DE19941912B4

DE19941912B4 - Verfahren zum Herstellen eines für ein Endoskop bestimmten Drahtschlingeninstruments

Info

Publication number: DE19941912B4
Application number: DE19941912A
Authority: DE
Inventors: Teruo Ouchi
Original assignee: Pentax Corp
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1998-09-02
Filing date: 1999-09-02
Publication date: 2008-07-10
Anticipated expiration: 2019-09-03
Also published as: JP3684085B2; US6299612B1; DE19941912A1; JP2000070282A

Abstract

Verfahren zum Herstellen eines für ein Endoskop bestimmten Drahtschlingeninstrumentes, das einen in einer flexiblen Hülle (1) axial bewegbaren Steuerdraht (2) aufweist, an dessen distales Ende eine Drahtschlinge (3) anschließt, die durch Vorschieben des Steuerdrahtes (2) aus dem distalen Ende der flexiblen Hülle (1) herausragt und durch ihre Eigenelastizität Schleifenform annimmt, während sie beim Zurückziehen des Steuerdrahtes (2) in das distale Ende der flexiblen Hülle (1) eingezogen und gefaltet wird, umfassend die aufeinander folgenden Schritte:
– Miteinanderverdrillen mehrerer dünner Metalldrähte in einer vorbestimmten Drallrichtung zu einer einzelnen elastischen Drahtlitze,
– Ausbilden der Drahtschlinge (3) durch Umbiegen der Drahtlitze an deren Längsmitte,
– Miteinanderverbinden der beiden Hälften der umgebogenen Drahtlitze an einem Übergang (5) zwischen der Drahtschlinge (3) und dem noch auszubildenden Steuerdraht (2),
– zusätzliches Verdrillen der proximal an den Übergang (5) anschließenden Abschnitte der beiden Hälften der umgebogenen Drahtlitze jeweils in der genannten Drallrichtung mit...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines für ein Endoskop bestimmten Drahtschlingeninstruments, das in den Instrumentenkanal des Endoskops einführbar ist, um eine Exzision o. ä. auszuführen.
4 zeigt das distale Ende einer konventionellen Hochfrequenzschlinge für ein Endoskop. In einer flexiblen Hülle 1 wird ein Steuerdraht 2 axial bewegt, und eine Drahtschlinge 3 aus einem elastischen Draht ist an das distale Ende des Steuerdrahtes 2 mit einem Verbindungsrohr 4 angeschlossen.
Normalerweise ragt die Drahtschlinge 3 aus dem distalen Ende der flexiblen Hülle 1 heraus oder ist in sie eingezogen, was von dem Vorschieben oder Zurückziehen des Steuerdrahtes 2 in axialer Richtung abhängt. Ragt sie aus dem distalen Ende der flexiblen Hülle 1 heraus, so nimmt sie durch ihre Eigenelastizität Schleifenform an. Wird sie in das distale Ende der flexiblen Hülle 1 hereingezogen, so ist sie gefaltet.
Bei der konventionellen Hochfrequenzschlinge muß aber der Innendurchmesser d der flexiblen Hülle 1 so groß sein, daß das Verbindungsrohr 4 glatt vor und zurück bewegt werden kann.
Deshalb ist die flexible Hülle 1 dick, und wegen ihres großen Innendurchmessers kann z. B. ein abgetrennter Polyp, der mit der Drahtschlinge 3 erfaßt wird, unerwünscht in die flexible Hülle 1 gemeinsam mit der Drahtschlinge 2 eingezogen werden. Dies kann die Entfernung des Polypen beeinträchtigen. Es kann auch vorkommen, daß der Polyp aus der Drahtschlinge 3 nicht gelöst werden kann. Wegen des großen Außendurchmessers der flexiblen Hülle 1 ist außerdem der Anwendungsbereich der Hochfrequenzschlinge unerwünscht begrenzt. Sie kann nur in Endoskopen verwendet werden, deren Instrumentenkanal einen ausreichend großen Durchmesser hat.
