WO2019211456A1 - Endoskopdeflecting mit distalem abklappmechanismus - Google Patents

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WO2019211456A1
WO2019211456A1 PCT/EP2019/061420 EP2019061420W WO2019211456A1 WO 2019211456 A1 WO2019211456 A1 WO 2019211456A1 EP 2019061420 W EP2019061420 W EP 2019061420W WO 2019211456 A1 WO2019211456 A1 WO 2019211456A1
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WO
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segments
folding mechanism
wedge
endoscope
abklappmechanismus
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PCT/EP2019/061420
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Konstantin Bob
Andreas GRÜNDL
Original Assignee
Konstantin Bob
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    • A61B1/0051—Flexible endoscopes with controlled bending of insertion part
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    • A61B1/0056—Constructional details of insertion parts, e.g. vertebral elements the insertion parts being asymmetric, e.g. for unilateral bending mechanisms
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Definitions

  • the present invention relates to a folding mechanism of a
  • Endoscope shaft for the bendable connection of a distal tip of the
  • Endoscope shaft with a proximal endoscope section and a
  • Endoscope head attachment for an endoscope with such a folding mechanism.
  • Endoscopes are medical implements for the visual exploration of cavities in a patient's body. They basically have optical devices at the distal, i. body-facing endoscope end (also called endoscope head) and optionally a working channel extending from a proximal
  • a medical instrument such as a pair of pliers, scissors, needle, sling, knife and the like allows.
  • such endoscopes may be provided with additional capabilities, such as by placing a cap or sleeve on the distal end of the endoscope / endoscope head radially outward of the endoscope head, which may engage with certain
  • Pancreatic duct forms in the duodenum, laterally into the duodenum
  • protruding are conventional prograde (looking in endoscope longitudinal direction)
  • Endoscopes for such procedures unsuitable because there is insufficient pivoting space in the narrow duodenum (diameter 3 to 4 cm) is available to align their prograde optics and the working channel in a sideways-looking position, since a typical bending diameter of such devices is about 12 cm.
  • duodenoscopes which have a lateral (looking sideways) or retrograde (retrospective) optics (also called “lateral optics”) and a sideways working channel , At the output of the working channel such
  • Duodenoscopes also usually a so-called albarran lever is provided, which allows pivoting a targeted guiding / deflecting a run in the working channel tool. Due to the sideways arrangement of
  • Functional units on the endoscope head allow imaging and treatment in the area of the duodenum with optimal use of the available space.
  • Ring elements which form the support structure of the shaft and Bowden cables, often called Biege horrinum, operated and tilted against each other.
  • Biege horrinum In order to facilitate insertion into the cavity and to prevent the ingress of substances, the ring elements of a flexible sheath of a
  • each articulated interconnected ring elements formed hinge portion only a relatively large bending radius, since the individual ring elements each have only a small tilt angle to the next ring element.
  • the articulated connection of two elements only allows tilting about one axis, it is for a spatial bending possibility required to arrange elements with tilting axes rotated alternately against each other, so that only every second element can be deflected in a desired direction; This further increases the possible minimum bending radius.
  • the near area next to the shaft end is therefore not visible with a arranged in the endoscope optics.
  • duodenoscopes suitable that require a sideways-oriented working channel.
  • Cylinder casing section with a minimum axial length and arranged in the opposite cross-sectional half of the respective segment, in particular in
  • Axial length cylindrical cylinder sections axially support or rest on each other, whereby at the supporting or support point a hinge or
  • each segment forms a portion of its lateral surface, i. at a radial
  • the successive in the axial direction of the endoscope segments are arranged relative to each other that said wedge tips are each in alignment when the Abklappmechanismus is in a straight-ahead position.
  • a region of maximum axial extent of the individual segments is arranged in a region of the respective segment facing away from the wedge tip. These areas of maximum axial extent are in the straight-ahead position in alignment and form a joint or tilt contact between each adjacent segments.
  • a folding mechanism of an endoscope shaft connects a distal tip of the endoscope shaft with a proximal one
  • the Abklappmechanismus has a number of axially successive and means at least one actuating element against mutually angle-adjustable segments, the (m inside their cross-section) at least one in the axial direction of the
  • Endoscope shaft extending channel for performing minimally invasive
  • Surgical instruments, rinsing media, supply lines and the like define the individual segments of Abklappmechanismus are inventively formed in their basic form as wedge-shaped (circular) cylindrical cutouts, each with their remote from the wedge tip, in the axial direction wider ends of support or hinge portions adjoining each other angle adjustable. Due to the wedge shape of the segments and the aligned in the axial direction or adjacent arrangement of each adjacent widest portions of the wedge shape of the relative rotation of the respective adjacent segments as far as possible be moved to the edge region, whereby a comparatively large clear space between the tips of the wedge shapes generated and a relatively large possible tilt angle between the individual
  • Endoscopes that are equipped only with a conventional Deflecting, also the lateral near range can be edited and viewed through an endoscope with such a folding mechanism.
  • the actuating element for angle adjustment between the segments may be formed as at least one tension element, which by means of
  • At least one channel for the at least one tension element can be formed axially through the respective segments, so that it runs in an inner lumen of the segments.
  • Embodiments for the tension element are, for example, cables.
  • the tension element may be formed as a Bowden cable, which is at least indirectly anchored or supported on the most distal and at the most proximal segment arranged segment and this for folding / Abkrümmen of
  • the return to the straight position can be done either via a shear stiffness (as in a shear-resistant Bowden cable) or on the inherent elasticity of the compound of the wedge segments or with incorporated spring elements.
  • the extending in the axial direction tension element in the opposite of the wedge tips end portions of the segments extending but be offset radially inwardly relative to the support or support points of the segments, so that when applying a tensile force with respect to the support or support points of the segments forming a wedge tips contracting lever.
  • Endoscope to be arranged out so that the wedge-shaped segments when applying a tensile force on at least the distal segment fold toward each other and abut each other flat in their final position.
  • the number of wedge-shaped segments and the angles of the respective wedge shapes of the segments can be adapted to one another such that in a maximally folded-down position of the folding mechanism, a folding angle of at least 80 °, preferably at least 90 °, more preferably at least 1 10 °.
  • the summed angles of the wedge tips can be more than 80 °, so that in a maximally angled position of the folding mechanism, in which the respective adjacent segments lie flat against each other, the distal End surface of the distal end segment by 80 ° or more relative to the
  • Endoskoplashessachse employees is.
  • 90 ° are advantageous because the papilla can be reached only retrospectively depending on the anatomical conditions.
  • the segments may be designed in their wedge shape such that in the maximum folded position of the folding mechanism, the inner radius of curvature of the
  • the curvature inner radius of the folding mechanism can be smaller than half the diameter of the fold-down mechanism in the maximum folded-down position (for example, a position bent at 90 °)
  • Embodiment of the invention in a folded down by 90 ° position of the Abklappmechanismus, the distal end of the endoscope head by less than 2 cm, preferably less than 1 cm, more preferably less than 0.5 cm, over the lateral surface of the Abklappmechanismus in the projecting prograde alignment.
  • the Abklappmechanismus be designed so that it (or its lateral surface) in a folded-down position by 90 °
  • Curvature inner radius of less than 1 cm, preferably less than 0.5 cm forms.
  • the folding mechanism can have between 3 and 5, preferably 4, wedge-shaped segments. It has been found that, with a number of segments that moves in this area, folding into a lateral viewing direction with the smallest possible bending radius can be achieved particularly well.
  • the working channel can be arranged in the region of the outer radius of the bend of the folding mechanism. This has the effect that the bending radius of the working channel does not become too small / narrow, so that it is still possible to pass on minimally invasive surgical instruments.
  • two cables can be provided in the remote from the wedge tips end portions of the segments, between which a working channel for performing minimally invasive surgical instruments (also in the area away from the wedge tips area) is arranged.
