DE4234833A1 - Endoskop mit einem biegsamen abschnitt - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Endoskop gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

Zum Sterilisieren oder Desinfizieren eines Endoskopes unter Verwendung von Äthylenoxydgas oder durch Behand­ lung in einem Autoklaven ist es notwendig, den Druck in dem das Endoskop enthaltenden Tank anzuheben oder zu reduzieren. Infolgedessen muß das Endoskop so ausgebil­ det sein, daß es einer Druckänderung standhält.

Das schwierigste Problem im Zusammenhang mit der Be­ handlung mit einem Autoklaven besteht darin, daß ein den biegsamen Abschnitt umhüllender Schlauch, der das flexibelste Element der Hüllelemente des Endoskops ist, aufgeblasen wird und möglicherweise reißt, wenn der Druck in dem Tank reduziert wird.

Es ist übliche Praxis, einen Balgen vorzusehen, der aufgeblasen wird, wenn der Umgebungsdruck reduziert wird. Oder es wird ein Ventil oder eine ähnliche Vor­ richtung in dem Steuerteil oder in dem Lichtleiterver­ binder des Endoskopes vorgesehen, um den Innenraum des Endoskops auf demselben Druck wie dem Umgebungsdruck zu halten und damit zu verhindern, daß der Hüllschlauch des biegsamen Abschnittes reißt, wenn der Druck in dem Tank reduziert wird.

Das Hinzufügen eines Balgens oder einer Ventilanordnung erhöht jedoch die Kosten des Gerätes. Da ferner die Hüllstruktur des biegsamen Abschnittes selbst nicht ge­ ändert wird, kann der Hüllschlauch des biegsamen Ab­ schnittes reißen, wenn die Funktion des Balgens oder des Ventils eine Anpassung an den reduzierten Druck nicht in der gewünschten Weise vollziehen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Endoskop mit einem biegsamen druckfesten Abschnitt anzugeben, dessen Hüllstruktur selbst so ausgebildet ist, daß sie einer Änderung des Umgebungsdruckes standhalten kann, um so ein Reißen der Hüllstruktur zu verhindern.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Weitere Merkmale oder Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung anhand von Aus­ führungsbeispielen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Endoskops gemäß einer ersten Aus­ führungsform der Erfindung,

Fig. 2 einen Teilschnitt durch einen bieg­ samen Abschnitt des Endoskops gemäß der ersten Ausführungsform der Er­ findung,

Fig. 3 eine Teilseitenansicht eines ge­ flochtenen Schlauches bei dem Endo­ skop gemäß der ersten Ausführungs­ form,

Fig. 4 eine Teilschnittansicht des abgebo­ genen Abschnittes des Endoskopes gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 5 eine Seitenansicht eines geflochte­ nen Schlauches des biegsamen Ab­ schnittes des Endoskops gemäß der ersten Ausführungsform der Erfin­ dung,

Fig. 6 eine Seitenansicht des geflochtenen Schlauches des Endoskopes gemäß der ersten Ausführungsform der Erfin­ dung,

Fig. 7 einen Teilschnitt durch eine zweite Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 8 einen Teilschnitt durch eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

In Fig. 1 ist ein biegsamer Abschnitt 1 eines Endosko­ pes mit dem distalen Ende eines flexiblen Einführungs­ rohres 2 verbunden, welches in Verbindung mit dem bieg­ samen Abschnitt 1 einen Einführungsteil des Endoskopes bildet. Ein distaler Endblock 3 ist mit dem distalen Ende des biegsamen Abschnittes 1 verbunden. Der distale Endblock 3 enthält ein optisches Objektiv und andere notwendige Komponenten.

Ein Steuerteil ist mit dem proximalen Ende des flexib­ len Einführungsrohres 2 verbunden und mit einem Biege­ steuerelement 5 versehen, um den biegsamen Abschnitt 1 in der gewünschten Weise durch Fernsteuerung zu biegen.

Der Biegeabschnitt 1 hat einen Biegemechanismus, der eine Vielzahl von Gelenkringen 11 umfaßt, die in Serie schwenkbar miteinander verbunden sind. Ferner umfaßt der Biegemechanismus Steuerdrähte 12, die an ihren dis­ talen Enden mit den vorderen Gelenkringen 11 verbunden sind, so daß der biegsame Abschnitt 1 durch Fernsteuer­ ung gebogen werden kann, in dem man die Steuerdrähte 12 mittels des Biegesteuerelementes 5 anzieht.

