DE60028014T2

DE60028014T2 - Steuerbare endoskophülle

Info

Publication number: DE60028014T2
Application number: DE60028014T
Authority: DE
Inventors: Ronald Holliston ADAMS; Michael Bolton BANIK; Charles Pelham PUGSLEY
Original assignee: Boston Scientific Ltd Barbados
Current assignee: Boston Scientific Ltd Barbados
Priority date: 1999-03-12
Filing date: 2000-03-09
Publication date: 2006-12-21
Anticipated expiration: 2020-03-10
Also published as: US20060264705A1; IL145379A0; US20010000040A1; WO2000054653A1; US8444551B2; IL145379A; CA2364059A1; EP1161174B1; US6179776B1; DE60028014D1; US6761685B2; US7070559B2; US20040111009A1; US20110257479A1; US9289111B2; US20130237760A1; US7951072B2; EP1161174A1; AU2821400A; JP2002538873A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Endoskopvorrichtungen und insbesondere auf eine Umhüllung, außen an einem Endoskop, welche Arbeitskanäle einschließt, in der Lage zu einer steuerbare Ablenkung an ihren distalen Enden.
Hintergrund der verwandten Technik
Ein Endoskop ist ein flexibles medizinisches Gerät zum Einführen in einen Körperdurchgang oder -hohlraum, welches es einem Bediener ermöglicht, welcher sich an einem entfernten äußeren Ort befindet, bestimmte chirurgische Vorgänge an einer Stelle im Inneren eines Körpers eines Patienten auszuführen. Im Allgemeinen schließt ein Endoskop ein längliches flexibles röhrenförmiges Element ein, welches z.B. ausgestattet ist mit einer miniaturisierten Sichteinrichtung, einer Beleuchtungseinrichtung und Arbeitskanälen. Das Endoskop weist ein proximales Ende auf, welches außerhalb des Patienten verbleibt, und ein distales Ende, welches eine Endoskopspitze aufweist zum Einführen in einen Körperhohlraum des Patienten.
Ein typisches Endoskop 10 ist in 1 dargestellt. Eine Beleuchtungsvorrichtung des Endoskops 10 schließt typischerweise ein Objektiv 16 an einer Spitze 14 des Endoskops ein. Das Objektiv 16 ist in der Nähe einer Sichtvorrichtung 17 positioniert. Licht tritt von dem Objektiv 16 aus, um es der Sichtvorrichtung 17 zu ermöglichen, Bilder im Körperhohlraum aufzunehmen und elektrisch oder optisch die Bilder durch einen röhrenförmigen Körper 13 des Endoskops 10 für eine Anzeige auf einem externen Bildschirm zu übertragen. Sobald er die übertragenen Bilder sieht, kann der Bediener des Endoskops ein oder mehrere chirurgische Instrumente durch Arbeitskanäle 18, 20 einführen, um einen endoskopischen Vorgang an der Stelle des inneren Körperhohlraums auszuführen. Diese endoskopischen Vorgänge können z.B. Schlingenresektionen, Injektionen oder Biopsien von speziellen inneren Bereichen des Körpers des Patienten einschließen.
Oft erfordern diese endoskopischen Vorgänge die Verwendung von mehreren endoskopischen Instrumenten, welche in Zusammenwirkung arbeiten, wobei jedes Instrument eingeführt ist durch einen separaten Arbeitskanal. Da diese Instrumente in Zusammenwirkung arbeiten, ist deren Manövrierbarkeit an der Spitze des Endoskops kritisch für den Erfolg der chirurgischen Behandlung. Aber diese Manövrierbarkeit ist durch die Durchmesserbeschränkungen der Endoskopspitze begrenzt, welche wiederum diktiert wird durch die besonderen Körperhohlraumabmessungen des Patienten. Endoskopgestaltungen sind hervorgebracht worden, um den Durchmesser der Endoskopspitze zu minimieren, um das Unbehagen, welches vom Patienten wahrgenommen wird, zu verringern. Diese Gestaltungen haben es jedoch nicht erreicht, die Manövrierbarkeit von therapeutischen Vorrichtungen an der Endoskopspitze zu maximieren. Zum Beispiel bleibt der Arbeitskanal eines herkömmlichen Endoskops mit dem Endoskop koexistent und bietet keine unabhängige Bewegung in Bezug auf das Endoskop. Solch eine Beschränkung beeinträchtigt die Manövrierbarkeit von chirurgischen Instrumenten am Ort einer Operation, da sie darauf eingeschränkt sind der Bewegung des Endoskops zu folgen.
Wiederum mit Bezug auf 1 sind Arbeitskanäle 18, 20 des Endoskops 10 innen im Endoskop 10 angeordnet, positioniert in großer Nähe zueinander und in dem Endoskop befestigt ohne unabhängige Mobilität. Im Wesentlichen bieten die Arbeitskanäle 18, 20 lediglich einen Durchgang für die chirurgischen Instrumente, um die Endoskopspitze 14 zu erreichen. Da die Arbeitskanäle 18, 20 fest und in solch großer Nähe zueinander lokalisiert sind, hat der Endoskopbenutzer einen begrenzten Bewegungsspielraum über die chirurgischen Instrumente an dem Ort der Operation. Diese begrenzte Mobilität behindert nicht nur das Zusammenwirken zwischen mehreren chirurgischen Instrumenten, sondern verhindert auch die Möglichkeit zur Verbesserung in Richtung von komplexeren endoskopischen Eingriffen.
Die US 4 697 576 offenbart eine Seitensicht-Endoskopvorrichtung, welche ein Videoendoskop einschließt, das eine Einführröhre aufweist mit einem Endoskopkopf an einem distalen Ende, wobei der Kopf eine Längsachse aufweist. Der Kopf weist eine äußere Hülle auf, welche mit einem Ausschnitt ausgebildet ist. Ein Paar von Biopsiezangen ist in einem Biopsiekanal innerhalb des Kopfes positioniert und sie sind dort entlang bewegbar. Der Kopf beherbergt auch einen prismenförmigen Heber, welche eine gekrümmte Tasche aufweist, angepasst, um die Zangen in eine Richtung normal zu der der Längsachse zu führen. Ein Steuerkabel ist angebracht an den Heber und kann so manipuliert werden, um den Heber zu veranlassen, sich um einen Schwenkarm zu drehen. Ein distales Ende des Kabels ist aufgenommen innerhalb einer Hülle und tritt durch eine Öffnung in eine feste Wand der Hülle durch. Die Hülle ist vergrößert zur Wand mittels eines Auflagematerials an ihrer Verbindung mit einem Nippel. Die Hülle erstreckt sich distal von der Wand und ist an dem Kabel angebracht mittels eines zweiten Nippels. Eine feine Drahtfeder ist zwischen dem Kabel und der Hülle positioniert.
Die US 5 383 849 offenbart eine Kannulationsvorrichtung (engl.: cannulation device) zur Verwendung in einem Endoskop, einen Kannulator aufweisend, welcher einen darin angeordneten flachen Draht aufweist. Der Kannulator weist einen Zwischenabschnitt auf, welcher gerade und flexible ist und eine Längsachse definiert. Ein verjüngter distaler Spitzenabschnitt ist so angeformt, dass er weg von der Längsachse und der normalen medialen Richtung relativ zu einem Endoskop vorgespannt ist. Falls sich der flache Draht so weit wie der distale Spitzenabschnitt erstreckt, kann er dann verdrillt sein, um mit der Krümmung des distalen Spitzenabschnitts übereinzustimmen. Alternativ kann sich der flache Draht nicht so weit wie der distale Spitzenabschnitt erstrecken. Der Kannulator weist ein ers tes Kannulationslumen von kreisförmigem Querschnitt auf, sich von einem proximalen Ende des Kannulators zu dem distalen Spitzenabschnitt erstreckend. Der flache Draht ist befestigt bezüglich dem Kannulator.
