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STAND DER
TECHNIK FÜR
DIE ERFINDUNG
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Gebiet der
Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine einzuführende
endoskopische Vorrichtung zur medizinischen Verwendung und insbesondere
eine Strahldüse,
die an einen Waschflüssigkeitsdurchlass
zum Waschen eines Beobachtungsfensters am distalen Ende der Vorrichtung
anzuschließen
ist.
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Stand der
Technik
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In 8 ist
ein typisches Endoskop zur allgemeinen Verwendung auf medizinischem
Gebiet gezeigt. In dieser Figur ist ein Bedienungskopf mit 1, ein
einzuführendes
Instrument mit 2 und ein universelles Kabel mit 3 nummeriert.
Zusammen mit einem oder mehreren Beleuchtungsfenstern ist ein Beobachtungsfenster 4 an
der starren Spitze 2a des einzuführenden Instruments 2 vorgesehen.
Auf der Innenseite des Beobachtungsfensters 4 ist ein optisches
Linsensystem und eine bildgebende Sensoreinrichtung wie ein bildgebender
Feststoffsensor oder dergleichen im Fokus des optischen Linsensystems
angeordnet. In das Beobachtungsfenster 4 ist ein Deckglas
eingepasst, das auch als vorderstes Linsenelement des Linsensystems
fungiert. Wenn die einzuführende
endoskopische Vorrichtung 2 in eine Körperhöhle eines Patienten eingeführt wird,
ist es für
die Oberfläche
des vordersten Linsenelements sehr wahrscheinlich, dass es durch
die Ablagerung von Körperfluids
oder anderen verschmutzenden Stoffen verschmiert wird. Die Abscheidung
solcher Schmutzstoffe auf der Linsenoberfläche führt zu Beschränkungen
des Gesichtsfelds und deshalb zu einer ungenügenden Untersuchung der zu
beobachtenden Körperhöhle.
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Deshalb
ist eine Vorrichtung zum Waschen des endoskopischen Beobachtungsfensters
erforderlich, um die Außenseite
des Beobachtungsfensters zu waschen und Schmutzstoffe zu entfernen,
wenn durch das Beobachtungsfenster 4 geschaut werden soll,
das durch Abscheidung von Schmutzstoffen während der Untersuchung einer
Körperhöhle verschmiert
wird. Um das Beobachtungsfenster 4 zu waschen, wird Waschwasser
unter einem festgelegten Druck auf die Linsenoberfläche gespült, um die Schmutzstoffe
wegzuwaschen, anschließend
wird die auf die Linsenoberfläche
Druckluft geblasen, um die Wassertröpfchen zu entfernen.
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Zu
diesem Zweck ist die Vorrichtung zum Waschen des Beobachtungsfensters
mit einer Luftpumpe 5 und einem Wasservorratsbehälter 6 ausgerüstet. Ein
Druckluftschlauch 7 von der Luftpumpe 5 ist an
das universelle Kabel 3 angeschlossen. Weiterhin zweigt
von der Druckluftleitung 7 eine Druckluftleitung 8 für den Vorratsbehälter ab
und ist an den Wasservorratsbehälter 6 angeschlossen,
dem Wasser von einer Wasserzuleitung 9 zugeleitet wird.
In diesem Beispiel ist die Druckluftleitung 8 für den Vorratsbehälter über der
Wasseroberfläche
im Vorratsbehälter 6 offen,
während
die Waschwasserzuleitung 9 unter der Wasseroberfläche offen
ist, vorzugsweise in der Nähe
des Bodens des Wasservorratsbehälters 6.
Druckluftleitung 7 und Wasserleitung 9 reichen
bis zum Bedienkopf 1 durch das gemeinsame Kabel 3 und
sind an ein Luft/Wasser-Ventil 10 angeschlossen,
das am Bedienkopf 1 vorgesehen ist.
