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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Endoskop, insbesondere ein Einwegendoskop, das eine Einführröhre/einen Einführschlauch zum Einführen in die Körperhöhle eines Patienten und eine Spitze am distalen Ende der Einführröhre/des Einführschlauchs umfasst, wobei die Spitze ein Spitzengehäuse, das eine optische Untersuchungsvorrichtung zur Untersuchung der Körperhöhle des Patienten umschließt, ein Sichtfenster der oder für die optische Untersuchungsvorrichtung und eine Fluidsprühdüse mit einer äußeren Wand umfasst, die einen von der äußeren Wand umgebenen Fluidkanal zum Sprühen eines Fluids auf das Sichtfenster bereitstellt.
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Hintergrund der Erfindung
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Endoskope und ähnliche Spezialinstrumente wie Bronchoskope, Arthroskope, Kolonoskope, Laparoskope und insbesondere Duodenoskope sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden zur visuellen Untersuchung und Diagnose sowie zur Unterstützung bei Operationen eingesetzt. Ein herkömmliches Endoskop besteht in der Regel aus einer Verbindereinheit zum Verbinden des Endoskops mit einer Versorgungseinheit für Flüssigkeiten, Gas, Licht und Energie, einem mit der Verbindereinheit durch einen Verbindungsschlauch/-rohr verbundenen Steuerungsgriffstück und einer länglichen Einführröhre/ Einführschlauch, die an ihrem proximalen Ende (vom Bediener aus gesehen) mit dem Steuerungsgriffstück verbunden ist und an ihrem distalen Ende eine Spitze (Endoskopspitze, Duodenoskopspitze) trägt. Insbesondere bei Duodenoskopen ist die Spitze eine gelenkige Spitze, d.h. eine Spitze, die durch einen entsprechenden Betätigungsmechanismus aktiv bewegt und in verschiedene Richtungen gebogen werden kann und mehrere Komponenten enthält, darunter Beleuchtungsmittel wie Leuchtdioden oder faseroptische Lichtleiter, die mit einer proximalen Lichtquelle verbunden sind, optische Inspektionsvorrichtungen wie z.B. Bildaufnahmevorrichtungen in Form einer Miniatur-Videokamera und einen Elevator für ein Arbeitsinstrument wie z.B. eine Zangenelevator.
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An dieser Stelle werden die Ausdrücke „distal“ und „proximal“ für die folgende Gesamtoffenbarung wie folgt definiert:
- Distal: In Richtung von einem Anwender weg (zum Patienten hin)
- Proximal: In Richtung zum Anwender hin (vom Patienten weg)
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Es ist sehr wichtig, dass ein Sichtfenster im distalen Spitzengehäuse/Spitzenkörper, durch das die Miniaturvideokamera Bilder aufnimmt, während des Einsatzes eines Endoskops sauber ist, um Bilder aus dem Inneren der Körperhöhle in ausreichender und zufriedenstellender Qualität zu liefern. Insbesondere Schmutz, Körperflüssigkeiten und organisches Material, die am Sichtfenster anhaften oder es bedecken, verschlechtern zumindest die Qualität des Bildes, schlimmstenfalls kann kein Bild gesehen/aufgenommen werden.
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Stand der Technik
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Um Probleme zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren, die durch Schmutz, Körperflüssigkeiten und organisches Material, die das Sichtfenster bedecken, verursacht werden, ist es im Stand der Technik bekannt, die Endoskopspitze/-kopf mit einer Reinigungsdüse auszustatten, um eine Reinigungsflüssigkeit, z. B. in Form von Wasser, auf das Sichtfenster zu sprühen, um anhaftende Stoffe zu entfernen. Eine solche Reinigungsdüse mit einem geraden Flüssigkeitsaustritt, der z. B. durch ein gebogenes Metallrohr bereitgestellt wird, ist beispielsweise aus der
US 6,595,915 B2 bekannt, die eine Düse offenbart, die mit einem distalen Ende eines axialen Spülflüssigkeitsdurchgangs in einem endoskopischen Einführungsinstrument verbunden ist, um eine Spülflüssigkeit in Richtung zu und auf ein Beobachtungsfenster eines optischen Bildaufnahmesystems zu spritzen, das in einem Spitzenendabschnitt des endoskopischen Einführungsinstruments eingepasst ist, wobei die Düse einen Spülflüssigkeitseinlassdurchgang umfasst, der in einer axialen Bohrung bereitgestellt ist, die axial durch den Spitzenendabschnitt in einer Richtung einer optischen Achse des optischen Bildaufnahmesystems ausgebildet ist und in einer kreisförmigen Endfläche des Spitzenendabschnitts geöffnet ist; und einen Düsenspitzenabschnitt mit einem Strahltüllendurchgangsabschnitt und einem gekrümmten Wendedurchgangsabschnitt, wobei sich der Strahltüllendurchgangsabschnitt entlang einer distalen Endfläche des Spitzenendabschnitts erstreckt und mit einem flachen Strömungsgleichrichtungsdurchgang versehen ist; und der gekrümmte Wendedurchgangsabschnitt den Waschflüssigkeitseinlassdurchgang und den Strahltüllendurchgangsabschnitt verbindet, um einen Abflussdurchgang der Waschflüssigkeit von dem axialen Waschflüssigkeitsdurchgang zu dem Strahltüllendurchgangsabschnitt zu lenken und so zu biegen, dass eine Mittellinie des Strömungsgleichrichtungsdurchgangs in Ausrichtung mit einer Mitte des Beobachtungsfensters gebracht wird.
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Ein Nachteil solcher Reinigungsdüsen ist, dass sich der aus der Reinigungsdüse austretende Flüssigkeitsstrom nach dem Verlassen der Düse verbreitert/ausdehnt, so dass das Reinigungsergebnis weniger zufriedenstellend ist. Um ein besseres Reinigungsergebnis zu erzielen, ist die Verwendung von Leitelementen bekannt, die an den Seitenwänden einer Reinigungsdüse angebracht sind. Solche Leitelemente bilden einen geteilten Weg für die Flüssigkeit und geben dem Fluss eine bestimmte Richtung. Nach Verlassen der Düse und des Bereichs der Leitelemente weitet sich der Flüssigkeitsstrom jedoch regelmäßig auf, divergiert oder dekonzentriert sich, was zu einer ungünstigen Verschlechterung der Reinigungswirkung führt.
