DE2441283B2

DE2441283B2 - Endoskop mit äußerer und mehrschichtiger innerer Röhre für Behandlungsinstrumente

Info

Publication number: DE2441283B2
Application number: DE2441283A
Authority: DE
Inventors: Masaaki Tokio Terada
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1973-08-31
Filing date: 1974-08-27
Publication date: 1979-02-15
Also published as: DE2441283C3; DE2441283A1; JPS5049282U; US3960143A; JPS576241Y2

Description

Die Erfindung betrifft ein Endoskop mit einer das distale und das proximate Ende verbindenden äußeren ^JS Röhre und eines in der äußeren Röhre zusammen mit anderen Elementen des Endoskops angeordneten inneren Röhre zum Einführen eines medizinischen Behandlungsinstrumentes, 7. B. einer Biopsie-Zange oder eines Katheters, wobei die innere Röhre aus wenigstens zwei übereinander angeordneten Schichten besteht

Im allgemeinen weist ein menschlicher Körperhohtraum komplizierte Windungen oder plötzliche Krümmungen auf. Wenn ein Endoskop in den Körperhohlraum eingeführt wird und die äußere Röhre des Endoskops nur wenig biegsam ist, besteht die Gefahr, daß die Innenwandung des Körperhohlraumes verletzt wird und der Patient Schmerzen erleidet. Die Flexibilität der Röhre hängt von dem Material ab, aus dem sie besteht, und in gewissem Maße auch von der Flexibilität der noch in der Röhre vorhandenen Elemente des Endoskops, z. B. von Faserbündeln zur Übertragung eines Bildes oder von Licht und inneren Röhren zur Einführung eines Behandlungsinstrumentes oder zur Beförderung von Flüssigkeiten.

Die innere Röhre muß die folgenden Forderungen erfüllen:

(a) Ihre Innenwand soll so glatt und hart wie möglich sein, damit das Instrument beim Einführen ohne Behinderung geführt wird.

(b) Sie soll so flexibel sein, daß sie die Flexibilität der äußeren Röhre des Endoskops nicht beeinträchtigt

(c) Sie soll aber wiederum nicht so flexibel sein, daß sie beim Einführen des Instrumentes knickt

Bei bekannten Endoskopen ist sowohl das Material und die Wandstärke der äußeren Röhre als auch der inneren Röhre so bemessen, daß hinsichtlich der

65 Biegsamkeit die gestellten Anforderungen erfüllt werden. Wenn jedoch durch die innere Röhre eine Zange oder Pinzette in das Endoskop eingeführt wird, wenn sich dieses in einem gewundenen Körperkanal befindet, kann es passieren, daS die Spitze der Zange an die Innenwand der Außenröhre stößt und sich so in diese verkrallt, daß die weitere Einführung nahezu unmöglich gemacht wird. Wenn man dann trotzdem versucht, die Zange gewaltsam in die Röhre hineinzuschieben, können so starke Bewegungen hervorgerufen weiden, daß die anderen, in der Außenröhre befindlichen Teile, wie die Faserbündel und die Saugröhre, beschädigt werden. Außerdem wird viel Zeit benötigt, wenn das Instrument nicht glatt durch die Innenröhre eingeführt werden kann. Wenn es nicht gelingt, die Zarge am distalen Ende des Endoskops heraustreten zu lassen, ist die Untersuchung oder Prüfung des Körperhohlraumes überhaupt nicht möglich.

