DE10028155B4 - Vollständig schluckbares Endoskopsystem - Google Patents

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Abstract

Vollständig schluckbares Endoskopsystem mit
einem stabförmigen Endoskopkörper (10), welcher von einem zu untersuchenden Patienten zur Einführung in eine Körperhöhle vollständig geschluckt werden kann und welcher wenigstens einen an einer Krümmung der Körperhöhle biegbaren Teil besitzt; und
einer getrennt vom stabförmigen Endoskopkörper vorgesehenen externen Einrichtung (11) ohne mechanische Verbindung mit diesem;
wobei der stabförmige Endoskopkörper (10) wenigstens einen Lichtemitter (18a), wenigstens zwei Beobachtungssysteme (17), einen Sender (14b) zur Aussendung eines elektromagnetischen Signals, das ein durch die Beobachtungssysteme (17) erzeugtes Bild führt, sowie eine Stromversorgungseinrichtung (14c) enthält; und
wobei die externe Einrichtung (11) einen Empfänger (11a) zur Aufnahme des das Bild führenden elektromagnetischen Signals enthält,
wobei der biegbare Teil mindestens einen Biegeabschnitt (13, 15, 24) umfaßt, der durch die externe Einrichtung (11) ferngesteuert derart aktiv biegbar ist, daß der Lichtemitter (18a) und das Beobachtungssystem (17) in eine vorbestimmte Richtung weisen, und mindestens einen flexiblen Abschnitt (14,...

Description

  • Die Erfindung betrifft ein vollständig schluckbares Endoskopsystem, das für lange Zeit im Körper eines Patienten verbleiben kann und bei dem bei einer endoskopischen Untersuchung einige blinde Flecken verbleiben.
  • Bei endoskopischen Untersuchungen wird generell ein mit einem Betätigungsteil verbundenes Einführungsteil durch den Mund in den Körper eines Patienten eingeführt, um einen inneren Bereich im Körper zu beobachten. In einem typischen Frontsichtendoskop zur Betrachtung von der Vorderseite der Spitze des Einführungsteils oder einem typischen Seitensichtendoskop zur Betrachtung von der Seite des Einführungsteils kann ein innerer Körperzielbereich aus lediglich einer Richtung betrachtet werden. Aufgrund dieses Aufbaus kann bei Betrachtung eines inneren Teils eines stark gebogenen rohrförmigen Körperkanals, wie beispielsweise des Dickdarms, das Auftreten von blinden Flecken bei der endoskopischen Untersuchung nicht vermieden werden.
  • Der Einführungsteil des Endoskops muß manchmal für lange Zeit im Körper gehalten werden, um die Entwicklung eines kranken Teils im Körper zu beobachten oder somatoskopische Information eines Patienten unter normalen täglichen Lebensbedingungen zu erhalten und/oder aufzuzeichnen. Die Einführung und das Halten des Endoskops im Körper durch den Mund des Patienten bereitet diesem jedoch starke Schmerzen.
  • Um den Patienten schmerzfrei zu halten, ist es bekannt, ein kapselförmiges Endoskop zu verwenden, das im mittleren Bereich eines flexiblen zusammenhängenden Elementes vorgesehen ist, wie dies in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 64-76822 beschrieben ist. Ein zu untersuchender Patient schluckt einen an der Spitze des flexiblen zusammenhängenden Elementes ausgebildeten weichen Ball in der Nacht vor der Untersuchung, so daß dieser am nächsten Tag über den Anus ausgeschieden werden kann. Ein Arzt zieht oder bewegt die Spitze und das hintere Ende des flexiblen zusammenhängenden Elementes, wodurch die mit dem mittleren Bereich des flexiblen zusammenhängenden Elementes verbundene Kapsel bewegt oder geführt wird.
  • Bei einem kapselförmigen Endoskop der vorbeschriebenen Art kann der Schmerz des Patienten im Vergleich zu konventionellen Endoskopen gering gehalten werden. Der Patient muß jedoch immer das flexible zusammenhängende Element tragen, dessen eines Ende für mehr als 12 Stunden aus seinem Mund herausragt. Für den Patienten ist es daher unmöglich, Speisen aufzunehmen oder zu sprechen. Unter diesen Umständen kann kein wesentlicher Schmerzen verringernder Effekt erwartet werden. Darüber hinaus ist es generell schwierig, die Lage des Endoskops in Form einer Kapsel zu steuern.
  • Die US 5 662 587 A zeigt einen länglichen Roboter für endoskopische Zwecke. Der Roboter besteht aus einer Vielzahl von hintereinander angeordneten Segmenten mit Aktuatoren, durch die der längliche Roboter lokal gekrümmt werden kann. Der Roboter kann so gesteuert werden, daß er sich selbsttätig durch Schlänget- oder Kriechbewegungen durch längliche Körperhöhlen bewegen kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vollständig schluckbares Endoskopsystem anzugeben, mit dem ein Patient schmerzfrei gehalten werden kann und mit dem es möglich ist, den inneren Körperzielbereich sicher und genau zu beobachten.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein vollständig schluckbares Endoskopsystem der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gekennzeichnet.
