endoskopischen Untersuchung gefunden wurde, weiter
zu untersuchen. Meistens ist für
Zan gen, ein Hochfrequenz-Chirurgiegerät oder ein Biopsieinstrument,
die in eine Körperhöhle eingeführt und
mit Hilfe der endoskopischen Betrachtungseinrichtung bedient werden
sollen, oder für
eine Punktionsnadel oder andere Punkturgeräte, die unter Verwendung von
Ultraschallbildern bedient werden sollen, der sog. Biopsiekanal
in dem oder durch das endoskopische Insertionsinstrument hindurch
vorgesehen.
Mit dem hinteren Ende des Insertionsinstruments
des Ultraschall-Endoskops
ist eine Bedienbaugruppe verbunden, die während der endoskopischen oder
sonographischen Untersuchung von der bedienenden Person gehalten
wird. An der Bedienbaugruppe befinden sich verschiedene Schaltknöpfe und
Schalthebel. Das Insertionsinstrument besitzt einen länglichen
flexiblen Körper,
der sich leicht entlang der Form des Insertionsweges biegen lässt und einen
mit dem vorderen Ende des länglichen
flexiblen Körpers
verbundenen Lenkbereich und einen daran anschließenden starren Endbereich besitzt.
Die oben erwähnte
endoskopische Betrachtungseinrichtung, die sonographische Untersuchungseinrichtung
und der Biopsiekanal sind an dem starren Endbereich angeordnet.
Der starre Endbereich kann in eine beliebige Richtung ausgelenkt
werden, indem durch entsprechende Handhabung der Bedienbaugruppe
der Lenkbereich in Richtung nach oben, unten, rechts oder links
bewegt wird.
Wie oben beschrieben, sind die endoskopische
Betrachtungseinrichtung, die sonographische Untersuchungseinrichtung
und der Biopsiekanal an dem starren Endbereich angebracht, der den
distalen Endbereich des endoskopischen Insertionsinstruments bildet.
Der eine Ultraschall-Abtasteinrichtung bildende Ultraschallwandler
wird abhängig
von dem Scanmodus entweder als mechanischer Abtasttyp oder als elektronischer
Abtasttyp eingestuft. Im Falle eines elektroni schen Abtasttyps besteht
der Ultraschallwandler aus einer großen Anzahl von Wandlerelementen,
die in einer vorgegebenen Richtung angeordnet sind. Bei einer elektronischen
Abtastung werden die Wandlerelemente eines nach dem anderen nacheinander
angesteuert oder die Wandlerelemente in einer Anzahl von Wandlerelementgruppen werden
nacheinander angesteuert, um Echosignale zu erhalten.
Die endoskopische Betrachtungseinrichtung besteht
im Wesentlichen aus einem Beleuchtungsfenster, in dem sich für die Beleuchtung
das lichtemittierende Ende einer Lichtleitfaser befindet, und einem
Beobachtungsfenster, in dem ein Linsentubus eines optischen Objektivlinsensystems
befestigt ist. Ein Festkörper-Bildsensor
(oder ein für
den Lichteintritt ausgebildetes Ende eines Lichtleiters) befindet sich
im Fokus des optischen Objektivlinsensystems. Das System von optischen
Objektivlinsen und der Festkörper-Bildsensor
sind zusammengefügt
und als Bildaufnahmeeinheit ausgebildet. Ein Biopsiekanal, d. h.
ein Durchgang für
Biopsieinstrumente und chirurgische Instrumente, besteht im Allgemeinen
aus einer biegsamen Röhre,
die innerhalb des flexiblen Geräteabschnitts
und des Lenkbereichs des Insertionsinstruments gebogen werden kann.
Durch den starren Endbereich des distalen Endes des Insertionsinstruments
ist ein Durchlass zu der Auslassöffnung
für den
Biopsiekanal gebohrt. In den Auslasskanal ist ein Verbindungsrohr
eingebaut und das vordere Ende der flexiblen Biopsiekanalröhre ist
mit dem hinteren Ende des Verbindungsrohres verbunden, das um eine
vorgegebene Länge
aus dem proximalen Ende des starren Endbereichs herausragt.
Bezüglich der Anordnung der verschiedenen Komponenten
der endoskopischen Untersuchungseinrichtung und der sonographischen
Untersuchungseinrichtung am starren Endbereich des distalen Vorderteils
des Insertionsinstruments war es im Stand dieser Technik be kannt,
den Ultraschallwandler am distalen Ende des starren Endbereichs
anzubringen, wobei Ultraschallwandlerelemente in einer in axialer
Richtung des starren Endbereichs konvex gebogenen Form angeordnet
sind. Das Beobachtungsfenster der endoskopischen Betrachtungseinrichtung
ist in einer schrägen
Fläche
vorgesehen, die von dem proximalen Ende des Bereichs, in dem der Ultraschallgeber
befestigt ist, in Richtung des hinteren Endes des starren Endbereichs
allmählich
ansteigt. Jeweils seitlich von dem Beobachtungsfenster befinden
sich Beleuchtungsfenster. Der Biopsiekanal öffnet sich zwischen dem Bereich,
in dem der Ultraschallgeber befestigt ist, und dem Beobachtungsfenster
der endoskopischen Betrachtungseinrichtung. Ultraschall-Endoskope,
deren Komponenten der endoskopischen und sonographischen Untersuchungseinrichtungen
in dieser Weise angeordnet sind, sind im Stand der Technik beispielsweise
aus der offengelegten japanischen Patentanmeldung 2002-238906 bekannt.
Üblicherweise
wird beim Verbinden des starren Endbereichs und des Lenkbereichs
eines endoskopischen Insertionsinstruments der starre Endbereich
lösbar
mit dem Lenkbereich verbunden, der aus mehreren flexibel verbundenen
Ringen besteht. Hierzu wird der vorderste Ring des Lenkbereichs
an dem proximalen Ende des starren Endbereichs angebracht und befestigt.
Die Ummantelung des Lenkbereichs wird über den ersten Ring hinaus
verlängert und
durch Verschnüren
und mit Hilfe eines Klebstoffs an dem starren Endbereich sicher
fixiert. Der Grund, warum der starre Endbereich lösbar mit
dem Lenkbereich verbunden ist, besteht darin, die Instandhaltung und
die Wartung von Komponenten der endoskopischen und sonographischen
Untersuchungseinrichtung möglich
zu machen, d.h. Inspektion, Instandsetzung und Austausch von internen
Komponenten des starren Endbereichs zu ermöglichen.
Wie oben bereits erwähnt wurde,
ist in dem starren Endbereich ein Ultraschallwandler angebracht.
Von den entsprechenden Ultraschallwandlerelementen an der Ultraschallwandlerbaugruppe
werden Drähte
aus der Wandlerbaugruppe herausgeführt und durch den Lenkbereich
und den länglichen flexiblen
Hauptkörper
des Insertionsinstruments hindurchgeführt und mit den entsprechenden
Drähten
in der Bedienbaugruppe des Endoskops verbunden. Die Signalleitungen
der endoskopischen Beobachtungseinrichtung, d. h. Signalleitungen,
die mit dem Festkörpersensor
verbunden sind und aus der Bildaufnahmeeinheit herausgeführt werden,
werden zusammen mit dem Glasfaserbündel des Lichtleiters, der
die Beleuchtungsfenster beleuchten soll, ebenfalls durch den Lenkbereich
und den flexiblen Körper des
Insertionsinstruments hindurchgeführt. Die Röhre, die als Biopsiekanal dient,
wird ebenfalls durch den Lenkbereich und den flexiblen Körper hindurchgeführt und
erstreckt sich bis zu der Bedienbaugruppe des Endoskops.
Im Falle eines Ultraschall-Endoskops
mit einem Ultraschallwandler vom elektronischen Abtasttyp ist von
den verschiedenen Komponenten, die das Ultraschall-Endoskop bilden,
im Allgemeinen der Ultraschallwandler die teuerste Komponente. Es
hat sich als extrem schwierig erwiesen, den Ultraschallwandler zu
reparieren, wenn er beschädigt
ist oder eine Fehlfunktion aufweist. Mit anderen Worten war es praktisch
unmöglich,
Instandhaltungs- und Servicearbeiten an dem Ultraschallwandler durchzuführen. Dagegen
ist es jedoch relativ leicht, den Festkörpersensor und seine Verdrahtung,
den Lichtleiter und die Biopsiekanalröhre auszutauschen, wenn sie
beschädigt
sind.