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Beispielsweise offenbart
US 6,409,657 B1 ein medizinisches Endoskop mit einem Einführungsabschnitt, der einen distalen Betrachtungskopf enthält, der durch einen flexiblen Abschnitt mit einem Arbeitsabschnitt verbunden ist und ein Beleuchtungssystem, das sich hinter einem Beleuchtungsfenster befindet, ein Betrachtungslinsensystem, das sich hinter einem Sichtfenster befindet, eine Flüssigkeitszufuhreinrichtung zum Zuführen von zumindest Reinigungsflüssigkeit zu dem Sichtfenster und eine Saugzufuhreinrichtung zum Zuführen von Saugluft zu dem Betrachtungskopf enthält, wobei das medizinische Endoskop ein üblicherweise zylindrisches Sichtkopfgehäuse zur Aufnahme des Beleuchtungssystems, des Sichtfenstersystems und der Fluidzuführungseinrichtung darin aufweist; eine üblicherweise ringförmige Sichtkopfkappe, die abnehmbar an dem üblicherweise zylindrischen Sichtkopfgehäuse befestigt ist, wobei die Sichtkopfkappe so geformt ist, dass sie eine üblicherweise zylindrische Wand aufweist, die sich in einer vorbestimmten Höhe von einem distalen Ende des Sichtkopfgehäuses in einer Längsrichtung des Einführungsabschnitts erstreckt; eine Flüssigkeitszuführungsdüse mit einer Flüssigkeitseinspritzöffnung, durch die die Reinigungsflüssigkeit zugeführt werden kann, wobei die Flüssigkeitszuführungsdüse einstückig mit der im üblicherweise ringförmigen Sichtkopfkappe ausgebildet und so gestaltet ist, dass sie einen Flüssigkeitsweg bildet, der mit der Flüssigkeitszuführungseinrichtung in Verbindung gebracht wird, wenn die üblicherweise ringförmige Sichtkopfkappe auf das üblicherweise zylindrische Sichtkopfgehäuse aufgesetzt wird, und der gedreht wird, um die Reinigungsflüssigkeit durch die Flüssigkeitszuführungseinrichtung zum Sichtfenster zu leiten, und einen Abflussweg, der sich zu einem Raum öffnet, der zwischen der zylindrischen Wand der üblicherweise ringförmigen Sichtkopfkappe und dem distalen Ende des Sichtkopfes an einem distalen Ende ausgebildet ist und mit der Saugzufuhreinrichtung an einem proximalen Ende in Verbindung steht, so dass Flüssigkeit, die in dem Raum bleibt, durch den Abflussweg in die Saugzufuhreinrichtung gesaugt wird. Zusätzlich ist eine Luftblasöffnung vorgesehen, um Luft auf das Sichtfenster zu blasen, nachdem es von der Fluidzufuhrdüse mit Spülwasser gespült wurde. Sowohl die Fluidzuführungsdüse als auch die Luftzuführungsdüse sind winklig zueinander angeordnet und konzentrieren sich beide auf das Sichtfenster.
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US 8,591,406 B2 offenbart ein Endoskop mit einer Beobachtungsöffnung, die an einem distalen Ende des Endoskops vorgesehen ist und von einem Objekt reflektiertes Licht sammelt, einem Fluidzufuhrrohr, das Gas und/oder Flüssigkeit zu einem distalen Ende desselben überträgt, eine Kappe, die das distale Ende des Fluidzuführungsrohrs blockiert und so konfiguriert ist, dass ein teilweise eingeschlossener, halbkugelförmiger Raum zwischen dem distalen Ende des Fluidzuführungsrohrs und einer Innenfläche der Kappe entsteht, einen Fluidausstoßkanal, der einen der Beobachtungsöffnung zugewandten Auslass hat und sich von einer Kante einer Öffnung am distalen Ende des Fluidzuführungsrohrs zum Auslass erstreckt und den halbkugelförmigen Raum innerhalb der Kappe einnimmt, und einen Richtungseinstellungsvorsprung, der sich über den Auslass in einer Längsrichtung des Füssigkeitsausstoßkanals erstreckt, wobei, wenn der Auslass der Beobachtungsöffnung zugewandt ist, eine Projektionsebene, die in Richtung der Beobachtungsöffnung vorsteht, parallel zu dem Auslass ist und eine Längsrichtung der Projektionsebene parallel zu einer Umfangsrichtung des Auslasses ist, der Richtungsanpassungsvorsprung ist in der Umfangsrichtung in einer Mitte des Auslasses konfiguriert, und eine nach unten projizierte Länge des Richtungsanpassungsvorsprungs nimmt in der Längsrichtung des Flüssigkeitsausstoßkanals in Richtung des Auslasses kontinuierlich zu, so dass sich der Richtungsanpassungsvorsprung in Richtung einer Mitte des Flüssigkeitsausstoßkanals erstreckt. Der Vorsprung führt zu einer Aufweitung/Aufteilung des aus der Düse austretenden Fluidstroms, so dass mit einer kleinen Fluiddüse ein großer Reinigungsbereich bereitgestellt werden kann.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, die genannten Nachteile des Standes der Technik zu reduzieren und insbesondere ein Endoskop mit einem Sichtfenster bereitzustellen, das besser, einfacher und effizienter zu reinigen ist.