  • Weitere Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Ansprüche.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigt:
  • 1 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines vollständig schluckbaren Endoskopsystems mit einem stabförmigen Endoskopkörper und einer externen Einrichtung;
  • 2 einen schematischen Schnitt des ersten Ausführungsbeispiels des stabförmigen Endoskopkörpers;
  • 3 einen schematischen Schnitt des stabförmigen Endoskopkörpers nach 2 in einer anderen Ebene;
  • 4 einen schematischen Schnitt des stabförmigen Endoskopkörpers nach 2, aus dem eine drahtlos gesteuerte biegbare Einrichtung ersichtlich ist;
  • 5 eine Ansicht des ersten Ausführungsbeispiels des stabförmigen Endoskopkörpers in der Speiseröhre in einem Zustand, in dem das Innere der Speiseröhre betrachtet wird;
  • 6 eine Ansicht des ersten Ausführungsbeispiels des stabförmigen Endoskopkörpers zwischen Speiseröhre und Magen in einem Zustand, in dem der innere obere Teil des Magens mit einem Seitensicht-Beobachtungssystem beobachtet wird;
  • 7 eine Ansicht des ersten Ausführungsbeispiels des stabförmigen Endoskopkörpers zwischen Magen und Zwölffingerdarm in einem Zustand, in dem eine Vater-Papille mit dem Seitenschicht-Beobachtungssystem betrachtet wird;
  • 8 eine Ansicht eines Teils des ersten Ausführungsbeispiels des stabförmigen Endoskopkörpers zwischen Magen und Zwölffingerdarm in einem Zustand, in dem die Vater-Papille mit einem Frontsicht-Beobachtungssystem betrachtet wird;
  • 9 einen schematischen Schnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels des stabförmigen Endoskopkörpers,
  • 10 eine Ansicht des stabförmigen Endoskopkörpers nach 9 in einem Verdauungskanal in einem Zustand, in dem es durch Aufblasen eines an seinem vorderen Ende vorgesehenen Ballons an der Innenwand des Verdauungskanals befestigt ist;
  • 11 eine Ansicht des stabförmigen Endoskopkörpers nach 9 zwischen Speiseröhre und Magen in einem Zustand, in dem es durch Aufblasen eines an seinem hinteren Ende vorgesehenen Ballons an der Innenseite der Speiseröhre befestigt ist;
  • 12 einen schematischen Schnitt eines dritten Ausführungsbeispiels des stabförmigen Endoskopkörpers;
  • 13 einen schematischen Schnitt des stabförmigen Endoskopkörpers nach 12 in einer anderen Ebene;
  • 14 einen schematischen Schnitt des stabförmigen Endoskopkörpers nach 12, aus dem eine drahtlos gesteuerte Biegeeinrichtung ersichtlich ist;
  • 15 eine schematische Seitenansicht des stabförmigen Endoskopkörpers nach 12;
  • 16 eine Ansicht des stabförmigen Endoskopkörpers nach 12 in einem Zustand, in dem er in den Dickdarm eingeführt ist;
  • 17 eine Ansicht eines Teils des stabförmigen Endoskopkörpers nach 12 in einem Zustand, in dem das Innere eines rohrförmigen Körperkanals mit dem Frontsicht-Beobachtungssystem und dem Seitensicht-Beobachtungssystem betrachtet wird;
  • 18 einen schematischen Schnitt eines vierten Ausführungsbeispiels des stabförmigen Endoskopkörpers;
  • 19 einen schematischen Schnitt des stabförmigen Endoskopkörpers nach 18, aus dem eine ferngesteuerte Biegeeinrichtung ersichtlich ist,
  • 20 einen schematischen Schnitt des stabförmigen Endoskopkörpers nach 18 in einem gebogenen Zustand;
  • 21 einen schematischen Schnitt eines Ausführungsbeispiels des stabförmigen Endoskopkörpers,
  • 22 einen schematischen Schnitt des stabförmigen Endoskopkörpers nach 21 in einem gebogenen Zustand;
  • 23 eine Ansicht des stabförmigen Endoskopkörpers nach 21 in einem Zustand, in dem er in einen gekrümmten rohrförmigen Körperkanal eingeführt ist;
  • 24 eine Ansicht des stabförmigen Endoskopkörpers nach 19 oder 21 in einem Zustand, in dem er in einen gekrümmten rohrförmigen Körperkanal eingeführt ist;
  • 25 eine Ansicht eines Teils eines Biegeabschnitts des stabförmigen Endoskopkörpers, aus der die Anordnung von in diesem vorgesehenen biegbaren Antriebsdrähten ersichtlich ist;
  • 26 eine schematische Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels von Biegeabschnitten mit aus Übersichtlichkeitsgründen weggelassenen Teilen für den Fall, daß sie lediglich in einer einzigen Ebene biegbar sind; und
  • 27 eine schematische Seitenansicht eines Teils eines zweiten Ausführungsbeispiels der Biegeabschnitte für den Fall, daß sie in zwei aufeinander senkrecht stehenden Ebenen biegbar sind.
  • 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines vollständig schluckbaren Endoskopsystems, das einen stabförmigen Endoskopkörper 10 und eine externe Einrichtung 11 enthält. Ein zu untersuchender Patient schluckt den stabförmigen Endoskopkörper 10 vor einer endoskopischen Untersuchung mit diesem. Die externe Einrichtung wirkt als drahtlose Steuerung (elektromagnetische Steuerung) und als Stromversorgung für den Endoskopkörper 10.
  • Die 2 und 3 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel des stabförmigen Endoskopkörpers 10. Dieser stabförmige Endoskopkörper 10 besitzt einen ersten harten Teil (unbiegbaren Teil) 12, einen ersten Biegeabschnitt 13, einen flexiblen Abschnitt 14, einen zweiten Biegeabschnitt 15 und einen zweiten harten Teil (unbiegbaren Teil) 16 in dieser Reihenfolge vom vorderen Ende aus gesehen (das linke Ende in 2). Der erste Biegeabschnitt 13 und der flexible Abschnitt 14 bilden einen biegbaren Teil, während der zweite Biegeabschnitt 15 und der flexible Abschnitt 14 einen weiteren biegbaren Teil bilden. Der stabförmige Endoskopkörper 10 ist vollständig mit einer elastischen Abdeckung 29 abgedeckt, deren Au ßenfläche glatt und leicht gleitend ist (siehe 26). Der erste und der zweite harte Teil 12 und 16 ist aus einem harten Material (beispielsweise einem harten Kunststoff) hergestellt, das makroskopisch nicht deformierbar ist. Der flexible Abschnitt 14 ist bei Einführung in eine Körperhöhle in der Form eines Verdauungstraktes biegbar.