Wenn der starre Endbereich von dem
Lenkbereich getrennt wird, beschränken sich die Instandhaltungs-
und der Servicearbeiten daher auf den Festkörpersensor und seine Verdrahtung,
den Lichtleiter und die Biopsiekanalröhre. Vor allem können die
inneren Oberflächen
der Biopsiekanalröhre
beschädigt
werden, da der Biopsiekanal häufig
für die Insertion
von Punktionsinstrumenten mit einer spitz zulaufenden Punktionsnadel
verwendet wird. Außerdem
können
die von dem Festkörpersensor
ausgehenden Signalleitungen beschädigt werden.
Um die Auflösung der Ultraschallbilder
zu erhöhen,
ist es für
ein Ultraschall-Endoskop mit einem Ultraschallwandler vom elektronischen
Abtasttyp erforderlich, die Anzahl der Ultraschallwandlerelemente
zu erhöhen
und ein Verdrahtungssystem mit einer beträchtlich höheren Anzahl von Anschlüssen zu
verwenden. Wenn der starre Endbereich gelöst und von dem Lenkbereich
abgetrennt wird, weil eine bestimmte Komponente repariert oder ersetzt
werden muss, treten daher häufig
Schwierigkeiten beim Lösen
der zu reparierenden oder zu ersetzenden Komponente von anderen
Komponenten auf, die in dem starren Endbereich des Insertionsinstruments
dichtgepackt vorliegen. Es war daher extrem schwierig und mühsam, eine
spezielle Komponente separat von den anderen dichtgepackten Komponenten
zu überprüfen, zu
reparieren oder zu ersetzen, ohne die anderen Komponenten zu beschädigen. Insbesondere,
wenn der Ultraschallwandler und die Verdrahtung zu dem Wandler lösbar oder
trennbar von dem starren Endbereich ausgeführt würden, um Instandhaltungs- und
den Servicearbeiten an den anderen, von dem Ultraschallwandler und
seiner Verdrahtung verschiedenen Komponenten zu erleichtern, wäre die Konstruktion
des starren Endbereichs zu kompliziert und würde die Instandhaltungs- und
Servicearbeiten behindern.
Beim Wiedereinsetzen einer Bildaufnahmeeinheit
an dem starren Endbereich des Insertionsinstruments ist es zudem
erforderlich, seine Position in Drehrichtung oder radialer Richtung
auszurichten. Betrachtet man den Biopsiekanal, so erstreckt sich die
Biopsiekanalröhre
ferner axial durch das Insertionsinstrument zu einem Punkt unmittelbar
an der proximalen Seite des starren Endbereichs und ist mit einem
gebogenen Verbindungsrohr verbunden, das in dem starren Endbereich
in einem nach vorne oben gelegenen Ausgang eingepasst ist. Dementsprechend
ist das Verbindungsrohr speziell in Krümmungsrichtung ausrichtbar.
Daraus ergibt sich, dass sowohl der Linsentubus des optischen Objektivlinsensystems
als auch das Verbindungsrohr sicher und fest in ihrer Position gehalten
werden müssen, indem
nach Justierung ihrer Position relativ zum starren Endbereich ein
Klebstoff aufgebracht wird. Daher muss der aufgebrachte Klebstoff
wieder abgezogen werden, wenn die optische Bildaufnahmeeinheit und der
Biopsiekanal für
Instandhaltungs- und Servicearbeiten aus dem starren Endbereich
entnommen werden sollen. Hierbei ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass
andere Komponenten beschädigt
werden, die sich in der unmittelbaren Umgebung befinden.
In Anbetracht der oben dargelegten
Situation besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin,
ein Ultraschall-Endoskop anzugeben, das an dem distalen Ende eines
Insertionsinstruments einen starren Endbereich aufweist, der in
einem Gehäuse enthalten
ist, das in ein Hauptgehäuse
und einen abtrennbaren Kopfabschnitt aufgeteilt werden kann, um die
Instandhaltung und den Service von internen Komponenten des starren
Endbereichs zu erleichtern.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung besteht darin, ein Ultraschall-Endoskop anzugeben, das
zur Aufnahme einer Ultraschallabtasteinrichtung zusammen mit einer
endoskopischen Betrachtungseinrichtung an dem distalen Ende eines
Insertionsinstruments einen starren Endbereich aufweist, wobei sich
der starre Endbereich in einem Gehäuse befindet, das in ein Hauptgehäuse, das
angepasst ist, Komponenten der Ultraschallabtasteinrichtungen fest
darin aufzunehmen, und einen abtrennbaren Kopfabschnitt aufgeteilt
werden kann, welcher angepasst ist, zumindest Teile von Komponenten
der sonographischen Beobachtungseinrichtung lösbar aufzunehmen, um die Reparatur
oder den Austausch von Komponenten der endoskopischen Beobachtungseinrichtung
separat von Komponenten der Ultraschallabtasteinrichtung und ohne
Schäden
an den Komponenten der Ultraschallabtasteinrichtung zu verursachen,
vornehmen zu können.
Zur Lösung der oben angegebenen Aufgaben
wird gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Ultraschall-Endoskop mit einem starren Endbereich, der
am distalen Ende eines Insertionsinstrumentes mit dem vorderen Ende
eines Lenkbereichs verbunden ist, zur Aufnahme eines Ultraschallwandlers
zusammen mit einer endoskopischen Beobachtungseinrichtung, einschließlich einer
Beleuchtungseinrichtung und einer Bildaufnahmeeinheit angegeben; wobei
der Ultraschallwandler im vorderen Bereich eines im Allgemeinen
röhrenförmigen Gehäuses des starren
Endbereichs aufgenommen wird, die endoskopischen Betrachtungseinrichtung
an einem geneigten Wandbereich angebracht ist, der an dem Gehäuse an der
rückwärtigen Seite
des Ultraschallwandlers vorgesehen ist und nach rückwärts oben schrägt geneigt
ist, und sich in dem Gehäuse
die Auslassöffnung
eines Biopsiekanal-Durchlasses an einer Position zwischen der endoskopischen
Betrachtungseinrichtung und dem Ultraschallwandler befindet; das dadurch
gekennzeichnet ist, dass: das Gehäuse des starren Endbereichs
in ein Hauptgehäuse,
das angepasst ist, um die gesamten Teile des Ultraschallwandlers
aufzunehmen, und einen abtrennbaren Kopfabschnitt aufgeteilt werden
kann, der angepasst ist, zumindest einen Teil der Komponenten der
endoskopischen Betrachtungseinrichtung aufzunehmen, und der mit
dem Hauptgehäuse
trennbar verbunden ist; sowohl entlang längsverlaufender Trennlinien
an gegenüberliegenden
Seiten des Hauptgehäuses
und des abtrennbaren Kopfabschnitts als auch entlang einer querverlaufenden Trennlinie
an dem hinteren Bereich des Ultraschallwandlers aneinander passende
Wandbereiche vorgesehen sind; das vorderste Ringelement der Lenkringe
in dem Lenkbereich lösbar
an einer kreisförmigen
Ringfläche
befestigt ist, die um die zusammengefügten, hinteren Bereiche des
Hauptgehäuses
und des abnehmbaren Kopfabschnitts gebildet ist; und das vordere
Ende der äußeren Ummantelung
des Lenkbereichs über
die Ringfläche
hinaus verlängert und
an einer kreisförmigen
Befestigungsfläche
für die Ummantelung
verankert ist, die um die zusammengefügten hinteren Bereiche des
Hauptgehäuses
und des abtrennbaren Kopfabschnitts herum an der Vorderseite der
Ringfläche
vorgesehen ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung
ist der starre Endbereich des Insertionsinstruments in einem Gehäuse untergebracht,
das in ein Hauptgehäuse
und einen abtrennbaren Kopfabschnitt aufgeteilt werden kann. Das
Hauptgehäuse
ist so ausgebildet, dass es eine Ultraschallwandleranordnung fest
darin aufnehmen kann, wohingegen der abtrennbare Kopfabschnitt so
ausgebildet ist, dass er zumindest einen Teil der Komponenten einer
optischen Bildaufnahmeeinheit der endoskopischen Betrachtungseinrichtung aufnehmen
kann. In diesem Fall ist der abtrennbare Kopfabschnitt des starren
Endbereichs so ausgebildet, dass er entweder die gesamte Bildaufnahmeeinheit, die
ein optisches Objektivlinsensystems und einen Festkörper-Bildsensor zusammen
mit einem Lichtleiter und einem Beleuchtungsfenster umfasst, welches
vor dem lichtemittierenden Ende des Lichtleiters mit einer Streulinse
ausgestattet ist, oder nur einen Teil dieser Komponenten aufnehmen
kann. Alternativ hierzu sind das optische Bildaufnahmesystem, der
Lichtleiter und die Streulinse zum Teil an dem Hauptgehäuse und
zum Teil an dem abnehmbaren Kopfabschnitt so angebracht, dass sie
zusammengefügt
und in dem Gehäuse
in ihrer Position fixiert werden, wenn das Hauptgehäuse und
der abnehmbare Kopfabschnitt zusammengebaut werden.