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Diese Aufgabe wird erreicht durch ein Endoskop nach Anspruch 1 , d. h. ein Endoskop, insbesondere Einwegendoskop/Duodenoskop, umfassend eine (flexible) Einführröhre/Endoskopschaft zum Einführen in eine Körperhöhle eines Patienten und eine Spitze/Endoskopkopf am distalen Ende/Endabschnitt der Einführröhre, wobei die Spitze/der Endoskopkopf optional mit der (flexiblen) Einführröhre über eine sogenannte Umlenkung verbunden ist, die aktiv/manuell durch einen Betätigungsmechanismus biegbar ist, der an/bei einem Steuerungsgriffstück vorgesehen ist, das mit einem proximalen Ende der Einführröhre verbunden ist, wobei die Spitze ein Spitzengehäuse/- verkleidung/-körper umfasst, das eine optische Untersuchungsvorrichtung (Video-/Fotokamera und optional ein Linsensystem) zur Inspektion der Körperhöhle des Patienten umschließt, ein mit dem Spitzengehäuse verbundenes/integriertes Sichtfenster für die optische Untersuchungsvorrichtung und eine Fluid-/Flüssigkeitssprühdüse, die von dem Spitzengehäuse bereitgestellt oder an diesem angebracht ist, wobei die Fluidsprühdüse eine äußere Wand (Düsengehäuse) aufweist, die mindestens einen Fluid-/Flüssigkeitskanal bereitstellt/bildet, der von der äußeren Wand umgeben ist, um ein (Reinigungs-/Spül-)Fluid/Flüssigkeit auf das Sichtfenster zuzuführen und zu sprühen, wobei die Fluid-/Flüssigkeitssprühdüse, insbesondere der Fluid-/Flüssigkeitskanal, mindestens ein Fluid-/Flüssigkeitsspaltungselement umfasst, das in der Fluid-/Flüssigkeitssprühdüse, insbesondere dem Fluid-/Flüssigkeitskanal, angeordnet ist, wobei das Spaltungselement so gestaltet/geformt ist, dass es eine konvergierende Fluid-/Flüssigkeitsströmung (Strömungsverengung) aus der Düse (stromabwärts der Düse) auf das Sichtfenster bereitstellt.
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Das Endoskop gemäß der Offenbarung ist insbesondere für einen Einsatz im Magen-Darm-Bereich, d.h. als Duodenoskop, sehr gut geeignet. Da die aus der Fluid-/Flüssigkeitssprühdüse austretende Fluid-/Flüssigkeitsströmung beim/nach dem Verlassen der Düse aufgrund der Wirkung des Spaltelements konvergiert, kann eine sehr effiziente Reinigung erfolgen, da im Wesentlichen das gesamte Fluid/Flüssigkeit zielgenau auf das zu reinigende Sichtfenster gerichtet werden kann. Somit kann mit einer relativ geringen Menge an Fluid/Flüssigkeit ein sehr guter Reinigungseffekt erzielt werden. Mit anderen Worten kann man sagen, dass die Offenbarung ein (Einweg- )Endoskop/Duodenoskop mit einer Fluid-/Flüssigkeitssprühdüse bereitstellt, die einen geteilten Fluid-/Flüssigkeitskanal/geteilten Fluid-/Flüssigkeitsweg aufweist, um den Sprühauslass, oder konkreter den Fluid-/Flüssigkeitsauslass, auf das Sichtfenster zu konzentrieren/zusammenzuführen/verjüngen.
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Die optische Untersuchungsvorrichtung des Endoskops kann insbesondere ein bildgebendes System/ eine bildgebende Vorrichtung wie eine Kamera, z. B. einen bildgebenden Chip oder eine CCD-Kamera, umfassen, insbesondere zur Aufnahme von Bildern und/oder Filmsequenzen. Ferner kann die optische Untersuchungsvorrichtung ein Fokussiersystem/ Linsensystem zur Fokussierung eines Bildes auf die Kamera umfassen. Ein solches Fokussiersystem kann in Form einer Linse, eines Linsensystems, eines Linsenstapels usw. vorliegen. Insbesondere kann es ein verstellbares Fokussiersystem sein. Das Sichtfenster kann eine lichtdurchlässige (Glas- )Platte, vorzugsweise eine planparallele Platte, oder eine Fokussierlinse sein, die jeweils Teil des Fokussiersystems sein können. Insbesondere kann das Spitzengehäuse die optische Untersuchungsvorrichtung flüssigkeitsdicht kapseln. Das Linsensystem kann als Linsentubus ausgebildet sein, der das mit einer jeweiligen Durchgangsbohrung versehene Spitzengehäuse teilweise durchdringt. Es kann insbesondere ein verstellbares Linsensystem sein, um die Position des Fokus zu verändern. Die optische Achse des Linsensystems kann in einem Winkel von 4° bis 10° zur Vertikalen einer Längsachse des Spitzengehäuses, besonders bevorzugt von 6° zur Vertikalen der Längsachse, ausgerichtet sein, so dass die Blickrichtung der Spitze etwas nach hinten/ nach proximal gerichtet ist.
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Die Spitze gemäß der Offenbarung stellt eine Art Kameraspitze für ein Endoskop sowie für ein Duodenoskop dar. Das Spitzengehäuse kann insbesondere aus einem Kunststoff/Harzmaterial hergestellt sein. Ein solches Material kann ein beliebiges transparentes Material sein, bevorzugt wird jedoch ein transparentes Kunststoffmaterial verwendet. Kunststoffmaterial hat eine Reihe von Vorteilen für eine Einwegspitze, wie z.B. geringe Kosten, adäquate mechanische Eigenschaften wie Elastizität, geringe Sprödigkeit, eine hohe Eignung für Herstellungsverfahren wie Spritzguss und geringes Gewicht. Das von der lichtemittierenden Vorrichtung emittierte Licht kann das transparente Material des Spitzengehäuses leicht durchdringen und kann von zumindest einem Teil der Außenfläche des Gehäuses nach außen, z. B. in einen Körperhohlraum, gesendet werden. Das Spitzengehäuse kann insbesondere durch Spritzgießen aus einem transparenten Kunststoffmaterial hergestellt werden. Es kann daher mit einer nahezu unbegrenzten Geometrie und gewünschten Abmessungen hergestellt werden. Darüber hinaus ist das Spritzgießen gut geeignet, um eine hohe Anzahl von Teilen mit geringen Kosten herzustellen. Erfindungsgemäß kann das Gehäuse monolithisch aus dem transparenten Material hergestellt werden und eine einteilige Spitze bilden. Dies ist vorteilhaft, da keine Abdichtung zwischen den einzelnen Teilen erforderlich ist. Das Gehäuse kann aber auch als mehrteiliges Gehäuse ausgeführt sein.