  • a working channel for performing minimally invasive surgical instruments also in the area away from the wedge tips area
  • the cylinder jacket portion with maximum axial length is not diametrically opposed to the cylinder jacket portion minimum axial length but arranged to be offset inwardly toward the soul of the endoscope.
  • the working channel may have an oval cross section, the longest diameter of which extends in the folding direction of the folding mechanism. In this way, a narrowing of the working channel during the bending can be counteracted and the fürchiebles of minimally invasive surgical instruments is maintained even in the 90 ° or more angled state.
  • the oval cross section of the working channel may have an oval cross section, the longest diameter of which extends in the folding direction of the folding mechanism.
  • Working channel also allows a sensitive alignment of the tool, since you can move the proximally to the rigid tool tip subsequent flexible shaft in the oval working channel laterally and thus fine-tune the tool (analogous to fine adjustment, in conventional duodenoscopes with the
  • the support or support points between the segments may be formed as film hinges.
  • the basic structure of the folding mechanism can be produced in one piece, for example, as an injection molded part or by additive Manufacturing processes.
  • other common common of the folding mechanism can be produced in one piece, for example, as an injection molded part or by additive Manufacturing processes.
  • Embodiment with separate segments can, for example, be held by a suitable sheathing against each other.
  • the wedge-shaped segments may be recessed in alignment in the region of the wedge tip, so that there is a rib-like structure towards the inner radius of curvature of the Abklappmechanismus out.
  • an inner lumen of the endoscope is defined in which spray or suction channels,
  • Cooling channels, electrical lines for supplying the lighting and imaging and the like can be performed.
  • Another, optionally independently claimable aspect of the invention relates to an actively deflectable portion of an endoscope shaft - also called Deflecting - for the bendable connection of a distal tip of the endoscope shaft with a proximal Endoskopschaftabites.
  • Said Deflecting has a plurality of axially successive and by means of at least one actuating element against each other angularly adjustable segments, which in the axial direction at least one channel for performing minimally invasive surgical instruments, rinsing media,
  • the actively deflectable section has a proximal section which can be bent in at least two different directions and has at its distal end region a fold-down mechanism, in particular integral with the proximal section, according to one of the aforementioned aspects.
  • an endoscopic deflector known from the prior art can be adapted such that its distal members form a fold-down mechanism as described above.
  • An endoscope with such Deflecting thus has the usual Abkrümmfunktionen
  • proximal Abkrümmabites and the Abklappmechanismus each have separate actuators / control mechanisms (eg Bowden cables).
  • the control mechanism of the folding mechanism can advantageously be performed by suitable channels in the proximal actively deflectable shaft portion.
  • Another and optionally independently claimable aspect of the invention relates to an endoscope head of the endoscope-adaptive design in the manner of a separate, additional endoscope head essay. This one has a proximal one
  • Folding mechanism according to one of the aspects described above, which in turn at its proximal end has a fastening means for releasable attachment to the endoscope head of a (separate) endoscope.
  • Abklappmechanismus is the actuator (eg. A Bowden cable) on the adapted endoscope along or guided within the working channel in the direction of proximal to the user.
  • actuator eg. A Bowden cable
  • Fig. 1 is an illustration for illustrating an application of an endoscope with a Abklappmechanismus invention
  • Fig. 2 is an illustration of a skeleton of an inventive
  • Fig. 3 is an illustration of the skeleton of the invention
  • Fig. 4 is an illustration of the skeleton of the invention
  • Fig. 5 is an illustration of the skeleton of the invention
  • Fig. 6 is a side view of the folding mechanism according to the invention.
  • Fig. 1 serves to illustrate a preferred application of a
  • Endoscopes according to the invention or a Abklappmechanismus invention.
  • Fig. 1 shows the papilla vateri (P) located in the dorsal descending part of the duodenum (D) and relatively difficult to access due to the tortuous geometry of this system.
  • the available space in the region of the duodenum (D) is very limited, so that interventions on the papilla vateri (P) with conventional, prograde endoscopes are not possible because with a corresponding bending of the endoscope tip in the direction of the intervention section no longer sufficient distance to the lumen of the duodenum (D) for proper imaging.
  • duodenoscopes mentioned above are known, which have a fixed sideways or retrospective optics and a correspondingly aligned working channel to make optimal use of the available space.
  • duodenoscopes have the disadvantage that they are fixed in their lateral / retrograde orientation of the optics and the working channel. On the one hand this complicates the general navigation within the patient and on the other hand makes such endoscopes inflexible in their possible uses. In other words, they are expensive special equipment for a narrowly limited
  • a basic idea of the present invention is therefore a
  • Endoscope head which carries the optics and the working channel output of the endoscope, can be pivoted together by at least 90 °, without the need for a large bending radius is required.
  • FIG. 2 shows a first exemplary embodiment of a folding mechanism 10 according to the invention in a first prograde orientation.
  • an endoscope head 4 shown in FIG. 1 is arranged in the fully assembled endoscope 2, which has various functional units such as an optic 6; Bulb 8 and a working channel 14 has.
  • the clarity 1 and in the following only the most necessary functional units mentioned above are shown, of course, an inventive
  • Endoscope head in addition to various other known in the art
  • Functional units such as cleaning nozzles for a lens of the optics 6, suction channels, etc. have.
  • the folding mechanism shown has a base body 12 with a number of segments 16 (16 ', 16 ", 16'” and 16 "") arranged successively in the axial direction of the endoscope 2.
  • the individual segments 16 basically have a wedge-like shape, i. their distal and proximal end faces converge towards each other at an acute angle and meet in a wedge tip 18.
  • the axial extent of the individual segments 16 in the section (20) remote from the wedge tip 18 is greatest.
  • the individual segments 16 are in the illustrated embodiment, moreover, a circular cylindrical cross-sectional shape in order to achieve a circular cross-section of the entire endoscope 2.
  • the wedge tips 18 and facing away from these portions 20 are aligned in the erected / extended position of the folding mechanism 10. This has the consequence that the folding mechanism 10 is unidirectionally angled.
  • Sections 20 each to each other and form support or support points 22 around which the individual segments 16 are tilted relative to each other. Due to the wedge shape of the segments 16 are shown in Fig. 2, erected position to the wedge tips 18 down sawtooth free spaces in the main body 12 of the
  • Folding mechanism 10 is formed.
  • the segments 16 which can be tilted about the support or support points 22 can thus be folded toward one another while reducing these free spaces, as shown in FIGS. 3 and 4, until the respectively proximal and distal end faces of adjacent segments 16 in the position shown in FIG. maximum curved position abut each other. Due to the fact that the wedge tips have a relatively small axial extent of less than 1 mm, the position shown in FIG. 5, which has been folded down by 90.degree
  • the low bending inner radius has the advantage that optics 6 and 8 light bulbs in said folded position does not protrude far beyond the outer circumference of the endoscope.
  • the distal and proximal end faces of the individual segments 16 are each set against each other by 23 °, so that there is a maximum Abklappwinkel of a little more than 90 ° in four segments.
  • Bowden cable channels 24 are provided in the segments 16 in the region remote from the wedge tips 18, in which Bowden cables not shown in FIGS. 2 to 5 but shown in FIG. 6 are guided. These are offset by a small distance (here: 1 to 3 mm) with respect to the support or support points 22 in the direction of the wedge tips 18, so that at a Glaskraftbeaufschlagung of the distalmost segment 16 ', on the so defined Flebelarm h (See Fig. 6) a torque is generated in the support or support points 22, which causes a folding / bending of the folding mechanism 10.