Um die Forderung (a) zu erfüllen, ist ein verhältnismäßig hartes Material für die Röhre erforderlich. Andernfalls würde ihre Innenwand nicht glatt genug sein und leicht zerkratzt werden können. Zur Erfüllung der Forderung (b) soll das Material der Röhre jedoch weich sein. Andernfalls würde die Röhre zu steif, um der Krümmung der äußeren Röhre folgen zu können, und mit großer Wahrscheinlichkeit würden dann die anderen Elemente in der äußeren Röhre beschädigt werden. Zur Erfüllung der Forderung (c) müßte der Durchmesser der Röhre so klein wie möglich und die Wandstärke so groß wie möglich gemacht werden. Je kleiner jedoch der Durchmesser der Röhre ist, um so mehr wird der Durchmesser des einzuführenden Instrumentes begrenzt Je dicker die Wandstärke wird, um so mehr ist der für die anderen Elemente in der Außenröhre verfügbare Raum begrenzt

Es ist bekannt, bei Endoskopen die äußere Röhre mehrschichtig auszubilden, beispielsweise in Form von zwei wendelförmig übereinander gewickelten Metallbändern oder in Form von ringförmigen, gelenkig miteinander verbundenen Elementen, die zwischen einer dünnen inneren Kunststoffschicht und einer dickeren äußeren Kunststoffschicht eingeschlossen sind. Diese bekannten flexiblen äußeren Röhren sind aber nur im Hinblick auf optimale Flexibilität ausgebildet, und durch den verhältnismäßig großen Innendurchmesser einerseits und den Verwendungszweck andererseits stellt sich dabei nicht das Problem, wie bei der Erfindung ein Behandlungsinstrument durch eine vergleichsweise dünnere Röhre einführen zu müssen.

Es ist auch ein Endoskop bekannt (DE-AS 12 48 224), bei dem die inneren Röhren mit einer Kunststoffschicht überzogen sind, jedoch werden auch hier nicht die erwähnten drei Forderungen erfüllt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die zum Einführen eines medizinischen Behandlungsinstrumentes dienende innere Röhre eines Endoskops so auszubilden, daß das Behandlungsinstrument auch dann glatt eingeführt werden kann, wenn sich das Endoskop in gewundenen Körperhohlräumen befindet, ohne daß die Flexibilität der Innenröhre darunter leidet

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die innere Schicht aus einem verhältnismäßig steifen Material mit kleinem Reibungskoeffizienten und die äußere Schicht aus flexiblem Material wesentlich größerer Schichtdicke besteht und zwar die innere Schicht so bemessen, daß sie noch ausreichend flexibel ist, und die äußere Schicht zwei- bis fünfmal so dick wie die innere Schicht bemessen, derart.

daß dadurch ein Knicken der inneren Schicht beim Biegen verhindert ist

Es ist zwar an sich bekannt, bei einer Endoskopröhre innen eine Schickt aus Stahl und außen eine dickere Schicht aus Tetrafluoräthylen vorzugehen, jedoch besteht dieses Endoskop nur aus einer Röhre, und die Stahlschicht erstreckt sich nicht bis zum vorderen Ende, wobei die Flexibilität auf den vorderen Bereich beschränkt ist, in dem keine Stahlschicht vorhanden ist

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme besitzt die ι ο Innenflächt: der inneren Röhre eine gute Gleitfähigkeit, so daß es möglich ist, das Instrument durch die Röhre glatt einzuführen. Da die innere Schicht im Vergleich zur äußeren Schicht dünn ist, bleibt aber trotzdem die Biegsamkeit der Röhre insgesamt weitgehend erhalten. Die dünne innere Schicht würde zwar allein ausreichen, das Instrument glatt einführen zu können, ohne daß die Flexibilität der Röhre verlorengeht jedoch würde dann die Gefahr bestehen, daß die Röhre knickt wenn das Endoskop in einen gewundenen Kanal des menschlichen Körpers eingeführt wird. Die Erfindung ermöglicht beides, nämlich einmal die problemlose Einführung des Instrumentes wie auch die Einführbarkeit des Endoskops in gewundene Körperhohlräume ohne Gefährdung der inneren Röhre.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert In der Zeichnung bedeutet

F i g. 1 eine teilweise gebrochene Seitenansicht die den allgemeinen Aufbau eines Endoskops zeigt so

Fig.2 einen vergrößerten Teilquerschnitt d?.-r in F i g. 1 dargestellten Röhre, in die eine Zange eingeführt wird,

Fig.3 einen Teilquerschnitt einer zweiten Ausführungsform der Erfindung in vergrößerter Darstellung und

F i g. 4 eine Anordnung zur Bestimmung der Flexibilität der Röhre.

