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Endoskop
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Die Erfindung betrifft ein Endoskop mit einer in Körperhöhlen einführbaren
länglichen Hülse, die eine longitudinal verlaufende Wasser- und eine Luftleitung
und ein distales Endstück aufweist, in dem sich ein Beobachtungsfenster befindet,
wobei eine Düse zur Reinigung der Außenfläche des Beobachtungsfensters in dessen
Nähe vorgesehen ist, die mit einem Ende an die Wasser-und Luftleitung angeschlossen
ist und an ihrem anderen Ende eine auf das Beobachtungsfenster gerichtete Düsenöffnung
aufweist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur lierstellung einer
Reinigungsdüse für ein derartiges Endoskop.
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Wenn das distale Ende eines Endoskops in eine Körperhöhle eines Patienten
eingeführt wird, lagern sich häufig Materialien, wie Blut oder klebrige Körperflüssigkeiten
an der Außenfläche des Beobachtungsfensters des Endoskops ab und behindern die genaue
Beobachtung des Zustands in der betreffenden Körperhöhle des Patienten. Daher muß
die Außenfläche des Beobachtungsfensters des Endoskops häufig gereinigt werden.
Üblichereise ist zur Reinigung
der Außenfläche des Endoskopfensters
eine Düse vorgesehen, die zu der Außenfläche des Fensters hin offen ist und mit
der zuerst Wasser über die Außenfläche gesprüht wird, um dort die anhaftenden Substanzen
fortzuwaschen, und dann Luft durch dieselbe Düse über die gewaschene Fensterfläche
geblasen wird, um das auf der Fensterfläche haftende Wasser zu entfernen, die Fensterfläche
also zu trocknen.
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Die Düse ist im allgemeinen in einem geringen Abstand von dem distalen
Endabschnitt des Endoskops angeordnet. Daher muß der Durchflußkanal der Düse auf
einem geringen Raum um mehr als 900 eng gebogen sein. Zu diesem Zweck sind Düsen
bekannt, die in den Figuren 1 bis 7 skizziert sind. Die in Fig. 1 dargestellte Düse
wird durch Einkerben eines mittleren Teils einer Röhre in Dreieckform hergestellt,
wie es in Fig. 3 angedeutet ist. Danach werden die eingekerbten Teile gegeneinander
gebogen und an den Flächen 2 der eingekerbten Teile hart verlötet.
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Die in den Figuren 4 und 5 dargestellte Düse besteht aus einem am
Ende geschlossenen Rohr und einer kreisförmigen Öffnung 4, die sich in der Seitenwand
des Rohres in unmittelbarer Nähe des geschlossenen Endes befindet.
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In den Figuren 6 und 7 ist eine Düse 3 gezeigt, die aus einer quer
verlaufenden nutartigen Öffnung 5 in der Seitenwand eines Rohres besteht, wobei
die Öffnung in der Nähe des stirnseitig geschlossenen Endes des Rohres angeordnet
ist.
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Die Durchflußkanäle 6, 7 bzw. 8 der Düsen aus den Figuren 1, 4, 6
sind scharf abgeknickt um einen Winkel, der größer als 900 ist, wie aus den Figuren
2, 5 und 7 hervorgeht. Eine strömende Flüssigkeit oder ein strömendes Gas muß seine
Richtung schlagartig in der Ecke A der Kanäle 6, 7, 8 ändern. Dadurch entstehen
Wirbel in der Ecke A, die ein ruhiges, glattes Strömen der Flüssigkeit oder des
Gases verhindern. Wenn daher beispielsweise
die Wasserstrsmung abgeschaltet
wird verbleibt Wasser immer noch in der Ecke A. Wenn Luft später in die Düse geleitet
wird, wird das restliche Wasser mit der Luft vermischt. Während das noch auf der
äußeren Fensterfläche haftende Wasser gründlich durch Trocknung entfernt werden
soll, wird mit der Luft auch Wasser in unerwünschter Weise auf die äußere Fensterfläche
gesprüht, wodurch das Trocknen sehr langwierig wird. Daraus resultiert, daß der
bekannte Reinigungsprozess für die Beobachtungsfenster die Nachteile aufweisen,
daß die medizinische Untersuchung eines Patienten unnötig verlängert wird, wodurch
der untersuchende stärker ermüdet und der Patient sich länger in einer unangenehmen
Situation befindet. Bei der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Düse tritt der weitere
Nachteil auf, daß Lötmaterial aus den zusammengefügten Kerbkanten quellen und den
Durchfluß kanal versperren oder verengen kann. Manchmal brechen die zusammengelöteten
Teile, wodurch Waschwasser austreten und die Reinigung der Beobachtungsfenster verhindern
kann. Weiterhin kann eine mit scharfen Kanten versehene Düse in dem distalen Ende
eines Endoskops die Verletzung einer Wand der Körperhöhle des Patienten verursachen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Düse zur Reinigung
eines Beobachtungsfensters eines Endoskops zu erstellen, die die erwähnten Nachteile
nicht aufweist und bei der das in der Düse verbliebene Waschwasser nach dem Abschalten
der Wasserzufuhr durch zugeführte Luft innerhalb kürzester Zeit aus der Düse verschwindet
und ein Sprühen von Wasserpartikeln gegen das Beobachtungsfenster während der Lufttrocknung
verhindert.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Düse einen
einstückig mit dem Düsenkörper verbundenen Abschnitt aufweist, dessen Innenwandungen
glatt und stetig gekrümmt sind, stoßfrei an die Innenwandungen des Düsenkörpers
anschließen und kontinuierlich in die Düsenöffnung übergehen.