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An
das Luft/Wasser-Ventil 10 sind ein Luftrohr 11 und
ein Wasserrohr 12 angeschlossen, die im vorderen Ende des
einzuführenden
Instruments 2 zu einem Luft/Wasser-Rohr 13 vereinigt
werden. Das Luft/Wasser-Rohr 13 steht mit einem Flüssigkeitsdurchlass 14 in
Verbindung, der in die starre Spitze 2a gebohrt ist. Der
Flüssigkeitsdurchlass 14 ist
am distalen Ende 2a der starren Spitze 2a offen
und an seinem offenen Ende mit einer Sprühdüse 15 versehen. Eine
Waschflüssigkeit,
die aus einem Wasser-Druckluft-Gemisch besteht, strömt durch
den Flüssigkeitsdurchlass 14,
wird umgelenkt und auf das Beobachtungsfenster 4 mit einem
festgelegten Druck durch die Sprühdüse 15 gesprüht. Deshalb
ist die Sprühdüse 15 mit
einem Mundstück
versehen, das auf das Beobachtungsfenster 4 gerichtet ist.
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Das
Luft/Wasser-Ventil 10 kann mit dem Finger einer Hand bedient
werden, die den Bedienkopf 1 ergriffen hat. Normalerweise
ist die Verbindung zwischen dem Waschwasserschlauch 9 und
dem Wasserrohr 12 blockiert, während der Druckluftschlauch 7 an
das Druckluftrohr 11 angeschlossen ist und gleichzeitig
durch einen (nicht gezeigten) Durchlass, der im Luft/Wasser-Ventil 10 vorgesehen
ist, mit der Atmosphäre
verbunden ist. Somit wird zu diesem Zeitpunkt ein Luft/Wasser-Gemisch
im suspendierten Zustand zugeleitet. Da der Druckluftschlauch 7 in Verbindung
mit der Atmosphäre
steht, befindet sich die Pumpe 5 im Wesentlichen im ungefüllten Zustand.
Sobald der Durchlass an die Atmosphäre von einem Finger oder dergleichen
blockiert wird, schaltet die Luftpumpe 5 in den gefüllten Zustand
und beginnt die Luft zu komprimieren. Die erhaltene Druckluft wird
in die Strahldüse 15 vom
Druckluftschlauch 7 durch das Druckluftrohr 11 und
den Druckluftschlauch 8 geleitet. Gleichzeitig wird der
Luftdruck in den Waschwasservorratsbehälter 6 durch den Druckluftschlauch 8 geleitet,
um den Waschwasservorratsbehälter 6 unter
Druck zu setzen. Jedoch wird noch kein Waschwasser in die Sprühdüse 15 geleitet,
da die Verbindung zwischen dem Waschwasserschlauch 9 und
der Wasserzuleitung 12 immer noch von dem Luft/Wasser-Ventil 10 blockiert
wird.
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Nach
Drücken
des Luft/Wasser-Ventils 10 von der in der Figur gezeigten
Position ist die Verbindung zwischen dem Druckluftschlauch 7 und
der Luftzuleitung 11 blockiert, während die Verbindung zwischen
dem Waschwasserschlauch 9 und der Wasserzuleitung 12 offen
ist. Ferner wird Druckluft von der Luftpumpe 5 in den Waschwasservorratsbehälter 6 durch
den Druckluftschlauch 8 geleitet, um den Waschwasservorratsbehälter 8 unter
Druck zu setzen, wonach das Waschwasser in den Flüssigkeitsdurchlass 14 unter
einem festgelegten Druck durch den Waschwasserschlauch 9 und
die Wasserzuleitung 12 geleitet wird. Im Ergebnis wird
Waschwasser von der Strahldüse 15 auf
das Beobachtungsfenster 4 gespült.
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Wie
in 9 gezeigt, wird die Strahldüse 15 des Standes
der Technik beispielsweise von einem röhrenförmigen Ende 15a und
einem Spüldurchlass 15b gebildet,
der etwa um 90 Grad von dem röhrenförmigen Teil 15a gedreht
ist und in einem Injektionsdüsenloch 15c an
seinem distalen vorderen Ende ausläuft. In diesem Beispiel ist
der Spülteil 15b ein flacher
Durchlass. Der Durchlass des Strahlspülteils kann einfach gebildet
werden, indem ein Zwischenteil des röhrenförmigen Teils 15a um
90 Grad zu einer abgeflachten Form gebogen wird. In dem gezeigten speziellen
Beispiel ist jedoch ein unteres Seitenteil des Spüldurchlasses 15 entfernt,
um eine Flüssigkeit auf
die Oberfläche
der starren Spitze 2a zu spritzen.