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In der Beschreibung der vorliegenden Offenbarung und ihrer bevorzugten Ausführungsformen/Beispiele wird auf die folgenden Richtungs-/Lagebegriffe Bezug genommen:
- - Die Richtung zwischen distal und proximal wird als Längsrichtung bezeichnet.
- - Eine Längsachse ist in Längsrichtung in der Mitte der Spitze angeordnet.
- - Eine Richtung, die orthogonal zu einer Ebene ist, die die Längsrichtung und die Blickrichtung der optischen Untersuchungsvorrichtung umfasst, wird als laterale Richtung bezeichnet.
- - Schließlich wird eine Richtung, die sowohl zur Längsrichtung als auch zur Querrichtung orthogonal ist, als Höhenrichtung bezeichnet.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beansprucht und werden im Folgenden näher erläutert.
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Gemäß einer (unabhängigen) Ausführungsform hat die Fluid-/Flüssigkeitssprühdüse einen abgeflachten oder schlitzförmigen Querschnitt, insbesondere abgeflacht in Höhenrichtung. Die Fluid-/Flüssigkeitssprühdüse kann insbesondere einen langgestreckten ovalen Querschnitt aufweisen, insbesondere in Breitenrichtung langgestreckt. Die Höhe des Querschnitts in Höhenrichtung (im Wesentlichen senkrecht, oder konkreter 90° - α, wie unten beschrieben) zur optischen Achse der optischen Untersuchungsvorrichtung) kann insbesondere in einem Bereich zwischen 0,1 mm bis 1 mm, bevorzugt zwischen 0,2 mm und 0,5 mm, besonders bevorzugt von 0,3 mm liegen. Eine solche Höhe sorgt vorteilhaft für einen flachen Fluid-/Flüssigkeitsstrom, dessen Richtung in der Höhenachse klar definiert ist. Zusätzlich oder alternativ kann eine Breite des Querschnitts in Breitenrichtung (im Wesentlichen parallel (0° - α) zur Ebene des Sichtfensters) im Bereich zwischen 0,5 mm und 3 mm, vorzugsweise zwischen 1 mm und 2,5 mm, weiter bevorzugt von 1,5 mm bis 2 mm liegen. Eine solche Breite bietet ausreichend Platz/Breite, um das Fluid-/Flüssigkeitsspaltungselement in der Fluid-/Flüssigkeitssprühdüse, insbesondere im Fluid-/Flüssigkeitsströmungskanal, vorzusehen und den Fluid-/Flüssigkeitsstrom in Verlängerung der Fluid-/Flüssigkeitssprühdüse, insbesondere des Fluid-/Flüssigkeitskanals, zusammenzuführen. Die Begriffe Höhe und Breite beziehen sich auf Abmessungen der Fluid-/Flüssigkeitssprühdüse (und auch des Fluid-/Flüssigkeitskanals der Düse) im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse der Endoskopspitze, d.h. auf Abmessungen in Höhenrichtung bzw. in Breitenrichtung. Die Längsachse der Spitze/des Spitzengehäuses erstreckt sich in der Richtung von proximal nach distal (von einem proximalen Ende des Gehäuses zu einem distalen Ende des Gehäuses).
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Eine weitere (unabhängige) Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Fluid-/Flüssigkeitsspaltungselement im Wesentlichen in der Querschnittsmitte des/des Fluid-/Flüssigkeitskanals selbst angeordnet ist, insbesondere im Wesentlichen in der Querschnittsmitte in Bezug auf die Breite des Fluid-/Flüssigkeitskanals. Dies führt vorteilhaft dazu, dass die aus der Düse/dem Strömungskanal austretende Fluid-/Flüssigkeitsströmung in einer Richtung parallel zur Ebene des Sichtfensters zusammenläuft. Vorzugsweise ist der Querschnitt des mindestens einen Fluid-/Flüssigkeitsspaltelements in Höhenrichtung konstant. Dies ermöglicht es, den aus dem Fluid-/Flüssigkeitskanal (und damit der Fluid-/Flüssigkeitssprühdüse) austretenden Fluid-/Flüssigkeitsstrom in Breitenrichtung zu konvergieren, in Höhenrichtung jedoch unverändert zu lassen und damit den Strom sehr genau auf das Sichtfenster zu fokussieren.
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Gemäß einer weiteren (unabhängigen) Ausführungsform weist das mindestens eine Fluid-/Flüssigkeitsspaltungselement an seiner abströmseitigen/proximalen Seite eine scharfe Kante auf, die sich vorzugsweise innerhalb des Fluidweges/des von der äußeren Wand umgebenen Fluid-/Flüssigkeitskanals oder unmittelbar am abströmseitigen Ende des Fluidweges/des von der äußeren Wand umgebenen Fluid-/Flüssigkeitskanals befindet. Ein Fluidspaltelement mit einer stromabwärts gelegenen scharfen Kante ermöglicht eine sehr effektive Konvergenz des Fluid-/Flüssigkeitsstroms, da der Druck im Fluidstrom an der scharfen Kante deutlich abfällt und dadurch das Fluid zur Mitte des Fluidstroms hin geschmiedet wird.