  • Der erste und der zweite harte Teil 12 und 16 enthält jeweils ein Beobachtungssystem 17, ein Beleuchtungsfenster 18 und eine Luftzuführungsöffnung 19. Das im ersten harten Teil 12 vorgesehene Beobachtungssystem ist ein Frontsicht-Beobachtungssystem für eine Betrachtung vom vorderen Ende des ersten Teils 12 her. Das im zweiten harten Teil 16 vorgesehene Beobachtungssystem 17 ist jedoch ein Seitensicht-Beobachtungssystem zur Betrachtung von der Seite des zweiten harten Teils 16 her. Die Beobachtungssysteme 17 enthalten jeweils ein optisches Objektivsystem 17a und einen CCD-Bildsensor 17b. Im flexiblen Abschnitt 14 ist eine Verstärkerschaltung 14a, ein Sender/Empfänger 14b, eine Stromversorgungseinrichtung 14c, eine Steuerschaltung 14d, ein Behälter 14f für komprimierte Luft und ein Mikrowellenempfänger 14h vorgesehen. Die CCD-Bildsensoren 17b sind über eine entsprechende Signalleitung 20 mit der Verstärkerschaltung 14a verbunden. Die Verstärkerschaltung 14a ist mit dem Sender/Empfänger 14b verbunden, welcher im flexiblen Abschnitt 14 angeordnet ist. Die harten Teile 12 und 16 enthalten jeweils eine LED (Lichtemitter) 18a, welche am entsprechenden Beleuchtungsfenster 18 befestigt ist. Die LED's 18a sind über eine entsprechende Signalleitung 20 mit der Steuerschaltung 14d verbunden (siehe 3).
  • Die Luftzuführungsöffnungen 19 sind mit dem äußeren Ende eines entsprechenden Luftzuführungsrohrs 21 verbunden. Das innere Ende der Luftzuführungsrohre 21 ist mit einem Ventil 14e des Behälters 14f für komprimierte Luft verbunden. Das Ventil 14e wird durch die Steuerschaltung 14d geöffnet oder geschlossen. Die Stromversorgungseinrichtung 14c ist mit dem Sender/Empfänger 14b und der Steuerschaltung 14d verbunden. Sie wandelt ein vom Mikrowellenempfänger 14h empfangenes Mikrowellensignal in einen elektrischen Strom für den Sender/Empfänger 14b und die Steuerschaltung 14d um. Das vom Mikrowellenemp fänger 14h empfangene Mikrowellensignal wird von der externen Einrichtung 11 gesendet.
  • 26 zeigt einen Teil des ersten Ausführungsbeispiels eines ersten und zweiten Biegeabschnitts 13 und 15 in dem Fall, in dem er in einer einzigen Ebene biegbar ist. Dieses erste Ausführungsbeispiel der Biegeabschnitte besitzt eine Gliederfolge von Ringverbindungen 27. Benachbarte Ringverbindungen 27 sind mittels einer Achse 27a so miteinander verbunden, daß sie jeweils um diese rotieren können. Alle Achsen 27a verlaufen parallel zueinander und liegen daher in einer gemeinsamen Ebene. Die so ausgebildete Gliederfolge von Ringverbindungen 27 ist von einem Stahldrahtrohr 28 umgeben. Dieses Stahldrahtrohr 28 ist seinerseits mit der oben genannten elastischen Abdeckung 29 abgedeckt. Der erste und zweite Biegeabschnitt 13 und 15 ist in bezug auf den flexiblen Abschnitt 14 biegbar und flexibler und biegbarer als dieser.
  • Im stabförmigen Endoskopkörper 10 ist eine Vielzahl von biegbaren Antriebsdrähten 22a (zwei Drähte im ersten Ausführungsbeispiel des ersten Biegeabschnitts 13) vorgesehen, welche im ersten Biegeabschnitt 13 und im flexiblen Abschnitt 14 verlaufen (siehe 4). Die Antriebsdrähte 22a sind aus einer Formgedächtnislegierung (SMA) hergestellt und biegen sich, wenn sie durch einen elektrischen Strom erwärmt werden. Der stabförmige Endoskopkörper 10 enthält weiterhin eine mit dem Sender/Empfänger 14b verbundene Heizeinrichtung 22b. Die Antriebsdrähte 22a, die Heizeinrichtung 22b und der Sender/Empfänger 14b bilden eine drahtlos gesteuerte Antriebseinrichtung. Die äußeren Enden der Antriebsdrähte 22a sind am harten Teil 12 befestigt, während ihre inneren Enden an der Heizeinrichtung 22b befestigt sind.
  • Die beiden Antriebsdrähte 20a sind diametral an entgegengesetzten Seiten der Achse des zylindrischen ersten Biegeabschnitts 13 angeordnet. Die Heizeinrichtung 22b ist eine Schaltung, welche den beiden Antriebsdrähten 22a selektiv einen elektrischen Strom zuführt, um diese als Funktion von Steuersignalen vom Sender/Empfänger 14b zu erwärmen, wodurch es möglich wird, den ersten Bie geabschnitt 13 in einer Ebene zu biegen, in denen die beiden Antriebsdrähte 22a liegen.