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Eine
Waschflüssigkeit,
die Waschwasser und/oder Druckluft umfasst und durch die Düsenöffnung 15c der
Strahldüse 15 gespritzt
wird, sollte genau auf die Oberfläche des Beobachtungsfensters 4 gerichtet
und insgesamt über
diese verteilt werden. Zusätzlich
sollte ein Wandbereich der Strahldüse 15 das Gesichtsfeld
durch das Beobachtungsfenster 4 nicht verdecken. Um diese
Anforderungen zu erfüllen,
muss die Düsenöffnung 15c in
einem gewissen Abstand vom Beob achtungsfenster 4 angeordnet werden.
Dementsprechend werden die Position der Strahldüse 15 und die Richtung
des Spüldurchlasses 15b in
der starren Spitze 2a der einzuführenden Vorrichtung 2 in
Abhängigkeit
von der Lage des Beobachtungsfensters 4 bestimmt. Außerdem wird
die Strahldüse 15 auch
von der Position eines oder mehrerer Beleuchtungsfenster beschränkt. Wenn
sich die Strahldüse 15 in
der Nähe
eines Beleuchtungsfensters befindet, ist es wahrscheinlich, dass
das Beleuchtungslicht von der Strahldüse reflektiert und auf das
Beobachtungsfenster 4 als ein Licht gerichtet wird, das
die Erzeugung endoskopischer Bilder stört. Deshalb sollte die Strahldüse 15 in
einem Abstand vom Beobachtungsfenster angeordnet werden. Selbstverständlich wird
die Position des Beleuchtungsfensters in Abhängigkeit von der Position des Beobachtungsfensters 4 bestimmt.
Um das Beleuchtungslicht gleichmäßig über das
gesamte Gesichtsfeld zu verteilen, das durch das Beobachtungsfenster 4 erhalten
wird, müssen
die Beleuchtungsfenster in Positionen auf der rechten und der linken
Seite und in der Nähe
des Beobachtungsfensters 4 angeordnet werden.
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Die
Position des Beobachtungsfensters 4 in der starren Spitze 2a der
einzuführenden
Vorrichtung 2 wird von Relationen zu seinem Gesichtsfeld
begrenzt. Insbesondere ist das proximale Ende der starren Spitze 2a normalerweise
mit einem winkligen Abschnitt verbunden, der flexibel ist und sich
winklig nach oben, unten, rechts oder links biegen lässt, um die
starre Spitze 2a in die gewünschte Richtung zu drehen.
Deshalb stehen Biegerichtung und Position des Beobachtungsfensters 4 in
einer gewissen Relation zueinander. Das Beobachtungsfenster 4 befindet sich
entweder in einer mittigen oder außermittigen Position im distalen
Ende der starren Spitze 2a. Wenn sich das Beobachtungsfenster 4 in
einer außermittigen
Position befindet, kann die Bedienkraft die einzuführende Vorrichtung
leichter bedienen und kontrollieren, wenn sich das Beobachtungsfenster 4 in
einer oberen Position in der Biegerichtung des Winkelabschnitts
befindet. Außerdem
hängt die
Position des Ausgangs eines Biopsiekanals, der in der einzuführenden
Vorrichtung 2 für
den Durchgang von Zangen oder anderen Biopsie- bzw. chirurgischen
Instrumenten vorgesehen ist, auch eng mit der Position des Beobachtungsfensters 4 zusammen.
Wenn ein Biopsieinstrument vom Ausgang des Biopsiekanals in eine
Körperhöhle hineinragt,
so sollte es sich immer innerhalb des Gesichtsfeldes des Betrachtungsfensters 4 befinden.
Außerdem
sollten sich die Dimensionen des Ausgangs des Biopsiekanals nicht mit
der Richtung des Flüssigkeitsstrahls
von der Strahldüse 15 überschneiden.
Kurz gesagt sind, wenn sich das Beobachtungsfenster 4 in
einer bestimmten Position in der starren Spitze 2a der
einzuführenden
Vorrichtung 2 befindet, die Positionen von Beleuchtungsfenstern,
Ausgang des Biopsiekanals und Strahldüse 15 dementsprechend
festgelegt.