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Die Strömungsverhältnisse in der Düse und deren Wirkungsgrad wird
günstig beeinflußt, wenn der gekrümmte Abschnitt der Düse zur Düsenöffnung hin zunehmend
abgeplattet ist. Hierdurch läßt sich eine Verteilung des Wassers bzw. der Luft über
die gesamte Breite der Fensterfläche gleichmäßig erreichen, wodurch der Wasch- und
der Trocknungsvorgang verkürzt wird.
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Die Reinigungsdüse für ein erfindungsgemäßes Endoskop läßt sich besonders
einfach dadurch herstellen, daß das Rohrstück aus einem thermisch verformbarem Material
erhitzt wird, daß in das Rohrstück eine Anzahl von Drähten mit im wesentlichen gleichen
Durchmessern eingeführt wird, daß das äußerste Ende des Rohrstücks so zusammengedrückt
wird, daß der lichte Abstand zwischen der oberen und der unteren Wandung des abgeplatteten
Endstücks dem Durchmesser der Drähte entspricht, daß das Biegen der Düse mit den
eingeschobenen Drähten erfolgt und daß die Drähte nach dem Abkühlen des erhitzten
Rohrstücks gezogen werden.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich der erforderliche kontinuierliche
Übergang zwischen den Abschnitten der Düse sowie in der Biegung und in der Abplattung
in einfacher Weise und unter Verwendung von Formwerkzeugen herstellen. Wegen der
geringen Abmessungen der Düsen war die Verwendung von Spritzwerkzeugen oder ähnlichem
bisher nicht möglich. Weitere Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen
und in der nachEolgenden Beschreibung erläutert.
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Beschreibung Die Erfindung soll im folgenden anhand eines in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 eine
Ansicht einer der bekannten Düsen zur Reinigung eines Endoskopfensters; Fig. 2 einen
Längsschnitt durch die Düse gemäß Fig. 1; Fig. 3 eine Ansicht zur Verdeutlichung
des Herstellungsverfahrens für die Reinigungsdüse aus Fig. 1; Fig. 4 eine Ansicht
einer anderen bekannten Reinigungsdüse; Fig. 5 einen Längsschnitt durch die Düse
aus Fig. 4; Fig. 6 eine Ansicht einer weiteren bekannten Reinigungsdüse; Fig. 7
einen Längsschnitt durch die Reinigungsdüse aus Fig. 6; Fig. 8 einen Längsschnitt
durch das distale Endstück eines Endoskops mit einer erfindungsgemäßen Reinigungsdüsel
Fig. 9 einen vergrößerten Längsschnitt durch die Reinigungsdüse aus Fig. 8w Fig.
10 eine Unteransicht der Düse aus Fig. 9; Fig. ll,Querschnitte entlang der Linien
11 - 11, 12 - 12 und 12 u. 13 13 - 13 in Fig. 9; Fig. 14 die Aufheizung eines Endstücks
eines Rohres zur Herstellung der Reinigungsdüse aus Fig. 9;
Fig.