Die DE 42 28 459 A offenbart eine Vorrichtung zum Ausdehnen und Ablenken eines Endoskopwerkzeugs. Das Werkzeug ist angeordnet innerhalb einer gekrümmte Röhre und die gekrümmte Röhre ist umgeben von einer zweiten Röhre. Wenn das Werkzeug ausgefahren ist, wird die zweite Röhre entlang der gekrümmten Röhre vorgeschoben durch Aufbringung einer Spannung auf Fäden. Die gekrümmte Röhre lenkt die zweite Röhre ab und somit wird das Werkzeug, welches innerhalb der Röhren angeordnet ist, in die gleiche Richtung abgelenkt.
Die EP 0 667 126 A offenbart eine Abtragevorrichtung, welche eine Abtragekanüle aufweist, die einen Steuergriff hat. Der Steuergriff weist einen manuellen Steuerknüppel auf zum Ausfahren einer RF-Komponente eines Styletzusammenbaus, einen Steuerknopf zum Steuern des Styletzusammenbaus und einen Kanülenspitzen-Ausfahrhebel, angebracht, um eine Spitze der Kanüle auszufahren. Die Spitze weist eine flexible Röhre auf, durch welche der Styletzusammenbau vorgeschoben werden kann. Das Stylet schließt eine RF-Elektrode und ein Thermoelement ein, und es ist umgeben von einer isolierenden Hülle. Die Kanüle schließt eine Drehröhre ein, umgeben von einem Schrumpfschlauch, und sie ist versehen mit einem flexiblen Abschnitt und weist eine Vielzahl von longitudinal beabstandeten radialen Schlitzen auf. Die Schlitze erstrecken sich radial den ganzen Weg durch die Röhre mit Ausnahme eines Hauptteils. Das Hauptteil stellt sicher, dass die Spitze der Vorrichtung in eine Richtung normal zum Hauptteil abgelenkt wird. Eine Schraubenfeder, enthalten in einer Folie, vorgesehen in dem flexiblen Abschnitt, gestattet eine Ausdehnung der Kanüle. Ein Zugdraht ist angebracht an der flexiblen Röhre an einem distalen Ende der Drehröhre, so dass, wenn eine Spannung auf den Zugdraht aufgebracht wird, die Spitze der Kanüle von einer Längsachse abgelenkt wird.
Folglich besteht ein Bedarf nach einer Endoskopvorrichtung mit Arbeitskanälen, welche zusätzlich zum Vorsehen eines Durchgangs für chirurgische Instrumente die Mobilität der chirurgischen Instrumente am Ort der Operation optimiert, während die erforderlichen Abmessungsbeschränkungen beibehalten werden, um eine Bewegung der Endoskopvorrichtung durch Körperhohlräume des Patienten zu ermöglichen.
Die Vorteile und der Zweck der Erfindung sind zum Teil in der Beschreibung dargelegt, welche folgt, und zum Teil werden sie aus der Beschreibung deutlich oder sie können vermittelt werden durch Anwendung der Erfindung.
Die steuerbare Endoskopumhüllung der vorliegenden Erfindung schließt ein eine flexible lang gestreckte Umhüllung zum Umschließen eines Endoskops.
Die flexible Umhüllung enthält mindestens ein bewegliches flexibles Lumen, welches sich beweglich innerhalb der Umhüllung und benachbart zum Endoskop erstreckt, um dem mindestens einen Lumen zu ermöglichen, sich im Verhältnis zum Endoskop und der Umhüllung und über eine distale Spitze des Endoskops hinaus zu bewegen, wobei das mindestens eine Lumen ein ablenkbares distales Ende hat und einen Kanal für die Einführung von chirurgischen Instrumenten schafft;
eine Steuervorrichtung, die mit dem mindestens einen flexiblen Lumen gekoppelt ist, zum Steuern der Ablenkung des distalen Endes des mindestens einen Lumens;
wobei die Steuervorrichtung ein Drahtelement aufweist, welches im Verhältnis zu dem mindestens einen Lumen bewegbar ist, wobei das Drahtelement einen natürlichen abgelenkten Zustand und ein elastisches Gedächtnis hat, welches das Drahtelement in den natürlichen abgelenkten Zustand dreht, wenn das Drahtelement sich über die distale Spitze des Endoskops hinaus erstreckt.
Das distale Ende des mindestens einen Lumens wird abgelenkt in Antwort auf die Ablenkung des distalen Endes des Drahtelements.
In einem anderen Aspekt schließt die Steuervorrichtung ein Versteifungselement ein, angeordnet entlang der Außenseite des Lumens und angrenzend an das Endoskop. Das Lumen schließt weiter eine ablenkbare Lumenspitze ein, welche einen natürlichen abgelenkten Zustand und ein elastisches Gedächtnis hat. Das Material des Versteifungselements besitzt ausreichende Steifigkeit, um nur das elastische Gedächtnis der Lumenspitze zu behindern. Die Lumenspitze, sobald sie sich über das Versteifungselement hinaus erstreckt, kehrt in ihre ursprüngliche abgelenkte Position zurück, somit das distale Ende des Lumens veranlassend, abgelenkt zu sein.
In einer anderen Vorrichtung schließt die Steuervorrichtung eine flexible Verlängerung ein, angeordnet an dem Lumen an einem distalen Ende. Die flexible Verlängerung schließt an eine flexibles, sich lang erstreckenden Element, welches sich entlang dem Lumen vom proximalen zum distalen Ende des Lumens erstreckt, an. Das lang gestreckte Element schließt exzentrisch an der flexiblen Verlängerung an. Das proximale Ziehen des lang gestreckten Elements verkürzt die entsprechende Länge des lang gestreckten Elements, welches exzentrisch an der flexiblen Verlängerung anschließt, und bewirkt, dass die flexible Verlängerung abgelenkt ist. In Antwort auf diese Ablenkung wird das distale Ende des Lumens abgelenkt.
Eine andere Endoskopvorrichtung schließt weiter ein Drahtelement ein, welches einen natürlichen abgelenkten Zustand wie auch ein elastisches Gedächtnis aufweist und angrenzend an das Lumen angeordnet ist. Für eine solche Endoskopvorrichtung schließt der Ablenkschritt ein Ausdehnen des Drahtelements über die distale Spitze des Endoskops hinaus ein.
In einer anderen Vorrichtung schließt die Endoskopvorrichtung ein Lumen ein, welches einen natürlichen abgelenkten Zustand und ein elastisches Gedächtnis an dem distalen Ende aufweist. Für eine solche Endoskopvorrichtung schließt der Ablenkschritt ein Ausdehnen eines Versteifungselements über die distale Spitze des Endoskops hinaus ein, wobei das Versteifungselement das distale Ende des Lumens daran hindert, seinen natürlichen abgelenkten Zustand beizubehalten.
In noch einer anderen Vorrichtung schließt die Endoskopvorrichtung ein lang gestrecktes Element ein, angeordnet an dem Lumen und exzentrisch angebracht an eine flexible Verlängerung. Das lang gestreckte Element erstreckt sich von einem proximalen Ende des Lumens zu einem Punkt in der Nähe des distalen Endes des Lumens und die flexible Verlängerung sitzt an dem distalen Ende des Lumens. Für eine solche Endoskopvorrichtung schließt der Ablenkschritt ein Zurückziehen des lang gestreckten Elements von dem proximalen Ende ein, um das distale Ende des lang gestreckten Elements zu verkürzen und die flexible Verlängerung abzulenken.
Es soll verstanden werden, dass sowohl die vorangegangene allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und nur erklärend sind und die Erfindung, wie sie beansprucht ist, nicht beschränken.