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Nachdem
die Strahldüse 15 in
eine Position gebracht worden ist, die den zuvor diskutierten Bedingungen
genügt,
ist die Position des Flüssigkeitsdurchlasses 14 in
der starren Spitze 2a dementsprechend festgelegt. Der Flüssigkeitsdurchlass 14 ist
an den Luft/Wasser-Verbindungsschlauch 13 in
dem flexiblen winkligen Abschnitt angeschlossen, der an das proximale
Ende der starren Spitze 2a angeschlossen ist. Dabei ist
der Luft/Wasser-Verbindungsschlauch 13 im winkligen Abschnitt
von einem weichen, flexiblen Schlauch mit einer Wanddicke zu bilden,
die ausreicht, damit er nicht einknickt, selbst wenn die einzuführende Vorrichtung 12 zu
einer winkligen Form gebogen wird. Zu diesem Zweck hat der Verbindungsschlauch 13,
der sich von der starren Spitze 2a erstreckt, einen relativ
großen
Außendurchmesser.
Außerdem
ist der Führungsteil
des Verbindungsschlauchs 13 auf eine solche Weise anzuordnen, dass
eine Überschneidung
mit verschiedenen Bauteilen wie Lichtleitung, Signalkabel und Biopsiekanal, die
an den Winkelabschnitt der einzuführen den Vorrichtung 2 auf
der proximalen Seite der starren Spitze 2a angeschlossen
sind oder durch ihn hindurchführen,
vermieden wird.
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Weiterhin
ist es, wenn das optische Objektivlinsensystem angeordnet ist, um
einen Teil seiner Linsenkomponenten in Richtung der optischen Achse,
beispielsweise für
eine Zoombewegung, zu bewegen, erforderlich, einen Mechanismus zur
axialen Bewegung einer oder mehrerer beweglicher Linsen durch eine
Fernsteuerung einzubauen. In dieser Hinsicht ist es allgemeine Praxis,
die beweglichen Linsen durch ein Steuerkabel zu bewegen, das sich
drehende eng benachbarte Kraftübertragungswindungen
hat, die sich in einem flexiblen Schlauch befinden. Der Verbindungsschlauch
sollte sich in einer solchen Position befinden, die das Steuerkabel
nicht stört,
wenn dieses in die einzuführende
Vorrichtung 2 eingepasst ist. Somit resultiert ein Steuerkabel,
zusätzlich
zu den weiter oben beschriebenen innen eingepassten Komponenten,
die lagemäßig voneinander
abhängig
sind, notwendigerweise in einer deutlichen Zunahme des Durchmessers
der einzuführenden
endoskopischen Vorrichtung 2.
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US 5 733 244 betrifft ein
Endoskop mit einer Endkappe, die mit einer Düse zum Verspritzen eines Fluids
in einer festgelegten Richtung versehen ist. Die Endkappe dieses
Endoskops ist mit einer Luft/Wasser-Düse versehen, die sich zu der
Oberfläche
des Betrachtungsfensters des Endoskops hin öffnet. Die Strahldüse umfasst
einen Waschflüssigkeitseingang
und einen winkligen Strahldurchgangsbereich.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Deshalb
liegt der Erfindung als Aufgabe zugrunde, den Durchmesser einer
einzuführenden
endoskopischen Vorrichtung durch Minimierung von Toträumen in
dieser Vorrichtung bei der Verbindung eines Flüssigkeitsdurchgangs mit der
starren Spitze der einzuführenden
Vorrichtung zu minimieren.
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Der
Erfindung liegt weiterhin als Aufgabe zugrunde, eine Strahldüse bereitzustellen,
die Waschflüssigkeitsstrahlen
auf das Betrachtungsfenster einer einzuführenden endoskopischen Vorrichtung spritzt
und eine größere Freiheit
bei der Anordnung des Waschflüssigkeitsdurchgangs
im vorderen Endbereich der einzuführenden Vorrichtung gibt, was
es erlaubt, die innen eingepassten Komponenten der einzuführenden
Vorrichtung auf rationelle Art und Weise zu gestalten.
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Der
Erfindung liegt auch als Aufgabe zugrunde, eine Strahldüse der zuvor
beschriebenen Art bereitzustellen, durch welche die Vergrößerung des Durchmessers
der einzuführenden
endoskopischen Vorrichtung auf ein Minimum beschränkt werden kann,
indem es ermöglicht
wird, einen Waschflüssigkeitsdurchlass
in eine geeignete Position zu bringen, insbesondere, wenn ein Steuerkabel
zusätzlich
in die einzuführende
Vorrichtung zum Zweck des Antriebs einer oder mehrerer beweglicher
Linsen des optischen Objektivlinsensystems eingepasst wird.