  • the displacement of the Bowden cable channels 24 on the side facing away from the wedge tips 18 side 10 of the segments has the advantage that the region of the wedge tips 18 thinner
  • the hinge sections formed as film hinges 22 provide a relative pivoting of the segments 16 about a defined pivot axis. Since the lever arm h shown in FIG. 6 is comparatively short due to the structural design described above, under certain circumstances relatively high tensile forces are required for folding down the folding mechanism 10. This can be compensated for by providing a corresponding force reinforcement on the handle of the Bowden cables, for example via a toggle lever or the like. As indicated in FIG. 6, the Bowden cable may be anchored to the distal end surface of the distalmost segment 16 'and supported by its sleeve on the proximal segment 16 "" to effectively apply the tensile force F to the distal end
  • the inner region of the individual segments 16 is provided with a plurality of cavities.
  • Segments in each case have aligned cavities, so that 10 different channels result in the axial direction of the folding mechanism.
  • the working channel 14 extends between the two Bowden cable channels 24 in the remote from the wedge tip 18 areas 20 of the segments 16. This has the background that when folding the Abklappmechanismus 10, the bending radius of the working channel 14 is kept as large as possible. While the smallest possible bending radius of the entire Abklappmechanismus is desired to reduce the radial board of the endoscope tip in the folded state, the largest possible bending radius per se for the working channel 14 per se, so
  • Minimally invasive surgical tools W can still be "pushed around the curve" in the folded-down state of the working channel 14.
  • the individual segments 16 further form an inner lumen 26 through which various further functional and supply channels of the endoscope 2 can be guided. Examples of these are irrigation, suction and insufflation channels or electrical / electronic lines for supplying the imaging (of an image sensor, not shown) or of the illumination means 8, which have to be guided by the distal endoscope tip to a proximal base station.
  • irrigation, suction and insufflation channels or electrical / electronic lines for supplying the imaging (of an image sensor, not shown) or of the illumination means 8, which have to be guided by the distal endoscope tip to a proximal base station.

Abstract

Abklappmechanismus (10) zur abklapp- oder abwinkelbaren Halterung eines Endoskopkopfes (4) am distalen Ende eines Endoskops (2), vorzugsweise Endoskopschafts, mit einer Anzahl axial aufeinanderfolgender und mittels zumindest eines Betätigungselements aktiv gegeneinander winkelverstellbarer Segmente (16), die in Axialrichtung zumindest einen Kanal (14, 24, 26) zur Durchführung von minimalinvasiven chirurgischen Instrumenten, Spülmedien, Versorgungsleitungen und dergleichen definieren. Die Segmente (16) sind als keilförmige Zylinderausschnitte mit keilförmig zueinander ausgerichteten Stirnseiten ausgebildet, wodurch jeder Zylinderausschnitt einen Zylindermantelabschnitt mit minimaler Axiallänge (18) und einen gegenüberliegenden Zylindermantelabschnitt mit maximaler Axiallänge (20) erhält, wobei jeweils zwei unmittelbar benachbarte Segmente (16) derart zueinander ausgerichtet sind, dass sie sich an ihren jeweiligen Zylindermantelabschnitten maximaler Axiallänge (20) axial abstützen oder aufeinander aufliegen, wodurch an der Abstütz- oder Auflagestelle (22) ein Scharnier- oder Gelenkkontakt entsteht.

Description

Endoskopdeflecting mit distalem Abklappmechanismus
Beschreibung
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Abklappmechanismus eines
Endoskopschafts zur abwinkelbaren Verbindung einer distalen Spitze des
Endoskopschafts mit einem proximalen Endoskopabschnitt sowie einen
Endoskopkopfaufsatz für ein Endoskop mit einem solchen Abklappmechanismus.
Hintergrund der Erfindung
Endoskope sind medizinische Arbeitsgeräte zur visuellen Exploration von Hohlräumen in einem Patientenkörper. Sie weisen grundsätzlich optische Einrichtungen am distalen, d.h. körperzugewandten Endoskopende (auch Endoskopkopf genannt) sowie optional einen Arbeitskanal auf, der sich ausgehend von einem proximalen
(körperabgewandten) Endoskopabschnitt oder extrakorporalen Endoskopgriff durch einen (daran sich anschließenden) flexiblen/biegesteifen oder starren Endoskopschaft hindurch bis zum Endoskopkopf ersteckt und das extrakorporale Einführen und
Verwenden eines medizinischen Instruments wie z.B. einer Zange, Schere, Nadel, Schlinge, Messer und dergleichen ermöglicht.
Derartige Endoskope können wahlweise mit zusätzlichen Fähigkeiten versehen werden, etwa indem am distalen Endoskopende/Endoskopkopf eine Kappe oder Hülse auf den Endoskopkopf radial außenseitig aufgesetzt wird, die mit bestimmten
Funktionen/Funktionselementen versehen oder ausgerüstet ist, wodurch das Endoskop nicht nur zur Exploration und/oder als Zugang für therapeutische Anwendungen sondern auch selbst als ein minimalinvasives Instrument zur Ausführung eines chirurgischen Vorgangs genutzt werden kann. Alternativ hierzu ist es aber auch vorgesehen, spezielle Endoskope für ganz bestimmte medizinische Anwendungen mit derartigen Fähigkeiten integral auszustatten, wobei derartige Spezialanfertigungen jedoch nur für diese besondere Anwendung geeignet sind. Verschiedene diagnostische und/oder therapeutische Verfahren erfordern beispielsweise eine Bildgebung und/oder bei Bedarf therapeutische Techniken am Gallen- und/oder Bauchspeicheldrüsengang sowie den Lebergängen des Patienten. Da die Vatersche Papille, welche den gemeinsamen Austritt von Gallen- und
Bauchspeicheldrüsengang in das Duodenum bildet, seitlich in das Duodenum
hineinragt, sind herkömmliche prograde (in Endoskoplängsrichtung blickende)
Endoskope für derartige Eingriffe ungeeignet, da nicht genügend Schwenkraum im engen Duodenum (Durchmesser 3 bis 4 cm) vorhanden ist, um deren prograde Optik sowie den Arbeitskanal in eine seitwärts blickende Position auszurichten, da ein typischer Biegedurchmesser solcher Geräte bei etwa 12 cm liegt.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik (bspw. der US 2010/228086 A) sind zu diesem Zweck speziell angefertigte Duodenoskope bekannt, welche eine laterale (seitwärts blickende) oder retrograde (rückblickende) Optik (auch„Seitoptik“ genannt) sowie einen seitwärts gerichteten Arbeitskanal aufweisen. Am Ausgang des Arbeitskanals solcher
Duodenoskope ist zudem in der Regel ein sogenannter Albarranhebel vorgesehen, der durch Verschwenken ein gezieltes Führen/Umlenken eines im Arbeitskanal geführten Werkzeugs ermöglicht. Durch die seitwärts gerichtete Anordnung der
Funktionseinheiten am Endoskopkopf wird eine Bildgebung und Behandlung im Bereich des Duodenums unter optimaler Nutzung des zur Verfügung stehenden Raums ermöglicht.
Derartige Endoskope mit Seitoptik sind jedoch sehr aufwendig und teuer in ihrer
Fertigung und werden deshalb bislang als wiederverwendbare Geräte entwickelt und hergestellt. Der gekrümmte Arbeitskanal solcher Endoskope sowie die komplexe und hinterschnittreiche Konstruktion des Albarranhebels haben sich in der Praxis zudem als schwer sterilisierbar erwiesen bzw. der Sterilisationsprozess hat sich als zu
materialermüdend für die empfindlichen Geräte herausgestellt, sodass nach einem Eingriff mit einem solchen Duodenoskop nur eine Desinfektion möglich ist. Dies hat zur Folge, dass nach einem Eingriff ein Bakterienrasen (Biofilm) im Arbeitskanal und/oder dem Hilfskanal des Endoskops bestehen bleiben kann. Löst sich dieser Biofilm dann bei einem darauf folgenden Eingriff, etwa weil ein Instrument durch den Arbeitskanal geschoben wird, so kann er bspw. in den Gallengang und/oder Pankreasgang gelangen und dort schwerwiegende Entzündungen bis hin zu einer Sepsis beim Patienten verursachen.