Jedenfalls ist der abnehmbare Block
so ausgebildet, dass er über
aneinander passende Wandbereiche mit dem Hauptgehäuse verbunden
werden kann, die entlang in Längsrichtung
verlaufenden Trennlinien an gegenüberliegenden Seitenbereichen und
entlang einer in Querrichtung verlaufenden Trennlinie vorgesehen
sind, die sich an dem rückwärtigen Ende
des Ultraschallwandlers befindet, der im vorderen Bereich des Gehäuses untergebracht
ist. Wenn der abnehmbare Kopfabschnitt von dem Hauptgehäuse abgetrennt
wird, bleiben zumindest der Ultraschallwandler und seine Verdrahtung
auf der Seite des Hauptgehäuses
in einem intakten Zustand, wohingegen andere Komponenten des starren
Endbereichs zum Teil zusammen mit dem abtrennbaren Kopfabschnitt
freigelegt werden, wenn das Hauptgehäuse abgetrennt wird. Hierzu
können
aneinander passende Wandbereiche des Hauptgehäuses und des abnehmbaren Kopfabschnitts
so angeordnet werden, dass beispielsweise der Linsentubus des Objektivlinsensystems
der optischen Bildaufnahmeeinheit so dazwischen aufgenommen wird,
dass der Linsentubus freigelegt wird, wenn der abnehmbare Kopfabschnitt
von dem Hauptgehäuse
getrennt wird. Wegen der Einfachheit der tatsächlichen Instandhaltungs- und
Servicearbeiten ist es wünschenswert,
die Trennlinien so anzuordnen, dass die optische Bildaufnahmeeinheit
oder das Verbindungsrohr des Biopsiekanals separat und unabhängig von
anderen Komponenten herausgenommen werden können, wenn der abtrennbare
Kopfabschnitt von dem Hauptgehäuse
gelöst
wird.
Der abnehmbare Kopfabschnitt wird
entlang längsverlaufender
Trennlinien an seinen gegenüberliegenden
Seitenbereichen und einer querverlaufenden Trennlinie an seinem
vorderen Ende mit dem Hauptgehäuse
verbunden. Beim Verbinden des abtrennbaren Blocks mit dem Hauptgehäuse ist
es erforderlich, diese über
aneinander passende Wandbereiche zusammenzufügen, welche relative Bewegungen
sowohl in axialer als auch radialer Richtung beschränken. Nach
Aneinanderfügen
des abtrennbaren Kopfabschnitts und des Hauptgehäuses kann der vorderste Lenkring
des Lenkbereichs an die hinteren Bereiche des Hauptgehäuses und
abnehmbaren Kopfabschnitts in zusammengefügtem Zustand angebracht werden,
um den abnehmbaren Abschnitt in seiner Position relativ zum Hauptgehäuse zu fixieren. Ansonsten
werden günstigerweise
ineinandergreifende oder zusammenwirkende Oberflächen an den aneinander passenden
Wandbereichen vorgesehen, um plötzliche
Bewegungen des abnehmbaren Kopfabschnitts relativ zum Hauptgehäuse in axialer,
radialer und lateraler Richtung zu verhindern und das Hauptgehäuse und
den abnehmbaren Block im zusammengefügten Zustand stabiler zu halten.
Als ein Beispiel für
ineinandergreifende Oberflächen
können die
aneinander passenden Wandbereiche mit Vorsprüngen und Aussparungen versehen
werden, die verriegelt werden, um relative Bewegungen des Hauptgehäuses und
des abnehmbaren Kopfabschnitts in axialer und radialer Richtung
zu beschränken,
wenn der abnehmbare Kopfabschnitt an dem Hauptgehäuse angebracht
ist. Die Verriegelung der aneinander passenden Wandbereiche kann
jedoch nicht wirksam sein, um die Bewegung des abtrennbaren Kopfabschnitts relativ
zum Hauptgehäuse
nach hinten zu verhindern. Die Bewegung des abnehmbaren Kopfabschnitts
in dieser Richtung kann durch das vorderste Ringelement des Lenkbereichs
beschränkt werden.
Daher wird eine kreisförmige
Ringanschlussfläche,
die einen Durchmesser besitzt, der im Wesentlichen dem Innendurchmesser
des vordersten Ringelements des Lenkbereichs entspricht, an den
rückwärtigen Bereichen
des Hauptgehäuses
und des abnehmbaren Kopfteils gebildet, wenn der Kopfabschnitt mit
dem Gehäuse
verbunden ist. Nach Anbringen des vordersten Ringelements auf der
kreisförmigen
Ringanschlussfläche
werden das Hauptgehäuse
und der abtrennbare Kopfabschnitt mit Hilfe von lösbaren Befestigungseinrichtungen
lösbar
aneinander befestigt, beispielsweise, indem durch das vorderste
Ringelement einige Klemmschrauben geführt werden. In diesem Fall
ist es genauer erforderlich, mindestens zwei Schrauben zu verwenden,
eine Schraube, um das vorderste Ringelement relativ zum Hauptgehäuse zu arretieren,
und eine andere Schraube, um das vorderste Ringelement relativ zum abnehmbaren
Kopfteil zu arretieren.
Wenn der starre Endbereich montiert
wird, indem der abnehmbare Kopfabschnitt mit dem Hauptgehäuse verbunden
und der vorderste Lenkring an den rückwärtigen Bereichen des Hauptgehäuses und
dem mit ihm verbundenen abnehmbaren Kopfabschnitt eingepasst und
fixiert wird, ist es erforderlich, den Innenraum des starren Endbereichs
hermetisch abzudichten. Die verbundenen Bereiche des Hauptgehäuses und
des abnehmbaren Kopfteils können
unter Verwendung von Dichtmaterial abgedichtet werden, vorzugsweise,
indem ein elastisches Dichtmaterial, wie Kautschuk, zwischen die
verbundenen Bereiche und um die verbundenen Bereiche herum aufgebracht
wird. Das aufgetragene Dichtmaterial muss nicht notwendigerweise
Klebeeigenschaften besitzen. Wegen der Bearbeitungsgenauigkeit des
Hauptgehäuses
und des abnehmbaren Kopfabschnitts kann jedoch gewünschtenfalls
Dichtmaterial mit einer schwachen Klebekraft aufgetragen werden. Die äußere Ummantelung
des Lenkbereichs kann verwendet werden, um den vordersten Lenkring
und die Ringanschlussbereiche an dem Hauptgehäuse und dem abtrennbaren Kopfteil
dicht abzuschließen. Gewöhnlich ist
die äußere Ummantelung
des Lenkbereichs elastisch und in axialer und radialer Richtung
dehnbar. Um die Ringanschlussbereiche dicht abzuschließen, wird
das vordere Ende der äußeren Ummantelung über die
Position des vordersten Lenkrings hinausgezogen und an den zusammengefügten rückwärtigen Bereichen
des Hauptgehäuses
und des abtrennbaren Kopfabschnitts fest verankert, beispielsweise
indem eine Verschnürung
und ein Klebstoff verwendet werden. Hierdurch kann der Innenraum
des starren Endbereichs vollständig
abgedichtet werden.
Die Innenflächen einer Biopsiekanalröhre, die
in dem Insertionsinstrument den Hauptteil des Biopsiekanals bilden,
können
beschädigt
werden, da der Biopsiekanal häufig
dazu verwendet wird, spitzzulaufende Instrumente, wie Punktionsnadeln,
einzuführen.