F i g. 1 zeigt den allgemeinen Aufbau eines Endoskops. Das Endoskop besteht aus einer Steuereinheit 10 und einer flexiblen Röhre 11. Die flexible Röhre U besteht aus einem Hauptabschnitt 11a, einem Biegeabschnitt Hb und einem distalen Ende Ha Innerhalb der Röhre 11 ist eine Röhre 13 angeordnet, durch die eine Biopsie-Zange 12, ein Katheter usw. zu einem Körperhohlraum transportiert werden kann. Ferner ist in der Röhre U eine Absaugröhre 14, ein Faserbündel 15 usw. angeordnet Die Röhre U dient zur Einführung in den Körperhohlraum des Patienten, um die Innenfläche des Körperhohlraums betrachten oder so untersuchen zu können. Die Zange 12 wird von der Steuereinheit 10 in die Röhre 13 eingeführt und erstreckt sich bis zum Körperhohlraum des Patienten.

F i g. 2 zeigt einen Ausschnitt der Röhre $3 im Querschnitt Die Röhre 13 hat eine doppelschichtige Wandung. Die Innenschicht 16 besteht aus einem Material, dessen Reibungskoeffizient klein ist, und hat eine geringe Wandstärke, ist aber verhältnismäßig steif, während die Außenschicht 17 aus einem nachgiebigen biegsamen Material besteht und dicker als die Innenschicht 16 ist Die beiden Schichten 16 und 17 sind mechanisch oder thermisch miteinander verbunden. Statt dessen kann die Doppelschicht 13 aber auch gleichzeitig bei der Extrusion hergestellt werden.

Als Material für die innere Schicht 16 ist vernetztes Polyäthylen und Polytetrafluorethylen geeignet Als Material für die äußere Schicht 17 kann synthetisches Gummi und vernetztes Polyäthylen vermischt mit

Vinylacetat verwendet werden.

In der Praxis hat sich eine doppelschichtige Röhre 13 als zweckmäßig erwiesen, deren Innendurchmesser d 4 mm und deren Außendurchmesser D 6 mm betrug, wcbei die Innenschicht 16 eine Dicke t von 0,2 nun und die Außenschicht 17 eine Dicke Γ von 0,8 mm aufwies. Aus diesen Angaben ergibt sich, daß die Außenschicht 17 der Röhre 13 viermal so dick wie die Innenschicht 16 ist Die Flexibilität der Röhre 13 insgesamt ist im wesentlichen vom Material der Außenschicht 17 abhängig. Da diese Schicht aber aus sehr nachgiebigem Material besteht, hat die Röhre 13 insgesamt eine hohe Biegsamkeit

Wenn die Zange 12 in den Durchlaß 18 der Röhre 13 eingeführt wird und die Röhre 13 ziemlich scharf gebogen ist, wie es in Fig.2 dargestellt ist, stößt die Zange 12 gegen die Innenfläche der Röhre 13. Da jedoch die Innenschicht 16 der Röhre 13 aus verhältnismäßig steifem Material besteht dessen Reibungskoeffizient klein ist gleitet die Spitze 12a der Zange 12 an der Innenfläche der Röhre 13 entlang, ohne diese zu verletzen, und wird glatt bis zum Körperhohlraum geführt

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Außenschicht 17 viermal so dick wie die Innenschicht 16, jedoch kenn die Außenschicht zwischen zwei- bis fünfmal so dick wie die Innenschicht 16 sein.