Die beigefügten Zeichnungen, welche enthalten sind und einen Teil dieser Beschreibung bilden, stellen eine oder mehrere Ausführungsform(en) der Erfindung dar, und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erläutern. In den Zeichnungen ist
1 eine teilweise perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Endoskops;
2 eine teilweise perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer steuerbaren Endoskopumhüllung gemäß der vorliegenden Erfindung;
3 eine Querschnittansicht entlang der Linie II-II der 2;
4 eine teilweise perspektivische Ansicht einer zweiten steuerbaren Endoskopumhüllung;
5 eine Querschnittansicht entlang der Linie IV-IV der 4;
6 eine Querschnittansicht ähnlich zu der der 5, aber eine Variante der zweiten Ausführungsform zeigend;
6A eine auseinander gezogene Querschnittansicht des Bereichs A der 6;
7 eine teilweise perspektivische Ansicht einer dritten steuerbaren Endoskopumhüllung;
8 eine Querschnittansicht entlang der Linie VII-VII der 7;
9 eine Querschnittansicht entlang der Linie VIII-VIII der 7;
10 eine teilweise perspektivische Ansicht einer dritten Umhüllung, die die Verlängerung des Lumens über die distale Spitze des Endoskops hinaus zeigt;
11 eine Querschnittansicht entlang der Linie X-X der 10;
12 eine Querschnittansicht entlang der Linie X-X der 10, die die Ablenkung des distalen Endes des Lumens zeigt;
13 eine Seitenansicht eines kreisförmigen Verbindungselements, wie es in der dritten steuerbaren Endoskopumhüllung enthalten ist;
14 eine Endansicht eines weiblichen aufnehmenden Endes des kreisförmigen Verbindungselements der 13; und
15 eine Endansicht eines männlichen Endes des kreisförmigen Verbindungselements der 13.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nun wird im Detail Bezug genommen werden auf die momentan bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, von denen Beispiele in den angefügten Zeichnungen dargestellt sind.
Wo immer möglich werden gleiche Bezugszeichen durch die Zeichnungen hindurch verwendet, um auf gleiche oder ähnliche Teile Bezug zu nehmen.
Die vorliegende Erfindung ist gerichtet auf eine steuerbare Umhüllung zur Benutzung mit einem Endoskop. Die Umhüllung umschließt das Endoskop und weist ein ablenkbares distales Ende auf. Die Umhüllung schließt ferner zumindest ein Lumen und bevorzugt eine Mehrzahl von Lumen ein, welche(s) sich innerhalb der Umhüllung und entlang der Außenseite des Endoskops erstreckt erstrecken. Während einer Operation an einer chirurgischen Stelle sind endoskopische Instrumente in die Lumen eingefügt, um eine chirurgische Operation auszuführen. Da die Lumen entlang der Außenseite des Endoskops angeordnet sind, können Arbeitskanäle im Inneren des Endoskops weggelassen werden, um den Durchmesser des Endoskops zu verringern. Durch eine Positionierung der Lumen entlang der Außenseite des Endoskops kann die Gesamtquerschnittabmessung der Endoskopvorrichtung verringert werden, so dass die Manövrierbarkeit der Endoskopvorrichtung durch die Operationskanäle des Patienten optimiert wird.
Das distale Ende der Lumen gemäß der vorliegenden Erfindung kann gesteuert werden, indem es über die Spitze des Endoskops hinaus sich erstreckt und durch eine Steuervorrichtung kann es abgelenkt werden. Die Steuervorrichtung ist mit dem distalen Ende des Lumens verbunden und steuert die distale Endablenkung des Lumens. Das heißt, die Umhüllung optimiert die Mobilität der gesamten Vorrichtung, einschließlich des Endoskops, durch die Arbeitskanäle. Die Lumen erhöhen auch die Manövrierbarkeit von chirurgischen Instrumenten am Operationsort, indem sie erlauben, dass das distale Ende der Instrumente näher zum Ort zu richten ist und sich unabhängig bewegt bezüglich zueinander in eine Unzahl von Richtungen. Um diese gesteigerte Manövrierbarkeit zu gestatten, ist das Lumen bevorzugt konstruiert aus einem flexiblen Kunststoffmaterial, wie etwa Teflon, Polypropylen, Polytetrafluorethylen, Tetrafluourethylen oder Nylon.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in 2 und 3 gezeigt, umschließt eine steuerbare Endoskopumhüllung 28 ein Endoskop 30. Die Umhüllung 28 schließt Lumen 32, 34 ein, welche sich von einem proximalen Ende 36, erstrecken, welches außerhalb des Endoskops 30 besteht, zu einem distalen Ende 38. Die Umhüllung 28 schließt auch eine zentrale Abdeckung 29 ein, welche sich über den Umfang des Endoskops 30 erstreckt und integral versehen ist mit Schlitzen 31, welche die Lumen 32, 34 abdecken. Die Abdeckungen 29 und 31 und die Lumen 32, 34 sind bevorzugt hergestellt aus einem Material, geeignet zur Einführung in einen menschlichen Körper.
In den 2 und 3 nicht gezeigt sind viele der Details des proximalen Endes der gesamten Endoskopvorrichtung, welche ein Endoskop 30 und eine Umhüllung 28 einschließt. Zum Beispiel schließt das proximale Ende der Endoskopvorrichtung einen herkömmlichen Endoskopproximalgriff ein und es ist konfiguriert, um die Umhüllung der vorliegenden Erfindung aufzunehmen.
Die Lumen 32, 34 stellen Kanäle für die Einführung von chirurgischen Instrumenten bereit. Der Bediener kann die Bewegung der chirurgischen Instrumente am distalen Ende oder einer Operationsstelle steuern durch Manipulieren einer Steuervorrichtung, welche zu beschreiben ist. Die gesteuerte Bewegung der chirurgischen Instrumente rührt her aus der gesteuerten distalen Endablenkung der Wände des Lumens.
Die Fähigkeit, ein distales Ende 38 der Wände der Lumen 32, 34 abzulenken, gibt dem Bediener eine erhöhte Kontrolle über die chirurgischen Instrumente an dem Arbeitsbereich. Das Lumen 32, 34 ist allgemein gestaltet, um medizinische Instrumente aufzunehmen, und sie sind angeordnet an verschiedenen Orten um den Umfang des Endoskops 30. Obwohl die in 2 gezeigte bevorzugte Ausführungsform zwei Lumen 32, 34 einschließt, soll verstanden werden, dass eine steuerbare Endoskopumhüllung gemäß der vorliegenden Erfindung jegliche Anzahl von Lumen einschließen kann, positioniert um den Umfang des Endoskops. Bevorzugt sind die Lumen gleichmäßig um ein Endoskop 30 beabstandet, um der Bedienperson den größten Bereich an Bewegung am Arbeitsbereich zu geben. Zum Beispiel sind, wie in 2 dargestellt, die Lumen 32, 34 an gegenüberliegenden Seiten des Endoskopumfangs platziert.
Während eines Einführens der gesamten Endoskopvorrichtung (Endoskop 30 und Umhüllung 28, einschließlich der Lumen 32, 34) in einen Patienten ist das distale Ende 38 der Endoskopvorrichtung allgemein flach. Mit anderen Worten, die distalen Enden des Endoskops 30 und der Umhüllung 28 und deren Lumen 32, 34 enden in im Wesentlichen der gleichen Ebene, um es der Endoskopvorrichtung zu gestatten, durch die Konturen des Körperhohlraums zu laufen, ohne dem Patienten unnötigen Schmerz und Unbehagen zu bescheren. Obwohl ein Einführen der Endoskopvorrichtung mit einem oder mehreren Lumen 32, 34 ausgefahren möglich ist, ist dies nicht bevorzugt, da die ausgefahrenen Lumen 32, 34 das Sichtvermögen der Sichtvorrichtung 27 des Endoskops 30 verdecken oder mit den Seitenwänden des Körperhohlraums zusammenstoßen.