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Erfindungsgemäß wird zur
Lösung
dieser Aufgaben eine Düse,
die mit dem distalen Ende eines Waschflüssigkeitsdurchlasses verbunden
ist, in einem engen und lang gestreckten Endoskop zum Spritzen einer
Waschflüssigkeit
in Richtung und auf ein Beobachtungsfenster eines optischen Bildaufnahmesystems,
das in dem Bereich der starren Spitze des Endoskops eingebaut ist,
bereitgestellt. Die erfindungsgemäße Düse ist wie in den abhängigen Patentansprüchen definiert.
Sie umfasst oder kann umfassen einen Einlassbereich für die Waschflüssigkeit,
der an dem proximalen Ende der Düse
vorgesehen ist und mit einem axialen Waschflüssigkeitsdurchlass in dem starren
Endbereich des Endoskops koaxial in Verbindung steht; einen Strahldurchlassbereich,
der sich an der distalen Endfläche
des starren Endbereichs befindet und von einer Strahlöffnung mit festgelegter
Breite abgeschlossen wird, wobei der Strahldurchlassbereich mit
einem Bereich zum geraden Ausrichten des Stroms von vorgegebener
Länge ausgestattet
ist und mit einer Strahlöffnung
von vorgegebener Breite abgeschlossen wird; und einen Umlenkbereich,
der mit dem Einlassbereich für
die Waschflüssigkeit
und dem Strahldurchlassbereich verbunden ist, um den Strom der Waschflüssigkeit
in radialer Richtung von dem axialen Waschflüssigkeitsdurchlass in radialer
Richtung zu dem Strahldurchlassbereich abzulenken.
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In
diesem Fall hat der Bereich zum geraden Ausrichten des Stroms des
Strahldurchlassbereichs der Düse
die Form von entweder einem geraden Durchlass oder eines mit festgelegter
Breite in Vorwärtsrichtung
auseinander laufenden Durchlasses. Der Umlenkbereich der Düse ist kurvenförmig gebogen,
um die Fließrichtung
der Waschflüssigkeit
zu beeinflussen, und an den Bereich zum geraden Ausrichten in einer
radial von dem axialen Waschflüssigkeitsdurchgang
auseinander gehenden Bereich angeschlossen. Wenn ein Teil der Linsen
des optischen Objektivlinsensystems bewegliche Linsen sind, ist ein
Linsenantriebsmechanismus wie ein Steuerkabel mit dicht gewickelten
Windungen, die sich in einem flexiblen Schlauch befinden, in die
einzuführende Vorrichtung
eingepasst, um die Bewegung der beweglichen Linsen in Richtung der
optischen Achse durch eine Fernbedienung zu ermöglichen. Vorzugsweise befindet
sich der Bereich zum geraden Ausrichten des Stroms der Düse am distalen
Ende der starren Spitze in einer Position, die sich in einer axialen
Verlängerungslinie
von dem Linsenantriebsmittel befindet, wobei der Umlenkbereich an
den axialen Waschflüssigkeitsdurchlass
angeschlossen ist, der sich in Bezug auf den Linsenantriebsmechanismus
in einer vorgeschobenen Position befindet.
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Diese
und weitere erfindungsgemäße Gegenstände, Merkmale
und Vorteile werden anhand der folgenden speziellen Beschreibung
unter Bezugnahme auf die im Anhang befindlichen Zeichnungen näher erläutert, die
beispielhaft bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsformen zeigen. Selbstverständlich ist
die vorliegende Erfindung nicht so zu verstehen, dass sie auf die
in den Zeichnungen gezeigten speziellen Ausführungsformen beschränkt ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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Von
den im Anhang befindlichen Zeichnungen zeigt
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1 einen
schematischen Längsschnitt durch
das vordere Ende eines Endoskops in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform,
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2 eine
schematische Außenansicht
des distalen Endes des Endoskops,
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3 einen
schematischen Längsschnitt
zur Erläuterung
der Anordnung eines optischen Bildaufnahmesystems,
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4 eine
Seitenansicht von rechts des in 3 dargestellten
Bildaufnahmesystems,
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5 einen
schematischen Querschnitt entlang der Linie X-X von 2,
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6 einen
schematischen Querschnitt entlang der Linie Y-Y von 1,
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7 eine 1 ähnliche
Ansicht, die jedoch eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform darstellt,
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8 eine
schematische Darstellung einer Wascheinrichtung, die für das Waschen
des Betrachtungsfensters eines Endoskops in allgemeiner Verwendung
ist, und
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9 eine
schematische perspektivische Ansicht einer Düse des Standes der Technik.