In der WO 92/22254 A1 ist ein Drahtschlingeninstrument für ein Endoskop offenbart. Dieses Drahtschlingeninstrument hat einen in einer flexiblen Hülle axial bewegbaren Steuerdraht, an dessen distales Ende ein Drahtkorb anschließt, der aus Drahtlitzen gebildet ist, die aus mehreren dünnen, miteinander verdrillten Metalldrähten besteht. Durch Vorschieben des Steuerdrahtes tritt der Drahtkorb aus dem distalen Ende der Hülle heraus und nimmt durch seine Eigenelastizität Korbform an. Beim Zurückziehen des Steuerdrahtes wird der Drahtkorb in das distale Endes der flexiblen Hülle eingezogen und gefaltet. Der Steuerdraht wird durch Verseilen der vom hinteren Ende der Drahtschlinge ausgehenden Abschnitte gebildet.
In der DE 29 41 060 A1 ist ein für ein Endoskop bestimmtes Drahtschlingeninstrument beschrieben, das einen in einer Hülle axial bewegbaren Steuerdraht aufweist. An den Steuerdraht schließt eine Drahtschlinge an, deren distales Ende durch eine Drahtbiegung gebildet ist.
Aus der DE 81 38 256 U1 ist eine chirurgische Schlingenelektrode bekannt, die einen flexiblen, schlauchförmigen Führungskanal, eine in dem Führungskanal verschiebbare, flexible Elektrodenzuleitung und eine am patientennahen, freien Ende der Elektrodenzuleitung angebrachte, federnde Schlingenelektrode aufweist, die sich aus dem Führungskanal ausgeschoben federnd aufspreizt und mittels der Elektrodenzuleitung vollständig in den Führungskanal einschiebbar ist. Die Schlingenelektrode besteht aus einer Metalllitze und die Elektrodenzuleitung aus einer flexiblen Litze.
Zum Stand der Technik wird ferner auf die DE 89 04 213 U1 verwiesen, in der ein Lithotriptor mit einem Fangkörbchen beschrieben ist, das von mehreren nach außen gebogenen Drahtlitzen gebildet ist, die am distalen Ende des Fangkörbchens zusammenlaufen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines für ein Endoskop bestimmten Drahtschlingeninstrumentes anzugeben, das leicht anwendbar ist und ein Drahtschlingeninstrument bereitstellt, das eine Durchmesserverringerung der flexiblen Hülle erlaubt und gleichzeitig eine verbesserte Funktion hat.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Eine vorteilhafte Weiterbildung ist Gegenstand des Patentanspruchs 2.
Es ist ein Verfahren zum Herstellen eines Drahtschlingeninstruments für ein Endoskop mit einem in einer flexiblen Hülle axial bewegbaren Steuerdraht vorgesehen, an dessen distales Ende eine Drahtschlinge angeschlossen ist. Die Drahtschlinge besteht aus einem elastischen Draht. Wird der Steuerdraht axial vorgeschoben, so ragt die Drahtschlinge aus dem distalen Ende der flexiblen Hülle heraus und nimmt durch ihre Eigenelastizität Schleifenform an. Wird der Steuerdraht axial zurückgezogen, so wird die Drahtschlinge in das distale Ende der flexiblen Hülle eingezogen und gefaltet. Das Verfahren besteht darin, daß die Drahtschlinge durch Verseilen mehrerer dünner Metalldrähte gebildet wird, und daß zwei elastische Drähte ausgehend von dem hinteren Ende der Drahtschlinge entgegengesetzt zu der Drallrichtung des jeweiligen Einzeldrahtes verseilt werden.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:
1 den Längsschnitt des distalen Endes einer Hochfrequenzschlinge für ein Endoskop als erstes Ausführungsbeispiel,
2 den Längsschnitt des proximalen Endes der Hochfrequenzschlinge nach 1,
3 eine schematische Darstellung der Herstellschritte der Hochfrequenzschlinge nach 1 und
4 den Längsschnitt des distalen Endes einer Hochfrequenzschlinge nach dem Stand der Technik.
1 zeigt das distale Ende einer Drahtschlinge für ein Endoskop. Eine flexible Hülle 1 besteht z. B. aus einem Tetrafluorethylenharzrohr. Die flexible Hülle 1 ist in den Instrumentenkanal eines Endoskops (nicht dargestellt) einführbar und besteht vorzugsweise aus einem elektrisch nicht leitenden Material, so daß die Drahtschlinge mit hochfrequentem Strom gespeist werden kann.