Weiter haben solche Geräte den Nachteil, dass sie nur für wenige, sehr spezifische Eingriffe im Bereich des Duodenums eingesetzt werden können, da weder die Optik noch der Arbeitskanal in prograde Richtung gerichtet werden können. Zudem ist die Navigation im Körper mit seitwärts blickenden Endoskopen im Allgemeinen eher schwierig, da ein Vorausblicken immer ein Abkrümmen des dem Endoskopkopf unmittelbar vorgeordneten„Deflectings“ (aktiv abkrümmbarer Endoskopschaft- Abschnitt) um ca. 90° erfordert, wodurch wiederum mehr Platz in Endoskopquerrichtung benötigt wird, der nur im Magen vorhanden ist.
Das distale Deflecting des Schafts eines prograden (geradeausblickenden) flexiblen Endoskops mit abwinkelbarer Spitze besteht zumeist aus gelenkig verbundenen
Ringelementen, welche die Stützstruktur des Schafts bilden und über Bowdenzüge, häufig Biegesteuerzüge genannt, bedient und gegeneinander gekippt werden. Um das Einführen in den Hohlraum zu erleichtern und das Eindringen von Substanzen zu verhindern, sind die Ringelemente von einer flexiblen Hülle aus einem
Kunststoffmaterial umgeben. Im Inneren der Ringelemente verlaufen insbesondere Licht- und Bildleitkabel, Kanäle für Fluide oder endoskopische Arbeitsinstrumente. Die Biegesteuerzüge sind entlang der Außen- oder Innenseite der Ringelemente geführt. Derartige flexible Endoskope sind beispielsweise in US 6,270,453 B1 , US 6,482,149 B1 oder DE 101 43 966 B4 offenbart.
Dabei ist der kleinste Biegeradius, den der biegsame bzw. gelenkige Abschnitt des Schafts einnehmen kann, durch das jeweilige Konstruktionsprinzip vorgegeben.
Beispielsweise erlaubt ein mit aufeinander folgenden, jeweils gelenkig miteinander verbundenen Ringelementen ausgebildeter Gelenkabschnitt nur einen relativ großen Biegeradius, da die einzelnen Ringelemente jeweils nur einen geringen Kippwinkel zum nächsten Ringelement aufweisen. Wenn die gelenkige Verbindung zweier Elemente nur eine Kippung um eine Achse ermöglicht, ist es für eine räumliche Biegemöglichkeit erforderlich, Elemente mit abwechselnd gegeneinander verdrehten Kippachsen anzuordnen, so dass nur jedes zweite Element in eine jeweils gewünschte Richtung auslenkbar ist; hierdurch wird der mögliche minimale Biegeradius nochmals vergrößert. Der Nahbereich neben dem Schaftende ist daher mit einer in der Endoskopspitze angeordneten Optik nicht einzusehen.
Aus dem Stand der Technik sind, wie bspw. in der DE 10 2013 222 279 A1 oder der DE 10 2012 220 578 A1 beschrieben, sind weiter Endoskope mit einer separat zum restlichen Endoskopkopf schwenkbaren Optik bekannt, welche sowohl in prograde als auch in seitliche Richtung blicken können. Solche Endoskope weisen aber keinen Arbeitskanal auf (werden also rein diagnostisch verwendet) oder weisen einen festen Arbeitskanal in prograder Richtung auf und sind somit nicht für die typischen
Einsatzzwecke von Duodenoskopen geeignet, die einen seitwärts ausgerichteten Arbeitskanal voraussetzen.
Zusammengefasst kann man sagen, dass der Anwender mit den dem Stand der Technik bislang bekannten Endoskope nicht in der Lage, sowohl in prograde Richtung als auch im seitlichen / rückblickenden Nahbereich des Endoskops minimalinvasive Eingriffe vorzunehmen.
Angesichts der vorstehend beschriebenen Nachteile des Stands der Technik, ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Abklappmechanismus für einen
Endoskopschaft bereitzustellen, der die Beobachtung und die integrierte
minimalinvasive chirurgische Behandlung des die Endoskopspitze umgebenden Nahbereiches ermöglicht.
Kurzbeschreibung der Erfindung
Diese Aufgabe wird durch einen Abklappmechanismus eines Endoskopschafts gemäß Anspruch 1 , einen aktiv abkrümmbaren Abschnitt eines Endoskopschafts gemäß Anspruch 9 und einen Endoskopkopf der Endoskop-adaptiven Bauart gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein erfindungsgemäßer Abklappmechanismus zur abklapp- oder abwinkelbaren Halterung eines Endoskopkopfes am distalen Ende eines Endoskops mit einer Anzahl axial aufeinanderfolgender und mittels zumindest eines Betätigungselements aktiv gegeneinander winkelverstellbarer Segmente, die in Axialrichtung zumindest einen Kanal zur Durchführung von minimalinvasiven chirurgischen Instrumenten, Spülmedien, Versorgungsleitungen und dergleichen definieren. Die Segmente sind erfindungsgemäß als keilförmige/keilähnliche Zylinderausschnitte mit keilförmig zueinander
ausgerichteten Stirnseiten ausgebildet, wodurch jeder Zylinderausschnitt einen
Zylindermantelabschnitt mit minimaler Axiallänge und einen in der gegenüberliegenden Querschnittshälfte des jeweiligen Segments angeordneten, insbesondere im
Wesentlichen diametral gegenüberliegenden, Zylindermantelabschnitt mit maximaler Axiallänge erhält, wobei jeweils zwei unmittelbar benachbarte Segmente derart zueinander ausgerichtet sind, dass sie sich an ihren jeweiligen
Zylindermantelabschnitten maximaler Axiallänge axial abstützen oder aufeinander aufliegen, wodurch an der Abstütz- oder Auflagestelle ein Scharnier- oder
Gelenkkontakt entsteht.
Anders ausgedrückt bildet bei dem erfindungsgemäßen Abklappmechanismus jedes Segment an einem Abschnitt seiner Mantelfläche, d.h. an einem radial
außenliegenden Abschnitt, eine Art Keilspitze bzw. einen Abschnitt minimaler
Axiallänge aus. Die in Axialrichtung des Endoskops aufeinanderfolgenden Segmente sind derart relativ zueinander angeordnet, dass besagte Keilspitzen jeweils in Flucht liegen, wenn der Abklappmechanismus sich in einer Geradeausstellung befindet. Ein Bereich maximaler Axialerstreckung der einzelnen Segmente ist in einem von der Keilspitze abgewandten Bereich des jeweiligen Segments angeordnet. Auch diese Bereiche maximaler Axialerstreckung liegen in der Geradeausstellung in einer Flucht und bilden einen Gelenk- oder Kippkontakt zwischen jeweils benachbarten Segmenten aus.
In anderen Worten verbindet ein Abklappmechanismus eines Endoskopschafts eine distale Spitze des Endoskopschafts mit einem proximalen
Endoskop(schaft)abschnitt und stellt dabei eine Abwinkelungsfunktion bereit. Der Abklappmechanismus weist eine Anzahl axial aufeinanderfolgender und mittels zumindest eines Betätigungselements gegeneinander winkelverstellbarer Segmente auf, die (m Innerenihres Querschnitts) zumindest einen in Axialrichtung des
Endoskopschafts verlaufenden Kanal zur Durchführung von minimalinvasiven
chirurgischen Instrumenten, Spülmedien, Versorgungsleitungen und dergleichen definieren die einzelnen Segmente des Abklappmechanismus sind erfindungsgemäß in ihrer Grundform als keilförmige (Kreis-)Zylinderausschnitte ausgebildet, die jeweils mit ihren von der Keilspitze abgewandten, in Axialrichtung breiteren Enden an Auflage- oder Gelenkabschnitten winkelverstellbar aneinander angrenzen. Durch die Keilform der Segmente und die in Axialrichtung fluchtende bzw. angrenzende Anordnung der jeweils benachbarten breitesten Abschnitte der Keilform kann der Relativdrehpunkt der jeweils benachbarten Segmente möglichst weit in den Randbereich verlegt werden, wodurch ein vergleichsweise großer lichter Raum zwischen den Spitzen der Keilformen erzeugt und ein relativ großer möglicher Kippwinkel zwischen den einzelnen
Segmenten erreicht werden kann. Dies resultiert in einem vergleichsweise kleinen Biegeradius des Abklappmechanismus, sodass im Gegensatz zu prograden
Endoskopen, die nur mit einem herkömmlichen Deflecting ausgestattet sind, auch der seitliche Nahbereich durch ein Endoskop mit einer solchen Abklappmechanik bearbeitet und betrachtet werden kann.