Fig.3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Dort besitzt die Röhre 13 eine aus drei Schichten bestehende Wand. Die Innenschicht 16 besteht wiederum aus einem verhältnismäßig steifen Material, dessen Reibungskoeffizient klein ist Hierfür geeignet sind beispielsweise Polytetrafluorethylen und vernetztes Polyäthylen. Die beiden Außenschichten 17a und 17i> sind beide aus flexiblem Material hergestellt, wie z. B. synthetischem Gummi und vernetztem Polyäthylen, das mit Vinylacetat vermischt ist Jede der beiden Außenschichten 17a und 176 ist dicker als die Innenschicht 16. Die Gesamtdicke der beiden Schichten 17a und 176 ist etwa fünfmal so groß wie die Dicke der Innenschicht 16.

Die Flexibilität der Röhre wird folgendermaßen bestimmt: Wie in Fig.4 dargestellt ist, wird ein Ende einer Ausgleichsfeder 19 an einem Punkt A der Außenfläche der Röhre 13 angebracht und dann die Röhre so gebogen, daß der Krümmungsradius R 25 mm beträgt Dann wird die Größe der Federkraft F der Feder 19 bestimmt Bei der Zweischichtröhre gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit d = 4 mm, D = 6 mm, t = 0,2 mm und T = 0,8 mm betrug die Federkraft F 300 g. Hieraus ist ersichtlich, daß die Röhre 13 einer üblichen einschichtigen Röhre an Flexibilität nicht unterlegen ist

Zum Vergleich wurden auch die folgenden Bestimmungen unter gleichen Bedingungen vorgenommen:

a) Für die Außenschicht 17 wurde das gleiche steife

Material wie für die Innenschicht 16 verwendet;

b) für die Innenschicht 16 wurde das gleiche flexible

Material wie für die Außenschicht 17 verwendet
Im Fall a) ergab sich eine Federkraft F von 600 g, während im Fall b) die Federkraft F225 g betrug.

Gemäß der Erfindung werden synthetisches Gummi wA Kunststoffe, wie z. B. vernetztes Polyäthylen für die Schichten der Röhre 13 verwendet Da das Maß der Flexibilität dem Maß der Härte entspricht, kann der Flexibilitätstest auch als Härtetest ausgeführt werden.

Die erfindungsgemäße mehrschichtige Röhre erlaubt die leichte Einführung eines medizinischen Behänd-

lungselementes, ohne daß die Gefahr besteht, daß sich die Spitze des Instrumentes in der Innenwand der Röhre verkrallt. Dadurch werden auch die anderen, in der Röhre 13 vorhandenen Teile 13 vor möglichen Beschädigungen geschützt. Da die Außenschicht dicker als die Innenschicht ist und die Außenschicht aus flexiblem Material besteht, bleibt die Biegsamkeit der Röhre insgesamt erhalten. Damit wird aber auch vermieden, daß beim Einführen der Röhre dem Patienten Schmerzen zugefügt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Endoskop mit einer das distale und das proximate Ende verbindenden äußeren Röhre und einer in der äußeren Röhre zusammen mit anderen Elementen des Endoskops angeordneten inneren Röhre zum Einführen eines medizinischen Behandlungsinstrumentes, z.B. einer Biopsie-Zange oder eines Katheters, wobei die innere Röhre aus wenigstens zwei übereinander angeordneten Schichten besteht, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die innere Schicht (16) aus einem verhältnismäßig steifen Material mit kleinem Reibungskoeffizienten und die äußere is Schicht (17) aus flexiblem Material wesentlich größerer Schichtdicke besteht, und zwar die innere Schicht so bemessen, daß sie noch ausreichend flexibel ist, und die äußere Schicht zwei- bis fünfmal so dick wie die innere Schicht bemessen, derart, daß dadurch ein Knicken der inneren Schicht beim Biegen verhindert ist

2. Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Schicht (16) aus einem Material der vernetztes Polyäthylen und Polytetrafluoräthylen enthaltenden Gruppe und die äußere Schicht (17) aus einem Material der Gruppe, die synthetisches Gummi und vernetztes Polyäthylen gemischt mit Vinylazetat enthält, besteht

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