DE2402886B2 - Am distalen Ende gelenkiges Fiberendoskop mit durch Ringe gefädelten Betätigungsdrähten - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein am distalen Ende in einer Ebene gelenkig ausgeführtes, flexibles Fiberendoskop kleiner Durchschnittsabmessung, insbesondere Nasenpharyngoskop, bei dem ausgehend von einem Verankerungsblock an dem distalen Ende sich Betätigungsdrähte durch Ringe, die das Faserbündel lose umgeben, gefädelt zu einer Haltehülse und von dort aus zu den Betätigungselementen erstrecken, und bei dem die Ringe jeweils in einer zur Rotationsachse parallelen Richtung mit zwei diametal gegenüberliegenden Schwenkfortsätzen versehen sind, denen in der entgegengesetzten Richtung entsprechende Ausschnitte gegenüberliegende, in denen die Schwenkfortsätze des benachbarten Rings unter Bildung jeweils eines Schwenkgelenkes gleiten (US-PS 31 90 286).

Die Untersuchung des Nasenpharyngebretes und die Intubation der Luftröhre bedingt ungewöhnliche Probleme. Bei der oralen endotrachealen Intubation ergeben sich Schwierigkeiten dahingehend, daß für den Patienten Unannehmlichkeiten in Form einer starken Unbequemlichkeit und eines Traumas gegeben sind, dergestalt, daß er einen Mundknebel fühlt oder ein Ansaugen der oralen Flüssigkeiten erfolgt und der Unterkiefer oder der Nacken stark beansprucht werden.

Somit vermeidet man diese Intubation wenn immer möglich und bevorzugt die transnasale Intubation. Wenn auch hierdurch viele der Nachteile der oralen Intubation vermieden werden, sind doch die transnasalen Arbeitsweisen nach dem Stand der Technik nicht unproblematisch gewesen. Die entgegengesetze Krümmung des für den Eintritt in den Kehlkopf und die Luftröhre ausgehend von der Nase angewandten Kanals läßt sich nur schwierig mit Sicherheit unter Anwenden herkömmlicher Endoskope beschreiten bedingt durch deren unzweckmäßige Größe und begrenzte distale Gelenkigkeit und/oder das Nichtvorliegen einer Gelenkigkeit bedingenden Anordnung für die distalen Teile derartiger Endoskope, und zwar unabhängig von den mittleren und proximalen Teilen.

Ein Fiberendoskop der gattungsgemäßen Art nach der US-PS 31 90 286 macht es erforderlich relativ große Banddicken vorzusehen, wodurch sich Beschränkungen bezüglich der Durchmessergröße der inneren Bestandteile des Endoskops ergeben, die die Fasern für die Beleuchtung und die Beobachtung enthalten. Bei der Anwendung derartigen Fiberendoskops als Nasenpharyngoskop ergeben sich somit aufgrund des Erfordernisses eines kleinstmöglichen Durchmessers auch Schwierigkeiten durch die Beaufschlagung einer übermäßigen Zugspannung auf die Betätigungsdrähte, wodurch die Gelenkigkeit der Sonde leiden kann.

Es ist weiterhin anhand der DE-OS 2150 595 bekanntgeworden, die Ringe mit kreissegmentförmigen Schwenkfortsätzen zu versehen, denen entsprechende kreissegmentförmige Ausschnitte gegenüberliegen. Diese Ausschnitte bilden jedoch nicht das eigentliche Gelenk, hierzu sind vielmehr durch Löcher gesteckte Nieten erforderlich. Ein allgemeiner Stand der Technik wird wiedergegeben durch die US-PSen 3162 214, 29 75 785, 30 71 161, die Fiberendoskope beschreiben, die gelenkige röhrenförmige Bauweise zeigen, die jedoch keine freie Biegebewegung der mittleren und proximalen Teile besitzen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, ein Fiberendoskop kleiner Durchschnittsabmessung, insbesondere ein Nasenpharyngoskop zu schaffen, das geringsmögliche Druchschnittsabmessung aufweist und sich somit gut für die transnasale, aber auch die orale endotracheale Intubation eigent, weil nur mit relativ geringen Unbequemlichkeiten für den Patienten verbunden, sowie eine bessere Steuerung der distalen Gelenkigkeit unabhängig von der freien Biegsamkeit der mittleren und proximalen Teile zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in kennzeichnender Weise dadurch gelöst, daß die Schwenkfortsätze der Ringe in an sich bekannter Weise unter entsprechender Ausbildung der Ausschnitte kreissegmentzylinderförmig ausgebildet sind.