Bevorzugt kann das Betätigungselement zur Winkeleinstellung zwischen den Segmenten als zumindest ein Zugelement ausgebildet sein, das mittels
Zugkraftbeaufschlagung des am weitesten distal angeordneten keilförmigen Segments die Keilspitzen der Segmente zusammenzieht und so das Abklappen / Abkrümmen des Abklappmechanismus bewirkt. Bevorzugt kann axial durch die jeweiligen Segmente hindurch zumindest ein Kanal für das zumindest eine Zugelement ausgebildet sein, sodass dieses in einem Innenlumen der Segmente verläuft. Bevorzugte
Ausgestaltungen für das Zugelement sind bspw. Seilzüge. Besonders bevorzugt kann das Zugelement als ein Bowdenzug ausgebildet sein, der an dem am weitesten distal und an dem am weitesten proximal angeordnete Segment zumindest mittelbar verankert oder abgestützt ist und diese zum Abklappen / Abkrümmen des
Abklappmechanismus gegeneinander verspannt. Das Rückstellen in die gerade Position kann entweder über eine Schubsteifigkeit (wie bei einem schubsteifen Bowdenzug) oder über die Eigenelastizität der Verbindung der Keilsegmente oder auch mit eingearbeitete Federelemente erfolgen. Diese
Rückstellung kann im Bedarfsfall auch über die Geradeausstellung etwas hinausgehen um den Sichtbereich zu erweitern und die Endoskopspitze bei Geradeausstellung vorzuspannen und somit zu versteifen
Gemäß einer bevorzugten, ggf. unabhängig zu beanspruchenden
Ausführungsform der Erfindung kann das in Axialrichtung verlaufende Zugelement in den von den Keilspitzen abgewandten Endbereichen der Segmente verlaufend jedoch relativ zu den Abstütz- oder Auflagestellen der Segmente radial nach innen versetzt angeordnet sein, sodass es beim Aufbringen einer Zugkraft bezüglich der Abstütz- oder Auflagestellen der Segmente einen die Keilspitzen zusammenziehenden Hebel ausbildet. In anderen Worten kann das zumindest einen Zugelement in der Nähe der Abstütz- oder Auflagestelle, jedoch von diesen aus gesehen zur Innenseite des
Endoskops hin angeordnet sein, sodass die keilförmigen Segmente beim Aufbringen einer Zugkraft auf zumindest das distale Segment aufeinander zu klappen und in ihrer Endposition jeweils flächig aneinander anliegen. Das Anordnen der Zugelemente auf die von den Keilspitzen (vom Biegeinnenradius) abgewandte Seite der keilförmigen Segmente hat zwar einen kürzeren Hebel zur Folge, wodurch die benötigten Kräfte steigen, bringt jedoch den Vorteil mit sich, dass der Bereich der Keilspitzen (des Biegeinnenradius) der Segmente dünner (niedriger) ausgeführt werden kann, wodurch konstruktiv ein geringerer Biegeradius in der maximal abgeklappten / abgekrümmten Stellung des Abklappmechanismus erreichbar ist.
Gemäß einer weiteren, ggf. unabhängig zu beanspruchenden Ausgestaltung der Erfindung können die Anzahl der keilförmigen Segmente sowie die Winkel der jeweiligen Keilformen der Segmente derart aneinander angepasst sein, dass sich in einer maximal abgeklappten Position des Abklappmechanismus, ein Abklappwinkel von zumindest 80°, bevorzugt zumindest 90°, besonders bevorzugt zumindest 1 10° ergibt. Anders ausgedrückt können die summierten Winkel der Keilspitzen mehr als 80° ergeben, sodass in einer maximal abgewinkelten Position des Abklappmechanismus, in der die jeweils benachbarten Segmente flächig aneinander anliegen, die distale Endfläche des distalen Endsegments um 80° oder mehr gegenüber der
Endoskoplängsachse angestellte ist. Insbesondere für Behandlungen der Vaterschen Papille sind Abklappwinkel > 90° von Vorteil, da die Papille je nach den anatomischen Gegebenheiten nur rückblickend zu erreichen sein kann.
Gemäß einem weiteren, ggf. unabhängig zu beanspruchenden Aspekt können die Segmente in ihrer Keilform derart ausgelegt sein, dass in der maximal abgeklappten Position des Abklappmechanismus, der innere Krümmungsradius des
Abklappmechanismus geringer als der doppelte Durchmesser des
Abklappmechanismus, bevorzugt geringer als der einfache Durchmesser des
Abklappmechanismus, ist. Besonders bevorzugt kann der Krümmungsinnenradius des Abklappmechanismus in der maximal abgeklappten Position (bspw. einer um 90° abgewinkelten Position) kleiner sein als der halbe Durchmesser des
Abklappmechanismus. Für den erfindungsgemäßen Abklappmechanismus ist es besonders von Vorteil, wenn das distale Abklappen des Kopfes mit einem minimalen Schwenk- bzw. Krümmungsradius durchgeführt werden kann, um auch den Nahbereich neben dem Schaftende selbst in engen Körperhohlräumen einzusehen zu können.
Gemäß einer bevorzugten, ggf. unabhängig zu beanspruchenden
Ausführungsform der Erfindung kann in einer um 90° abgeklappten Position des Abklappmechanismus, die distale Stirnseite des Endoskopkopfes um weniger als 2 cm, bevorzugt um weniger als 1 cm, besonders bevorzugt um weniger als 0,5 cm, über die seitliche Mantelfläche des Abklappmechanismus in der prograden Ausrichtung vorspringen. Zu diesem Zweck kann der Abklappmechanismus so ausgelegt sein, dass er (bzw. seine Mantelfläche) in einer um 90° abgeklappten Stellung einen
Krümmungsinnenradius von weniger als 1 cm, bevorzugt weniger als 0,5 cm ausbildet.
Gemäß einem weiteren, ggf. unabhängig zu beanspruchenden Aspekt der Erfindung kann der Abklappmechanismus zwischen 3 und 5, bevorzugt 4, keilförmige Segmente aufweisen. Es hat sich herausgestellt, dass sich mit einer Anzahl von Segmenten, die sich in diesem Bereich bewegt, besonders gut ein Abklappen in eine laterale Blickrichtung mit möglichst geringem Biegeradius erzielen lässt. Bevorzugt kann der Arbeitskanal im Bereich des Außenradius der Biegung des Abklappmechanismus angeordnet sein. Dies hat den Effekt, dass der Biegeradius des Arbeitskanals nicht zu klein / eng wird, sodass ein hindurchführen minimalinvasiver chirurgischer Instrumente noch möglich bleibt.
Gemäß einer bevorzugten, ggf. unabhängig zu beanspruchenden
Ausführungsform der Erfindung können zwei Seilzüge in den von den Keilspitzen abgewandten Endbereichen der Segmente vorgesehen sein, zwischen denen ein Arbeitskanal zur Durchführung minimalinvasiver chirurgischer Instrumente (ebenfalls im von den Keilspitzen abgewandten Bereich) angeordnet ist. Eine solche Anordnung hat sich als besonders platzsparend erwiesen.