Sobald das distale Ende 38 der Endoskopvorrichtung bei der gewünschten Operationsstelle ankommt, werden die Lumen 32, 34 über die Spitze 40 des Endoskops hinaus geschoben, wie von der Bedienperson gewünscht. Auch wenn sich die Lumen gleichförmig erstrecken können, erstreckt sich jedes Lumen bevorzugt unabhängig, um der Bedienperson des Endoskops eine erhöhte Kontrolle des distalen Endes an der Operationsstelle zu bieten. Wie zuvor erwähnt, sitzt jedes Lumen 32, 34 innerhalb eines Schlitzes 31 der Umhüllung 28, wie am besten in 3 gezeigt, um die gewünschte Ausdehnung der Lumen 32, 34 über die Spitze 40 des Endoskops hinaus zu gestatten. Um bei der Bewegung der Lumen 32, 34 zu helfen, besitzen die äußeren Oberflächen der Lumen 32, 34 und/oder die inneren Oberflächen der Schlitze 31 bevorzugt eine schmierende Beschichtung oder Harz, wie etwa Teflon, Polypropylen oder Nylon. Um die Lumen 32, 34 bezüglich der Spitze 40 des Endoskops zu bewegen, schiebt die Bedienperson die Lumen 32, 34 an dem proximalen Ende vor oder zieht sie zurück. Diese Betätigung des proximalen Endes veranlasst die Lumen 32, 34 sich innerhalb der Schlitze 31 der Umhüllung 28 zu bewegen. Um z.B. das distale Ende eines bestimmten Lumens 32, 34 über die Spitze 40 des Endoskops hinaus vorzuschieben, drückt die Bedienperson das proximale Ende des Lumens 32, 34 wie gewünscht in Richtung der Operationsstelle. Um das Lumen 32, 34 von der Spitze 40 des Endoskops zurückzuziehen, wird die umgekehrte Vorgehensweise angewandt. Bestimmte Vorkehrungen, um die Lumen 32, 34 vorzuschieben und zurückzuziehen und um ihre Ablenkung am distalen Ende zu bewirken, werden hier beschrieben werden.
Durch Ausfahren der Lumen 32, 34 über die Spitze 40 des Endoskops hinaus und durch Steuern ihrer distalen Endablenkung kann der Endoskopbediener die Position der chirurgischen Instrumente an der Operationsstelle in einer Unzahl von Wegen manipulieren. Diese erhöhte Mobilität und Steuerung optimiert den abgedeckten Bereich durch die chirurgischen Instrumente, da sich die Lumen 32, 34 über die Spitze 40 des Endoskops hinaus erstrecken können und in irgendeine Richtung, gewünscht von der Bedienperson, ablenkt werden können. Des Weiteren versieht die distale Endausdehnung der Lumen 32, 34 über die Spitze 40 des Endoskops hinaus die Bedienperson mit einer erhöhten Kontrolle über die chirurgischen Instrumente und die Operation, da die Lumen 32, 34 die chirurgischen Instrumente näher zum Operationsort bringen können. Zum Beispiel können in bestimmten Hohlräumen des Körpers die Konturen des Operationskanals derart sein, dass die Endoskopvorrichtung den Operationskanal nicht queren kann. In solchen Situationen ermöglicht es die Ausdehnung und Steuerung der Lumen 32, 34 über die Endoskopspitze 40 des Endoskops 30 hinaus der Bedienperson das chirurgische Verfahren in Bereichen durchzuführen, welcher vorher durch herkömmliche Endoskope unerreichbar waren.
Die Ablenkung der Lumen 32, 34 am distalen Ende 38 erlaubt auch eine Interaktion und Kommunikation zwischen mehreren chirurgischen Instrumenten. Zum Beispiel kann ein Instrument ein Objekt innerhalb des Körperhohlraums greifen und manipulieren, während das andere Instrument den gewünschten Vorgang durchführen kann. Da die Lumen 32, 34 bevorzugt an gegenüberliegenden Enden des Endoskops 30 verteilt sind, können die chirurgischen Instrumente miteinander bei verschiedenen Winkeln kommunizieren, welche vorher unerreichbar waren bei Verwendung herkömmlicher Endoskope.
Die vorliegende Erfindung schließt eine Vorrichtung zur Steuerung der Ablenkung des distalen Endes der Lumen 32, 34 ein. Die Steuervorrichtung, oder Aktuator, gemäß der vorliegenden Erfindung und in 2 und 3 dargestellt, schließt ein Drahtelement 42 ein. Das Drahtelement 42 erstreckt sich von dem proximalen Ende zu dem distalen Ende der Endoskopvorrichtung und erstreckt sich bevorzugt entlang der Wände der Lumen 32, 34 und angrenzend an das Endoskop 30. Das Drahtelement 42 weist ein elastisches Gedächtnis auf, welches bei der Ablenkung der Wände der Lumen 32, 34 unterstützend wirkt. Das elastische Gedächtnis des Drahtelements 42 wird behindert durch die Steifigkeit des Endoskops 30 und/oder der Abdeckung 29 und der Schlitze 31, so dass das distale Ende des Drahtelements 42 zu seinem elastischen Gedächtnis nur zurückkehrt, wenn es über das distale Ende des Endoskops 30 und/oder der Abdeckung 29 und der Schlitze 31 hinaus ausgefahren ist. Bevorzugt ist das Drahtelement 42 ausgebildet aus Nitinol, Federstahl oder anderem geeigneten Material von ähnlichen elastischen Eigenschaften. Das Drahtelement 42 ist ebenfalls bevorzugt von flacher oder ovaler Form, jedoch liegen auch anders geformte Strukturen innerhalb des Umfangs der Erfindung.
Das Drahtelement 42 ist aufgenommen im Inneren eines rohrförmigen Elements 43, welches sich entlang der Außenseite der Lumen 32, 34 und angrenzend dem Endoskop 30 erstreckt, wie in 3 gezeigt. Das rohrförmige Element 43 ist fest an der Außenseite der Lumen 32, 34 angeordnet und erstreckt sich vom proximalen Ende zum distalen Ende der Lumen. Das distale Ende des rohrförmigen Elements 43 ist abgedichtet, so dass das Drahtelement 42 sich nicht über die Abgrenzungen des rohrförmigen Elements 43 hinaus erstrecken kann. Das proximale Ende des rohrförmigen Elements 43 ist jedoch offen, um eine Manipulation des proximalen Endes des Drahtelements 42 zu gestatten.
Wie zuvor diskutiert, verbleibt zum Zeitpunkt der Einführung des Endoskops das distale Ende der Endoskopvorrichtung im Wesentlichen flach, d.h. in einer einzigen Ebene. Sobald es am Ort der Operation ankommt, wird das Lumen 32, 34 über die Spitze 40 des Endoskops hinaus ausgefahren. Sobald die Lumen 32, 34 wie gewünscht in Position sind, wird das Drahtelement 42 über die Spitze 40 des Endoskops hinaus vorgeschoben, um die gewünschte Ablenkung des distalen Endes zu erzeugen. Um das Drahtelement 42 innerhalb des röhrenförmigen Elements 43 zu bewegen, schiebt die Bedienperson das Drahtelement 42 an dem proximalen Ende vor oder zieht es zurück. Diese Manipulation des proximalen Endes bewirkt, dass sich das Drahtelement 42 im Verhältnis zum röhrenförmigen Element 43 bewegt. Um die Bewegung des Drahtelements 42 innerhalb des röhrenförmigen Elements 43 zu verbessern, besitzt das Innere des röhrenförmigen Elements 43 bevorzugt eine schmierende Beschichtung oder Harz, wie etwa Teflon, Polypropylen oder Nylon. Wenn sich das Drahtelement 42 über die Spitze 40 des Endoskops hinaus erstreckt, kehrt das distale Ende des Drahtelements 42 zu seinem elastischen Gedächtnis zurück. Diese distale Endablenkung des Drahtelements 42 bewirkt, dass das röhrenförmige Element 43 abgelenkt wird, welches wiederum eine Ablenkung des distalen Endes des Lumens 32, 34 bewirkt, mit welchem es verbunden ist. Die Bedienperson des Endoskops kann den Grad der Ablenkung des distalen Endes des Lumens 32, 34 durch Verändern des Abstands steuern, mit welchem sich das Drahtelement 42 und/oder das Lumen 32, 34 über die Spitze 40 des Endoskops hinaus erstreckt.