Das erfindungsgemäße Fiberendoskop kleiner Durchschnittsabmessung bedingt zusätzlich zu der Lösung der gestellten Aufgabe auch noch den Vorteil der einfacheren und somit preiswerteren Herstellbarkeit.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen teilweise im Querschnitt ausgeführten Seitenaufriß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform.

Fig.2 eine stark vergrößerte Querschnittsansicht längs der Linie 2-2 nach F i g. 1.

F i g. 3 eine weggebrochene Querschnittsansicht längs der Linie 3-3 nach der Fig. 1.

Fig.4 eine Querschnittsansicht längs der Linie 4-4 nach F i g. 2.

Die Fig. 1 bis 4 der Zeichnungen erläutern eine bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform des Fiberendoskops in Form eines Nasenpharyngoskops, da das Fiberendoskop 10 für die Untersuchung der Nasenkanäle und der Rachenhöhle anwendbar ist, sowie

sich das Fiberendoskop insbesondere für die Durchführung der transnasalen endotrachealen Intubation eignet. Dasselbe kann beispielsweise auch für die Untersuchung verschiedener Teile des Ernährungskanals oder für die Durchführung der oralen endotrachealen Intubation angewandt werden.

Das Fiberendoskop 10 weist einen Hüuptkörper 12 auf, von dessen einem Ende sich eine faseroptische (auch: fiberoptische) Sonde 14 erstreckt, und die Bilder von Gegenständen benachbart zu dem distalen Ende 16 der Sonde im Inneren derselben ausbildet und in den Hauptkörper Odes Fiberendoskops zwecks Betrachten durch das Okular 18 überführt.

Die spezielle in den Fig. 1, 2 und 4 gezeigte fiberoptische Beleuchtungs- und Bildübertragungsanordnung weist eine elektrische Energiequelle, beispielsweise in Form einer oder mehrerer Trockenzellen 20 auf, die in dem Batterie-Handgriff 22 vorliegen. Der Batterie-Handgriff 22 ist an dem Körper 12 befestigt und enthält die Lampe 24, die durch die Trockenzellen 20 betrieben wird. Ein Bündel 26 aus optischen, lichtleitenden Fasern 28 siehe Fig. 1, 2 und 4, weist deren entsprechende proximalen Enden eng zusammengefaßt in eine Gruppe auf unter Ausbilden der lichtempfangenden Fläche 30 benachbart zu der Lampe 24, und hier wird das Licht von der Lampe 24 empfangen und über die Länge der Sonde 14 geleitet unter Austritt nach außen auf die Gegenstände, die man mit dem Fiberendoskop 10 betrachten will.

Bei Eintritt in die Sonde 14 ausgehend von dem Hauptkörper 12 sind die Fasern 28 in einer hohlen, röhrenförmigen Konfiguration über die Länge der Sonde 14 angeordnet. Im Inneren der röhrenförmigen Kofiguration der Fasern 28 liegt ein das Bild leitendes Bündel 32 aus Fasern 34 vor, die sich durch das Hauptkörperteil 12 des Fibererdoskops 10 in das Okular 18 erstrecken. Die Enden der Fasern 34 in dem Okular 18 sind angeordnet unter Ausbilden einer das Bild aussendenden Fläche 36, die durch okulare Linsen 38 bei Betrachten durch das Okular 18 vergrößert wird.

Benachbart zu dem gegenüberliegenden distalen Ende des bildleitenden Bündels 32 und im Inneren des distalen Endes 16 der Sonde 14 vorliegend ist ein optisches Objektiv 40, siehe F i g. 2, vorgesehen. Das Objektiv 40 besteht aus drei Linsenbestandteilen 42, die optische Abbildungen der Gegenstände von denselben während der Benutzung des Fiberendoskops 10 bilden. Diese Abbildungen oder Bilder der Gegenstände, die durch das Licht von den Fasern 28 beleuchtet werden, werden durch die Fläche 44 des Bündels 32 empfangen. Die das Bild empfangende Fläche 44 besteht aus eng benachbart zueinander angeordneten, entsprechenden Enden der Fasern 34. Diese Fisernenden sind in einem geometrischen Muster angeordnet, das dem geometrischen Muster der gegenüberliegenden Enden der Fasern 34 an der Bild aussendenden Fläche 36 entspricht. Das Bündel 32 ist somit in der Lage, Bilder der Gegenstände, die durch das Objektiv 42 ausgebildet werden, zu empfangen und durch die Sonde 14 und den Hauptkörper 12 zu der bildaussendenden Fläche 36 zu übertragen zwecks Betrachten in dem Okular 18.