Der Biopsiekanal kann daher so angeordnet werden, dass er unabhängig und
getrennt von anderen Komponenten freiliegt, wenn das abnehmbare Kopfteil
von dem Hauptgehäuse
gelöst
ist. In diesem Fall ist der Durchlass für den Biopsiekanal in dem starren
Endbereich röhrenförmig ausgeführt und
in Vorwärtsrichtung
oder in Richtung der Öffnung
für den
Biopsiekanal schräg
nach oben geneigt. Der röhrenförmige Biopsiekanal-Durchlass
kann in Längsrichtung
in eine obere und eine untere Hälfte
geteilt werden. Wenn der Biopsiekanal-Durchlass über seine gesamte Länge schräg ist, ist
auch die Trennlinie schräg
geneigt. Falls der Biopsiekanal-Durchlass gekrümmt ausgeführt ist und von dem hinteren
Bereich, der sich in axialer Richtung des Insertionsinstruments
erstreckt, schräg
nach oben ansteigt, ist die Trennlinie in gleicher Weise wie der
Biopsiekanal-Durchlass gebogen und besteht aus einem schrägen Bereich
und einem axialen Bereich.
Als obere und untere Hälfte des
geteilten Biopsiekanal-Durchlasses sind halbkreisförmige Vertiefungen
jeweils dort ausgebildet, wo sich der abtrennbare Kopfabschnitt
und das Hauptgehäuse
treffen, und ein Verbindungsrohr von vorgegebener Länge ist
zwischen der oberen und unteren halbkreisförmigen Vertiefung eingepasst,
um im starren Endbereich die Biopsiekanalröhre mit dem Biopsiekanal-Durchlass
zu verbinden. Durch Entfernen des abnehmbaren Kopfteils vom Hauptgehäuse lässt sich das
Verbindungsrohr in diesem Fall aus dem geteilten Biopsiekanal-Durchlass
entfernen. Daher kann die mit dem Verbindungsrohr verbundene Biopsiekanalröhre, um
sie zu ersetzen oder für
andere Zwecke, unabhängig
und getrennt von anderen internen Komponenten einfach herausgenommen
werden. Das Verbindungsrohr, das in dem Biopsiekanal-Durchlass angebracht
ist, bleibt im Hinblick auf Bewegungen in axialer Richtung und Rotationsrichtung
beschränkt. Für diesen
Zweck können
zur Fixierung Paare von Vorsprüngen
und passenden Vertiefungen oder Kerben an dem Verbindungsrohr und
dem Biopsiekanal-Durchlass vorgesehen werden. Vorsprünge oder Spitzen,
die an der umlaufenden Oberfläche
des Verbindungsrohrs vorgesehen sind, können mit Kerben, die sich an
der oberen und unteren halbkreisförmigen Vertiefung befinden,
an der Stelle in Eingriff gebracht werden, wo sich das abnehmbare
Kopfteil und das Hauptgehäuse
treffen. Da das Verbindungsrohr einen gekrümmten Bereich aufweist, sind
die oben erwähnten
Befestigungseinrichtungen unnötig,
falls der gekrümmte
Bereich des Verbindungsrohrs unbeweglich in den Biopsiekanal-Durchlass
eingepasst ist.
In manchen Fällen kann es erforderlich sein, die
Bildaufnahmeeinheit der endoskopischen Betrachtungseinrichtung zu
ersetzen, die in dem endoskopischen Beobachtungsfenster angebracht
ist. Die Anordnung kann daher so sein, dass die optische Bildaufnahmeeinheit
separat und unabhängig
von anderen inneren Komponenten freigelegt wird, wenn der abnehmbare
Kopfabschnitt von dem Hauptgehäuse
des starren Endbereichs gelöst
wird. Die Bildaufnahmeeinheit umfasst einen Linsentubus für ein Objektivlinsensystem,
der an dem starren Endbereich fest montiert sein sollte. In dem
starren Endbereich ist eine in Vorwärtsrichtung schräg nach oben führende Einbauöffnung für den Linsentubus
vorgesehen, die den Linsentubus der optischen Bildaufnahmeeinheit
aufnehmen soll. Diese schräge
Einbauöffnung
für den
Linsentubus kann ferner lösbar (Spalttyp)
ausgeführt
sein und sie kann auch gebildet werden, indem eine bogenförmige obere
und untere halbkreisförmige
Vertiefung, die an dem abtrennbaren Kopfabschnitt und dem Hauptgehäuse vorgesehen
sind, zusammengefügt
werden. Nach Verbinden der oberen halbkreisförmigen Vertiefung mit der unteren
wird der Linsentubus in der Linsenfassung gehalten. Der Linsentubus
kann in der Linsenfassung in axialer Richtung und Drehrichtung fixiert
werden, indem Befestigungseinrichtungen, ähnlich wie die Stoppvorsprünge und
-vertiefungen oder Kerben, die oben im Zusammenhang mit dem Verbindungsrohr des
Biopsiekanals beschrieben wurden, eingesetzt werden.
Die oben angegebenen Gegenstände und weitere
Gegenstände,
Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus
der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung hervor, die in
Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen erfolgt, welche beispielhaft einige bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung zeigen. Die vorliegende Erfindung ist selbstverständlich nicht
auf die speziellen, in den Zeichnungen gezeigten Formen beschränkt.
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen in den Zeichnungen:
1 ist
eine schematische Teilschnittzeichnung eines Ultraschall-Endoskops
und zeigt den allgemeinen Aufbau des Ultraschall-Endoskops;
2 ist
ein Längsschnitt
des starren Endbereichs eines Insertionsinstruments des Ultraschall-Endoskops
nach einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
3 ist
eine perspektivische Ansicht des starren Endbereichs, an den der
vorderste Lenkring angebracht ist;
4 ist
eine Teilschnittdarstellung, die zeigt, wie der Lichtleiter in ein
Beleuchtungsfenster des starren Endbereichs eingebaut ist;
5 ist
eine Ansicht ähnlich
wie 4, die jedoch einen
anderen Lichtleiter zeigt, der an dem starren Endbereich in einer
anderen Art in ein Beleuchtungsfenster eingebaut ist;
6 ist
eine schematische perspektivische Ansicht eines Hauptgehäuses des
starren Endbereichs und eines von dem Hauptgehäuse abtrennbaren und abgenommenen
Kopfabschnitt aus Richtung der Vorderseite des starren Endbereichs;
7 ist
eine schematische perspektivische Ansicht eines Hauptgehäuses des
starren Endbereichs und eines abtrennbaren Kopfabschnitts, der von
dem Hauptgehäuse
gelöst
ist, aus der Richtung des hinteren Bereichs des starren Endbereichs;
8 ist
eine Teilschnittzeichnung, die zeigt, wie ein Endring an dem Hauptgehäuse des
starren Endbereichs montiert wird; und
9 ist
eine perspektivische Ansicht des starren Endbereichs nach einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung von der Seite, die ein Hauptgehäuse und einen abtrennbaren
Kopfabschnitt zeigt, welcher von dem Hauptgehäuse abgenommen wurde.
BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden wird die vorliegende
Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen mit Bezug auf
die beigefügten
Zeichnungen genauer beschrieben. In der 1 ist zunächst der allgemeine Aufbau eines
typischen Ultraschall-Endoskops gezeigt. In dieser Figur bezeichnet
1 eine Bedienbaugruppe, die von einem Anwender gehalten werden kann,
2 ein Insertionsinstrument, das in eine Körperhöhle eines Patienten eingeführt werden
soll und 3 ein Universalkabel. Vom proximalen Ende zum vorderen
Ende ist das Insertionsinstrument 2 aus einem länglichen
flexiblen Geräteabschnitt 2a,
einem Lenkbereich 2b und einem starren Endbereich 2c zusammengesetzt. Der
flexible Geräteabschnitt 2a besitzt
eine flexible Struktur, die in beliebigen Richtungen entlang eines Insertionsweges
in Richtung der Körperhöhle des Patienten
biegsam ist. Der starre Endbereich 2c besitzt eine steife
Struktur, damit darauf eine endoskopische Betrachtungseinrichtung 4 und
eine sonographische Untersuchungseinrichtung 5 angebracht werden
können.