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BESCHREIBUNG
BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In 1 ist
mit 6 eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform gezeigt. In diesem
Fall ist die Wascheinrichtung für
das Beobachtungsfenster, die in ein Endoskop eingebaut ist, dieselbe
wie die weiter oben beschriebene des Standes der Technik, außer der
Konstruktion und der Anordnung des Flüssigkeitsdurchlasses und der
Düse in
der starren Spitze des Endoskops. Deshalb sind in der folgenden
Beschreibung der ersten Ausführungsform
spezielle Erläuterungen
derselben Bestandteile der Wascheinrichtung für das Beobachtungsfenster weggelassen, um überflüssige Wiederholungen
zu vermeiden.
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In 1 ist
das vordere Ende eines lang gestreckten Endoskops 20 und
in 2 das distale Ende des Endoskops 20 gezeigt.
In diesen Figuren ist mit 21 die starre Spitze und mit 22 ein
winkliger Abschnitt des Endoskops gezeigt. Wie aus dem Stand der
Technik bekannt, besteht der Winkelabschnitt 22 aus einer
Reihe von Winkelringen 23, die nacheinander schwenkbar
miteinander verbunden sind. Von dem Endoskop 20 ist der
vordere Endbereich zwischen dem distalen vorderen Ende des starren
Endbereichs 21 und einem Punkt der schwenkbaren Verbindung
P des vordersten Winkelrings 23a mit einem proximalen Einstellring 23 fest,
während die üb rigen Bereiche
auf der proximalen Seite des starren vorderen Endbereichs im Wesentlichen
in willkürlichen
Richtungen flexibel biegbar sind.
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Der
starre Endbereich 21 besteht weitgehend aus einem Endgehäuse 24 und
einer isolierenden Endkappe 25. Das Endgehäuse 24 ist
ein starres Metallbauteil, das dem starren Endbereich 21 Festigkeit
verleiht. Weiterhin umfasst die isolierende Endkappe 25 das
metallene Endgehäuse 24,
um dieses in einem nicht exponierten Zustand zu halten. Weiterhin
ist eine Außenschicht 26 um
den Winkelabschnitt 22 derart gebildet, dass sie die Winkelringe
umhüllt. Das
vordere Ende dieser Außenschicht 26 des
Winkelabschnitts 22 stößt an das
proximale Ende der Isolierkappe 25 an und ist in dieser
Position durch eine Umhüllung
und einen Klebstoff befestigt. In den Zeichnungen ist mit 27 eine
Halteschraube nummeriert, welche die Isolierkappe 25 an
dem Endgehäuse 24 befestigt.
Der Kopf der Halteschraube 27 ist in der Isolierkappe 25 versenkt,
und Dichtungsmaterial ist in dem Senkloch der Isolierkappe 25 gefüllt, um
die Halteschraube 27 im nicht exponierten Zustand zu bedecken
und zu halten.
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Wie
insbesondere in 2 zu sehen, ist ein Beobachtungsfenster 30 im
distalen Ende des starren Endbereichs 21 zusammen mit Beleuchtungsfenstern 31 vorgesehen,
die rechts und links des Beobachtungsfensters 30 angeordnet
sind. In jedem Beleuchtungsfenster ist das lichtemittierende Ende eines
Lichtwellenleiters angeordnet, wodurch Beleuchtungslicht auf einen
in einer Körperhöhle zu beobachtenden
Gegenstand geworfen wird. Weiterhin befindet sich die Ausgangsöffnung 32 eines
Biopsiekanals im distalen Ende des starren Endbereichs 21, um
daraus Zangen, ein chirurgisches oder Biopsieinstrument bis in die
Körperhöhle reichen
zu lassen. Die Ausgangsöffnung 32 des
Biopsiekanals ist ein Durchlass, der durch die Isolier kappe 25 und
das Endgehäuse 24 gebohrt
worden ist. Ein Anschlussschlauch 33 ist an die Ausgangsöffnung 32 des
Biopsiekanals angeschlossen. An den Anschlussschlauch 33 ist
das vordere Ende des Biopsiekanals 34 angeschlossen, der
aus einem flexiblen Schlauch hergestellt ist. Der flexible Schlauch
des Biopsiekanals 34 ist an dem Anschlussschlauch 33 durch
einen Anschlagring 35 befestigt. In diesem Beispiel sollte der
flexible Schlauch des Biopsiekanals 34 eine geeignete Wanddicke
haben, durch welche sowohl Flexibilität in der Biegerichtung als
auch die Erholung der Form sichergestellt werden kann. Darüber hinaus befindet
sich eine Strahlausgangsöffnung 36 im
distalen Ende des starren Endbereichs 21.