Einzelheiten bezüglich der Bauart und der Betriebsweise optischer beleuchtungs- und bildübertragender Faserbündel in länglichen, flexiblen Bündeln der hier gezeigten und beschriebenen allgemeinen Art, siehe die Bündel 26 und 32, finden sich in der US-PS 30 33 731 und/oder der einen oder der anderen der weiter oben angegebenen US-Patentschriften.

In der Sonde 14 erstrecken sich die Faserbündel 26 und 32. die einzeln über das Hauptteil ihrer entsprechenden Längen flexibel sind, durch die proximale Buchse 46 und sind in der Armatur 48 an dem distalen Ende 16 der Sonde verankert. Die Hülsen 50 und 52, die außerhalb bzw. innerhalb der Faserbündel 32 und 26 vorliegen, tragen diese Bündel koaxial getrennt zueinander in der Armatur 48.

Insbesondere unter Bezugnahme auf die Sonde 14, die

ίο distal im Inneren für eine gesteuerte Gelenkigkeit des distalen Endes derselben während der Anwendung des Fiberendoskops 10 in der oben beschriebenen Weise ausgeführt ist, ist ein Verankerbungsblock 54, siehe Fig.2, vermittels Verlöten und Verschweißen an der Armatur 48 befestigt. Betätigungsdrähte 56, die jeweils an dem Verankerungsblock 54 angeschweißt oder in anderer Weise befestigt sind, erstrecken sich von hier aus längsseitig über die gesamte Länge der Sonde 14 in den Hauptkörper 12 des Fiberendoskops 10.

Von dem Verankerungsblock 54 aus in Richtung auf das proximale Ende der Sonde 14 erstreckt sich eine Reihe Ringe 58, von denen jeder lose über das Faserbündel 26 angepaßt und auf die Betätigungsdrähte 56 gefädelt ist, und es sind diametral gegenüberliegende öffnungen durch jeden der Ringe 58 hierfür vorgesehen. Die Anzahl der Ringe 58 wird in Abhängigkeit von der Länge A des distalen Endes der Sonde 14, das gelenkig ausgestaltet werden soll, sowie dem Ausmaß der angestrebten Biegung vorgewählt. Die in der F i g. 2 gezeigten sieben Ringe 58 können bezüglich ihrer Zahl verringert oder wesentlich erhöht werden. Jeder Ring 58 weist ein Paar diametral gegenüberliegender Schwenkfortsätze 62 auf, die in Ausschnitten 64 eines benachbarten Rings vorliegen unter Ausbilden von Schwenkgelenken. Der letzte Ring 58 < Qa der Reihe ist in ähnlicher Weise schwenkbar in diametral gegenüberliegenden Ausschnitten 66 — hier ist lediglich einer gezeigt — einer Haltehülse 68 angeordnet. Die Haltehülse 68 ist längsseitig über deren Seiten für die Aufnahme der Drähte 56 der Ringe 58 geschlitzt.

Befestigt an dem verjüngten Schulterteil 70 der Haltehülse 68, z. B. vermittels Verschweißen, Verkleben oder Verlöten, liegt eine längliche Spiralfeder 72 aus einem flachen, federnden Material, vorzugsweise Metall, vor, die sich über die verbleibende Länge der Sonde 14 erstreckt. Die Spiralfeder 72 ist seitlich in allen Richtungen flexibel und ermöglicht ein leichtes freies Biegen der Sonde 14 in allen Richtungen, während gleichzeitig ein bezüglich des Durchmessers einheitlich

so dimensionierter, innerer, hohler Hohlraum über die Sonde aufrechterhalten wird, in den sich die Faserbündel 26 und 32 erstrecken. Dies verhindert ein Zusammendrücken, Eindrücken ober übermäßigen Abrieb der Faserbündel während oder als ein Ergebnis des seitlichen Biegens der Sonde 14. Eine zweite ähnliche Spiralfeder 74 erstreckt sich von dem proximalen Ende der Sonde 14 über die Spiralfeder 72, Haltehülse 68, Ringe 58 und ein Ende des Verankerungsblocks 54. Diese zweite Spiralfeder 74 ist an dem Verankerungsblock 54 angelötet oder damit verschweißt. Dieselbe trägt die Ringe, ermöglicht gleichzeitig jedoch ein freies seitliches Durchbiegen aller flexiblen Teile über die gesamte Länge der Sonde 14. Eine äußere Umkleidung 76 in Form einer kontinuierlichen dünnen Wand aus einem gummiartigen Material wie beispielsweise Urethan-Kunststoff schützt alle im Inneren angeordneten Teile der Sonde 14 gegen eine Verunreinigung während der Lagerung und Anwen-