  • Braucht der Biegeabschnitt 13 lediglich in einer einzigen Ebene gebogen zu werden, so reicht es aus, daß im stabförmigen Endoskopkörper 10 das erste Ausführungsbeispiel des ersten Biegeabschnitts 13 gemäß 26 vorgesehen ist, das lediglich in einer einzigen Ebene biegbar ist. Soll der erste Biegeabschnitt 13 in zwei senkrecht aufeinanderstehenden Ebenen biegbar sein, so muß er so ausgestaltet sein, wie dies in 27 dargestellt ist. 27 zeigt einen Teil eines zweiten Ausführungsbeispiels des ersten und des zweiten Biegeabschnitts 13 und 15 für den Fall, in dem sie in zwei aufeinander senkrecht stehenden Ebenen biegsam sein sollen. Beim zweiten Ausführungsbeispiel der Biegeabschnitte ist eine Gliederfolge von Ringverbindungen 27' vorgesehen. Benachbarte Ringverbindungen 27' sind durch eine erste Achse 27a oder eine zweite Achse 27b so miteinander verbunden, daß sie um die Achsen 27a und 27b rotieren können. Die beiden Achsen 27a und 27b liegen abwechselnd in aufeinander senkrecht stehenden Richtungen. In 27 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit weder das Stahldrahtrohr 28 noch die oben genannte elastische Abdeckung 29 dargestellt. Beim zweiten Ausführungsbeispiel des ersten Biegeabschnitts 13 verlaufen vier biegbare Antriebsdrähte 22a durch diesen Biegeabschnitt 13 und den flexiblen Abschnitt 14 (siehe 25). Die äußeren Enden der vier Antriebsdrähte 22a sind am ersten harten Teil 12 in Abständen von 90° um dessen Achse befestigt. Die inneren Enden von Paaren von Antriebsdrähten 22a, welche sich diametral gegenüberliegen, sind an der Heizeinrichtung 22b befestigt. Zwar sind in 4 nur zwei Antriebsdrähte 22a dargestellt; die restlichen beiden Antriebsdrähte 22a sind beim zweiten Ausführungsbeispiel des ersten Biegeabschnitts 13 entsprechend angeordnet.
  • Der zweite Biegeabschnitt 15 wird zwecks Biegung so wie der erste Biegeabschnitt 13 gesteuert. Der stabförmige Endoskopkörper 10 enthält eine weitere Vielzahl von biegbaren Antriebsdrähten 22a (zwei Drähte, wenn der zweite Biegeabschnitt lediglich in einer einzigen Ebene biegsam sein soll, oder vier Antriebsdrähte, wenn der zweite Biegeabschnitt 15 in zwei aufeinander senkrecht stehen den Ebenen biegbar sein soll) für den zweiten Biegeabschnitt 15 (siehe 4). Die Struktur des Mechanismus zum Antrieb des ersten Biegeabschnitts 13 unter Verwendung der Antriebsdrähte 22a ist im wesentlichen identisch mit dem für den Antrieb des zweiten Biegeabschnitts 15 mit der Ausnahme, daß die Spitzen der Antriebsdrähte 22a zur Betätigung des zweiten Biegeabschnitts 15 am zweiten harten Teil 16 befestigt sind, während die Spitzen der Antriebsdrähte 22a zur Betätigung des ersten Biegeabschnitts 13 am ersten harten Teil 12 befestigt sind.
  • Die in 1 dargestellte externe Einrichtung 11 besitzt einen externen Empfangsteil 11a, einen Monitor 11b, einen Steuerteil 11c für den Biegeabschnitt (Betätigungsteil), einen externen Senderteil 11d, einen Ventilsteuerteil 11e und einen Mikrowellen-Senderteil (Mikrowellensender) 11f. Die externe Einrichtung 11 überträgt das oben genannte Mikrowellensignal, das zur Stromversorgung für den stabförmigen Endoskopkörper dient, vom Mikrowellen-Senderteil 11f zum stabförmigen Endoskopkörper 10. Dieses vom Mikrowellenempfänger 14h empfangene Mikrowellensignal wird durch die Stromversorgungseinrichtung 14c in einen elektrischen Strom überführt. Die Stromversorgungseinrichtung 14c speist den Strom in den Sender/Empfänger 14b und die Steuerschaltung 14d ein. Durch manuelle Betätigung des Steuerteils 11c für den Biegeabschnitt und des Ventilsteuerteils 11e der externen Einrichtung 11 werden durch diese elektromagnetische Signale zur Betätigung des ersten und zweiten Biegeabschnitts 13 oder 15 und des Ventils 14e erzeugt, welche über den externen Senderteil 11d auf den stabförmigen Endoskopkörper 10 übertragen werden. Der externe Empfangsteil 11a nimmt Bildsignale (elektromagnetische Signale) vom Sender/Empfänger 14b auf. Die empfangenen Bildsignale werden zur Beobachtung durch einen Arzt auf den Monitor 11b angezeigt.
  • Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel des Endoskopsystems nimmt der Sender/Empfänger 14b des stabförmigen Endoskopkörpers 10 die vom externen Senderteil 11d der externen Einrichtung 11 übertragenen elektromagnetischen Betätigungssignale auf, so daß alle grundlegenden Betätigungselemente des stabförmigen Endoskopkörpers 10 durch die externe Einrichtung 11 drahtlos gesteuert werden können. Der Stromversorgungsteil 14c liefert Strom für den Sender/Emp fänger 14b und die Steuerschaltung 14d durch Überführung des empfangenen Mikrowellensignals in elektrischen Strom, so daß die restliche Batterieleistung im stabförmigen Endoskopkörper 10 nicht beachtet werden muß. Damit wird es möglich, den inneren Zielteil im Körper ausreichend zu beobachten.