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Eine weitere (eigenständige) Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Fluid-/Flüssigkeitsspaltungselement eine prismenähnliche/keilähnliche Form mit einer dreieckigen Grundebene (in Draufsicht), insbesondere zwei dreieckigen Grundebenen, eine an der Oberseite und eine an der Unterseite (in Höhenrichtung/ in Draufsicht oder Untersicht) aufweist. Die Grundebene ist vorzugsweise im Wesentlichen parallel zur Richtung der Fluid-/Flüssigkeitsströmung angeordnet, d.h. parallel zur Längsrichtung und/oder zur Breitenrichtung. Weiterhin ist vorzugsweise ein Scheitelpunkt der Grundebene auf der Einflussseite/ proximalen Seite (Anströmsseite) und eine diesem Scheitelpunkt gegenüberliegende Rechteckebene auf der Ausflussseite/ distalen Seite (Abströmseite) angeordnet. Das Fluid-/Flüssigkeitsspaltungselement kann in einer Ausführungsform eine prismenähnliche/keilähnliche Form mit zwei gleichschenkligen dreieckigen Grundebenen aufweisen. Insbesondere können die dreieckigen Grundebenen konvex geformte Seitenflächen aufweisen. Vorzugsweise ist das distale Ende/die distale Ebene des Fluid-/Flüssigkeitsspaltungselements auf einer Ebene mit dem distalen Ende des Fluid-/Flüssigkeitskanals angeordnet. Alternativ ist das distale Ende/die distale Ebene des Fluid-/Flüssigkeitsspaltungselements in Strömungsrichtung proximal (stromaufwärts) des distalen Endes der Fluid-/Flüssigkeitssprühdüse und vorzugsweise proximal (stromaufwärts) des distalen Endes des Fluid-/Flüssigkeitskanals angeordnet. Vorzugsweise ist der Querschnitt des Fluid-/Flüssigkeitsspaltelements in Höhenrichtung konstant.
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Eine bevorzugte (unabhängige) Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass das Sichtfenster/ die Schutzplatte gegenüber der Fluid-/Flüssigkeitssprühdüse geneigt ist/sind. Die Neigung der Außenfläche des Sichtfensters/der Schutzplatte relativ zur Längsachse der Spitze, d.h. relativ zu einer Ebene, die sowohl die Längsrichtung als auch die Breitenrichtung umfasst, kann insbesondere in einem Winkel α von 4° bis 10°, vorzugsweise von 6°, erfolgen. Eine solche Neigung der zu reinigenden Oberfläche ermöglicht eine besonders effektive Wechselwirkung mit dem zur Reinigung verwendeten Fluidstrom.
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Als weitere (unabhängige) Ausführungsform kann die Fluid-/Flüssigkeitssprühdüse einen (zusätzlichen) Gas-/Luftkanal, insbesondere für ein Inertgas oder Luft, aufweisen. Dieser zusätzliche Gaskanal kann seitlich neben (parallel zu) dem Fluid-/Flüssigkeitskanal (fluidgetrennt) innerhalb der Sprühdüse (Element) angeordnet sein. Vorzugsweise ist der Gaskanal parallel zum Fluidkanal angeordnet.
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Die Fluid-/Flüssigkeitssprühdüse kann insbesondere einen ersten Einlass an ihrer proximalen Seite für Spülflüssigkeit und einen zweiten Einlass an ihrer proximalen Seite für das zusätzliche Gas aufweisen. Der Fluid-/Flüssigkeitskanal und der zusätzliche Gaskanal, die innerhalb der Fluid-/Flüssigkeitssprühdüse vorgesehen sind und mit dem ersten bzw. zweiten Einlass verbunden sind, haben jeweils einen distalen Auslass für Fluid bzw. Gas, die vorzugsweise unmittelbar nebeneinander (parallel/nebeneinander) angeordnet sein können. Die Ein- und Auslässe der Düse sind fluidisch mit entsprechenden im Biegeelement vorgesehenen Fluidkanälen/ Fluidleitungen und der Einführröhre/ dem Schlauch verbunden.
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Vorteilhafterweise münden die distalen Auslässe des Fluidkanals und des zusätzlichen Gaskanals in eine Mischkammer/ Bereich/ Vertiefung am/ im distalen Endabschnitt der Fluid-/Flüssigkeitssprühdüse, die distal in Richtung des zu reinigenden Sichtfensters offen ist. Die Mischkammer kann durch die Fluid-/Flüssigkeitssprühdüse, insbesondere das Düsengehäuse und/oder die äußeren Wände des Fluid-/Flüssigkeitskanals und/oder den Gaskanal, oder durch einen Teil der Düse und einen Teil des Spitzengehäuses gebildet werden. Der zusätzliche Gaskanal ermöglicht die Zufuhr von Gas, z. B. von CO2 und Wasser. Solches Gas kann mit dem vom Fluidkanal zugeführten Fluid/Flüssigkeit vermischt werden, insbesondere in der Mischkammer, wodurch die Viskosität des Fluids/der Flüssigkeit gesenkt und somit der Durchfluss erhöht wird. Außerdem sorgt eine solche Vermischung für eine (stärker) turbulente Strömung, was zu einer verbesserten Möglichkeit der Reinigung des Sichtfensters führt.
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Die Fluid-/Flüssigkeitssprühdüse kann insbesondere (ausschließlich) aus Kunststoff/ Harz, insbesondere im Spritzgussverfahren, hergestellt sein. Die Fluidsprühdüse kann aus einem transparenten Material, z. B. einem transparenten Kunststoff/Harzmaterial, hergestellt sein. Vorzugsweise kann die Fluidsprühdüse durch einen transparenten Klebstoff oder einen transparenten Leim oder durch eine transparente Vergussmasse mit dem Gehäuse verbunden sein. Durch die Verwendung eines transparenten Düsenmaterials bzw. einer transparenten Vergussmasse kann die Bildung von Schatten und Schlagschatten einfach und effektiv vermieden werden, was zu einer hohen Bildqualität führt. Außerdem können die Fluidsprühdüse und das Spitzengehäuse monolithisch geformt sein, insbesondere aus einem Kunststoffmaterial oder einem transparenten Kunststoffmaterial.