Gemäß einer bevorzugten, ggf. unabhängig zu beanspruchenden
Ausführungsform kann der Zylindermantelabschnitt mit maximaler Axiallänge nicht diametral dem Zylindermantelabschnitt minimaler Axiallänge gegenüberliegen sondern in Richtung nach innen zur Seele des Endoskops hin versetzt angeordnet sein.
Gemäß einer weiteren, ggf. unabhängig zu beanspruchenden Ausgestaltung der Erfindung kann der Arbeitskanal einen ovalen Querschnitt haben, dessen längster Durchmesser in Abklapprichtung des Abklappmechanismus verläuft. Auf diese Weise kann einer Verengung des Arbeitskanals beim Abkrümmen entgegengewirkt werden und die Durchchiebbarkeit von minimalinvasiven chirurgischen Instrumenten bleibt auch im 90° oder weiter abgewinkelten Zustand erhalten. Der ovale Querschnitt des
Arbeitskanals ermöglicht auch ein feinfühliges Ausrichten des Werkzeuges, da man den sich proximal an die steife Werkzeugspitze anschließenden biegsamen Schaft im ovalen Arbeitskanal seitlich verschieben kann und damit das Werkzeug feinjustieren kann (analog zur Feinjustierung, die in herkömmlichen Duodenoskopen mit dem
Albarranhebel möglich ist).
Gemäß einem weiteren, ggf. unabhängig zu beanspruchenden Aspekt der Erfindung können die Abstütz- oder Auflagestellen zwischen den Segmenten als Filmscharniere ausgebildet sein. Auf diese Weise lässt sich das Grundgerüst des Abklappmechanismus einstückig hersteilen, bspw. als Spritzgussteil oder durch additive Fertigungsverfahren. Es ist jedoch genauso gut möglich, andere gängige
Scharnieranordnungen oder lediglich definierte Auflagerflächen vorzusehen an denen die separat ausgebildeten Segmente gegeneinander Verkippen. Bei einer
Ausführungsform mit separaten Segmenten können diese bspw. durch eine geeignete Ummantelung gegeneinander gehalten werden.
Gemäß einer bevorzugten, ggf. unabhängig zu beanspruchenden
Ausführungsform der Erfindung können die keilförmigen Segmente im Bereich ihrer Keilspitze fluchtend ausgespart sein, sodass sich zum Krümmungsinnenradius des Abklappmechanismus hin eine rippenartige Struktur ergibt. Auf diese Weise wird ein Innenlumen des Endoskops definiert, in welchem Sprüh- oder Absaugkanäle,
Kühlkanäle, elektrische Leitungen zur Versorgung der Leuchtmittel und der Bildgebung und dergleichen geführt werden können.
Ein weiterer, ggf. unabhängig zu beanspruchenden Aspekt der Erfindung betrifft einen aktiv abkrümmbaren Abschnitt eines Endoskopschafts - auch Deflecting genannt - zur abwinkelbaren Verbindung einer distalen Spitze des Endoskopschafts mit einem proximalen Endoskopschaftabschnitt. Besagtes Deflecting weist eine Vielzahl axial aufeinanderfolgender und mittels zumindest eines Betätigungselements gegeneinander winkelverstellbarer Segmente auf, die in Axialrichtung zumindest einen Kanal zur Durchführung von minimalinvasiven chirurgischen Instrumenten, Spülmedien,
Versorgungsleitungen und dergleichen definieren. Der aktiv abkrümmbare Abschnitt hat erfindungsgemäß einen in zumindest zwei verschiedene Richtungen abkrümmbaren, proximalen Abschnitt und weist an seinem distalen Endbereich einen, insbesondere integral mit dem proximalen Abschnitt gefertigten, Abklappmechanismus gemäß einem der vorgenannten Aspekte auf. In anderen Worten kann ein aus dem Stand der Technik bekanntes Endoskopdeflecting derart angepasst werden, dass dessen distale Glieder einen vorstehend beschriebenen Abklappmechanismus ausbilden. Ein Endoskop mit einem so ausgebildeten Deflecting hat also die gängigen Abkrümmfunktionen
herkömmlicher Endoskope und zudem eine davon unabhängige Abklappfunktion der Endoskopspitze. Hierzu ist es von Vorteil, wenn der proximale Abkrümmabschnitt und der Abklappmechanismus jeweils separate Betätigungselemente/Steuermechanismen (z.B. Bowdenzüge) aufweisen. Der Steuermechanismus des Abklappmechanismus kann vorteilhafter weise durch geeignete Kanäle im proximalen aktiv abkrümmbaren Schaftabschnitt geführt sein.
Ein weiterer und ggf. unabhängig zu beanspruchender Aspekt der Erfindung betrifft einen Endoskopkopf der Endoskop-adaptiven Bauart nach Art eines separaten, zusätzlichen Endoskopkopf-Aufsatzes. Dieser hat einen proximalen
Abklappmechanismus gemäß einem der vorstehend beschriebenen Aspekte, welcher an seinem proximalen Ende wiederum ein Befestigungsmittel zur lösbaren Befestigung an dem Endoskopkopf eines (separaten) Endoskops hat. Zur Betätigung des
Abklappmechanismus ist dessen Betätigungseinrichtung (bspw. ein Bowdenzug) am adaptierten Endoskop entlang oder innerhalb dessen Arbeitskanal in Richtung proximal zum Anwender hin geführt.
Kurzbeschreibung der Figuren
Fig. 1 ist eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Anwendungsgebietes eines Endoskops mit einem erfindungsgemäßen Abklappmechanismus;
Fig. 2 ist eine Darstellung eines Grundgerüsts eines erfindungsgemäßen
Abklappmechanismus in einer komplett aufgerichteten Stellung;
Fig. 3 ist eine Darstellung des Grundgerüsts des erfindungsgemäßen
Abklappmechanismus in einer ersten gekrümmten Stellung;
Fig. 4 ist eine Darstellung des Grundgerüsts des erfindungsgemäßen
Abklappmechanismus in einer zweiten gekrümmten Stellung;
Fig. 5 ist eine Darstellung des Grundgerüsts des erfindungsgemäßen
Abklappmechanismus in einer maximal gekrümmten Stellung; und
Fig. 6 ist eine Seitansicht des erfindungsgemäßen Abklappmechanismus. Die Fig. 1 dient der Erläuterung eines bevorzugten Einsatzgebietes eines
erfindungsgemäßen Endoskops bzw. eines erfindungsgemäßen Abklappmechanismus.
Fig. 1 Zeigt die Papilla vateri (P), die im rückwärtigen (dorsalen) absteigenden Teil (Pars descendens) des Zwölffingerdarms (Duodenum) (D) lokalisiert und durch die gewundene Geometrie dieses Systems relativ schwer zugänglich ist. Der zur Verfügung stehende Raum im Bereich des Duodenums (D) ist sehr begrenzt, wodurch Eingriffe an der Papilla vateri (P) mit herkömmlichen, prograden Endoskopen nicht möglich sind, da bei einem entsprechenden Abwinkeln der Endoskopspitze in Richtung Eingriffsabschnitt nicht mehr genügend Distanz zum Lumen des Duodenums (D) für eine ordentliche Bildgebung bliebe.
Aus diesem Grund sind dem Stand der Technik die eingangs genannten Duodenoskope bekannt, die eine fest seitwärts bzw. rückblickende Optik sowie einen entsprechend ausgerichteten Arbeitskanal aufweisen, um den zur Verfügung stehenden Raum optimal zu nutzen. Solche Duodenoskope haben jedoch den Nachteil, dass sie in ihrer lateralen/retrograden Ausrichtung der Optik und des Arbeitskanals festgelegt sind. Dies erschwert zum einen die allgemeine Navigation innerhalb des Patienten und macht solche Endoskope zum anderen unflexibel in ihren Einsatzmöglichkeiten. Es handelt sich in anderen Worten um teure Spezialgeräte für ein eng eingeschränktes
Anwendungsgebiet.