Alternativ kann sich das Drahtelement 42 über die Spitze 40 des Endoskops hinaus erstrecken, gleichzeitig mit dem Vorschub des Lumens 32, 34. Zum Beispiel kann das Drahtelement 42 fest an den Wänden der Lumen 32, 34 befestigt sein (ohne das Vorsehen eines röhrenförmigen Elements), oder kann fest verbunden sein mit dem röhrenförmigen Element 43 selbst. In solchen Fällen besitzt das distale Ende des Drahtelements 42, da es fest in der Nähe des distalen Endes eines Lumens 32, 34 befestigt ist, keine unabhängige Mobilität und das Ausfahren des Drahtelements 42 über die Spitze 40 des Endoskops hinaus hängt von dem Ausfahren seines entsprechenden Lumens 32, 34 über die Spitze 40 des Endoskops hinaus ab. Um die gewünschte Ablenkung des distalen Endes zu erzeugen, werden die Lumen 32, 34 über die Spitze 40 des Endoskops hinaus ausgefahren. Da das distale Ende des Lumens 32, 34 und des Drahtelements 42 über die Spitze 40 des Endoskops hinaus vorragen, kehrt das distale Ende des Drahtelements, welches sich über die Spitze 40 des Endoskops hinaus erstreckt, in seinen natürlichen abgelenkten Zustand zurück aufgrund seines elastischen Gedächtnisses. Diese Ablenkung wiederum veranlasst das Lumen 32, 34, abgelenkt zu sein. Um den Grad der Ablenkung des distalen Endes der Lumen 32, 34 zu steuern, kann die Bedienperson des Endoskops den Abstand verändern, mit welchem sich das Lumen 32, 34 über die Spitze 40 des Endoskops hinaus erstreckt.
Unabhängig davon, ob sich das Drahtelement 42 gleichzeitig mit dem Lumen 32, 34 erstreckt oder unabhängig vom Lumen 32, 34, kehrt das Drahtelement 42, sobald sich das Drahtelement 42 über die Spitze 40 des Endoskops hinaus erstreckt, in seine natürlich gekrümmte Position zurück. Die Krümmung des distalen Endes des Drahtelements 42 bewirkt, dass das Lumen 32, 34 abgelenkt ist. Da das Drahtelement 42 ein elastisches Gedächtnis besitzt mit einer Steifigkeit, welche nicht ausreicht, um das Endoskop 30 zu biegen, kehrt das Drahtelement 42 nur nach einem Vorschieben über die Spitze 40 des Endoskops hinaus zu seinem elastischen Gedächtnis zurück. Sobald sich das Drahtelement 42 über die Spitze 40 des Endoskops hinaus erstreckt, wird das distale Ende des Lumens 32, 34 abgelenkt in Antwort auf die Krümmung des Drahtelements 42.
Obwohl die Zeichnungen nur ein Drahtelement pro Lumen darstellen, können mehrere Drahtelemente verwendet werden, um ein bestimmtes Lumen steuerbar abzulenken. Zusätzliche Drahtelemente, welche entlang der Wände des Lumens verteilt sind, bieten eine verbesserte Steuerung/Kontrolle über die Richtung und Ablenkung des Lumens. Zum Beispiel kann durch Positionieren der Drahtelemente entlang verschiedener Punkte an dem Umfang des Lumens jedes Drahtelement eine unterschiedliche Richtung der Ablenkung steuern. Die zusätzlichen Drahtelemente, so wie sie positioniert sind, geben der Bedienperson die Fähigkeit, das distale Ende des Lumens in eine Vielzahl von Richtungen abzulenken.
In den 4 und 5 ist eine steuerbare Endoskopumhüllung 128 gezeigt, welche einen Aktuator einschließt, der ein Versteifungselement 50, 51 aufweist. Zusätzlich schließt jedes Lumen 53, 54 eine ablenkbare Lumenspitze 52 ein, welche ein elastisches Gedächtnis hat. Die Versteifungselemente 50, 51 erstrecken sich von einem proximalen Ende zu einem distalen Ende des Endoskops 30 und besitzen eine Steifheit des distalen Endes, welche ausreicht, um nur dem elastischen Gedächtnis der Spitze 52 des Lumens entgegenzuwirken. Die Versteifungselemente 50, 51 können ausgebildet sein entweder aus Silizium bzw. Silikon, Urethan, expandiertem Teflon oder einem anderen geeigneten Material, welches eine ausreichende Festigkeit bzw. Steifigkeit aufweist.
Jedes Versteifungselement 50, 51 sitzt bevorzugt in der Innenseite eines röhrenförmigen Elements 56, 58, welches entlang der Außenseite der Lumen 52, 54 angeordnet ist, und positioniert angrenzend an ein Endoskop 30, wie in 5 gezeigt. Das röhrenförmige Element 56, 58 ist fest angeordnet an der Außenseite des Lumens 52, 54 und erstreckt sich von dem proximalen Ende zu dem distalen Ende des Lumens. Das distale Ende des röhrenförmigen Elements 56, 58 ist abgedichtet, so dass sich das Versteifungselement 50, 51 nicht über die Begrenzungen des röhrenförmigen Elements 56, 58 hinaus erstrecken kann. Das proximale Ende des röhrenförmigen Elements 56, 58 ist jedoch offen, um eine Manipulation am proximalen Ende des Versteifungselements 50, 51 zu gestatten.
Ähnlich zur vorhergehenden Vorrichtung tritt diese Endoskopvorrichtung ein und tritt durch einen Körperhohlraum des Patienten, während die Vorrichtung ein im Wesentlichen flaches distales Ende aufweist. Mit anderen Worten schließen jedes, das Endoskop 30, die Umhüllung 128 und deren Lumen 53, 54 in etwa der gleichen distalen Ebene ab. So konfiguriert, durchquert die Endoskopvorrichtung den Körperhohlraum bis das distale Ende des Endoskops 30 an der Operationsstelle ankommt. Um die gewünschte Ablenkung des distalen Endes zu erzeugen, werden die Lumen 53, 54 als erstes über die Spitze 40 des Endoskops hinaus ausgefahren. Sobald jenseits der Spitze 40 des Endoskops, veranlasst das elastische Gedächtnis der Spitze 52 der Lumen 53, 54 das distale Ende des Lumens 53, 54 in deren natürlichen abgelenkten Zustand abgelenkt zu sein. Um dieser Ablenkung entgegenzuwirken und um die Krümmung des distalen Endes der Lumen 53, 54 zu steuern, wird das Versteifungselement 50, 51 innerhalb der röhrenförmigen Elemente 56, 58 ausgefahren zu einem Punkt über die Spitze 40 des Endoskops hinaus. Die Bedienperson kann den Grad der Ablenkung des distalen Endes der Lumen 53, 54 steuern durch Verändern des Abstands, um welchen sich die Lumen 53, 54 und/oder das Versteifungselement 50, 51 über die Spitze 40 des Endoskops hinaus erstreckt bzw. ausgefahren ist.
Um die Versteifungselemente 50, 51 innerhalb der röhrenförmigen Elemente 56, 58 zu bewegen, schiebt die Bedienperson die Versteifungselemente 50, 51 an dem proximalen Ende vor oder zieht sie zurück. Diese Manipulation am proximalen Ende bewirkt, dass die Versteifungselemente 50, 51 bezüglich den röhrenförmigen Elementen 56, 58 bewegt werden. Um die Bewegung der Versteifungselemente 50, 51 zu verbessern, besitzt das Innere der röhrenförmigen Elemente 56, 58 bevorzugt eine schmierende Beschichtung oder Harz, wie etwa Teflon, Polypropylen oder Nylon. Wenn sich das Versteifungselement 50, 51 über die Spitze 40 des Endoskops hinaus erstreckt, verhindert das distale Ende des Versteifungselements 50, 51 die Ablenkung der Spitze 52 der entsprechenden Lumen 53, 54.
Demgemäß kann der Grad der Lumenablenkung gesteuert werden durch Beschränken der Ablenkung der Spitze 52 des Lumens 53, 54 durch Ausfahren der Versteifungselemente 50, 51 über die Spitze 40 des Endoskops hinaus. Im Gegensatz zu der ersten Ausführungsform, wo ein Vorschieben des Drahtelements 42 die distale Endablenkung verbessert, behindert ein Vorschieben der Versteifungselemente 50, 51 über die Spitze 40 des Endoskops hinaus die elastische Ablenkung der Spitze 52, wodurch die Ablenkung des Lumens 53, 54 begrenzt wird. Obwohl die Zeichnungen nur ein Versteifungselement pro Lumen darstellen, können mehrere Versteifungselemente verwendet werden, um ein einzelnes Lumen steuerbar abzulenken. Zusätzliche Versteifungselemente, verteilt entlang den Wänden des Lumens, bieten eine verbesserte Steuerung bzw. Kontrolle über die Richtung und Ablenkung des Lumens. Zum Beispiel kann durch Positionieren der Versteifungselemente entlang verschiedenen Punkten an dem Umfang des Lumens jedes Versteifungselements eine unterschiedliche Richtung der Ablenkung steuern. Die zusätzlichen Versteifungselemente, so wie positioniert, geben der Bedienperson die Möglichkeit, das distale Ende des Lumens in eine Vielzahl von Richtungen abzulenken.