Der Lenkbereich 2b ist zwischen dem flexiblen Geräteabschnitt 2a und
dem starren Endbereich 2c vorgesehen und wird über eine
Bedieneinrichtung für
den Lenkbereich 6 auf der Bedienbaugruppe 1 bedient,
wodurch der starre Endbereich in die gewünschte Richtung gedreht werden
kann. Außerdem
ist eine Auslassöffnung 29 eines
Biopsiekanals, wie dies nachstehend detaillierter beschrieben ist,
an dem starren Endbereich 2c vorgesehen. Obwohl in den
Zeichnungen nicht dargestellt sind an der Bedienbaugruppe 1 auch
noch weitere Knöpfe und
Schalter für
die Bedienung des Endoskops vorgesehen.
In 2 sind
der starre Endbereich 2c und jene Bereiche des Lenkbereichs 2b dargestellt,
die mit dem starren Endbereich 2c verbunden sind. In 3 ist weiterhin eine Außenansicht
des von dem Lenkbereich getrennten, starren Endbereichs 2c dargestellt.
Es ist aus diesen Figuren ersichtlich, dass die sonographische Untersuchungseinrichtung
5 im vorderen Bereich des starren Endbereichs 2c angebracht
ist und sich die endoskopische Beobachtungseinrichtung 4 auf
der proximalen Seite der sonographischen Untersuchungseinrichtung 5 befindet.
In diesem Beispiel ist die sonographische Untersuchungseinrichtung 5 mit
einem Ultraschallwandler 10 versehen, der eine Anordnung
von Ultraschallwandlerelementen 11 aufweist, die in einer konvex
gebogenen Form angeordnet sind, welche sich von der Basis oder dem
rückwärtigen Ende
allmählich
in Richtung eines am meisten gebogenen Bereichs wölbt, der
sich im Wesentlichen an einem axialen Zwischenpunkt befindet. Die
Ultraschallwandlerelemente 11 sind sowohl auf der Seite
der Ultraschallabstrahlungsflächen
und der Ultraschallempfangsflächen
als auch auf den Oberflächen
an der gegenüberliegenden
Seite mit Elektroden versehen. Leitungen 12 sind einzeln
zumindest mit den entsprechenden Elektroden an der Ultraschalltransmissionsfläche und
der Ultraschallempfangsfläche verbunden.
In Bezug auf die Elektroden auf der anderen Seite der Ultraschallwandlerelemente
werden in manchen Fällen
Verdrahtungen zu den entsprechenden Elektroden separat vorgenommen,
es ist jedoch all gemeine Praxis, mit ihnen einen oder mehrere Drähten als
gemeinsame Elektrode zu verbinden. Die Drähte 12 aus dem Ultraschallwandler 10 werden gebündelt und
durch das Insertionsinstrument 2 geführt und über die Bedienbaugruppe 1 in
das Universalkabel 3 weitergeführt.
Der starre Endbereich 2c umfasst
ein Gehäuse
von im Allgemeinen röhrenförmiger Gestalt, das
in einem axialen Zwischenbereich unmittelbar hinter dem Ultraschallwandler 10 mit
einem abfallenden Bereich sowie einem schräg ansteigenden Wandbereich 13 versehen
ist, der beginnend von dem untersten Punkt des rückwärtigen Endes des abfallenden
Bereichs allmählich
ansteigt. Der schräg ansteigende
Wandbereich 13 dient als Wandbereich zum Anbringen und
Montieren der endoskopischen Betrachtungseinrichtung. Ein endoskopisches
Beobachtungsfenster 14 öffnet
sich nämlich
in einer im Wesentlichen zentralen Position auf dem schrägansteigenden
Wandbereich 13 und rechts und links von dem endoskopischen
Beobachtungsfenster 14 befinden sich Beleuchtungsfenster 15.
Es ist nicht zwingend erforderlich, zwei Beleuchtungsfenster 15 vorzusehen,
eines auf jeder Seite des Beobachtungsfensters 14.
Der Querschnitt in 2 verläuft in Längsrichtung durch das endoskopische
Beobachtungsfenster 14, das sich zentral in dem schräg ansteigenden
Wandbereich 13 befindet. Eine Beobachtungsfensterbohrung 16 ist
für das
endoskopische Beobachtungsfenster 14 in das proximale Ende
des starren Endbereichs 2c schräg nach oben in Richtung des
und durch den schrägansteigenden
Wandbereich 13 hindurch gebohrt. Ein Linsentubus 17 für ein optisches
Objektivlinsensystem, das eine Objektivlinse 18, ein Deckglas 19 in
Form einer plankonkaven Linse, die sich am vorderen Ende des Linsentubus 17 befindet,
und ein Prisma 20 umfasst, ist in der Beobachtungsfenster öffnung 16 angebracht.
Außerdem befindet
sich ein Festkörper-Bildsensor im Fokus
der Objektivlinse 18. Die entsprechenden Komponenten, die
in dem Beobachtungsfenster 14 montiert sind, bilden eine
Bildaufnahmeeinheit 22. Signalleitungen 23, die
aus dem Festkörper-Bildsensor 21 herausführen, werden
gebündelt
und durch das Insertionsinstrument 2 hindurchgeführt und über die
Bedienbaugruppe 2 in das Universalkabel 3 weitergeführt.
Wie aus der 4 hervorgeht, besteht jedes Beleuchtungsfenster 15 größtenteils
aus einem Lichtleiter 24, der im Innern eine Vielzahl von
Glasfasern aufweist, und einer Streulinse 25. Das lichtemittierende
Ende des Lichtleiters 24 ist in dem Beleuchtungsfenster 15 an
der nach Innen gewandten Seite der Streulinse 25 angebracht,
die in eine Linsenfassung 26 eingesetzt ist, welche in
dem Gehäuse
des starren Endbereichs 2c im Anschluss an das vordere Ende
der Lichtleitermontageöffnung 27 ausgebildet ist,
in die der Lichtleiter 24 eingebracht wird. In diesem Beispiel
ist die Lichtleitermontageöffnung
in einer gebogenen Form mit einem geneigten Bereich ausgeführt, der
sich allmählich über eine
gewisse Länge
von seinem mit der Befestigungsöffnung
für die
Linse 26 in Verbindung stehenden vorderen Ende nach unten
erstreckt und mit einem rückwärtigen geradlinigen
Bereich verbunden ist, der sich in axialer Richtung des starren
Endbereichs 2c erstreckt. Der Lichtleiter 24 ist
in den Biegerichtungen des Insertionsinstruments beweglich und sein
vorderes Ende wird von einem Metallstück 24a gehalten, welches mit
einer Klemmschraube 24S in Position gehalten wird. Falls
ferner der Lichtleiter 24 in dem gebogenen Bereich der
Lichtleitermontageöffnung 27 in
einer starren Röhre 24b montiert
ist, wird der Lichtleiter 24 durch die starre Röhre 24b sicher
in seiner Position gehalten.
Außerdem öffnet sich eine Auslassöffnung 29 des
Biopsiekanals in dem schrägansteigenden Wandbereich 13;
in dem abfallenden Bereich an der Rückseite des Ultraschallwandlers 10 befindet
sich eine nach vorne ansteigende Führungsfläche 28. Durch die
Auslassöffnung 29 können verschiedene Biopsieinstrumente
und chirurgische Instrumente in eine Körperhöhle des Patienten herausgeführt werden,
wie Zangen oder andere Biopsieinstrumente oder chirurgische Instrumente,
die unter Betrachtung mit der endoskopischen Betrachtungseinrichtung 4 bedient
werden können,
und solche Instrumente, wie Punkturgeräte mit Punktionsnadel, die
unter Betrachtung mit der sonographischen Untersuchungseinrichtung 5 bedient
werden können.
Ein erforderliches Biopsieinstrument oder chirurgisches Instrument
wird über
den Einlasskanal 7 in den Biopsiekanal eingeführt, wobei
der Einlasskanal im Gehäuse
der Bedienbaugruppe 1 vorgesehen ist. Entsprechend erstreckt
sich ein Biopsiekanal 30 vom Einlasskanal 7 an
der Bedienbaugruppe 1 zu der Auslassöffnung 29 in dem starren
Endbereich 2c des Insertionsinstruments des Endoskops.