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Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Offenbarung insbesondere die folgenden Merkmale und/oder Vorteile bieten kann:
- - Gas-/Luft- und Flüssigkeits-/Wasserstrom in getrennten Rohren/Kanälen im Endoskop, insbesondere in der Einführröhre/-schlauch und dem Biegeteil/-element
- - sie werden an die Sprühdüse angeschlossen, die unterschiedliche/ getrennte Einlässe für Gas/ Luft und Flüssigkeit/ Wasser bietet
- - die Mischkammer wird durch die Spritzdüse, insbesondere durch das Spritzdüsengehäuse, und das Spitzengehäuse gebildet
- - ausschließlich die Spülflüssigkeit/ das Wasser wird durch das Fluid-/Flüssigkeitsspaltungselement vor dem Sichtfenster/der Schutzplatte/dem Linsensystem (in Strömungsrichtung stromaufwärts), d. h. am Austritt des Fluid-/Flüssigkeitskanals in die Mischkammer, gestaut/gespalten
- - nach dem Passieren des Fluid-/Flüssigkeitsspaltungselements fließt Flüssigkeit/ Wasser zur Mitte zurück und konzentriert sich auf das Sichtfenster/ Schutzplatte/ Linsensystem
- - die Spülung des Sichtfensters/ Schutzplatte/ Linsensystems wird durch die konvergierte Fluid-/Flüssigkeitsströmung verstärkt
- - das Fluid-/Flüssigkeitsspaltungselement kann jede geeignete Geometrie haben, insbesondere kann es einen runden, ovalen, dreieckigen oder gleichschenkligen dreieckigen Querschnitt haben, insbesondere in einer Ebene, die die Längsrichtung und die Breitenrichtung umfasst
- - die Spitze ist sehr gut für den Einmalgebrauch geeignet und soll nach Gebrauch entsorgt werden
- - die Spitze verfügt über eine hervorragende Reinigungsfähigkeit, da der Strom der Reinigungsflüssigkeit auf das Sichtfenster konzentriert wird
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Figurenliste
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften und nicht einschränkenden Beschreibung der Figuren. Diese sind lediglich schematischer Natur und dienen lediglich dem Verständnis der Offenbarung:
- 1 zeigt eine perspektivische Teilansicht eines Beispiels eines Endoskopeinführschlauchs mit einer distalen Spitze gemäß der Offenbarung,
- 2 zeigt eine Draufsicht auf die Spitze des Endoskops von 1,
- 3 zeigt eine Draufsicht auf die Spitze des Endoskops von 1 mit einem transparenten Spitzengehäuse,
- 4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Fluiddüse eines Endoskops der Offenbarung,
- 5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Fluiddüse eines Endoskops der Offenbarung,
- 6 zeigt eine Draufsicht auf die Fluid Düse von proximal nach distal,
- 7 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teils der Spitze eines Endoskops der Offenbarung,
- 8 zeigt eine schematische Darstellung eines Schnittes von oben durch den Fluidkanal entlang der Längsachse von distal nach proximal,
- 9 zeigt eine schematische Darstellung eines Schnittes von oben durch den Fluidkanal entlang der Längsachse von distal nach proximal in einer anderen Ausführungsform und
- 10 zeigt ein Endoskop/Duodenoskop gemäß der vorliegenden Offenbarung.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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10 zeigt zunächst das Endoskop 1 der vorliegenden Offenbarung in seinem im Wesentlichen vollständigen Aufbau.
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Dementsprechend ist das Endoskop 1 vorzugsweise ein Einwegendoskop (Duodenoskop) und umfasst eine Verbindereinheit 120 zum Verbinden des Endoskops 1 mit einer (separaten) Versorgungseinheit, die auch als Basiseinheit bezeichnet werden kann, für mindestens eine Betriebsressource (z. B. Strom, Wasser, etc.). Das Endoskop 1 umfasst ferner eine Versorgungsleitung 140, die proximal (in Richtung des Anwenders) zur/an der Verbindereinheit angeordnet ist. Die Versorgungsleitung 140 dient zum Zuführen der mindestens einen Betriebsressource von der Verbindereinheit 120 zu einem Endoskopgriff 130, der zum Halten durch einen Benutzer ausgebildet ist, und - entsprechend der manuellen Betätigung mehrerer Manipulatoren 131 am Griffstück 130 durch den Benutzer - vom Griffstück 130 zu einer distalen (in Richtung weg vom Benutzer/Richtung zum Patienten) Endoskopspitze/Kopf 2 (dargestellt in 1), die dazu bestimmt ist, in eine Körperhöhle eines Patienten eingeführt zu werden und die sich am distalen Ende eines Endoskopschafts 5 befindet, wobei der Schaft 5 an seinem proximalen Ende am Griffstück 130 befestigt ist und in den die Versorgungsleitung hineinragt. Weiterhin umfasst der Endoskopschaft 5 mindestens einen sogenannten Arbeitskanal 134, der sich entlang des Endoskopschafts 5 erstreckt und eine Öffnung in der Spitze 2 aufweist, so dass ein chirurgisches Instrument durch den Arbeitskanal 134 über die Spitze 2 hinaus in eine distale und/oder radiale Richtung geschoben werden kann.
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Im Folgenden ist in den Figuren die Richtung der Höhe (H), Breite (W) und Länge/ Längsachse (L) teilweise angedeutet (siehe Längsachse 21). 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines proximalen Endbereichs des Endoskops 1/ Duodenoskops 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung. Das Endoskop 1 ist, wie bereits oben erwähnt, ein Einwegendoskop 1, beispielsweise ein Einweg-Duodenoskop 1, das dazu bestimmt ist, nach Gebrauch entsorgt zu werden, und umfasst die an einem distalen Ende 3 angeordnete Spitze 2 eines Biegeteils 4 (Umlenkung) des in 1 durch gestrichelte Linien angedeuteten Endoskopschafts/ Einführröhre 5 (Einführschlauch 5). Das proximale Ende des Biegeteils 4 ist mit dem distalen Ende der Einführröhre 5 verbunden bzw. an diesem angeordnet. Die Einheit aus der Spitze 2, dem Biegeteil 4 und der Einführröhre 5 ist zum Einführen in die Körperhöhle eines Patienten vorgesehen. Durch manuelles Biegen des Biegeteils 4 in bekannter Weise in seitlicher Richtung und/oder in Höhenrichtung kann die Orientierung im Raum der Spitze 2 verändert werden.