In einer Abwandlung der zweiten Vorrichtung kann ein Versteifungselement fest angeordnet sein an der Außenseite des Endoskops 30 und angrenzend zu dem Lumen 53, 54. Wie angeordnet, erstreckt sich das distale Ende des Versteifungselements entlang dem distalen Ende des Endoskops 30 und besitzt eine ausreichende Steifigkeit, um dem elastischen Gedächtnis der Spitze 52 des Lumens entgegenzuwirken. Um die gewünschte Ablenkung des distalen Endes zu erzeugen, werden die Lumen 53, 54 über die Spitze 40 des Endoskops hinaus ausgefahren, wie vorher beschrieben. Da sich das distale Ende des Lumens 53, 54 über die Spitze 40 des Endoskops hinaus erstreckt, bewirkt das elastische Gedächtnis der Spitze 52, dass das distale Ende des Lumens 53, 54 abgelenkt ist. Um den Grad der Ablenkung des distalen Endes des Lumens 53, 54 zu steuern, kann die Bedienperson des Endoskops den Abstand, um welchen sich das Lumen 53, 54 über die Spitze 40 des Endoskops hinaus erstreckt, durch Manipulieren des proximalen Endes des Lumens 53, 54 verändern.
Als ein Beispiel dieser Abwandlung der zweiten Vorrichtung, und wie in den 6 und 6A gezeigt, kann ein Versteifungselement eine Umhüllungsführung 60, 61 einschließen, fest angeordnet an der Außenseite des Endoskops 30 und angrenzend an das Lumen 53, 54. Wie am besten in 6A gezeigt, ist die Umhüllungsführung 60, 61 konfiguriert, um in Eingriff zu sein mit einem Führungsstift 64, 65. Der Führungsstift 64, 65 ist fest angeordnet entlang den Wänden des Lumens 53, 54 und angrenzend zum Endoskop 30. Wiederum besitzt das distale Ende der Umhüllungsführung 60, 61 eine ausreichende Steifigkeit, um der Ablenkung des distalen Endes des Lumens 53, 54 entgegenzuwirken.
Um die gewünschte Ablenkung des distalen Endes zu erzeugen, erstreckt sich das Lumen 53, 54 über die Spitze 40 des Endoskops hinaus, wie vorher beschrieben. Wenn sich das distale Ende des Lumens 53, 54 über die Spitze 40 des Endoskops hinaus erstreckt, steht das distale Ende des Führungsstifts 64, 65 nicht länger in Verbindung mit der Umhüllungsführung 60, 61. Das heißt, die Ablenkung der Spitze 52 aufgrund deren elastischen Gedächtnisses wird nicht länger durch die Umhüllungsführung 60, 61 behindert und das distale Ende des Lumens 53, 54 ist elastisch abgelenkt. Demgemäß kann die Bedienperson des Endoskops den Grad der Ablenkung des distalen Endes des Lumens 53, 54 steuern durch Regulieren, wie weit sich das distale Ende des Führungsstifts 64, 65 (und des Lumens 53, 54, an welchem er angebracht ist) über die Spitze 40 des Endoskops hinaus und die Umhüllungsführung 60, 61 erstreckt.
In einer dritten Vorrichtung schließt eine steuerbare Endoskopumhüllung 228 einen Aktuator ein, welcher eine flexible Verlängerung aufweist. Die flexible Verlängerung ist exzentrisch angebracht an einem flexiblen lang gestreckten Element. Diese Endoskopumhüllung der dritten Vorrichtung ist in den 7 bis 12 dargestellt. Bevorzugt schließt das flexible lang gestreckte Element Kabel 70, 72 ein, die flexible Verlängerung schließt kugelförmige Anschlusselemente 74, 76, 78 ein, und die Umhüllung 228 schließt eine äußere Umhüllung 82 und eine innere Umhüllung 80 ein. Die Kugelelemente 74, 76, 78 sind bevorzugt konstruiert aus Edelstahl oder Kunststoffmaterial.
Jedes Kabel 70, 72 erstreckt sich von dem proximalen Ende seines entsprechenden Lumens 153, 154 zu dem distalen Ende, wo es sich exzentrisch entlang entsprechender kugelförmiger Anschlusselemente 74, 76, 78 erstreckt, positioniert an dem distalen Ende des Lumens 153, 154. Wie in 9 dargestellt, erstreckt sich das Kabel 72 bevorzugt exzentrisch durch jedes der kugelförmigen Anschlusselemente 74, 76, 78, aber das Kabel 72 kann alternativ entlang dem Äußeren jedes der kugelförmigen Anschlusselemente 74, 76, 78 queren.
Um das distale Ende des Kabels 72 vom proximalen Zurückziehen über das am meisten distal angeordnete kugelförmige Anschlusselement 78 hinaus zu hindern, schließt das distale Ende des Kabels 72 einen Anschlag 85 ein, wie in den 9, 11 und 12 gezeigt. Der Anschlag 85 kann eine Kugel oder eine ähnliche Struktur sein, einen Oberflächenbereich aufweisend, welcher größer ist als der Durchgang, welcher vom Kabel 72 durchlaufen wird. So wie konfiguriert, hindert der Anschlag 85 das proximale Zurückziehen des Kabels 72 über das distalste kugelförmige Anschlussendelements 78 hinaus, da der Anschlag 85 zurückhaltend mit dem distalen Ende des Kabeldurchgangs eingreift.
Bevorzugt ist der Anschlag 85 sicher an dem distalen Ende des Kabels 72 befestigt. Zum Beispiel kann der Anschlag 85 ein hohles Inneres einschließen, welches als ein Kanal zum Aufnehmen des distalen Endes des Kabels 72 dient. Wie konfiguriert, schließen das Äußere des distalen Endes des Kabels 72 und das Innere des Anschlags 85 komplementäre, mit Gewinde versehene Oberflächen ein, was das sichere Befestigen des Anschlags 85 an dem distalen Ende des Kabels 72 gestattet. Alternativ kann das Kabel 72 so konstruiert sein, dass es dauernd an seinem distalen Ende den Anschlag 85 einschließt. Unabhängig von der spezifischen Konstruktion verhindert der Anschlag 85 das proximale Zurückziehen des Kabels 72 über das distalste kugelförmige Anschlussendelement 78 hinaus.
Wie in den 9, 11 und 12 dargestellt, sitzen die kugelförmigen Anschlusselemente 74, 76, 78 bevorzugt innerhalb des inneren distalen Abschnitts der äußeren Umhüllung 82. So wie sie angeordnet sind, umschließen die kugelförmigen Anschlusselemente 74, 76, 78 und definieren so den distalen Endabschnitt des Lumens 153, 154, während der verbleibende Abschnitt des Lumens 153, 154 umge ben ist und definiert ist durch die innere Umhüllung 80, welche sich vom proximalen Ende des Lumens 153, 154 zu einem Punkt in der Nähe des distalen Endes des Lumens 153, 154 erstreckt. Das distale Ende der inneren Umhüllung 80 ist am proximalsten kugelförmigen Anschlusselement 74 angebracht, um die Kontinuität des Lumens 153, 154 von dem proximalen Ende zu dem distalen Ende der äußeren Umhüllung 82 sicherzustellen. Um das Laufen von chirurgischen Instrumenten durch das distale Ende des Lumens 153, 154 zu gestatten, schließen die kugelförmigen Anschlusselemente 74, 76, 78 einen hohlen Mittendurchgang 89 ein (siehe 13–15), im Wesentlichen gleich den inneren Oberflächenabmessungen der inneren Umhüllung 80. Demgemäß ist der Arbeitskanal des Lumens 153, 154 durch die innere Oberflächenabmessung der inneren Umhüllung 80 und den Mittendurchgang 89 der kugelförmigen Anschlusselemente 74, 76, 78 definiert. Um einen ungestörten, unbehinderten Durchgang von chirurgischen Instrumenten sicherzustellen, sind die kugelförmigen Anschlusselemente 74, 76, 78 bevorzugt konstruiert aus Edelstahl oder Kunststoffmaterial.