  • Die LED's 18a, welche Strom von der Stromversorgungseinrichtung 14c über die entsprechende Signalleitung 20 aufnehmen, emittieren Licht durch das Beleuchtungsfenster 18 nach außen. Das durch das Licht beleuchtete Objektbild wird über das optische Objektivsystem 17a auf der empfindlichen Fläche des CCD-Bildsensors 17b erzeugt. Das vom CCD-Bildsensor 17b gelieferte Bildsignal wird durch die Verstärkerschaltung 14a verstärkt. Dieses verstärkte Bildsignal wird vom Sender/Empfänger 14b übertragen und vom externen Empfangsteil 11a der externen Einrichtung 11 empfangen. Das von der externen Einrichtung 11 empfangene Signal wird auf dem Monitor 11b betrachtet (siehe 10). Der Arzt betätigt den Steuerteil 11c der externen Einrichtung 11 für den Biegeabschnitt, um den ersten Biegeabschnitt 13 oder den zweiten Biegeabschnitt 15 über die Heizeinrichtung 22b zu biegen, die durch die von dem externen Senderteil 11d übertragenen elektromagnetischen Betätigungssignale gesteuert wird, wodurch die Richtung des optischen Objektsystems 17a zwecks Beobachtung des inneren Zielteils im Körper geändert wird. Soll ein rohrförmiger Kanal durch komprimierte Luft im Behälter 14f für komprimierte Luft von der entsprechenden Luftzuführungsöffnung 19 über das Luftzuführungsrohr 19 zum rohrförmigen Kanal aufgeweitet werden, was durch Betätigung des Ventilsteuerteils 11e der externen Einrichtung 11 erfolgt, so daß der Sender/Empfänger 14b zwecks Betätigung des Ventils 14e vom externen Senderteil 11d gesendete elektromagnetische Betätigungssignale empfängt, so wird der Abstand zwischen dem ersten oder zweiten harten Teil 12 und der Innenwand des rohrförmigen Kanals groß und es wird möglich, die Innenwand des rohrförmigen Kanals zu beobachten.
  • Beim Endoskopsystem der oben beschriebenen Art schluckt ein zu untersuchender Patient den stabförmigen Endoskopkörper 10 vollständig. Danach wird er zur graduellen Weiterführung im Verdauungskanal durch Peristaltik ferngesteuert. Soll mit dem Endoskopkörper 10 das Innere des Verdauungskanals, bei spielsweise der Speiseröhre, beobachtet werden, so ist es zweckmäßiger, daß der Patient den Endoskopkörper 10 vom ersten harten Teil 12 her schluckt, wie dies in 5 dargestellt ist. Soll das Innere eines großen inneren Organs, beispielsweise des Magens, mit dem Endoskopkörper 10 betrachtet werden, so ist es zweckmäßiger, daß der Patient diesen vom zweiten harten Teil 16 her schluckt, wie dies in 6 dargestellt ist. Bei Beobachtung der Vater-Papille kann diese mit dem Beobachtungssystem (Frontsicht-Beobachtungssystem) 17 im ersten harten Teil 12 nach 8 nicht klar beobachtet werden, wenn der Patient den Endoskopkörper 10 vom ersten harten Teil 12 her schluckt. Die Vater-Papille kann jedoch mit dem im zweiten harten Teil 16 vorgesehenen Beobachtungssystem (Seitensicht-Beobachtungssystem) 17 klar und leicht beobachtet werden, wenn der Patient den Endoskopkörper 10 vom zweiten harten Teil 16 her schluckt.
  • 9 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des stabförmigen Endoskopkörper 10. Dieser ist gemäß 9 an sich gegenüberliegenden Enden mit zwei Ballons 23 versehen. Der Endoskopkörper 10 kann auch mit lediglich einem Ballon 23 an einem Ende versehen werden. Das zweite Ausführungsbeispiel des Endoskopkörpers 10 ist im wesentlichen identisch mit dem ersten Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme, daß es mit den Ballons 23 versehen ist. Die Ballons 23 können durch Einleitung von komprimierter Luft aus dem Tank 14f für komprimierte Luft aufgeblasen werden, wobei der Ventilsteuerteil 11e der externen Einrichtung 11 betätigt wird und der Sender/Empfänger 14b zur Betätigung des Ventils 14e elektromagnetische Betätigungssignale vom externen Senderteil 11d aufnimmt. Befindet sich beispielsweise das zweite Ausführungsbeispiel des stabförmigen Endoskopkörpers 10 in einer rohrförmigen Körperhöhle, so wird der Abstand zwischen dem harten Teil 12 und der Innenwand der rohrförmigen Körperhöhle groß, wenn der am vorderen Ende vorgesehene Ballon 23 aufgeblasen wird, wodurch die Innenwand der rohrförmigen Körperhöhle leicht beobachtet werden kann (siehe 10). Wird andererseits der am hinteren Ende des stabförmigen Endoskopkörpers 10 vorgesehene Ballon 23 aufgeblasen, so kann der stabförmige Endoskopkörper 10 stabil in einer gewünschten Stellung gemäß 11 gehalten werden, so daß der innere Zielbereich durch Betätigung des ersten Biegeabschnitts 13 leicht beobachtet werden kann.