dung und, dies ist besonders bedeutsam, ergibt eine kontinuierliche, sehr flexible und glatte äußere Oberfläche für die Sonde. Das Ende 78 der Umkleidung 76 ist an der Armatur 48 mit Nylonfaden oder entsprechendem Material befestigt und vorzugsweise mit einem Epoxid-Klebstoff abgedichtet, der den Faden und benachbarte Teile der Umkleidung abdeckt. Eine auf die Armatur 48 aufgeschraubte Kappe 82 deckt das Ende 78 der Umkleidung 76 ab. Die äußere Oberfläche der Kappe 82 liegt fluchtend mit der verbleibenden äußeren Oberfläche der Umkleidung 76 vor.

Die durch die Bedienungsperson gesteuerte Gelenkbewegung des Fiberendoskops kann dadurch bewerkstelligt werden, daß auf einen der Betätigungsdrähte 56 eine Zugkraft ausgeübt wird, während alle Zugspannung auf den anderen Draht aufgehoben wird. Wenn auch verschiedene durch Hebel betätigte Anordnungen bezüglich des Hauptkörpers 12 des Fiberendoskops für diesen Zweck angewandt werden können, ist eine bevorzugte Ausführungsform der vermittels Draht betätigten Anordnung in den F i g. 1 und 2 gezeigt. Dieselbe weist eine Scheibe 84 im Inneren des Hauptkörpers 12 auf, die von außerhalb des Hauptkörpers durch den Knopf 86, siehe F i g. 3, betätigt werden kann. Bei dieser speziellen Anordnung der Drahtbetätigungsanordnung können die Betätigungsdrähte 56, siehe Fig. 1, 2 und 3, gegenüberliegend angeordnete Anteile eines kontinuierlichen Drahtstücks sein, das eng angepaßt über die Scheibe 84 geführt ist, oder es können getrennte Drahtstücke vorliegen, deren proximale Enden in entsprechender Weise an diametral gegenüberliegenden Seiten der Scheibe 84 befestigt sind.

In jedem Fall wird die Gelenkbewegung des distalen Endes der Sonde 14 für ein Biegen des Abschnittes A, wie in den F i g. 1 und 2 gestrichelt wiedergegeben, dadurch bewerkstelligt, daß der Knopf 86 entgegengesetzt der Uhrzeigerrichtung gedreht wird, dies bei Betrachtungsweise des Knopfes von außerhalb des Hauptkörperteils 12. Hierdurch wird die Scheibe 84, siehe F i g. 1, in Uhrzeigerrichtung gedreht. Das Drehen des Knopfes 86 in der entgegengesetzten Richtung führt zu einem Biegen des distalen Teils A in der entgegengesetzten Richtung.

Die Untersuchung der Nasenkanäle, der Rachenhöhle, des Kehlkopfes oder ausgewählter Teile des Ernährungskanals kann dadurch bewerkstelligt werden, daß einfach die Sonde mit ihrem Ende in die entsprechenden Körperhöhlen eingeführt wird, während das Fiberendoskops vorzugsweise vermittels des Batterie-Handgriffs 22 mit einer Hand gehalten wird und man in das Okular 18 hineinsieht. Mit der anderen Hand wird der Knopf 84 betätigt unter sicherem Richten des distalen Endes 16 der Sonde 14 um die Krümmungen der zu untersuchenden Kanäle und/oder in Richtungen auf verschiedene Teile der zu untersuchenden Kanäle. Wenn es erforderlich wird, das distale Ende 16 der Sonde rechtwinklig bezüglich deren B.egungsebene durch Betätigen des Knopfes 86 zu richten, kann das gesamte Fiberendoskop 10 durch die an dem Batterie-Handgriff 22 ruhende Hand gedreht werden. Dies wird üblicherweise zusammen mit einer Betätigung des Knopfes 86 ausgeführt, und zwar in beiden Fällen um Beträge, die ausreichend sind, um die angestrebte »Betrachtungsrichtung« des distalen Endes 16 der Sonde 14 auszubilden und/oder aufrechtzuerhalten. Zu dem Zeitpunkt während der genannten Anwendung des Fiberendoskops 10 werden kontinuierlich Bilder der Kanäle, durch die das Fiberendoskop hindurchtritt, d. h. deren Seitenwände, gekrümmten Teile und/oder Gewebebildungen, seien dieselben normal oder andersgestaltet, durch das Objektiv 40 auf der bildempfangenden Fläche 44 des die Abbildung leitenden Faserbündels 32 ausgebildet. Diese Abbildungen werden durch das Bündel 32 zu der aussendenden Fläche 36 geleitet und in dem Okular 18 betrachtet.