Zwischen dem Einlasskanal 29 und
einem Punkt in der Nähe
der proximalen Seite des starren Endbereichs 2c oder unmittelbar
an der proximalen Seite des starren Endbereichs 2c besteht
der Biopsiekanal 30 aus einer beweglichen Röhre 31,
die sich axial durch das Insertionsinstrument 2 hindurch
erstreckt. In dem Gehäuse
des starren Endbereichs 2c ist der Biopsiekanal-Durchlass 32 ausgebildet.
Um die Biopsiekanalröhre 31 mit
dem Durchlass 32 zu verbinden, ist zwischen diesen Bauteilen
ein Verbindungsrohr 33 vorgesehen. In diesem Beispiel verläuft der
Durchlass 32, der zu der Biopsiekanal-Auslassöffnung 29 führt, in
Richtung der Biopsiekanal-Auslassöffnung 29 schräg nach oben.
Das Verbindungsrohr 33 ist daher in einem axialen Zwischenbereich gebogen,
um die Richtung des Biop siekanals schräg nach oben zur Auslassöffnung 29 am
vorderen Ende der Biopsiekanalröhre 31,
die sich in axialer Richtung des Insertionsinstruments 2 erstreckt, überzuleiten.
Wie in den 6 und 7 gezeigt
ist in dieser speziellen Ausführungsform
der starre Endbereich in einem trennbaren Gehäuse untergebracht, welches aus
einem Hauptgehäuse 40 und
einem abnehmbaren Kopfteil 50 besteht. Das Hauptgehäuse 40 umfasst
einen vorderen Raum 41 zur Unterbringung des Ultraschallwandlers 10,
einen abfallenden Wandbereich 42, der in einem rückwärtigen Abschnitt
des vorderen Raums 41 vorgesehen ist und in Richtung des
rückwärtigen Endes
des starren Endbereichs 2c schräg nach unten geneigt ist, Wandbereiche
zur Linsenmontage, die von dem linken und rechten Seitenbereich
des abfallenden Wandbereichs 42 schräg nach oben führen und
mit Linsenmontagebereichen 43 mit Öffnungen oder Durchgangsbohrungen
zum Anbringen von Streuluinsen 25 für die Beleuchtung versehen
sind, und einen röhrenförmigen Halsbereich 44,
der an der rückwärtigen Seite
der Linsenmontagebereiche 43 anschließend ausgebildet und mit drei
abgestuften umlaufenden Wänden
strukturiert ist. In dem röhrenförmigen Halsbereich
ist zentral eine bogenförmige
oder halbkreisförmige
Vertiefung 32L vorgesehen, die die untere Hälfte des
Biopsiekanal-Durchlasses 32 bildet, der zur Auslassöffnung 29 des
Biopsiekanals führt.
Rechts und links von der halbkreisförmigen Vertiefung 32L sind
ferner halbkreisförmige
Vertiefungen 27L vorgesehen, die die unteren Hälften der
Lichtleitermontageöffnungen 27 bilden,
die zu den Öffnungen
in den Streulinsen-Montagebereichen 43 führen.
Der Halsbereich 44 ist mit
drei umlaufenden, abgestuften Wandbereichen ausgebildet, einschließlich eines
Bereichs 44a mit großem
Durchmesser, der sich an der Vorderseite des Halsbereichs 44 befin det,
und einem Bereich 44b mit mittlerem Durchmesser, der zum
Bereich 44a mit großem
Durchmesser eine Abstufung bildet, die im Wesentlichen der Dicke
der Ummantelung des Lenkbereichs 2b entspricht, wobei dies
nachstehend noch genauer erläutert
wird. An der Rückseite
des Bereichs 44b mit mittlerem Durchmesser ist ein Bereich 44c mit
kleinem Durchmesser angeformt. Der Bereich 44c mit kleinem
Durchmesser ist mit einer Abstufung zum Bereich 44b mit
mittlerem Durchmesser ausgeführt,
die im Wesentlichen der Dicke eines Lenkrings im Lenkbereich 2b entspricht.
Untere Bodenbereiche des Innenraums im Halsbereich 44 werden
als Durchlass für
die von dem Ultraschallwandler 10 kommenden Leitungen 12 benutzt.
Der abnehmbare Kopfabschnitt 50 ist
andererseits so ausgebildet, dass er das Oberteil des Halsbereichs 44 so
verschließt,
dass das rückwärtige Ende
des starren Endbereichs 2b eine im Allgemeinen zylindrische
Form aufweist. Hierzu ist der abnehmbare Kopfabschnitt 50 mit
drei abgestuften umlaufenden Wänden
ausgeführt,
d. h. einem Bereich 50a mit großem Durchmesser, einem Bereich 50b mit mittlerem
Durchmesser und einem Bereich 50c mit schmalem Durchmesser,
die jeweils dem Durchmesser im Bereich 44a mit großem Durchmesser,
dem Bereich 44b mit mittlerem Durchmesser bzw. dem Bereich 44c mit
kleinem Durchmesser des röhrenförmigen Halsbereichs 44 entsprechen.
An der Innenseite des abnehmbaren Kopfabschnitts 50 ist
ferner eine halbkreisförmige
Vertiefung 32U ausgebildet, die die obere Hälfte des
Biopsiekanal-Durchlasses 32 bildet, der zur Auslassöffnung 31 des
Biopsiekanals 30 führt.
Außerdem
sind rechts und links von der halbkreisförmigen Vertiefung 32U halbkreisförmige Vertiefungen 27U ausgebildet,
die die oberen Hälften der
Lichtleitermontageöffnungen 27 bilden.
Wie oben beschrieben wurde, werden
die Lichtleitermontageöffnung 27 und
der Biopsiekanal-Durchlass 32 durch die halbkreisförmigen Vertiefungen 27L, 27U, 32L und 32U gebildet,
die gegenüberliegend
an dem Halsbereich 44 und dem abnehmbaren Kopfabschnitt 50 ausgebildet
sind. Die halbkreisförmigen
Vertiefungen 27L, 27U, 32L und 32U sind
an gegenüberliegenden
Wandbereichen mit aneinander passenden Flächen versehen, die sich unmittelbar
aneinanderfügen.
Außerdem
stößt die vordere
Fläche
des abnehmbaren Kopfabschnitts 50 gegen umlaufende Wandbereiche
der Linsenmontagebereiche 43 auf der Seite des Hauptgehäuses 40. Insbesondere
sind angrenzende Wandbereiche 43P an der Innenseite der
Lichtleitermontagebereiche 43 des Hauptgehäuses 40 vorgesehen,
um mit gegenüberliegenden
passenden Wandbereichen 51P in Eingriff zu kommen, die
rechts und links an den vorderen Bereichen von Bereich 50a mit
großem
Durchmesser des abnehmbaren Kopfabschnitts 50 vorgesehen sind.
An einer Seite der angrenzenden Wandbereiche 43P und 51P an
dem Hauptgehäuse 40 und
dem abnehmbaren Kopfabschnitt 50 sind ineinandergreifende
Bereiche 43S und 51S jeweils mit einer sich verjüngenden
Oberfläche
(oder einer gebogenen Oberfläche)
ausgebildet, die sich schräg
nach außen in
Richtung nach unten erstrecken. Wenn die ineinandergreifenden Bereiche 43S und 51S miteinander in
Eingriff stehen, werden die Bewegungen des abnehmbaren Kopfabschnitts 50 nicht
nur in lateraler Richtung rechts und links, sondern auch in Richtung weg
von dem Hauptgehäuse 40 des
starren Endbereichs verhindert.
Bei der Montage des abnehmbaren Kopfabschnitts 50 an
das Hauptgehäuse 40 des
starren Endbereichs gleiten die ineinandergreifenden Bereiche 51S des
abnehmbaren Kopfabschnitts 50 entsprechend von der Rückseite
des Hauptgehäuses
in die Innenseite der ineinandergreifenden Bereiche 43S auf
Seiten des Hauptgehäuses 40,
bis die angrenzenden Wandbereiche 43P und 51P aneinander anstoßen. Dadurch
wird der starre Endbereich 2c, wie in 3 gezeigt, zusammengefügt. Bei
der Montage des abnehmbaren Kopfabschnitts 50 an das Hauptgehäuse 40 des
starren Endbereichs 2c ist es günstig, entweder ein schwach
adhäsives
Dichtungsmaterial oder ein nicht adhäsives Dichtungsmaterial um
die verbundenen Bereiche herum aufzubringen, um den Innenraum des
starren Endbereichs hermetisch dicht zu verschließen.