  • Die 12 bis 17 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel des stabförmigen Endoskopkörpers 10. Dieser besitzt einen ersten harten Teil (unbiegbarer Teil) 12, einen ersten Biegeabschnitt 13, einen ersten flexiblen Abschnitt 14, einen zweiten Biegeabschnitt 15, einen zweiten flexiblen Abschnitt 26, einen dritten Biegeabschnitt 24 und einen zweiten harten Teil (unbiegbaren Teil) 16 in dieser Reihenfolge vom vorderen Ende aus (das linke Ende in 12). Der erste und zweite flexible Abschnitt 14 und 16 sowie der entsprechende damit verbundene erste, zweite und dritte Biegeabschnitt 13, 15 und 24 bilden jeweils einen biegbaren Teil. Der stabförmige Endoskopkörper 10 ist vollständig mit einer elastischen Abdeckung 29 bedeckt, deren Außenfläche glatt und gut gleitend ist (siehe 26). Der erste und zweite harte Teil 12 und 16 ist aus einem harten Material (beispielsweise einem harten Kunststoff) hergestellt, das makroskopisch nicht deformierbar ist. Der erste und zweite flexible Abschnitt 14 und 26 ist bei Einführung in eine Körperhöhle in der Form eines Verdauungstrakts biegbar.
  • Die harten Teile 12 und 16 enthalten jeweils ein Beobachtungssystem 17, ein Beleuchtungsfenster 18 und eine Luftzuführungsöffnung 19. Die Beobachtungssysteme 17 enthalten jeweils ein optisches Objektivsystem 17a und einen CCD-Bildsensor 17b. Im ersten flexiblen Abschnitt 14 ist eine Verstärkerschaltung 14a, ein Sender/Empfänger 14b, eine Stromversorgungseinrichtung 14c, eine Steuerschaltung 14d und ein Mikrowellenempfänger 14h vorgesehen. Die CCD-Bildsensoren 17b sind über eine entsprechende Signalleitung 20 mit der Verstärkerschaltung 14a verbunden. Die Verstärkerschaltung 14a ist mit dem Sender/Empfänger 14b verbunden, welcher im ersten flexiblen Abschnitt 14 angeordnet ist. Die harten Teile 12 und 16 enthalten jeweils eine am entsprechenden Beleuchtungsfenster 18 befestigte LED (Lichtemitter) 18a. Diese LED's 18a sind über die entsprechende Signalleitung 20 mit der Steuerschaltung 14d verbunden (siehe 13).
  • Im zweiten flexiblen Abschnitt 26 sind ein Behälter 14f für komprimierte Luft und ein Wasserbehälter 14g vorgesehen, welche jeweils ein Ventil 14e besitzen. Die Luftzuführungsöffnungen 19 sind mit dem äußeren Ende eines entsprechenden Luftzuführungsrohrs 21 verbunden. Das innere Ende der Luftzuführungsrohre 21 ist mit dem entsprechenden Ventil 14e verbunden. Die Ventile 14e werden durch die Steuerschaltung 14d geöffnet oder geschlossen. Die Stromversorgungseinrichtung 14c ist mit dem Sender/Empfänger 14b und der Steuerschaltung 14d verbunden. Sie wandelt ein vom Mikrowellenempfänger 14h empfangenes Mikrowellensignal in einen elektrischen Strom für den Sender/Empfänger 14b und die Steuerschaltung 14d um. Das vom Mikrowellenempfänger 14h empfangene Mikrowellensignal wird von der externen Einrichtung 11 gesendet.
  • 26 zeigt einen Teil eines ersten Ausführungsbeispiels des ersten, zweiten und dritten Biegeabschnitts 13, 15 und 24 in dem Fall, in dem sie in einer einzigen Ebene biegbar sind. Dieses erste Ausführungsbeispiel der Biegeabschnitte besitzen eine Gliederfolge von Ringverbindungen 27. Benachbarte Ringverbindungen 27 sind mittels einer Achse 27a so miteinander verbunden, daß sie jeweils um diese rotieren können. Alle Achsen 27a verlaufen parallel zueinander und liegen daher in einer gemeinsamen Ebene. Die so ausgebildete Gliederfolge von Ringverbindungen 27 ist von einem Stahldrahtrohr 28 umgeben. Dieses Stahldrahtrohr 28 ist seinerseits mit der oben genannten elastischen Abdeckung 29 abgedeckt. Der erste, zweite und dritte Biegeabschnitt 13, 15 und 24 ist in bezug auf den ersten und zweiten flexiblen Abschnitt 14 und 26 biegbar und flexibler und biegbarer als dieser.
  • Der zweite und der dritte Biegeabschnitt 15 und 24 wird zwecks Biegung so wie der erste Biegeabschnitt 13 gesteuert. Der stabförmige Endoskopkörper 10 enthält eine weitere Vielzahl von biegbaren Antriebsdrähten 22a (zwei Drähte, wenn der zweite Biegeabschnitt lediglich in einer einzigen Ebene biegsam sein soll, oder vier Antriebsdrähte, wenn der Biegeabschnitt 15 in zwei aufeinander senkrecht stehenden Ebenen biegbar sein soll) für den zweiten und dritten Biegeabschnitt 15 und 24 (siehe 14). Die Struktur des Mechanismus zum Antrieb des ersten Biegeabschnitts 13 unter Verwendung der Antriebsdrähte 22a ist im wesentlichen identisch mit demjenigen zum Antrieb des zweiten und dritten Biegeabschnitts 15 und 24 mit der Ausnahme, daß die Spitzen der Antriebsdrähte 22a zur Betätigung des zweiten Biegeabschnitts 15 am zweiten flexiblen Abschnitt 26, die Spitzen der Antriebsdrähte 22a zur Betätigung des dritten Biegeabschnitts 24 am zweiten harten Teil 16 und die Spitzen der Antriebsdrähte 22a zur Betätigung des ersten Biegeabschnitts 13 am ersten harten Teil 12 befestigt sind.