15 eine Anzahl von in das erhitzte Endstück eingeführten Drähten; Fig. 16 die Abflachung
des erhitzten Endstückes des Rohres mittels Formen; Fig. 17 eine Draufsicht auf
das Rohr aus Fig. 16, nachdem das Endstück abgeflacht worden ist; Fig. 18 eine Seitenansicht
eines gekrümmten Abschnitts an dem Endstück des Rohres; Fig. 19 eine Ansicht des
Rohres, aus dem die Drähte nach dem Abkühlen des Endstückes entfernt worden sind;
Fig. 20 die Ansicht der fertiggestellten Reinigungsdüsen, nachdem die überstehenden
Abschnitte an beiden Enden des in Fig. 19 dargestellten Rohres abgeschnitten worden
sind.
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In den Fig. 8 bis 20 sind einander entsprechende Teile mit gleichen
Bezugsziffern versehen.
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Fig. 8 zeigt den distalen Endabschnitt 11, der an eine längliche Hülse
eines Endoskops angebracht ist, das zur stirnseitigen Beobachtung vorgesehen ist.
Der Endabschnitt 11 ist mit einer erfindungsgemäßen Reinigungsdüse 12 versehen worden.
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Auf dem distalen Endabschnitt 11 ist eine Kappe 13 aus Kunststoff,
wie beispielsweise Polytetrafluoräthylen, abnehmbar angebracht. Das äußere Ende
der Kappe 13 ragt über die stirnseitige Abschlußfläche 14 des distalen Endabschnittes
11 hinaus.
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Ein Beobachtungs-Glasfenster 15 und ein Beleuchtungs-Glasfenster 16
sind in der stirnseitigen Endfläche 14 angeordnet. Ein Objektivlinsensystem 18 ist
in dem distalen Endabschnitt 11 hinter
dem Beobachtungsfenster
15 angeordnet. Ein Glasfaserbündel 19 ist optisch an das Objektivlinsensystem 18
angekoppelt und erstreckt sich durch die Hülse 10 des Endoskops. Ein zur Beleuchtung
dienendes Glasfaserbündel 20 erstreckt sich durch den distalen Endabschnitt 11 und
die Hülse 10, von dem Beleuchtungsfenster 16 ausgehend. Ein zylindrischer Düsenkörper
25 der Reinigungsdüse 12 ist nahe dem Beobachtungsfenater 15 in einen Abschnitt
des distalen Endabschnitts 11 eingeschoben und befestigt, der sich in unmittelbarer
Nähe der stirnseitigen Endfläche 14 befindet. Der übrige Aufbau des Endoskops entspricht
dem eines gewöhnlichen Endoskops und ist für die Erfindung ohne Bedeutung, so daß
seine Beschreibung überflüssig ist.
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Der äußere Endabschnitt der Reinigungsdüse 12 ist gekrümmt, wie später
näher beschrieben werden wird, so daß die Düsenöffnung 21 auf die äußere Oberfläche
15a des Beobachtungsfensters 15 gerichtet ist. Die Reinigungsdüse ist an das Wasserzuführungsrohr
23 und an das Luftzuleitungsrohr 24 angeschlossen, die sich in dem distalen Endabschnitt
11 befinden und sich durch die Hülse 10 des Endoskops erstrecken. Die Reinigungsdüse
12 ist daher selektiv mit Waschwasser oder mit Luft beaufschlagt, die durch die
Reinigungsdüse 12 über die äußere Fensterfläche 15a gesprüht werden. Die Zuführung
von Wasser und Luft wird durch Umschalten eines (nicht dargestellten) Ventils in
dem Betätigungsabschnitt in dem proximalen Ende des Endoskops bewerkstelligt. Das
durch die Wasserzuführungsleitung 23 zugeführte Waschwasser wird über die äußere
Fensterfläche 15a des Beobachtungsfensters 15 gesprüht, um Blut, klebrige Körperflüssigkeit
oder andere an der äußeren Fensterfläche haftende oder abgeschiedene Fremdkörper
fortzuwaschen. Nach dem Waschvorgang wird die Wasserzufuhr gestoppt. Statt dessen
wird Luft über die äußere Fensterfläche 15a durch die Luftzuführungsleitung 24 geleitet,
um die Fensterfläche 15a durch Entfernung des noch darauf befindlichen Wassers zu
trocknen.
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Im folgenden soll der Aufbau und die Wirkungsveise der Reinigungsdüse
anhand der Figuren 8 hin 13 beschrieben werden.