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In 3 ist
ein endoskopisches Bildaufnahmesystem gezeigt, das an die Innenseite
des Beobachtungsfensters 30 angeschlossen ist. Das Bildaufnahmesystem
besteht im Großen
und Ganzen aus einer optischen Untereinheit 40 und einem
Bildaufnahmemittel 41. Die optische Untereinheit 40 umfasst
ein optisches Objektivlinsensystem 42 und dessen Antriebsmittel 43.
Das Bildaufnahmemittel 41 umfasst eine Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 44,
die sich im Brennpunkt des Objektivlinsensystems 42 befindet,
und ein Prisma 45, das funktioniert, um den Lichtweg des
Objektlinsensystems 42 um 90 Grad abzulenken.
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Das
optische Objektivlinsensystem 42 ist in ein Gehäuse 48 eingepasst,
einschließlich
feststehender Linsengruppen 46a und 46b, die jeweils
aus mindestens einem Linsenelement bestehen, und beweglicher Linsengruppen 47a und 47b,
die jeweils aus einem oder mehreren Linsenelementen bestehen, die
in Richtung der optischen Achse beweglich sind. In diesem Fall befinden
sich die beweglichen Linsengruppen 47a und 48a zwischen
den feststehenden Linsengruppen 46a und 46b und
bewegen sich, beispielsweise für
Zoomvorgänge,
aufeinander zu oder voneinander weg.
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Die
feststehenden Linsengruppen 46a und 46b des optischen
Objektivlinsensystems 42 sind auf feststehenden Linsenrahmen 49F bzw. 49L befestigt. Zwischen
dem feststehenden Linsenrahmen 49F und 49L sind
bewegliche Linsenrahmen 50F und 50L vorgesehen,
auf welchen die zwei beweglichen Linsengruppen 47a und 47b befestigt
sind. Diese beweglichen Linsenrahmen 50F und 50L lassen
sich in Richtung der optischen Achse von einem Nockenmechanismus
bewegen. Zu diesem Zweck erstrecken sich von den beweglichen Linsenrahmen 50F und 50L radial
nach außen
Arme 51a und 51b, die mit einem Ring 52a bzw. 52b am
jeweiligen Außenende
versehen sind.
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Eine
Nockenwelle 53 befindet sich in paralleler Relation und
in einer entfernten Position von der optischen Achse des optischen
Objektivlinsensystems 42. Die Nockenwelle 53 ist
mit einem Paar Nockennuten 54a und 54b in und
um die Umfangsfläche versehen.
Die Ringe 52a und 52b sind an der Nockenwelle 54 befestigt
und Nockenstifte 55a und 55b, die auf dem Paar
aus Ringen 52a und 52b vorgesehen sind, greifen
in die Nockennut 54a bzw. 54b ein. Deshalb gleiten,
wenn sich die Nockenwelle 53 vorwärts oder rückwärts dreht, die Nockenstifte 55a und 55b oder
rollen in den Nockennuten 54a und 54b und bewegen
die beweglichen Linsenrahmen 47a und 47b in Richtung
der optischen Achse.