  • Da beim dritten Ausführungsbeispiel des stabförmigen Endoskopkörpers 10 der zweite Biegeabschnitt 15 zwischen dem ersten und dem zweiten flexiblen Abschnitt 14 und 26 angeordnet ist, wobei der zweite Biegeabschnitt 15 flexibler und biegbarer als der erste und der zweite flexible Abschnitt 14 und 26 ist, kann der stabförmige Endoskopkörper 10 leicht in einen rohrförmigen Kanal eines inneren Organs, beispielsweise des Dickdarms, eingeführt werden (siehe 16). Gemäß 17 kann das im zweiten harten Teil 16 vorgesehene Seitensicht-Beobachtungssystem blinde Flecken des im ersten harten Teils 12 vorgesehenen Frontsicht-Beobachtungssystem kompensieren, wodurch es möglich wird, den inneren Körperzielbereich zuverlässig und genau zu beobachten.
  • Die 18 bis 20 zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel des stabförmigen Endoskopkörpers 10. Dieser Endoskopkörper 10 besitzt einen ersten harten Teil 12, einen Biegeabschnitt 25 und einen zweiten harten Teil 16 in dieser Reihenfolge vom vorderen Ende her (das linke Ende in 18). Der erste und der zweite harte Teil 12 und 16 sind aus einem harten Material (beispielsweise einem harten Kunststoff) hergestellt, das makroskopisch nicht deformierbar ist. Am Außenumfang des Biegeabschnitts 25 ist ein biegsames und flexibles Rohr, wie beispielsweise ein Stahldrahtrohr, vorgesehen, so daß der gesamte Biegeabschnitt 25 biegbar ist. Im ersten harten Teil 12 ist ein Beobachtungssystem (Frontsicht-Beobachtungssystem) 17 und im zweiten harten Teil 16 ein Beobachtungssystem (Seitensicht-Beobachtungssystem) 17 vorgesehen. Wie beim ersten Ausführungsbeispiel des stabförmigen Endoskopkörpers 10 kann in diesem eine Vielzahl von biegbaren Antriebsdrähten 22a (zwei Antriebsdrähte, wenn der Biegeabschnitt 25 lediglich in einer einzigen Ebene biegbar sein soll, oder vier Antriebsdrähte, wenn der Biegeabschnitt 25 in zwei aufeinander senkrecht stehenden Ebenen biegbar sein soll) vorgesehen, um ihn zwecks Biegung in der in 20 dargestellten Weise zu betätigen.
  • Die 21 und 22 zeigen ein fünftes Ausführungsbeispiel des stabförmigen Endoskopkörpers 10. Dieses fünfte Ausführungsbeispiel ist im wesentlichen identisch mit dem vierten Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme, daß beim fünften Ausführungsbeispiel eine erste Vielzahl von Antriebsdrähten 22a zur Betätigung der vorderen Hälfte des Endoskopkörpers 10 (die linke Hälfte in 21) eine zweite Vielzahl von Antriebsdrähten 22a zur Betätigung der hinteren Hälfte des Endoskopkörpers 10 (die rechte Hälfte in 21) sowie zwei Heizeinrichtungen 22b vorgesehen sind. Die äußeren und inneren Enden der ersten Vielzahl von Antriebsdrähten 22a sind am ersten harten Teil 12 und an der Heizeinrichtung 22b (die rechten Heizeinrichtungen 22b in 21) befestigt, während die äußeren und inneren Enden der zweiten Vielzahl von Antriebsdrähten 22a am zweiten harten Teil und der zweiten Heizeinrichtung 22b (die linken Heizeinrichtungen 22b in 21) befestigt sind. Bei dieser Struktur kann die vordere Hälfte des Endoskopkörpers 10 so betätigt werden, daß sie sich unabhängig von der hinteren Hälfte biegt. Dies gilt ebenso umgekehrt. Die vordere und die hintere Hälfte des Endoskopkörpers 10 kann so betätigt werden, daß sie sich in der gleichen Richtung gemäß 20 oder in entgegengesetzten Richtungen gemäß 22 biegen. Damit wird es leichter, den Endoskopkörper 10 in einen kompliziert gekrümmten rohrförmigen Körperkanal einzuführen (siehe 7 und 8), und es wird möglich, den inneren Körperzielbereich sorgfältig zu beobachten (siehe 23 und 24).
  • Die Stromversorgungseinrichtung 14c des stabförmigen Endoskopkörpers 10 kann zur Vereinfachung der Struktur des Endoskopsystems durch eine eingebaute Batterie ersetzt werden.
  • Da sich der stabförmige Endoskopkörper beim erfindungsgemäßen vollständig schluckbaren Endoskopsystems ohne Kabel oder Drähte, welche ihn mit der externen Einrichtung verbinden, vollständig in einer Körperhöhle befindet, kann ein Patient schmerzfrei untersucht werden, selbst wenn der Endoskopkörper lange in seinem Körper verbleibt. Da darüber hinaus ein innerer Körperzielbereich aus mehr als einer Richtung beobachtet werden kann, ist er mit wenigen blinden Flecken leicht und genau zu beobachten.

Claims (16)

  1. Vollständig schluckbares Endoskopsystem mit einem stabförmigen Endoskopkörper (10), welcher von einem zu untersuchenden Patienten zur Einführung in eine Körperhöhle vollständig geschluckt werden kann und welcher wenigstens einen an einer Krümmung der Körperhöhle biegbaren Teil besitzt; und einer getrennt vom stabförmigen Endoskopkörper vorgesehenen externen Einrichtung (11) ohne mechanische Verbindung mit diesem; wobei der stabförmige Endoskopkörper (10) wenigstens einen Lichtemitter (18a), wenigstens zwei Beobachtungssysteme (17), einen Sender (14b) zur Aussendung eines elektromagnetischen Signals, das ein durch die Beobachtungssysteme (17) erzeugtes Bild führt, sowie eine Stromversorgungseinrichtung (14c) enthält; und wobei die externe Einrichtung (11) einen Empfänger (11a) zur Aufnahme des das Bild führenden elektromagnetischen Signals enthält, wobei der biegbare Teil mindestens einen Biegeabschnitt (13, 15, 24) umfaßt, der durch die externe Einrichtung (11) ferngesteuert derart aktiv biegbar ist, daß der Lichtemitter (18a) und das Beobachtungssystem (17) in eine vorbestimmte Richtung weisen, und mindestens einen flexiblen Abschnitt (14, 26), der lediglich passiv durch eine externe Kraft beweglich ist, wobei der Biegeabschnitt (13, 15, 24) flexibler ist als der flexible Abschnitt (14, 26).