Gemäß Fig. 2, welche eine vergrößerte Ansicht des bieg­ samen Abschnittes 1 zeigt, verbinden einander diametral gegenüberliegende Niete 13 jeweils aneinander benach­ barte Gelenkringe 11, so daß sie relativ zueinander verschwenkbar sind. Die Positionen der Niete 13 sind so gewählt, daß die imaginäre Linie, welche ein Nietpaar 13 miteinander verbindet, einen Winkel von 90° mit der imaginären Linie bildet, welche ein benachbartes Niet­ paar miteinander verbindet. Drahtführungen 14 sind starr mit jedem Gelenkring 11 verbunden, um die Steuer­ drähte 12 zu führen.

Die Außenfläche der Reihe von Gelenkringen 11 ist mit einem elastischen und flexiblen doppelwandigen Schlauch umhüllt, der einen Innenschlauch 16 und einen Außen­ schlauch 17 umfaßt. Diese Schläuche 16 und 17 können beispielsweise aus Silikongummi oder Fluorgummi herge­ stellt sein. Es ist jedoch nicht notwendig, daß beide Schläuche 16 oder 17 aus dem selben Material bestehen.

Vorzugsweise verwendet man ein Material mit exzellenten Gleiteigenschaften für den äußeren Schlauch 17, da die­ ser in direkten Kontakt mit einer Schleimhaut oder an­ deren Teilen tritt, wenn der biegsame Abschnitt 1 in eine Körperhöhlung eingeführt wird. Ferner ist es vor­ zuziehen, den Außenschlauch 17 aus einem Material her­ zustellen, das vollständig wasserdicht ist, um eine Kontamination eines ersten Flechtschlauches 18 zu ver­ hindern, der zwischen den beiden Schläuchen 16 und 17 angeordnet ist. Der Innenschlauch 16 ist vorzugsweise aus einem Material hergestellt, das vollständig luft­ dicht und druckfest ist.

Der erste Flechtschlauch 18 ist zwischen dem inneren Schlauch 16 und dem äußeren Schlauch 17 angeordnet. Zu­ sätzlich ist ein zweiter Flechtschlauch 19 zwischen der Innenfläche des Innenschlauches 16 und der Außenum­ fangsfläche des Zuges von Gelenkringen 11 angeordnet.

Der erste Flechtschlauch und der zweite Flechtschlauch 18 bzw. 19 sind rohrförmige Elemente, die in der Weise hergestellt werden, daß man metallische oder syntheti­ sche dünne Stränge mit einem Durchmesser im Bereich von beispielsweise ungefähr 0.05 mm bis 0.1 mm grob ver­ flechtet. Insbesondere werden flache Feinstrangbündel, die jeweils aus der Anordnung einer Vielzahl von paral­ lelen feinen Strängen in einer Ebene hergestellt wer­ den, so geflochten, daß ein Spalt zwischen jeweils einem Paar von einander benachbarten Bündeln verbleibt, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist.

Damit die Schläuche 16 und 17 einer Behandlung im Auto­ klav standhalten können, ist es jedoch wünschenswert, daß die Gittergröße oder Maschenweite der geflochtenen Schläuche 18 und 19 so gering ist, daß weder der Schlauch 16 noch der Schlauch 17 reißen können, selbst wenn der Innendruck des Innenschlauches 16 um 3 Atmos­ phären höher liegt als der Druck außerhalb des Außen­ schlauches 17.

Es ist ferner zu bemerken, daß jeder der Flechtschläu­ che 18 und 19 durch Verflechten dünner Stränge unter­ schiedlichen gemischten Materials hergestellt werden kann, indem man beispielsweise metallische Stränge und synthetische Stränge miteinander vermischt. Das bedeu­ tet, daß sowohl der Flechtschlauch 18 als auch der Flechtschlauch 19 nicht notwendigerweise aus dem selben Material bestehen.

In dem Raum zwischen dem Innenschlauch 16 und dem Au­ ßenschlauch 17 ist ein Schmiermittel 20 eingeschlossen, welches die Poren oder Maschenöffnungen des ersten Flechtschlauches 18 ausfüllt. Beispiele von Schmiermit­ teln sind ein Pulverschmiermittel wie beispielsweise Molybdändisulfid oder ein flüssiges Schmiermittel wie Öl. Man kann auch ein gelförmiges Schmiermittel verwen­ den.