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Die Spitze 2 umfasst ein Spitzengehäuse 6, das eine optische Untersuchungsvorrichtung 7 zur Inspektion der Körperhöhle des Patienten einkapselt. Die Spitze 2 umfasst ferner ein Sichtfenster 8, das einen funktionellen Teil der optischen Untersuchungsvorrichtung 7 bildet, und eine Fluid-/Flüssigkeitssprühdüse 9 mit einer äußeren Wand 10, die einen von der äußeren Wand 10 umgebenen Fluid-/Flüssigkeitskanal 11 zum Sprühen eines Fluids/einer Flüssigkeit auf das Sichtfenster 8 bereitstellt. Das Spitzengehäuse 6 des in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels ist im Spritzgussverfahren aus einem opaken Kunststoff/Harzmaterial hergestellt. Das Spitzengehäuse 6 des in 3 gezeigten Beispiels ist aus einem transparenten Kunststoff-/Harzmaterial im Spritzgussverfahren hergestellt. Seitlich angrenzend an das Sichtfenster 8 befindet sich vorzugsweise ein Albarrän-Hebel 12, der als solcher bekannt ist und hier nicht weiter beschrieben wird.
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Die Fluid-/Flüssigkeitssprühdüse 9, die in den 4 und 5 beispielhaft dargestellt ist, wird in einen Hohlraum des Spitzengehäuses 6 eingesetzt. Die Fluid-/Flüssigkeitssprühdüse 9 besteht aus einem Düsengehäuse 13, das von distal nach proximal in das Spitzengehäuse 6 eingesetzt ist und darin durch Eingriff mit dem Spitzengehäuse 6 gehalten wird. Eine Längsachse der Fluid-/Flüssigkeitsdüse 9 verläuft im Wesentlichen parallel zur Längsachse 21 des Spitzengehäuses 6/ Endoskops 1. Innerhalb des Düsengehäuses 13 besteht die Fluid-/Flüssigkeitssprühdüse 9 aus dem Fluid-/Flüssigkeitskanal 11, der von der äußeren Wand 10 umgeben ist, und einem zusätzlichen Gaskanal 14, der von einer weiteren äußeren Wand 15 (die ebenfalls Teil des Düsengehäuses 13 ist) umgeben ist. Der Gaskanal 14 ist seitlich neben dem Fluid-/Flüssigkeitskanal 11 angeordnet. Der Fluid-/Flüssigkeitskanal 11 umfasst eine proximale Einlassöffnung 16 und eine distale Auslassöffnung 17. Der Gaskanal 14 umfasst eine proximale Gaseinlassöffnung 18 und eine distale Gasauslassöffnung 19. Beide Kanäle 11, 14 erstrecken sich im Wesentlichen in Längsrichtung und sind monolithisch ausgebildet.
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Wie insbesondere in 6 gezeigt, ist die Auslassöffnung 17 des Fluid-/Flüssigkeitskanals 11 in Form eines Schlitzes ausgebildet. Die Auslassöffnung 17 hat einen abgeflachten oder schlitzförmigen Querschnitt, hier einen ovalen Querschnitt, der in seitlicher Richtung (L) verlängert ist. Die Höhe des erfindungsgemäßen Querschnitts/ der Auslassöffnung 17 liegt im Bereich zwischen 0,1 mm bis 1 mm, im gezeigten Beispiel 0,3 mm. Die Breite des Querschnitts/ der Auslassöffnung 17 in Querrichtung liegt erfindungsgemäß im Bereich zwischen 0,5 mm bis 3 mm, hier 1,5 mm. Diese Geometrie der Auslassöffnung 17 sorgt für einen Fluidstrom mit einer flachen Form, d.h. einer bestimmten Breite und einer deutlich geringeren Höhe.
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Wie insbesondere in den 1 und 7 dargestellt, ist das Sichtfenster 6 gegenüber der sich von distal nach proximal der Spitze 6 erstreckenden Längsachse 21 geneigt. Das Sichtfenster 6 ist ferner verschlossen durch/umfasst eine Schutzglasplatte 20, hier in Form einer planparallelen Platte 20. Alternativ ist das Sichtfenster 6 durch eine Fokussierlinse verschlossen bzw. umfasst eine Fokussierlinse, die jeweils Teil eines Fokussiersystems (in den Figuren nicht dargestellt) sein kann, das Teil der optischen Untersuchungsvorrichtung 7 ist. Insbesondere ist das Sichtfenster 6 gegenüber der Längsachse 21 der Fluidsprühdüse 9/ der Spitze 6 in proximaler Richtung um einen Winkel α von 4° bis 10°, vorzugsweise von 6°, geneigt, während der Fluid-/Flüssigkeitskanal 11 und der Gaskanal 14 beide im Wesentlichen parallel zur Längsachse 21 verlaufen. Dies bedeutet, dass die optische Achse unter dem Winkel α zur Höhenrichtung (H) geneigt ist.
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An der distalen Auslassöffnung 17 des Fluidkanals 11 ist ein Fluid-/Flüssigkeitsspaltungselement 22 angeordnet. Vorzugsweise befindet sich das Fluid-/Flüssigkeitsspaltungselement 22 am distalen Ende des Fluidkanals 9. Ziel des Fluid-/Flüssigkeitsspaltungselementes 22 ist es, eine konvergierende Fluid-/Flüssigkeitsströmung aus der Düse 9 auf das Sichtfenster 8 zu erzeugen, d.h. den flach geformten Fluidstrom zu einem konvergierenden flachen Fluidstrom zu formen. Der Fluidstrom konvergiert in Breitenrichtung (W). Das Fluidspaltelement 22 ist im Wesentlichen in der Querschnittsmitte, bezogen auf die Breite, im Fluidkanal 11 angeordnet. Es stellt eine Barriere/einen Widerstand dar, der hydraulisch auf das durch den Fluidkanal 11 strömende Fluid einwirkt.