Der starre Endbereich 2c muss,
abgesehen von dem Ultraschallwandler 10 und den Leitungen 12 von
den jeweiligen Ultraschallwandlerelementen 11, in dem endoskopischen
Beobachtungsfenster 14 die Bildaufnahmeeinheit 22,
die zu den Beleuchtungsfenstern 15 führenden Lichtleiter 24 und
das Verbindungsrohr 33 aufnehmen, das die Biopsiekanalröhre 31 mit
dem Biopsiekanal-Durchlass in dem Gehäuse 40 verbindet.
Von den verschiedenen gerade genannten Komponenten werden der Ultraschallwandler 10 einschließlich der
Leitungen 12 und die Bildaufnahmeeinheit 22 in
dem Hauptgehäuse 40 bzw.
dem abnehmbaren Kopfabschnitt 50 vor den anderen Komponenten
angebracht.
Andererseits werden die Lichtleiter 24 und die
Verbindungsröhre 33 in
den entsprechenden Positionen montiert, wenn der abnehmbare Kopfabschnitt 50 mit
dem Hauptgehäuse 40 zusammengefügt wird.
Insbesondere werden zuerst die Lichtleiter 24 in die halbkreisförmigen Vertiefungen 27L auf
der Seite des Hauptgehäuses 40 gelegt,
bevor der abtrennbare Kopfabschnitt 50 an dem Hauptgehäuse 40 angebracht
wird. Dadurch werden die halbkreisförmigen Vertiefungen 27U an
dem abnehmbaren Kopfabschnitt 50 über den Lichtleitern 24 in
den unteren halbkreisförmigen
Vertiefungen 27L der Lichtleitermontageöffnungen 27 geschlossen.
Die Lichtleiter 24 werden über Klemmschrauben 24S in
ihrer Position fixiert. Jeder Lichtleiter 24 kann fest
in seiner Position gehalten werden, da die starre Röhre 24b in dem
gebogenen Bereich der Lichtleitermontageöffnung 27 eingebracht
wurde.
Das Verbindungsrohr 33 besitzt
ebenfalls einen gebogenen Bereich, so dass es sowohl in radialer
als auch axialer Richtung fixiert werden kann, wenn es; ähnlich wie
der Lichtleiter 24, über
den gebogenen Bereich des Biopsiekanal-Durchlasses erstreckt wird.
In der speziellen, in 2 dargestellten Ausführungsform,
ist eine Aussparung 46 innerhalb der Länge der oberen oder unteren
halbkreisförmigen
Vertiefungen 32L (oder 32U) vorgesehen, die an dem
Hauptgehäuse 40 (oder
an dem abnehmbaren Kopfabschnitt 50) oben oder unten an
dem Biopsiekanal-Durchlass 32 ausgebildet ist. Eine Ausstülpung 52 ist
an der Seite des Verbindungsrohrs 33 vorgesehen, um mit
der Aussparung 46 in der halbkreisförmigen Vertiefung 32L oder 32U in
Eingriff zu kommen. Die Ausstülpung 52 greift
daher in die Aussparung 46 ein, wenn das Verbindungsrohr 33 in
die halbkreisförmige
Vertiefung 32L eingesetzt wird, welche den unteren Teil
des Biopsiekanal-Durchlasses 32 bildet. Dann wird der abnehmbare
Kopfabschnitt 50 mit dem Hauptgehäuse 40 verbunden.
Sobald der abnehmbare Kopfabschnitt 50 an dem Hauptgehäuse 40 in Position
gebracht wurde, wird das Verbindungsrohr 33 in seiner Position
fixiert und eine eigenständige Bewegung
ist sowohl in radialer als auch in axialer Richtung nicht mehr möglich.
Auch wenn die verschiedenen Komponenten in
dem starren Endbereich 2c in der oben beschriebenen Weise
montiert wurden, sind das Hauptgehäuse 40 und der abtrennbare
Kopfabschnitt 50 noch nicht fest miteinander verbunden,
obwohl Abdichtmaterial auf die benachbarten Bereiche aufgebracht wurde.
Wie den 2 und 3 gezeigt sind das Hauptgehäuse 40 und
der abnehmbare Kopfabschnitt 50 sicher über das vorderste Ringelement 61 einer
Reihe von Ringelementen, welche den Lenkbereich 2b des
Insertionsinstruments 2 bilden, aneinander geschlossen.
Nach dem Zusammenfügen
des abtrennbaren Kopfabschnitts 50 mit dem Halsbereich 44 des Hauptgehäuses 40 wird
das oben genannte vorderste Ringelement 61 an den Bereichen 44c und 50c des
Hauptgehäuses 40 und
des abnehmbaren Kopfabschnitts 50 mit kleinem Durchmesser
montiert. Dann, wie es auch in 8 dargestellt
ist, wird das vorderste Ringelement 61 sowohl an dem Hauptgehäuse 40 als
auch dem abnehmbaren Kopfabschnitt 50 mit Hilfe mindestens
einer Senkschraube 62 befestigt. Hierzu sind einige konische
Löcher 63 in
der äußeren Umfangsfläche des
vordersten Rings 61 in geeigneten Kreisabschnitten und
geeigneten Positionen, relativ zu den Schraubenlöchern 64, ausgebildet,
wobei das Gewinde für
die Schrauben in den Bereich 44c mit kleinem Durchmesser
des Halsbereichs 44 des Hauptgehäuses 40 und des abnehmbaren Kopfabschnitts 50 geschnitten
wurde. Durch Anziehen der Flachkopfschrauben 62 in den
Schraubenlöchern 64 durch
die konischen Löcher 63 in
dem vordersten Ringelement 61 werden eigenständige Bewegungen
des Hauptgehäuses 40 und
des abnehmbaren Kopfabschnitts 50 nicht nur in Richtung
vorwärts
und rückwärts, sondern
auch die Bewegungen verhindert, die sie voneinander entfernen würden. Außerdem sind
das Hauptgehäuse 40 und
der abnehmbare Kopfabschnitt 50 so gut wie einstückig miteinander
verbunden, so dass Abweichungen von der relativen Position, nicht
nur in radialer und axialer Richtung, sondern auch in Richtung voneinander weg
verhindert werden.
In diesem Zusammenhang ist es nicht
unbedingt erforderlich, dass der Montagebereich des vordersten Ringelements 61 als
Dichtung fungiert. Es können
jedoch Maßnahmen
ergriffen werden, das vor derste Ringelement 61 mit moderater
adhäsiver Kraft
in seiner Position zu halten, wodurch das Ringelement 61 später relativ
leicht abgenommen werden kann, falls dies erforderlich ist. Eine
flexible Ummantelung 65, die in Längs- und Biegerichtung flexibel
ist, wird um den Lenkbereich 2b so angebracht, dass die Lenkringe 60 einschließlich des
vordersten Ringelements 61 insgesamt ummantelt sind. Die
Ummantelung 65 erstreckt sich über den vorderen Lenkbereich 2b und über das
vordere Ende des vordersten Ringelements 61 hinaus bis
zu den Bereichen 44b und 50b mit mittlerem Durchmesser
des Halsbereichs 44 und des abnehmbaren Kopfabschnitts 50.
Ein vorderer Endbereich der Ummantelung 65 wird fest an
den Bereichen 41b und 50b mit mittlerem Durchmesser verankert,
indem um die Verschnürung 66 ein
Klebstoff aufgebracht wird.
Die oben beschriebene Konstruktion
des starren Endbereichs ermöglicht
es, interne Komponenten des Insertionsinstruments 2 wesentlich
leichter zu inspizieren, zu reparieren und zu ersetzen. Für die Instandhaltung
und den Service von inneren Komponenten wird zum Auseinanderbauen
des starren Endbereichs 2c zunächst der Klebstoff und die Verschnürung 66
um die Ummantelung 65 herum entfernt, worauf man die Ummantelung 65 mit
den Fingern in Richtung Lenkbereich 2b zurückstreift,
bis das vorderste Ringelement 61 vollständig freigelegt ist. Dann werden
die Senkschrauben gelöst,
um den abtrennbaren Kopfabschnitt 50 und das Hauptgehäuse 40 des
starren Endabschnitts 2c voneinander trennen zu können. Bis
zu diesem Punkt besteht hinsichtlich der Vorgehensweise bei der
Demontage kein spezieller Unterschied zum Stand der Technik.