Ein Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen
Abklappmechanismus für ein Endoskop bereitzustellen, mittels dessen der
Endoskopkopf, der die Optik und den Arbeitskanalausgang des Endoskops trägt, dazu gemeinsam um mindestens 90° verschwenkbar sind, ohne dass hierzu ein großer Biegeradius benötigt wird.
In Fig. 2 ist eine erste beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Abklappmechanismus 10 in einer ersten prograden Ausrichtung dargestellt. Am distalen Ende des Abklappmechanismus ist im fertig montierten Endoskop 2 ein (in Fig. 1 dargestellter) Endoskopkopf 4 angeordnet, der verschiedene Funktionseinheiten wie eine Optik 6; Leuchtmittel 8 und einen Arbeitskanal 14 aufweist. Der Übersichtlichkeit halber sind in der Fig. 1 und im Folgenden nur die oben genannten nötigsten Funktionseinheiten dargestellt, selbstverständlich kann ein erfindungsgemäßer
Endoskopkopf zusätzlich diverse andere dem Stand der Technik bekannte
Funktionseinheiten, etwa Reinigungsdüsen für ein Objektiv der Optik 6, Absaugkanäle etc. aufweisen.
Der dargestellte Abklappmechanismus weist einen Grundkorpus 12 mit einer Anzahl in Axialrichtung des Endoskops 2 aufeinanderfolgend angeordneter Segmente 16 (16‘, 16“, 16‘“ und 16““) auf. Die einzelnen Segmente 16 haben grundsätzlich eine keilartige Form, d.h. ihre distalen und proximalen Stirnflächen laufen in einem spitzen Winkel aufeinander zu und treffen sich in einer Keilspitze 18. Entsprechend ist die axiale Erstreckung der einzelnen Segmente 16 im von der Keilspitze 18 abgewandten (diametral gegenüberliegenden) Abschnitt 20 am größten. Die einzelnen Segmente 16 sind in der dargestellten Ausführungsform zudem kreiszylinderauschschnittförmig, um einen kreisrunden Querschnitt des gesamten Endoskops 2 zu erzielen. Wie in Fig. 2 gut zu sehen ist, fluchten die Keilspitzen 18 und die von diesen abgewandten Abschnitte 20 in der aufgerichteten / gestreckten Stellung des Abklappmechanismus 10. Dies hat zur Folge, dass der Abklappmechanismus 10 unidirektional abwinkelbar ist.
In der in Fig. 2 dargestellten, aufgerichteten Konfiguration des
Abklappmechanismus 10 grenzen die von den Keilspitzen 18 und abgewandten
Abschnitte 20 jeweils aneinander an und bilden Abstütz- oder Auflagestellen 22, um welche die einzelnen Segmente 16 relativ zueinander verkippbar sind. Durch die Keilform der Segmente 16 sind in der in der Fig. 2 dargestellten, aufgerichteten Stellung zu den Keilspitzen 18 hin sägezahnartige Freiräume im Grundkorpus 12 des
Abklappmechanismus 10 ausgebildet. Die um die Abstütz- oder Auflagestellen 22 kippbaren Segmente 16 können also wie in den Figuren 3 und 4 dargestellt ist, unter Verringerung dieser Freiräume aufeinander zu geklappt werden, bis die jeweils proximalen und distalen Stirnflächen benachbarter Segmente 16 in der in Fig. 5 dargestellten, maximal abgekrümmten Stellung aneinander anliegen. Dadurch, dass die Keilspitzen eine relativ geringe Axialerstreckung von hier weniger als 1 mm aufweisen, lässt sich die in Fig. 5 dargestellte, um 90° abgeklappte Stellung mit einem
vergleichsweise geringen Biegeinnenradius erzielen. Der geringe Biegeinnenradius hat den Vorteil, dass Optik 6 und Leuchtmittel 8 in besagter abgeklappter Stellung nicht weit über den Außenumfang des Endoskops hinausragen.
Im Ausführungsbeispiel der Figuren 2 bis 5 sind die distalen und proximalen Stirnflächen der einzelnen Segmente 16 um jeweils 23° gegeneinander angestellt, sodass sich bei vier Segmenten ein maximaler Abklappwinkel von etwas mehr als 90° ergibt.
Um das vorstehend beschriebene Abkrümmen bzw. Abklappen zu bewirken, sind in den Segmenten 16 im von den Keilspitzen 18 abgewandten Bereich Bowdenzug- Kanäle 24 vorgesehen, in welchen in den Figuren 2 bis 5 nicht weiter dargestellte jedoch in Fig. 6 angedeutete Bowdenzüge geführt sind. Diese sind um eine geringe Distanz (hier: 1 bis 3 mm) bezüglich der Abstütz- oder Auflagestellen 22 in Richtung hin zu den Keilspitzen 18 versetzt angeordnet, sodass bei einer Zugkraftbeaufschlagung des am weitesten distal angeordneten Segments 16‘, über den so definierten Flebelarm h (vgl. Fig. 6) ein Drehmoment in den Abstütz- oder Auflagestellen 22 erzeugt wird, welches ein Abklappen / Abkrümmen des Abklappmechanismus 10 bewirkt. Das Verlagern der Bowdenzug-Kanäle 24 auf die von den Keilspitzen 18 abgewandte Seite 10 der Segmente hat den Vorteil, dass der Bereich der Keilspitzen 18 dünner
ausgeführt werden kann, wodurch konstruktiv ein geringerer Biegeinnenradius erreichbar ist.
In der dargestellten bevorzugten Ausführungsform sind die Abstütz- oder
Auflagestellen 22 zwischen den Segmenten als Filmscharniere ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass der Grundkorpus 12 einstückig aus Kunststoff gefertigt werden kann, bspw. im Spritzgussverfahren. Die als Gelenkabschnitte / Filmscharniere ausgebildeten Abstütz- oder Auflagestellen 22 stellen eine Verbindung zwischen den einzelnen
Segmenten 16 her, sodass es nicht zu einer Dislokation und somit zu einer
Funktionsuntüchtigkeit des Abklappmechanismus 10 kommen kann. Gleichzeitig stellen die als Filmscharniere ausgebildete Gelenkabschnitte 22 ein relatives Verschwenken der Segmente 16 um eine definierte Schwenkachse bereit. Da der in Fig. 6 dargestellte Hebelarm h aufgrund der vorstehend beschriebenen konstruktiven Auslegung vergleichsweise Kurz ist, werden unter Umständen relativ hohe Zugkräfte für ein Abklappen des Abklappmechanismus 10 nötig. Dies kann kompensiert werden, indem an der Handhabe der Bowdenzüge eine entsprechende Kraftverstärkung vorgesehen ist, bspw. über einen Kniehebel oder dergleichen. Wie in Fig. 6 angedeutet, kann der Bowdenzug an der distalen Stirnfäche des am weitesten distal angeordneten Segments 16‘ verankert sein und sich mit seiner Hülse am proximalen Segment 16““ abstützen, um die Zugkraft F wirksam auf den
Abklappmechanismus 10 zu übertragen.
Wie in den Figuren 2 bis 5 zu sehen ist, ist der Innenbereich der einzelnen Segmente 16 mit mehreren Hohlräumen versehen. Die aufeinanderfolgenden
Segmente weisen dabei jeweils fluchtende Hohlräume auf, sodass sich in Axialrichtung des Abklappmechanismus 10 verschiedene Kanäle ergeben.
So verläuft der Arbeitskanal 14 zwischen den beiden Bowdenzug-Kanälen 24 in den von der Keilspitze 18 abgewandten Bereichen 20 der Segmente 16. Dies hat den Hintergrund, dass beim Abklappen des Abklappmechanismus 10 der Biegeradius des Arbeitskanals 14 möglichst groß gehalten wird. Während ein möglichst geringer Biegeradius des gesamten Abklappmechanismus erwünscht ist, um den radialen Vorstand der Endoskopspitze im abgeklappten Zustand zu reduzieren, ist für den Arbeitskanal 14 per se ein möglichst großer Biegeradius erwünscht, damit
minimalinvasive chirurgische Werkzeuge W auch im abgeklappten Zustand des Arbeitskanals 14 noch„um die Kurve geschoben“ werden können.