Eine Drahtschlinge 3 ist aus einem elektrisch leitfähigen, elastischen Draht 23 gebildet, der in seiner Längsmitte zu einer Schleifenform umgebogen ist. Ohne externe Kraftwirkung bildet sich die Drahtschlinge 3 mit kontinuierlicher Krümmung und einem Durchmesser von einigen Zentimetern.
Als elastischer Draht 23 dient ein verdrillter Edelstahldraht mit einem Durchmesser in der Größenordnung von z. B. 0,2 mm bis 0,5 mm. Der elastische Draht 23 ist aus mehreren (z. B. drei bis sieben) dünnen Edelstahldrähten verdrillt.
Die Drahtschlinge 3 kann durch elastisches Deformieren des elastischen Drahtes 23 durch äußere Kraftwirkung gefaltet werden. Wird die Kraft beseitigt, so nimmt die Drahtschlinge 3 ihre anfängliche Schleifenform durch die Elastizität des elastischen Drahtes 23 wieder an.
Ein flexibler Steuerdraht 2 ist in axialer Richtung bewegbar in die flexible Hülle 1 eingesetzt. Der Steuerdraht 2 ist durch Verseilen zweier Teile des elastischen Drahtes 23 gebildet, die nebeneinanderliegend vom hinteren Ende der Drahtschlinge 3 ausgehen (diese beiden Teile des elastischen Drahtes 23 werden im folgenden auch als zwei elastische Drähte 23 bezeichnet), wodurch ein Einzeldraht gebildet ist, der als Steuerdraht 2 dient.
Die Verseilungsrichtung der beiden elastischen Drähte 23, die den Steuerdraht 2 bilden, ist entgegengesetzt der Drallrichtung eines jeden elastischen Drahtes 23. Die beiden elastischen Drähte 23 sind durch Löten mit einer Silberlegierung, durch Plasmaschweißung o. ä. an dem Übergang 5 zwischen der Drahtschlinge 3 und dem Steuerdraht 2 miteinander verbunden. Einzelheiten dieses Teils der Drahtschlinge sowie ein Herstellverfahren werden später beschrieben.
2 zeigt das proximale Ende der flexiblen Hülle 1. Ein Anschlußelement 6 ist an dem proximalen Ende der flexiblen Hülle 1 befestigt. Das Anschlußelement 6 ist mit einem Steuerteil 10 des Drahtschlingeninstruments verbunden. Das proximale Ende des Steuerdrahtes 2, das von dem Anschlußelement 6 ausgeht, ist in ein metallisches Verbindungsrohr 7 eingesetzt und an diesem befestigt. Das Verbindungsrohr 7 ist an einem Bedienelement 11 im Steuerteil 10 z. B. mit einer Stellschraube 12 befestigt.
Durch Vorschieben oder Zurückziehen des Bedienteils 11 am Steuerteil 10 wird der Steuerdraht 2 in axialer Richtung in der flexiblen Hülle 1 verschoben. Bei seiner Vorwärtsbewegung ragt die Drahtschlinge 3 aus dem distalen Ende der flexiblen Hülle 1 heraus und ist gedehnt. Bewegt sich der Steuerdraht 2 rückwärts, so wird die Drahtschlinge 3 in das distale Ende der flexiblen Hülle 1 eingezogen und zusammengeführt.
Der Steuerteil 10 ist mit einem (nicht dargestellten) Anschluß zur elektrischen Verbindung mit einem Hochfrequenz-Speisekabel (nicht dargestellt) mit dem Steuerdraht 2 versehen. Somit kann ein hochfrequenter elektrischer Strom der Drahtschlinge 3 über den Steuerdraht 2 zugeführt werden. Die Stellschraube 12 kann auch als Stromanschluß dienen.
3 zeigt die Schritte des Herstellens der Drahtschlinge 3 und des Steuerdrahtes 2. Zunächst wird gemäß 3A ein einzelner elastischer Draht 23 an seiner Längsmitte umgebogen, und die beiden Teile werden am Übergang 5 zwischen der Drahtschlinge 3 und dem Steuerdraht 2 nebeneinandergelegt und dort z. B. durch Löten mit einer Silberlegierung oder durch Plasmaschweißen miteinander verbunden.