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Wie insbesondere in der oberen Schnittansicht von 9 gezeigt, die in Breitenrichtung aufgenommen ist und einen Querschnitt in einer Ebene parallel zur seitlichen Richtung zeigt, umfasst das Fluidspaltungselement 22 ein proximales spitzes oder spitzenähnliches Ende/ Kante 23, das in der Strömungsrichtung ein stromaufwärtiges Ende/ Kante 23 ist, und ein distales flaches Ende/ Fläche 24, das in der Strömungsrichtung ein stromabwärtiges Ende/ Fläche 24 ist. Zwischen dem proximalen Ende/ Kante 23 und dem distalen Ende/ Fläche 24 weist das Fluidspaltelement 22 seitliche Flächen 25a, 25b auf, die eine Leitwirkung auf das durch den Fluidkanal 11 und an dem Fluid-/Flüssigkeitsspaltelement 22 vorbeiströmende Fluid ausüben. 8 zeigt ein anderes Fluid-/Flüssigkeitsspaltungselement 22, das eine im Wesentlichen ovale oder linsenartige Form aufweist, wobei sein proximales Ende 23 und sein distales Ende 24 jeweils als abgerundete Spitze/ Kante ausgebildet sind. Die seitlichen Flächen 25 a, 25b sowie die distalen Enden/ Kanten 24 sind bogenförmig. Die Form des Querschnitts der Fluid-/Flüssigkeitsspaltungselemente 22 der 8 und 9 ist in Höhenrichtung konstant.
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Das Fluid-/Flüssigkeitsspaltungselement 22 sorgt für eine Verengung des Strömungsquerschnittes. 9 zeigt eine vorteilhafte Ausführungsform des Fluid-/Flüssigkeitsspaltungselements 22, das an seiner Abflussseite 24 scharfe Kanten 26 aufweist, die von der Oberfläche 24 und den zugehörigen seitlichen Flächen 25a, 25b gebildet werden. Die scharfen Kanten 26 befinden sich jeweils direkt am ablaufseitigen Ende des von der äußeren Wand 10 umgebenen Fluid-/Flüssigkeitspfades 11. Das in 9 gezeigte Fluid-/Flüssigkeitsspaltungselement 22 hat daher eine prismenartige Form mit einer dreieckigen Grundebene 32, die in 8 als schwarzes Dreieck dargestellt ist, insbesondere mit einer gleichschenkligen dreieckigen Grundebene (in den Figuren nicht dargestellt). Die Grundebene 32 ist im Wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung des Fluids, d.h. parallel zur Querrichtung, angeordnet. Der Scheitelpunkt 23 der Grundebene 32 ist auf der Anströmseite angeordnet und die distale Fläche 24 in Form einer rechteckigen Ebene ist gegenüber dem proximalen Scheitelpunkt 23 auf der Abströmseite angeordnet. Eine solche Geometrie ist sehr effizient, um die gewünschte konvergierende Wirkung auf das ausströmende Fluid zu erzielen, und sorgt für eine Düse 9 von sehr kurzer Länge.
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Die 8 und 9 zeigen jeweils die Fluidströmung im Fluid-/Flüssigkeitskanal 11 durch Pfeile 27 sowie die Fluidströmung außerhalb des Fluidkanals 11 durch Pfeile 28. Die konvergierende Strömung außerhalb des Fluidkanals 11 ist auf das Sichtfenster 8 fokussiert und wird deutlich dargestellt.
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Wie insbesondere in den 4, 5, 6 und 7 dargestellt, ist auf der Abflussseite / stromabwärts des Fluidkanals 11 und des Gaskanals 14 eine Mischkammer 29 vorgesehen, die teilweise durch die äußere Wand 10 begrenzt ist. An der Oberseite der Mischkammer 29 ist vorzugsweise eine Aussparung 30 ausgebildet. Beim Einbau in das Spitzengehäuse 6 greift ein am Spitzengehäuse 6 vorgesehener Vorsprung 31 in die Aussparung 30 ein und bildet somit ebenfalls einen Teil der Wandung der Mischkammer 29. Durch das Ineinandergreifen der Aussparung 30 und des Vorsprungs 31 kann die Düse 9 leicht in Bezug auf das Sichtfenster 8 ausgerichtet werden.
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Wie bereits erwähnt, erstreckt sich das Fluid-/Flüssigkeitsspaltungselement 22 vorzugsweise nicht (oder nur teilweise) in die Mischkammer 29, in die der Fluid-/Flüssigkeitskanal 11 bzw. der Gaskanal 14 mündet. Dementsprechend wird eine Vermischung der Flüssigkeit und des Gases erreicht, die durch die konvergierende Wirkung des Spaltungselements 22 innerhalb der Öffnung des Fluid-/Flüssigkeitskanals 11 im Wesentlichen auf das Sichtfenster konzentriert/fokussiert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Endoskop
- 2
- Spitze, Endoskopspitze
- 3
- proximales Ende
- 4
- Biegeteil
- 5
- Einführröhre, Einführschlauch
- 6
- Spitzengehäuse
- 7
- optische Untersuchungsvorrichtung
- 8
- Sichtfenster
- 9
- Fluidsprühdüse
- 10
- äußere Wand
- 11
- Fluidkanal
- 12
- Albarrän-Hebel
- 13
- Düsengehäuse
- 14
- Gaskanal
- 15
- äußere Wand
- 16
- distale Einlassöffnung
- 17
- proximale Auslassöffnung
- 18
- distale Gaseinlassöffnung
- 19
- proximale Gasauslassöffnung
- 20
- Schutzglasplatte, planparallele Platte
- 21
- Längsachse
- 22
- Fluidspaltelement
- 23
- distal spitzes Ende/ Kante, distal spitzenähnliches Ende/ Kante
- 24
- proximal flaches Ende, proximale Fläche
- 25a,b
- seitliche Fläche
- 26
- scharfe Kante
- 27
- Pfeile, die die Fluidströmung zeigen
- 28
- Pfeile, die die Fluidströmung zeigen
- 29
- Mischkammer
- 30
- Aussparung
- 31
- Vorsprung
- 32
- Grundebene
- 120
- Verbindungseinheit
- 130
- Steuerungsgriffstück
- 131
- Manipulatoren
- 134
- Arbeitskanal
- 140
- Versorgungsleitung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 6595915 B2 [0005]
- US 6409657 B1 [0007]
- US 8591406 B2 [0008]