  2. Endoskopsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lichtemitter (18a) und ein Beobachtungssystem (17) an einem Ende des stabförmigen Endoskopkörpers (10) vorgesehen sind; und ein weiterer Lichtemitter (18a) und ein weiteres Beobachtungssystem (17) am anderen Ende des stabförmigen Endoskopkörpers (10) vorgesehen sind.
  3. Endoskopsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Beobachtungssysteme (17) Frontsicht-Beobachtungssysteme zur Betrachtung von der Vorderseite an einem Ende des stabförmigen Endoskopkörpers (19) her sind.
  4. Endoskopsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Beobachtungssystem (17) ein Frontsicht-Beobachtungssystem zur Betrachtung vom vorderen Ende des stabförmigen Endoskopkörpers her ist; und das andere Beobachtungssystem (17) ein Seitensicht-Beobachtungssystem zur Betrachtung von der Seite des stabförmigen Endoskopkörpers her ist.
  5. Endoskopsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der stabförmige Endoskopkörper eine ferngesteuerte Antriebseinrichtung (22a, 22b, 14b) enthält, welche ein von der externen Einrichtung (11) übertragenes elektromagnetisches Betätigungssignal aufnimmt, um den Biegeabschnitt (13, 15, 24) in Abhängigkeit davon zu biegen; und die externe Einrichtung (11) einen Betätigungsabschnitt (11c) enthält, welcher betätigt wird, um das elektromagnetische Betätigungssignal auf die elektromagnetisch ferngesteuerte Antriebseinrichtung (22a, 22b, 14b) zu übertragen.
  6. Endoskopsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der biegbare Teil eine Vielzahl von Biegeabschnitten (13, 15, 24) an unterschiedlichen Stellen in Längsrichtung des stabförmigen Endoskopkörpers (19) enthält.
  7. Endoskopsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetisch fernsteuerbare Antriebseinrichtung (22a, 22b, 14b) eine Vielzahl von Antriebsdrähten (22a) aus einer Formgedächtnislegierung und eine Heizeinrichtung (22b), welche die Vielzahl von Antriebsdrähten zwecks Biegung des Biegeabschnitts (13, 15, 24) erwärmt, enthält.
  8. Endoskopsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgungseinrichtung (14c) eine eingebaute Batterie ist.
  9. Endoskopsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die externe Einrichtung (11) einen Mikrowellensender (11f) zur Übertragung eines Mikrowellensignals auf den stabförmigen Endoskopkörper (10) enthält; und die Stromversorgungseinrichtung (14c) das Mikrowellensignal in einen elektrischen Strom für den stabförmigen Endoskopkörper (10) umwandelt.
  10. Endoskopsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beobachtungssysteme (17) jeweils ein optisches Objektivsystem (17a) und einen CCD-Bildsensor (17b) enthalten.
  11. Endoskopsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die externe Einrichtung (11) einen Monitor (11b) enthält, welcher das Bild visuell anzeigt.
  12. Vollständig schluckbares Endoskopsystem mit einem stabförmigen Endoskopkörper (10), der wenigstens einen Biegeabschnitt (13, 15, 24), wenigstens einen mit diesem verbundenen flexiblen Abschnitt (14, 26), wenigstens zwei Lichtemitter (18a), welche wenigstens zwei Bildaufnahmeeinrichtungen (17) entsprechen, die ein Bild eines durch den entsprechenden Lichtemitter (18a) beleuchteten inneren Zielbereiches aufnehmen, sowie einen Sender (14b) zur Übertragung eines elektromagnetischen Signals, welches das durch die Bildaufnahmeeinrichtungen (17) aufgenommene Bild führt, enthält; und einer Fernsteuerung zur Betätigung des Biegeabschnitts (13, 15, 24), wobei der flexible Abschnitt (14, 26) lediglich passiv durch eine externe Kraft beweglich ist und der Biegeabschnitt (13, 15, 24) flexibler ist als der flexible Abschnitt.
  13. Endoskopsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der stabförmige Endoskopkörper (10) einen an einem Ende befestigten ersten harten Teil (12) besitzt, und ein Lichtemitter (18a) und eine Bildaufnahmeeinrichtung (17) am ersten harten Teil (12) befestigt sind.
  14. Endoskopsystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der stabförmige Endoskopkörper (10) einen zweiten an seinem anderen Ende befestigten harten Teil (16) besitzt; und der andere Lichtemitter (18a) und die andere Bildaufnahmeeinrichtung (17) am zweiten harten Teil (16) befestigt sind.
  15. Endoskopsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Fernsteuerung (11) einen Monitor (11b) und einen Empfänger (11a) zur Aufnahme des elektromagnetischen Signals zwecks Anzeige des Bildes auf den Monitor (11b) enthält.
  16. Endoskopsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Fernsteuerung (11) einen weiteren Sender (11f) zur Übertragung eines Mikrowellensignals auf den stabförmigen Endoskopkörper (10) besitzt und der stabförmige Endoskopkörper (10) eine Stromversorgungseinrichtung (14c) enthält, welche das Mikrowellensignal aufnimmt und es in einen elektrischen Strom für den stabförmigen Endoskopkörper (10) umwandelt.
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