Nach Entfernen der Senkschrauben 62 kann der
starre Endbereich 2c in das Hauptgehäuse 40 und den abtrennbaren
Kopfabschnitt 50 aufgeteilt werden. Außerdem kann nach Auftrennen
des starren Endbereichs 2c das Verbindungsrohr 33 in
dem Biopsiekanal-Durchlass 32 unabhängig gelöst werden.
Die bewegliche Biopsiekanalröhre
kann also erforderlichenfalls leicht aus dem Verbindungsrohr 31 entfernt
und durch eine neue Röhre
ersetzt werden. Unter Berücksichtung
der Tatsache, dass die inneren Oberflächen der Biopsiekanalröhre 31,
die wiederholt dazu verwendet werden, ein Punkturgerät einzuführen, beschädigt und
geknickt werden können,
ist es in diesem Zusammenhang wichtig und vorteilhaft, die Biopsiekanalröhre 31 leicht
zugänglich
zu machen, um sie ersetzen zu können.
Die Instandhaltungs- und Servicearbeiten können ausgeführt werden, ohne dass andere
Komponenten entfernt, verschoben oder berührt werden müssen, insbesondere
der Ultraschallwandler 10, der sich zusammen mit den Leitungen 12 in
dem Hauptgehäuse 40 befindet.
In ähnlicher Weise können die
Lichtleiter 24 unabhängig
von anderen Komponenten entfernt werden. Der Lichtleiter 24,
der aus Glasfasern besteht, kann brechen. Falls er bricht, kann
er jedoch leicht ersetzt werden. Zudem ist die optische Bildaufnahmeeinheit 22 fest
mit dem abnehmbaren Kopfabschnitt 50 verbunden. Beim Entfernen
des ablösbaren
Kopfabschnitts 50 vom Hauptgehäuse 40 werden
daher der Festkörper-Bildsensor 21 und
die Signalleitungen 23 an der Innenseite des ablösbaren Kopfabschnitts 50 freigelegt
und sind somit für
eine Inspektion oder Reparaturarbeiten oder für andere Zwecke leicht zugänglich.
Nach Inspektion, Reparatur oder Austausch an
dem geöffneten
starren Endbereich 2c werden die jeweiligen internen Komponenten
wieder in die jeweiligen Positionen eingesetzt, bevor der ablösbare Kopfabschnitt 50 und
das Hauptgehäuse 40 zusammengefügt werden.
Der ablösbare
Kopfabschnitt 50 und das Hauptgehäuse 40 werden fest
miteinander verbunden, indem die Flachkopfschrauben 62 durch das
vorderste Ringelement 61 hindurch festgezogen werden. Schließlich wird
das vordere Ende der Ummantelung 65 verankert, indem die
Verschnürung und
um die Verschnürung
herum ein Klebstoff aufgebracht werden, um das Insertionsinstrument 2 wieder in
den ursprünglichen
verschlossenen und abgedichteten Zustand zu bringen.
In der oben beschriebenen Ausführungsform ist
der abtrennbare Block 50 so ausgeführt, dass er von dem Hauptgehäuse 40 entlang
einer Trennlinie abgetrennt werden kann, die an der Position des
Biopsiekanal-Durchlasses 32 oder durch diesen hindurch
verläuft,
um unter den verschiedenen, innen in dem Insertionsinstrument angebrachten
Komponenten insbesondere den Austausch der Biopsiekanalröhre 31 zu
erleichtern. Wenn jedoch die Instandhaltung und der Service der
optischen Bildaufnahmeeinheit häufiger
erforderlich ist, ist es günstig,
wenn das Hauptgehäuse
und der abtrennbare Kopfabschnitt wie in der Modifikation gemäß 9 gezeigt angeordnet sind.
In diesem Fall ist die Trennlinie des abnehmbaren Kopfteils 71 so
vorgegeben, dass der Biopsiekanal-Durchlass auf der Seite des Hauptgehäuses 70 des
starren Endbereichs 2c verbleibt und der Linsentubus 72 der
optischen Bildaufnahmeeinheit in der Befestigungsöffnung 73 für die Objektivlinse
aufgenommen wird. Durch die Trennlinie entstehen eine bogenförmige Vertiefungen 73L auf
der Seite des Hauptgehäuses 70 und
eine bogenförmige
Vertiefungen 73U auf der Seite des abnehmbaren Kopfteils 71.
Beide bogenförmigen
Vertiefungen 73L und 73U besitzen einen halbkreisförmigen Querschnitt
und sind so ausgeführt,
dass der Linsentubus 72 fest darin gehalten wird, wenn
sie miteinander verbunden sind.
Ähnlich
zu dem Hauptgehäuse 40 und
dem abnehmbaren Kopfabschnitt 50 der zuvor beschriebenen
ersten Ausführungsform
sind Be reiche 70a und 71a mit großem Durchmesser,
Bereiche 70b und 71b mit mittlerem Durchmesser
und Bereiche 70c und 71c mit kleinem Durchmesser
an dem Halsbereich des Hauptgehäuses
und des abnehmbaren Kopfteils 71 vorgesehen. Das vorderste
Ringelement des Lenkbereichs wird an den Bereichen 70c und 71c mit
kleinem Durchmesser befestigt und das Hauptgehäuse 70 und der abnehmbare
Kopfabschnitt 71 werden nach dem Aneinanderfügen mit Hilfe
von Flachkopfschrauben in gleicher Weise, wie oben für die erste
Ausführungsform
beschrieben, fest miteinander verbunden. Außerdem wird das vordere Ende
der Ummantelung des Lenkbereichs 2c über die Bereiche 70b und 71b mit
mittlerem Durchmesser verlängert
und wie in der ersten Ausführungsform fest
daran verankert.
An dem Linsentubus 72 sind
der Festkörper-Bildsensor 74 und
andere Teile, die die optische Bildaufnahmeeinheit 75 bilden,
montiert. Da der Linsentubus 72 mit dem Festkörper-Bildsensor 74 verbunden
ist, muss er in Rotationsrichtung fixiert werden. Daher sind am äußeren Umfang
des Linsentubus 72 Einrast-Ausstülpungen 72a vorgesehen,
die in Aussparungen 76 eingreifen, die in entsprechenden
Positionen in den bogenförmigen
Vertiefungen 73L und 73U vorgesehen sind, mit
denen das Hauptgehäuse 70 und
der abnehmbare Kopfabschnitt 71 versehen ist, um die Befestigungsöffnung 73 für den Linsentubus
zu bilden (eine Aussparung in der bogenförmigen Vertiefung 73U ist
in der Zeichnung nicht zu sehen). Im zusammengebauten Zustand besteht
daher keine Möglichkeit
für eigenständige Positionsänderungen
des abnehmbaren Kopfabschnitts 71 und der Bildaufnahmeeinheit 75.
Wenn die Bildaufnahmeeinheit 75 ausgetauscht wird, wird
der abnehmbare Kopfabschnitt 71, wie in der ersten Ausführungsform
beschrieben, von dem Hauptgehäuse abgenommen.
Daraufhin kann die Bildaufnahmeeinheit 75 aus dem starren
Endbereich 2c separat und unabhängig von dem Hauptgehäuse 70 und
dem abnehm baren Kopfabschnitt 71 abgenommen werden. Auch
in diesem Fall besteht daher keine Gefahr, den Ultraschallwandler 10 und
seine Verdrahtung 12 bei der Instandhaltung und dem Service
der Bildaufnahmeeinheit 75 zu beschädigen.
Aus der vorangegangenen Beschreibung geht
klar hervor, dass der starre Endbereich eines endoskopischen Insertionsinstruments
aus einem Hauptgehäuse
und einem abnehmbaren Kopfabschnitt besteht, der trennbar mit dem
Hauptgehäuse verbunden
ist. Da der starre Endbereich in das Hauptgehäuse und den abnehmbaren Kopfabschnitt aufgetrennt
werden kann, ist es außerordentlich
einfach, Instandhaltungs- und Servicearbeiten, einschließlich Überprüfung, Reparatur
und Austausch, von intern montierten Komponenten des starren Endbereichs
des Insertionsinstruments durchzuführen.