In 3 ist der Übergang 5 zum Verdeutlichen etwas zu dick dargestellt. Tatsächlich werden die beiden Hälften des elastischen Drahtes 23 am Übergang 5 so miteinander verbunden, daß der Außendurchmesser des Übergangs 5 nicht größer als der Gesamtdurchmesser der beiden Drahthälften ist.
Gemäß 3B wird der Übergang 5 mit einer Presse 200 o. ä. verfestigt, und in diesem Zustand werden die beiden elastischen Drähte 23, die von ihm nach hinten abstehen, um ihre jeweilige Achse mit übereinstimmender Umdrehungsanzahl in der Richtung verdrillt, in der jeder verdrillte elastische Draht 23 bereits verdrillt ist.
Verdrillte Drähte können einen Rechts- und einen Linksdrall haben (allgemein bekannt als S-Drall oder Z-Drall). Bei einem S-Drall (Rechtsdrall) erhält bei dem in 3B gezeigten Schritt jeder elastische Draht 23 eine weitere Rechtsdrillung.
Die Anzahl der Umdrehungen eines jeden elastischen Drahtes 23 bei dem Schritt gemäß 3B beträgt etwa 50 auf eine Länge von z. B. 2 m. Somit wird die Verdrillung in jedem elastischen Draht 23 in dem elastischen Deformationsbereich verstärkt. Wenn die Verdrillkraft an jedem elastischen Draht 23 entfernt wird, so dreht er sich zurück und nimmt seinen vorherigen Zustand wieder an.
Gemäß 3C werden die von dem Übergang 5 nach hinten abstehenden elastischen Drähte 23 in zur Verdrillung eines jeden elastischen Drahtes 23 entgegengesetzter Richtung miteinander verseilt, wodurch ein Einzeldraht entsteht, der als Steuerdraht 2 benutzt wird.
Hier ist eine Kraftwirkung auf jeden elastischen Draht 23 nicht erforderlich. Die beiden elastischen Drähte 23 werden parallel nebeneinandergelegt, wobei die Verseilkraft auf sie so einwirkt, daß jeder elastische Draht 23 sich nicht entseilt. Danach wird die Verseilkraft entfernt. Die beiden elastischen Drähte 23 sind dann entgegengesetzt zur Verdrillrichtung eines jeden Einzeldrahtes 23 durch dessen Entdrillwirkung miteinander verseilt und nehmen stabil den natürlichen Zustand eines Einzeldrahtes an.
Die Drehung eines jeden elastischen Drahtes 23 und die Verseildrehung der beiden elastischen Drähte 23 können einander aufheben. Entsprechend können die beiden elastischen Drähte 23 leicht und ohne Störung des Verdrillzustandes miteinander verseilt werden. Außerdem dreht sich die Drahtschleife 3 nicht, wenn der Steuerdraht 2 hin und her geschoben wird.
Bei Fertigstellung des Steuerdrahtes 2 nach diesem Verfahren wird gemäß 3D der elastische Draht 23 von der Seite des Steuerdrahtes 2 her durch ein Werkzeug 100 geführt. Das Werkzeug 100 ist ein Metallrohr mit einem geeigneten Durchmesser und geeigneter Länge. Dadurch wird ein Teil 3', der als Drahtschleife auszubilden ist, am distalen Ende zu einer U-Form mit genauer Symmetrie gebogen.
Gemäß 3E wird die Drahtschlinge 3 mit einer vorbestimmten Form versehen. Danach sind die Drahtschlinge 3 und der Steuerdraht 2 fertiggestellt. Gemäß 3F wird der elastische Draht 23 von der Seite der Drahtschlinge 3 her in das Anschlußelement 6 eingesetzt, das an dem proximalen Ende der flexiblen Hülle 1 befestigt ist. Daher faltet sich die Drahtschlinge 3 und wird in diesem gefalteten Zustand durch die flexible Hülle 1 geschoben. Damit ist das in 1 gezeigte Drahtschlingeninstrument fertiggestellt.
Bei diesem Instrument sollte der Innendurchmesser d der flexiblen Hülle 1 um etwa 0,1 mm bis 0,5 mm größer als der Durchmesser des Steuerdrahtes 2 sein, damit sich dieser in der flexiblen Hülle 1 leicht vorwärts und rückwärts bewegen läßt.