Indem man den Raum zwischen dem Innenschlauch 16 und dem Außenschlauch 17 mit einem Schmiermittel 20 füllt, kann man die Biegebewegung des biegsamen Abschnittes 1 leicht und weich machen. Um zu gewährleisten, daß die Schläuche 16 und 17 einer Behandlung in einem Autokla­ ven standhalten, wird als Schmiermittel 20 vorzugsweise ein wärmebeständiges flüssiges Schmiermittel verwendet, das normalerweise bei einer Temperatur von mehr als 35°C verwendet werden kann.

Somit ist der biegsame Abschnitt 1 mit dem inneren und dem äußeren Schlauch 16 bzw. 17 in doppelter Weise gas­ dicht abgeschlossen. Ferner ist zwischen dem Innen­ schlauch und dem Außenschlauch 16 bzw. 17 der erste Flechtschlauch 18 eingeschlossen. Schließlich ist in dem Raum zwischen dem Innenschlauch 16 und dem Außen­ schlauch 17 ein Schmiermittel 20 eingeschlossen.

Wenn der biegsame Abschnitt 1 durch Anziehen der Steu­ erdrähte 12 gebogen wird, wie dies in Fig. 4 darge­ stellt ist, werden die geflochtenen Stränge in den kon­ vex gekrümmten Abschnitten der Flechtschläuche 18 und 19 auseinandergezogen, so daß sie sich mehr in axialer Richtung erstrecken, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Dagegen werden die geflochtenen Stränge in konkav gekrümmten Abschnitten der Flechtschläuche 18 und 19 zusammengedrückt, so daß sie annähernd senkrecht zur Achse gerichtet sind, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist. Somit wird in den Flechtschläuchen 18 und 19 eine Änderung der Form in wirksamer Weise durch eine Ände­ rung des Kreuzungswinkels der Flechtstränge absorbiert. Daher setzen die Flechtschläuche 18 und 19 der Biegebe­ wegung keinen Widerstand entgegen.

Ferner dehnen sich der Innenschlauch 16 und der Außen­ schlauch 17 in ihren konvex gekrümmten Abschnitten und ziehen sich in ihren konkav gekrümmten Abschnitten zu­ sammen. Somit setzen die Schläuche 16 und 17 der Biege­ bewegung kein Widerstand entgegen. Infolgedessen kann der biegsame Abschnitt 1 ohne wesentlichen Widerstand mittels Fernsteuerung von dem Steuerteil 4 her abgebo­ gen werden.

Wenn das in der oben beschriebenen Weise ausgebildete Endoskop in einen Tank eines Autoklaven eingebracht und der Druck in dem Tank auf einen hohen Pegel angehoben wird, wirkt ein hoher Druck auf den biegsamen Abschnitt 1 von der Außenseite in Richtung auf den Innenraum, so daß der Außenschlauch 17 unter anderen Umständen zu­ sammengepreßt würde. Der einwirkende Druck wird jedoch zunächst von dem ersten Flechtschlauch 18 und dann von dem zweiten Flechtschlauch 19 aufgenommen. Schließlich wird der Druck von der Außenumfangsfläche des Zuges von Gelenkringen 11 aufgenommen. Infolgedessen werden weder der Innenschlauch 16 noch der Außenschlauch 17 zusam­ mengepreßt.

Wenn der Druck in dem Autoklaven auf einen geringen Wert nahe einem Vakuum reduziert wird, wirkt der Luft­ druck in dem Endoskop auf den Innenschlauch 16, um die­ sen aufzublasen.

Wenn jedoch der Innenschlauch 16 etwas aufgeblasen wird, drückt er gegen den ersten Flechtschlauch 18 und kann sich nicht weiter ausdehnen. Wenn Luft in dem Raum zwischen dem Innenschlauch 16 und dem Außenschlauch 17 ist, dehnt sich diese aus, um den Außenschlauch 17 auf­ zublasen. Der Außenschlauch 17 dehnt sich jedoch nur geringfügig. Wenn der Raum zwischen den beiden Schläu­ chen 16 und 17 vollständig mit einem flüssigen Schmier­ mittel oder dergleichen gefüllt ist, dehnt sich der Au­ ßenschlauch 17 überhaupt nicht.