Die Rachenhöhle und der Kehlkopf oder andere vorgewählte Körperkanäle und dgl. können leicht und sicher von der Sonde 14 durchtreten werden, um so eine Untersuchung durchzuführen oder die endotracheale Intubation von Patienten zu erleichtern, die einer mechanischen Ventilation bedürfen. In dem anderen Fall besteht eine bevorzugte Arbeitsweise darin, ein herkömmliches endotracheales Rohr 90 vollständig über die Sonde 14 zu einer Lage benachbart zu dem Hauptkörperteil 12 des Fiberendoskops 10 zu schrauben, wie dies gestrichelt in Umrißlinie in der Fig. 1 gezeigt ist. Indem sodann das distale Teil der Sonde 14 entweder transnasal oder oral in den Kehlkopf eingeführt wird, kann die Sonde als eine Führung für das endotracheale Rohr 90 angewandt werden. Indem einfach das Rohr 90 längs der Sonde 14 manuell vorwärtsbewegt wird, kann dasselbe sicher und in richtiger Weise in dem trachealen Kanal angeordnet werden, wobei der Patient nur geringfügige Unbequemlichkeiten erfährt. Das Herausziehen der Sonde 14 aus dem implantierten endotrachealen Rohr 90 macht dieses Rohr 90 sofort verfügbar für die Anwendung.
Eine Abwandlung der oben beschriebenen Arbeits-

J5 weise für die endotracheale Intubation besteht darin, ein endotracheales Rohr 90 über das distale Teil der Sonde 14 des Fiberendoskops 10 anzupassen, so daß das Rohr 90 an Ort und Stelle durch Gelenkbewegung des Teils A der Sonde 14 gleichzeitig unter Hindurchtritt durch den Kanal geführt wird, der zu Kehlkopf und Luftröhre führt, unter unter Anwenden der Kombination aus Sonde 14 und Rohr 90.

Es versteht sich, daß die spezielle Anordnung der Ringe 58 und deren zugeordnete Betätigungselemente leicht herstellbar und einwandfrei anwendbar bei fiberoptischen Sonden jeder gewünschten Durchmessergröße sind. Eine typische erfindungsgemäße Ausführungsform kann eine Reihe von 100 oder mehr Ringen 58 aufweisen, von denen jeder einen äußeren Durchmesser von etwa 5 mm aufweist.

Das allmähliche gesteuerte Durchbiegen des Stücks A der Sonde 14 aufgrund der Aufeinanderfolge der erfindungsgemäßen schwenkgelenkartigen Verbindung der Ringe 58 führt zu einem zwangsläufigen, glatt ausgeführten und vollständig steuerbaren Biegen unter Anwenden einer geringstmöglichen Betätigungskraft, d. h. der Zugspannung in den Betätigungsdrähten 56, und dies zusammen mit einer vollständigen Freiheit der verbleibenden Länge der Sonde unter wahlweisem

Mi Biegen in allen Richtungen macht es möglich, daß die Endoskopie und die endctracheale Intubation mit sehr geringen Gefahren und Unbequemlichkeit für den Patienten verbunden ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Am distalen Ende in einer Ebene gelenkig ausgeführtes, flexibles Fiberendoskop kleiner Durchschnittsabmessung, insbesondere Nasenpharyngoskop, bei dem ausgehend von einem Verankerungsblock an dem distalen Ende sich Betätigungsdrähte durch Ringe, die das Faserbündel lose umgeben, gefädelt zu einer Haltehülse und von dort aus zu den Betätigungselementen erstrecken, und bei dem die Ringe jeweils in einer zur Rotationsachse parallelen Richtung mit zwei diametal gegenüberliegenden Schwenkfortsätzen versehen sind, denen in der entgegengesetzten Richtung entsprechende Ausschnitte gegenüberliegen, in denen die Schwenkfortsätze des benachbarten Rings unter Bildung jeweils eines Schwenkgelenkes gleiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkfortsätze (62) der Ringe (58) in an sich bekannter Weise unter entsprechender Ausbildung der Ausschnitte (64) kreissegmentzylinderförmig ausgebildet sind.

2. Fiberendoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine seitlich flexible Spiralfeder (72) vorliegt, deren eines Ende an der Haltehülse (68) befestigt ist und sich koaxial bis zu dem Hauptkörper (12) des Endoskops(lO) erstreckt.

3. Fiberendoskop nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere, seitlich flexible Spiralfeder (74) vorliegt, deren eines Ende an dem Verankerungsblock (54) befestigt ist und sich koaxial über die Ringe (58) erstreckt.