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Die Reinigungsdüse 12 weist einen zahlen zylindrischen Düsenkörper
25 auf. Daran schließt sichnn Abschnitt der Reinigungsdüse 12 an, der zunehmend
abgeflaSkt ist, wie aus den Figuren 11 bis 13 zu erkennen ist. Der vordere Teil
der Düse 12 wird durch einen gekrümmten Abschnitt 26 gebi1d#t, der mit einem Winkel
gekrümmt ist, der mit der Achse X - X des Düsenkörpers 25 nicht mehr als 900 einschließt,
so daß iiie Düsenöffnung 21 gegen die äußere Fensterfläche 15a des Beobacht"ungsfensters
15 gerichtet ist, wenn die Düse 12 an die Stirnseite 14 des distalen Endabschnitts
11 des Endoskops angebracht ist. Die Innenfläche 26a des gekrümmten Abschnitts 26
ist glatt und stetig gebogen und schließt stoßfrei an die in gleicher Weise glatte
Innenfläche 25a des Düsenkörpers 25 an. Daher können Wasser und Luft ungehindert
durch den Durchströmkanal 30 der luse fließen und die Ausbildung von Wasser und
Luftwirbeln wird selbst in der gekrümmten Innenfläche 26a verhindert. Wenn daher
Luft in den Durchströmkanai 30 der Düse geleitet wird, nachdem die Wasserversorgung
abgestellt worden ist, wird das in dem Durchstrbmkanal 30 verbliebene Was-5er mit
der ersten Luft, die in den Durchströmkanal 30 gelangt, durch die Disenöffnüng 21
ausgestoßen. Während des Trocknens mit Luft wird daher das Besprühen der Fensterfläche
15a mit Wasser durch die Düse 12 vermieden, so daß die Fensterfläche schnell und
zuverlässig getrocknet wird. Weiterhin wird der Durchströmkanal 30 nicht durch unerwünschte
Substanzen verschlossen oder eingeengt, wie z.B. durch verlaufenes, geschweißtes
Material, das den Wasser- oder Luftstrom behindern würde. Daher wird nicht nur das
gleichmäßige und laminare Strömen des Wassers und der Luft gewährleistet, sondern
auch durch die einteilige Herstellung der Düse 12 sichergestellt, daß nicht ungenügend
befestigte Teile der Düse in die Körperhöhle fallen oder die Wände der Körperhöhle
verletzt werden.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Reinigungsdilse besteht
darin,
daß die abgeflachte Düsenöffnung 21 das Wasser und die Luft über die gesamte Außenfläche
A5a des Beobachtungsfensters 15 sprüht und dadurch eine gleichmäßige Reinigung und
Trocknung dieser Fläche gewährleistet. Die abgeflachte Ausbildung der Düsenöffnung
21 erleichtert dabei die Ausbildung der gleichmässigen Strömung, da keine Bündelung
des aus der Düse gelangenden Strahls durch Verengung des Querschnitts des Durchströmkanals
30 o.Z. erforderlich ist.
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Anhand der Figuren 14 bis 20 soll nun ein Verfahren zur Herstellung
der Reinigungsdüse 12 beschrieben werden.
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Das vordere Endstück 31a eines Rohres 31, das aus Metall, wie z.B.
Edelstahl, oder aus thermoplastischem Material, wie z.B.
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Polykarbonat, hergestellt sein kann und beispielsweise einen Außendurchmesser
von 1,6 mm und eine Länge von 15 mm aufweist, wird durch Heizmittel, wie beispielsweise
einen Brenner 27, plastisch verformbar gemacht, wie dies in Fig. 14 angedeutet ist.
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Eine Mehrzahl von Drähten 28, die beispielsweise 0,4 mm Durchmesser
aufweisen, werden in das vordere Endstück 31a eingeführt (Fig.15). Danach wird das
vordere Endstück 31a durch Formen 32 abgeplattet, wie es aus Fig. 16 ersichtlich
ist, bis der Zwischen raum zwischen den oberen und unteren Wänden des Endabachnitts
31a 0,8 mm beträgt. Die einander gegenüberliegenden Ausnehmungen in den paarweise
hergestellten Formen weisen eine Form auf, die der Außenfläche des gekrümmten Abschnitts
26 der Düse 12 entspricht, die in den Fig. 11 bis 13 dargestellt ist. Dadurch wird
das äußerste Ende des Endstücks 31a des Rohrs 31 so weit abgeflacht, daß die in
das Endstück 31a eingeführten Drähte 28 parallel in einer Reihe angeordnet sind,
die sich quer über das vordere Endstück 31 erstreckt. Dadurch bildet das äußerste
Ende des Endstücks 31a einen abgeflachten Durchflußkanal 30, in dem der lichte Abstand
zwischen der oberen und unteren Innenwandung im wesentlichen gleich dem Durchmesser
der betreffenden parallel angeordneten Drähte 28 ist. Fig. 17 zeigt eine Draufsicht
auf das
Rohr 31, dessen vorderes Endstück 31a entsprechend der
obigen Beschreibung abgeplattet ist. Daraufhin wird das vordere Endgtück 31a in
Bezug auf den Düsenkörper 25 des Rohrs 31 um einen Winkel) 900, beispielsweise durch
Formen 33, nach unten gebogen während das vordere Endstück 31a noch formbar ist.