Wie in 13 dargestellt, schließt jedes der kugelförmigen Anschlusselemente 74, 76, 78 ein männliches Ende 75 und ein weibliches aufnehmendes Ende 77 ein. Männliches Ende 75 und weibliches aufnehmendes Ende 77 sind in ihrer Konfiguration komplementär zueinander. Insbesondere entsprechen die äußeren Oberflächenabmessungen des männlichen Endes 75 eng den inneren Oberflächenabmessungen des weiblichen aufnehmenden Endes 77. Wie in 13 dargestellt, schließt das Ende 75 eine kugelförmige Form eines Durchmessers ein, komplementär in der Größe zu der konusförmigen Öffnung des aufnehmenden Endes 77. Diese komplementäre Gestaltung erleichtert ein sicheres Verbinden zwischen dem jeweiligen männlichen Ende 75 und dem weiblichen aufnehmenden Ende 77 eines anschließenden kugelförmigen Anschlusselements 74, 76, 78. Um die jeweiligen Enden der kugelförmigen Anschlusselemente anzubringen, wird das Ende 75 in das aufnehmende Ende 77 gedrückt. Die Größe des äußeren Oberflächenbereichs des Endes 75, welches umgeben wird von dem Inneren des aufnehmenden Endes 77, hängt vom Grad der verwendeten Kraft beim Einführen des Endes 75 in das aufnehmende Ende 77 ab. Typischerweise gilt, je größer die Kraft, umso mehr umgibt das aufnehmende Ende 77 das Ende 75, und umgekehrt. Einmal angebracht, um ein anschließendes der kugelförmigen Anschlusselemente 74, 76, 78 am unkontrollierten Trennen voneinander zu hindern, schließt das weibliche aufnehmende Ende 77 ein abgerundetes Ende 99 ein, welches einen Teil des angebrachten männlichen Endes 75 umgibt.
Bevorzugt schließt jedes der kugelförmigen Anschlusselemente 74, 76, 78 auch einen Schlitz 79 und einen Anzeigereiter 81 ein. Der Schlitz 79 ist angebracht am weiblichen aufnehmenden Ende 77, wohingegen der Anzeigereiter 81 am männlichen Ende 75 angeordnet ist. Das Zusammenwirken zwischen dem Schlitz 79 und dem Anzeigereiter 81 verbessert die Verbindung zwischen den kugelförmigen Anschlusselementen und steuert die Flexibilität der anschließenden kugelförmigen Anschlusselemente 74, 76, 78. Wenn das Ende 75 eingefügt ist in das aufnehmende Ende 77, sind der Schlitz 79 und der Anzeigereiter 81 ausgerichtet, so dass der Schlitz 79 den Anzeigereiter 81 aufnehmen kann. Abhängig von der Kraft, welche beim Anbringen des Endes 75 in das aufnehmende Ende 77 aufgebracht wird, kann der Anzeigereiter 81 innerhalb des Schlitzes 89 bei einer größeren oder geringeren Tiefe liegen.
Der Grad der Ablenkung von anliegenden Kugelelementen ist direkt abhängig von der Tiefe des Anzeigereiters 81 im Schlitz 79. Zum Beispiel gestattet, gestattet man dem Anzeigereiter 81 eine größere Schlitztiefe zu laufen, es dies dem Ende 75 sich tiefer in das Aufnahmeende 77 zu vertiefen, was somit die anschließenden kugelförmigen Anschlusselemente 74, 76, 78 mit vergrößerter Flexibilität versieht. Alternativ verringert eine verringerte Schlitztiefe das Eindringen des männlichen Endes 75 in das weibliche aufnehmende Ende 77, wobei dadurch der Grad der Ablenkung von anschließenden kugelförmigen Anschlusselementen 74, 76, 78 limitiert ist. In Abhängigkeit von den Erfordernissen des jeweiligen Endoskopvorgangs, gestattet die Gestaltung der kugelförmigen Anschlusselemente es der Bedienperson des Endoskops, dessen Flexibilität entsprechend zu verändern durch Verändern der Tiefe des Anzeigereiters 81 im Schlitz 79.
9 zeigt Merkmale des distalen Endes des Lumens 154 und eine entsprechende Struktur. Bevorzugt sind das Lumen 153 und entsprechende Strukturelemente ähnlich angeordnet. Wie in 9 dargestellt, sind das Lumen 154, die kugelförmigen Anschlusselemente 74, 76, 78 und das Kabel 72 bevorzugt in zwei getrennten Umhüllungen vorhanden. Die erste Umhüllung, eine innere Umhüllung 80, erstreckt sich von dem proximalen Ende des Endoskops bis zu einem Punkt in der Nähe des distalen Endes des Endoskops. Das distale Ende der inneren Umhüllung 80 endet an den kugelförmigen Anschlusselementen 74, 76, 78 und ist bevorzugt an dem kugelförmigen Element 74 am proximalsten Ende angebracht. Das Lumen 154 ist daher durch das Innere der inneren Umhüllung 80 und einen mittigen Durchgang 89 der kugelförmigen Anschlusselemente 74, 76, 78 definiert. Das proximale und das distale Ende der inneren Umhüllung 80 und die mittigen Durchgänge 89 sind offen, um die uneingeschränkte Bewegung von chirurgische Instrumenten durch das Innere des Lumens 154 zu erlauben.
Wie in 9 dargestellt, erstreckt sich das Kabel 72 bevorzugt entlang des Äußeren der inneren Umhüllung 80. Jedoch kann sich das Kabel 72 auch innerhalb der Wände der inneren Umhüllung 80 oder entlang dem Inneren der Umhüllung 80 erstrecken. Die zweite Umhüllung, eine äußere Umhüllung 82, beherbergt die kugelförmigen Anschlusselemente 74, 76, 78, das Kabel 72, die innere Umhüllung 80 und das Lumen 154. Die äußere Umhüllung 82 ist fest angeordnet entlang dem Äußeren des Endoskops 30 und erstreckt sich von dem proximalen Ende zu dem distalen Ende des Endoskops 30. So wie angeordnet wirkt die äußere Umhüllung 82 als ein Schlitz der Umhüllung 228, dadurch, dass sie die Bewegung der inneren Umhüllung 80, der kugelförmigen Elemente 74, 76, 78, des Kabels 72 und des Lumens 154 im Verhältnis zum Endoskop 30 gestattet. Das distale Ende der äußeren Umhüllung 82 ist offen, um es der inneren Umhüllung 80, den kugelförmigen Elementen 74, 76, 78, dem Kabel 72, und dem Lumen 154 zu gestatten, sich über die Spitze 40 des Endoskops hinaus zu erstrecken. Das proximale Ende der äußeren Umhüllung 82 ist ähnlich offen, um eine Manipulation des proximalen Endes des Kabels 72 und der inneren Umhüllung 80 zu gestattet.
Ähnlich zu den vorherigen Vorrichtungen, und wie in den 7 und 9 dargestellt, quert die Endoskopvorrichtung die Hohlräume des Körpers mit einem im Wesentlichen flachen distalen Ende, wo jedes, das Endoskop und die Umhüllung mit ihren Lumen distal bei etwa der gleichen Ebene abschließen. Sobald man am Operationsort ankommt, fährt die Bedienperson des Endoskops ein oder mehrere Lumen 153, 154 über die Spitze 40 des Endoskops hinaus aus und in die Nähe zum Ort der Operation durch Manipulieren des proximalen Endes der Endoskopvorrichtung.