Selbst wenn daher der Druck in dem Autoklaventank auf einen geringen Wert nahe einem Vakuum reduziert wird, können weder der Innenschlauch 16 noch der Außen­ schlauch 17 durch Überdehnung reißen.

Es ist zu bemerken, daß die vorstehende Erfindung nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Beispielsweise kann die Flechtung der Flecht­ schläuche 18 und 19 in anderer Weise erfolgen, voraus­ gesetzt, daß jedes der Geflechte durch grobes Flechten dünner Stränge zu einem rohrförmigen Gebilde geformt wird. Das bedeutet, daß die Flechtschläuche 18 und 19 auch durch Flechten einzelner Fasern an Stelle von Fa­ serbündeln hergestellt werden können.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der biegsame Ab­ schnitt von einem doppelwandigen Rohr oder Schlauch um­ hüllt, der einen Innen- und einen Außenschlauch wie ein Geflecht umfaßt, das zwischen den beiden Schläuchen angeordnet ist. Somit kann die Hülle des biegsamen Ab­ schnittes selbst dann nicht beschädigt werden, wenn sich der Umgebungsdruck in extremer Weise ändert. Da ferner die Hüllstruktur des biegsamen Abschnittes selbst druckfest ist, ist die Festigkeit des biegsamen Abschnittes dauerhaft und stabil. Außerdem ist die Struktur einfach in ihrem Aufbau und die zum Abbiegen erforderliche Betätigungskraft wird praktisch nicht erhöht.

Bei der vorliegenden Erfindung braucht das zwischen dem Innenschlauch 16 und dem Außenschlauch 17 angeordnete Element nur eine Vergrößerung des Innenschlauches 16 zu verhindern, ohne die Biegsamkeit des biegbaren Ab­ schnittes 1 zu berühren. Daher kann der erste Flecht­ schlauch 18 beispielsweise auch durch ein Spiralrohr 28 (zweite Ausführungsform) ersetzt werden, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist. Alternativ hierzu kann der er­ ste Flechtschlauch 18 auch durch eine Vielzahl von be­ abstandeten Ringen 38 ersetzt werden, die so angeordnet sind, daß sie in die Außenseite des Innenschlauches 16 eingreifen (dritte Ausführungsform), wie dies in Fig. 8 dargestellt ist.

Die vorliegende Erfindung kann auch auf andere Ab­ schnitte des Einführungsteiles des Endoskopes, bei­ spielsweise das flexible Einführungsrohr 2 angewendet werden.

Claims (6)

1. Endoskop mit einem Einführungsteil (2), an dessen distalem Ende ein biegsamer Abschnitt (1) vorgese­ hen ist, der durch Fernsteuerung abbiegbar ist, gekennzeichnet durch ein elastisches und flexibles doppelwandiges Rohr (16, 17) mit einem inneren Schlauch (16) und einem äußeren Schlauch (17) zum Bedecken des biegsamen Abschnittes 1 und Mittel (18, 19) zum Verhindern einer Zunahme des Durchmes­ sers des inneren Schlauches (16), wobei diese Mit­ tel (18, 19) zwischen dem inneren Schlauch (16) und dem äußeren Schlauch (17) angeordnet sind.

2. Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Verhinderung einer Durchmesser­ zunahme ein Geflecht (18, 19) umfassen, das durch grobes Flechten dünner Stränge zu einem rohrförmi­ gen Gebilde geformt ist.

3. Endoskop nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Geflecht durch Flechten flacher dünner Fa­ serbündel hergestellt wird, von denen jedes durch Anordnen einer Vielzahl von parallelen dünnen Fa­ sern in einer Ebene hergestellt wird, wobei ein Spalt zwischen je zwei einander benachbarten Bün­ deln verbleibt.

4. Endoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schmiermittel (20) in dem Zwischenraum zwischen dem Innenschlauch 16 und dem Außenschlauch 17 vorgesehen ist.

5. Endoskop nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittel (20) ein wärmebeständiges flüssiges Schmiermittel ist.

6. Endoskop nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es ein zweites Geflecht (19) innerhalb des Innenschlauches (16) umfaßt, das durch grobes Flechten feiner Stränge zu einem rohrförmigen Gebilde hergestellt ist.