Das vordere Endstück 31a kann mit einem Krümmungsradius von < 0,5 mm hergestellt
werden. Nachdem das gebogene Rohr 31 durch Abkühlen gehärtet worden ist, werden
alle eingeführten Drähte 28 entfernt, wodurch das Rohr 31 sich in dem in Fig. 19
dargestellten Zustand befindet.
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Das Endstück 31a des Rohrs 31 wird, nachdem es plastisch verformbar
gemacht worden ist, mit den darin befindlichen Drähten verformt. Dadurch wird nicht
nur der kontinuierliche, stetige Verlauf in Längsrichtung in dem Abschnitt des Durchströmkanals,
der durch das vordere Endstück 31a gebildet ist, sondern in dem gesamten Durchströmkanal
erreicht. Schließlich werden die beiden Endstücke des Rohrs 31, die in Fig. 19 strichpunktiert
dargestellt sind, abgeschnitten, wodurch die Herstellung der Reinigungsdüse 12,
wie sie in Fig. 20 abgebildet ist, beendet ist.
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Diese Düse 12 ist dieselbe wie die in den Figuren 8 bis 13 dargestellte.
Da die Innenwandungen des Rohrs 31 und des vorderen Endstücks 31a kontinuierlich
und stoßfrei ineinander übergehen, kann das in dem Rohr verbleibende Wasser wirksam
durch eingeführte Luft während des folgenden Trocknungsschrittes ausgeblasen werden.
Die Reinigungsdüse 12, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt worden
ist, weist eine im wesentlichen konstante Querschnittsfläche des Durchströmkanals
30 über die gesamte Düse 12 auf, wodurch die laminare Strömung ermöglicht wird.
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In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde das Endstück
31a des Rohrs 31 erhitzt, bevor die Drähte 28 eingeführt worden sind. Es ist jedoch
auch möglich, das vordere Endstück 31a zu erhitzen, nachdem die Drähte 28 sich darin
befinden.
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Wenn allerdings das Rohr 31 aus Metall hergestellt ist, neigen die
Drähte 28 bei dem nachfolgenden Erhitzen des Metalls zur Oxydation und können Schwierigkeiten
beim Entfernen aus dem Metallrohr 31 verursachen. Im Falle eines Metallrohrs 31
wird daher vorzugsweise erst das Rohr erhitzt, woraufhin dann die Drähte 28 eingeführt
werden können.
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Wie oben erwähnt ist die erfindungsgemäße Reinigungsdüse in der Lage,
in der Düse verbleibenes Wasser durch während des nachfolgenden Trocknungsschrittes
eingeführte Luft sofort auszustoßen.
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Daher wird bei der erfindungsgemäßen Reinigungsdüse, im Gegensatz
zu den bekannten Düsen, die Gefahr vermieden, daß Wasser während des nachfolgenden
Trocknungsschrittes sofort vollständig entfernt wird, sondern nach und nach ausgesprüht
wird, wodurch immer neue Wasserpartikel auf die Außenfläche 15a des Beobachtungsfensters
15 gelangen während dieses getrocknet werden soll. Bei der Verwendung einer erfindungsgemäßen
Düse wird die Fensterfläche 15a des Beobachtungwfensters 15 schnell vollständig
getrocknet, wodurch die für die medizinische Untersuchung benötigte Zeit und folglich
die Arbeit für den Untersuchenden und die Belastung für den Patienten verringert
wird.
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Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren ermöglicht die einfache
Produktion einer Reinigungsdüse für ein Endoskopfenster.
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Eine Reinigungsdüse weist so kleine Abmessungen auf, daß es im allgemeinen
nicht spanabhebend oder durch Spritzgießen hergestellt werden kann. Demgegenüber
erlaubt die erfindungsgemäße Reinigungsdüse auf Grund ihres Aufbaus eine einfachere
Herstellung. Weiterhin verringert der Aufbau der Reinigungadüse ohne irgendeine
scharfe Kante die Gefahr einer Verletzung der Schleimhaut der Körperhöhle des Patienten.