Die einzelnen Segmente 16 bilden weiter ein Innenlumen 26 aus, durch das diverse weitere Funktions- und Versorgungskanäle des Endoskops 2 geführt werden können. Beispiele hierfür sind Spül- Absaug- und Insufflationskanäle oder elektrische / elektronische Leitungen zur Versorgung der Bildgebung (eines nicht dargestellten Bildsensors) oder der Leuchtmittel 8, die von der distalen Endoskopspitze zu einer proximalen Basisstation geführt werden müssen. Bezugszeichen
2 Endoskop;
4 Endoskopkopf;
6 Optik;
8 Leuchmittel;
10 Abklappmechanismus;
12 Grundkorpus;
14 Arbeitskanal;
16 Segment;
18 Zylindermantelabschnitt mit minimaler Axiallänge / Keilspitze;
20 Zylindermantelabschnitt mit maximaler Axiallänge / von der Keilspitze abgewandter Abschnitt;
22 Abstütz- oder Auflagestelle bzw. Gelenkabschnitte;
24 Bowdenzug-Kanal;
26 Innenlumen;
D Duodenum;
P Papilla vateri; und
W Werkzeug.

Claims

Ansprüche
1 . Abklappmechanismus (10) zur abklapp- oder abwinkelbaren Halterung eines Endoskopkopfes (4) am distalen Ende eines Endoskops (2), vorzugsweise
Endoskopschafts, mit einer Anzahl axial aufeinanderfolgender und mittels zumindest eines Betätigungselements aktiv gegeneinander winkelverstellbarer Segmente (16), die in Axialrichtung zumindest einen Kanal (14, 24, 26) zur Durchführung von
minimalinvasiven chirurgischen Instrumenten, Spülmedien, Versorgungsleitungen und / oder dergleichen definieren,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Segmente (16) als keilförmige oder keilähnliche Zylinderausschnitte mit keilförmig zueinander ausgerichteten bzw. gegeneinander angestellten Stirnseiten ausgebildet sind, wodurch jeder Zylinderausschnitt einen Zylindermantelabschnitt mit minimaler Axiallänge (18) und einen, insbesondere gegenüberliegenden
Zylindermantelabschnitt mit maximaler Axiallänge (20) erhält, wobei jeweils zwei unmittelbar benachbarte Segmente (16) derart zueinander ausgerichtet sind, dass sie sich im Bereich ihrer jeweiligen Zylindermantelabschnitten maximaler Axiallänge (20) axial abstützen oder aufeinander aufliegen, wodurch an der Abstütz- oder Auflagestelle (22) ein Scharnier- oder Gelenkkontakt entsteht.
2. Abklappmechanismus (10) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der keilförmigen Segmente (16) sowie die Anstellwinkel der keilförmig verlaufenden Stirnseiten der Segmente (16) derart aufeinander abgestimmt sind, dass sich in einer maximal abgeklappten Position des Abklappmechanismus (10), in der die jeweils angrenzenden Segmente (16) aneinander anstoßen, ein Abklappwinkel von zumindest 80°, bevorzugt zumindest 90°, besonders bevorzugt zumindest 1 10° ergibt.
3. Abklappmechanismus (10) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (16) in ihrer Keilform derart ausgelegt sind, dass in der maximal abgeklappten Position des Abklappmechanismus (10), der innere Krümmungsradius des Abklappmechanismus (10) geringer als der doppelte Durchmesser des Abklappmechanismus (10), bevorzugt geringer als der einfache Durchmesser des Abklappmechanismus (10), ist.
4. Abklappmechanismus (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einer um 90° abgeklappten Position des Abklappmechanismus (10), die distale Stirnseite des Endoskopkopfes (4) um weniger als 2 cm, bevorzugt um weniger als 1 cm, über die seitliche Mantelfläche des Abklappmechanismus (10) in der prograden Ausrichtung vorspringt.
5. Abklappmechanismus (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylindermantelabschnitt mit minimaler Axiallänge (18) der jeweiligen Segmente (16) eine Axiallänge kleiner als 2 mm, bevorzugt kleiner als 1 mm hat, wodurch dieser in einer Seitenansicht betrachtet eine Keilspitze (18) ausbildet.
6. Abklappmechanismus (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Zugelement-Kanal (24) für ein als Zugelement ausgeführtes Betätigungselement zur Winkeleinstellung der Segmente (16) vorgesehen ist, welcher in Axialrichtung des Endoskops (2) verläuft und in einem den Keilspitzen (18) gegenüberliegenden Bereich im Querschnitt der Segmente (16) angeordnet ist, jedoch relativ zu den Abstütz- oder Auflagestellen (22) der Segmente (16) radial nach innen, in Richtung hin zur Keilspitze (18) versetzt ist, sodass das im Zugelement-Kanal (24) verlaufende Zugelement beim Aufbringen einer Zugkraft bezüglich der Abstütz- oder Auflagestelle der Segmente (16) einen die Keilspitzen (18) zusammenziehenden Hebelarm (h) ausbildet.
7. Abklappmechanismus (10) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Zugelement-Kanäle (24) in den jeweiligen den Keilspitzen (18)
gegenüberliegenden Querschnittsbereichen der Segmente (16) vorgesehen sind, zwischen denen ein Arbeitskanal (14) zur Durchführung minimalinvasiver chirurgischer Instrumente angeordnet ist.
8. Abklappmechanismus (10) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitskanal (14) einen ovalen Querschnitt hat, dessen längster Durchmesser in Abklapprichtung des Abklappmechanismus (10) verläuft.
9. Abklappmechanismus (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitskanal (14) außerhalb des Abklappmechanismus (10) im Bereich des Außenradius von dessen Krümmungsrichtung angeordnet ist.
10. Abklappmechanismus (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Abstütz- oder Auflagestellen (22) zwischen zwei benachbarten Segmenten (16) als Filmscharnier ausgebildet ist.
1 1 . Abklappmechanismus (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet dass die keilförmigen Segmente (16) im Bereich ihrer Keilspitze (18) fluchtend ausgespart sind, sodass sich zum Krümmungsinnenradius des
Abklappmechanismus (10) hin ein lichter Bereich und eine rippenartige Struktur ergibt.
12. Aktiv abkrümmbarer Abschnitt eines Endoskopschafts zur abwinkelbaren Verbindung einer distalen Spitze des Endoskopschafts mit einem proximalen
Endoskopschaftabschnitt mit einer Vielzahl axial aufeinanderfolgender und mittels zumindest eines Betätigungselements gegeneinander winkelverstellbarer Segmente (16), die in Axialrichtung zumindest einen Kanal (14, 24, 26) zur Durchführung von minimalinvasiven chirurgischen Instrumenten, Spülmedien, Versorgungsleitungen und dergleichen definieren, dadurch gekennzeichnet, dass
der aktiv abkrümmbare Abschnitt einen in zumindest zwei verschiedene
Richtungen abkrümmbaren, proximalen Abschnitt aufweist und an seinem distalen Endbereich einen, insbesondere integral mit dem proximalen Abschnitt gefertigten, Abklappmechanismus (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 1 1 ausbildet.
13. Endoskopkopf der Endoskop-adaptiven Bauart nach Art eines separaten, zusätzlichen Endoskopkopf-Aufsatzes, gekennzeichnet durch einen proximalen Abklappmechanismus (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , der an seinem proximalen Ende ein Befestigungsmittel zur lösbaren Befestigung an dem Endoskopkopf (4) eines Endoskops (2) hat.
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