Um das Lumen 153, 154 auszufahren, wird das proximale Ende der inneren Umhüllung 80 durch die Bedienperson des Endoskops zu dem Ort der Operation vorgeschoben. Um die Bewegung der inneren Umhüllung 80 innerhalb der äußeren Umhüllung 82 zu verbessern, sind die innere und äußere Umhüllung 82 und/oder das Äußere der inneren Umhüllung 80 bevorzugt zusammengesetzt aus einem schmierenden Material, wie etwa Teflon, Polypropylen oder Nylon. Da das Lumen 153, 154 durch das Innere der inneren Umhüllung 80 und den angebrachten mittleren Durchgang 89 definiert ist, entspricht eine Bewegung des proximalen Endes der inneren Umhüllung 80 einer ähnlichen Bewegung des distalen Endes des Lumens 153, 154. Wie erwähnt, schließt das distale Ende der inneren Umhüllung 80 ab bei und ist angebracht an das proximalste kugelförmige Anschlussendelement 74. Somit schiebt, wenn das proximale Ende der inneren Umhüllung 80 zu dem Operationsort vorgeschoben wird, das distale Ende der inneren Umhüllung 80 ähnlich die kugelförmigen Anschlusselemente 74, 76, 78 vor. Das Vorschieben der kugelförmigen Anschlusselemente 74, 76, 78 wie auch die Anbringung des proximalsten kugelförmigen Endelements am distalen Ende des Lumens 154 stellt einen distalen Vorschub der inneren Umhüllung 80 sicher, welcher dem proximalen Vorschub der inneren Umhüllung 80 entspricht.
Nachdem das Lumen 153, 154 vorgeschoben ist, wie gewünscht, manipuliert die Bedienperson des Endoskops das proximale Ende des Kabels 70, 72, um die nötige Ablenkung des distalen Endes des Lumens 153, 154 zu erzeugen. Zum Zeitpunkt der Einführung sind die kugelförmigen Anschlusselemente 74, 76, 78 lose bezüglich zueinander orientiert, wie in 9 gezeigt. Mit anderen Worten bietet das distale Ende des Kabels 70, 72 eine unzureichende Spannung, um die kugelförmigen Anschlusselemente 74, 76, 78 zu veranlassen, kräftig aneinander zu liegen. Wenn die Bedienperson des Endoskops das proximale Ende des Kabels 70, 72 zurückzieht, verkürzt sich die entsprechende Länge des Kabels 70, 72, verbunden mit den kugelförmigen Anschlusselementen 74, 76, 78. Die Verkürzung dieser Kabellänge bewirkt, dass sich das distale Ende des Kabels 70, 72 proximal zurückzieht entlang der kugelförmigen Anschlusselemente 74, 76, 78, bis der Anschlag 85 das distalste kugelförmige Anschlussendelement 74 eingreift. Bei diesem speziellen Punkt bewirkt die Spannung im Kabel 70, 72, dass die kugelförmigen Anschlusselemente 74, 76, 78 kräftig aneinander anliegen. Da die kugelförmigen Anschlusselemente 74, 76, 78 eng ausgerichtet sind bezüglich zueinander und der Anschlag 85 das Kabel 72 vom Zurückziehen durch kugelförmige Elemente 74 hindert, bewirkt ein kontinuierliches proximales Zurückziehen des Endes des Kabels 72 ein Beugen in der Ausrichtung der kugelförmigen Elemente 74, 76, 78, wie in 12 gezeigt. Das distale Ende des Lumens 154, welches dem mittigen Durchgang 89 der kugelförmigen Elemente 74, 76, 78 entspricht, wird abgelenkt in Antwort auf die gebogene Ausrichtung der kugelförmigen Anschlusselemente. Um den Grad der Ablenkung des distalen Endes der Lumen 153, 154 zu steuern, kann die Bedienperson des Endoskops das Zurückziehen des Kabels 70, 72 in der proximalen Richtung verändern, um den Grad der Beugung zu steuern, der auf die kugelförmigen Anschlusselemente 74, 76, 78 aufgebracht ist.
Obwohl die Zeichnungen nur ein einzelnes Kabel zeigen und drei kugelförmige Elemente pro Lumen, können zusätzliche Kabel exzentrisch positioniert sein ent lang den jeweiligen kugelförmigen Elementen, um eine erhöhte Steuerung bzw. Kontrolle über die Richtung der Ablenkung des distalen Endes des Lumens zu bieten. Diese zusätzlichen Kabel geben der Bedienperson die Fähigkeit, das distale Ende des Lumens in eine Vielzahl von Richtungen abzulenken, da jedes Kabel, da es exzentrisch entlang den kugelförmigen Elementen positioniert ist, eine unterschiedliche Richtung der Ablenkung steuern kann. Zusätzlich können mehr oder weniger als drei kugelförmige Elemente verwendet werden, um eine größere oder geringere Genauigkeit im Grad der Ablenkung des distalen Endes des Lumens vorzusehen.

Claims

Umhüllungseinrichtung zur Benutzung mit einem Endoskop, wobei die Umhüllungseinrichtung aufweist: eine flexible lang gestreckte Umhüllung (28) zum Umschließen eines Endoskops (30), welche mindestens ein bewegliches flexibles Lumen (32, 34) hat, welches sich beweglich innerhalb der Umhüllung und benachbart zum Endoskop (30) erstreckt, um dem mindestens einen Lumen (32, 34) zu ermöglichen, sich im Verhältnis zum Endoskop und der Umhüllung und über eine distale Spitze (40) des Endoskops hinaus zu bewegen, wobei das mindestens eine Lumen (32, 34) ein ablenkbares distales Ende hat und einen Kanal für die Einführung von chirurgischen Instrumenten schafft, und eine Steuervorrichtung, die mit dem mindestens einen flexiblen Lumen (32, 34) gekoppelt ist, zum Steuern der Ablenkung des distalen Endes des mindestens einen Lumen, wobei die Steuervorrichtung ein Drahtelement (42) aufweist, welches im Verhältnis zu dem mindestens einen Lumen (32, 34) bewegbar ist, wobei das Drahtelement (42) einen natürlichen abgelenkten Zustand und ein elastisches Gedächtnis hat, welches das Drahtelement (42) in den natürlichen abgelenkten Zustand dreht, wenn das Drahtelement (42) sich über die distale Spitze des Endoskops (30) erstreckt.
Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Steuervorrichtung mit dem distalen Ende des mindestens einen Lumen (32, 34) verbunden ist zum Steuern der Ablenkung des distalen Endes des mindestens einen Lumen.
Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das flexible Lumen (32, 34) derart ausgestaltet ist, dass die Zufuhr von chirurgischen Werkzeugen zu einem Operationsort möglich ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Steuervorrichtung ein zweites Lumen (43) aufweist, welches das Drahtelement (42) enthält, wobei das zweite Lumen (43) längs der Wände des flexiblen Lumen angeordnet ist und wobei das Drahtelement (42) in Bezug zu dem zweiten Lumen bewegbar ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das Drahtelement (42) aus Nitinol oder Federstahl gebildet ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Umhüllung (28; 128) aus Geflecht, Latex, Polypropylen oder Polyurethan besteht.
Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher eine äußere Oberfläche des mindestens einen Lumen (32, 34) oder eine entsprechende innere Oberfläche der Umhüllung (28) aus einem gleitfähigen Material besteht zur Verbesserung der Bewegung des Lumen (32, 34) im Verhältnis zu der Umhüllung (28).
Einrichtung nach Anspruch 1, welche eine Vielzahl von flexiblen Lumina (32, 34) aufweist, welche sich innerhalb der Umhüllung (28) und benachbart zu dem Endoskop (30) erstrecken.
Einrichtung nach Anspruch 8, bei welcher die Vielzahl von flexiblen Lumina zwei flexible Lumina (32, 34) aufweist, welche auf gegenüberliegenden Seiten des Endoskops angeordnet sind.
Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das mindestens eine Lumen (32, 34) aus einem flexiblen Kunststoffmaterial besteht.
Einrichtung nach Anspruch 10, bei welcher das flexible Kunststoffmaterial Teflon, Polypropylen, Polytetrafluorethylen, Tetrafluorethylen oder Nylon ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, welche weiterhin ein Endoskop (30) aufweist.