Ist der Durchmesser des elastischen Drahtes 23 z. B. 0,5 mm, und ist der Innendurchmesser d der flexiblen Hülle um 0,2 mm größer als der Durchmesser des Steuerdrahtes 2, so ist der Innendurchmesser d 1,2 mm. Ist die Wanddicke der flexiblen Hülle 0,3 mm, so ist ihr Außendurchmesser dann 1,8 mm. Somit kann das Drahtschlingeninstrument in einem Endoskop mit einem Instrumentenkanal verwendet werden, dessen Innendurchmesser 2 mm ist.
Da der Innendurchmesser d der flexiblen Hülle 1 minimal sein kann, wird z. B. ein Polyp nicht in die flexible Hülle 1 eingezogen, wenn der Steuerdraht 2 zum festen Greifen mit der Drahtschlinge 3 zurückgezogen wird. Deshalb kann eine Polypenexzisionsbehandlung sicher und schnell ausgeführt werden.
Ein durch Verseilen mehrerer dünner Metalldrähte gebildeter Draht wird als elastischer Draht für eine Drahtschlinge verwendet, und zwei derartige elastische Drähte, die vom hinteren Ende der Drahtschleife ausgehen, werden zu einem Steuerdraht verseilt. Daher kann der Durchmesser des Übergangs zwischen der Drahtschlinge und dem Steuerdraht mit demjenigen des Steuerdrahtes übereinstimmen, so daß eine flexible Hülle mit verringertem Außendurchmesser verwendet werden kann.
Ein Drahtschlingeninstrument nach der Erfindung kann also in einem Endoskop verwendet werden, dessen Instrumentenkanal einen geringen Durchmesser hat. Wird das Instrument zum Exzisieren eines Polypen eingesetzt, so wird dieser nicht in die flexible Hülle eingezogen. Deshalb kann eine Polypenexzision sicher und schnell durchgeführt werden.
Da die Verseilrichtung der elastischen Drähte entgegengesetzt der Drallrichtung eines jeden Einzeldrahtes ist, heben sich die Drehwirkungen der verseilten elastischen Drähte und des jeweiligen Einzeldrahtes gegeneinander auf. Deshalb können die beiden elastischen Drähte leicht und ohne Stören der Verdrillung miteinander verseilt werden. Außerdem dreht sich die Drahtschlinge nicht, wenn der Steuerdraht gezogen oder geschoben wird. Somit kann das Drahtschlingeninstrument leicht angewendet werden.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines für ein Endoskop bestimmten Drahtschlingeninstrumentes, das einen in einer flexiblen Hülle (1) axial bewegbaren Steuerdraht (2) aufweist, an dessen distales Ende eine Drahtschlinge (3) anschließt, die durch Vorschieben des Steuerdrahtes (2) aus dem distalen Ende der flexiblen Hülle (1) herausragt und durch ihre Eigenelastizität Schleifenform annimmt, während sie beim Zurückziehen des Steuerdrahtes (2) in das distale Ende der flexiblen Hülle (1) eingezogen und gefaltet wird, umfassend die aufeinander folgenden Schritte: – Miteinanderverdrillen mehrerer dünner Metalldrähte in einer vorbestimmten Drallrichtung zu einer einzelnen elastischen Drahtlitze, – Ausbilden der Drahtschlinge (3) durch Umbiegen der Drahtlitze an deren Längsmitte, – Miteinanderverbinden der beiden Hälften der umgebogenen Drahtlitze an einem Übergang (5) zwischen der Drahtschlinge (3) und dem noch auszubildenden Steuerdraht (2), – zusätzliches Verdrillen der proximal an den Übergang (5) anschließenden Abschnitte der beiden Hälften der umgebogenen Drahtlitze jeweils in der genannten Drallrichtung mit übereinstimmender Drehungszahl und – Ausbilden des Steuerdrahtes (2) durch Miteinanderverseilen der genannten, zusätzlich verdrillten Abschnitte in einer Verseilrichtung, die der genannten Drallrichtung entgegensetzt ist, indem sich die genannten Abschnitte in einem elastischen Deformationsbereich entdrillen.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Übergang (5) mit einer Presse (200) verfestigt wird.