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Das
Endoskop ist mit einem Steuerkabel 56 als rotierendes Antriebsmittel
zum Drehen der Nockenwelle 53 versehen. Das Steuerkabel 56 hat
in einem flexiblen Schlauch 57, der mit dem Gehäuse 48 verbunden
ist, eine flexible Transmissionswelle 58, die aus eng aneinander
liegenden Wicklungen besteht. Das vordere Ende der flexiblen Welle 58 ist
mit der Nockenwelle 53 verbunden, während ihr rückseitiges oder Basisende mit
einem rotierenden Antriebsmittel wie einem Elektromotor oder dergleichen
verbunden ist. Deshalb wird nach Rotieren des Basisendes der flexiblen
Welle um seine Achse die Umdrehung auf die Nockenwelle 53 übertragen,
wodurch die beweglichen Linsenrahmen 50F und 50L aufeinander
zu oder voneinander weg bewegt werden. In 3 ist mit 59 eine
Kappe nummeriert, die das vordere Ende des Gehäuses 48 verschließt.
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Das
Gehäuse 48 bildet
eine Tragkonstruktion für
die optische Untereinheit 40. Wie in 4 gezeigt,
ist das Gehäuse 48 angeordnet,
um einen Haltebereich 48a für das optische System in seinem oberen
Teil und einen Nockenbefestigungsbereich 48b in seinem
unteren Teil bereitzustellen. Sowohl der Haltebereich 48a für das optische
System als auch der Nockenbefestigungsbereich 48b sind
außen
kreisförmig
und miteinander durch einen schmaleren Brückenbereich 48c verbunden.
Die feststehenden Linsenrahmen 49F und 49L sind
in dem Haltebereich 48a für das optische System auf der
Vorder- und der Rückseite
einer Führungsfläche fest
aufgenommen, welche die beweglichen Linsenrahmen 50F und 50L in
Richtung der optischen Achse führt. Weiterhin
sind die Nockenwelle 53 und damit verbundene Bauteile in
den Nockenbefestigungsbereich eingepasst. Weiterhin befinden sich
die Arme 51a und 51b der beweglichen Linsenrahmen 50F und 50L innen
im Brückenbereich 48c.
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Das
Steuerkabel 56, als Antriebsmittel zur Bewegung der beweglichen
Linsenrahmen 50F und 50L des optischen Objektivlinsensystems 42 in
Richtung der optischen Achse, verläuft in einer derartigen Position,
dass eine Wechselwirkung mit dem Objektivlinsensystem 42 und
dem Bildaufnahmemittel 41 aufgrund des Brückenbereichs 48c vermieden
wird. Jedoch befinden sich Gehäuse 48 und
Steuerkabel 56 auf der proximalen Seite des Endgehäuses 24 und
erstrecken sich nicht soweit wie das distale vordere Ende des starren
Endbereichs 21. Dementsprechend ist es an der distalen
Endfläche
des starren Endbereichs 21 schwierig, eine Öffnung wie
die Aus gangsöffnung 32 eines
Biopsiekanals oder die Strahlausgangsöffnung 36 in einer
Position auf der axialen Verlängerungslinie
des Steuerkabels 56 vorzusehen.
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Weiterhin
ist im exponierten Zustand in dem Beobachtungsfenster 30 ein
Linsenelement des optischen Objektivlinsensystems 42, insbesondere
das vorderste Linsenelement der feststehenden Linsengruppe 46a (oder
ein Deckglas, das einfach flache parallele Flächen und keine Linsenfunktion
hat) angebracht. Wird das Endoskop 20 in die Körperhöhle eines
Patienten eingeführt,
so ist es eine übliche
Erfahrung, dass die exponierten Linsen oder die Glasoberfläche des
Beobachtungsfensters 30 durch Abscheidung von Körperfluids
oder anderen verschmutzenden Stoffen verschmutzt wird. Deshalb muss
das Endoskop mit einem Waschsystem für das Beobachtungsfenster versehen
werden, um solche verschmutzenden Stoffe vom Beobachtungsfenster 30 abzuwaschen.
Im Falle der gezeigten bevorzugten Ausführungsform ist das Waschsystem
für das
Beobachtungsfenster so angeordnet, dass eine Waschflüssigkeit,
d.h. ein Waschwasser-Druckluft-Gemisch,
auf das Beobachtungsfenster 30 durch Zuleitungsmechanismen
für das
Waschwasser und die Druckluft und ein Luft/Wasser-Ventil, das im
Wesentlichen dasselbe wie dasjenige im weiter oben beschriebenen
Stand der Technik ist, gespritzt wird.
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Wie
in 5 gezeigt, ist, um den Verbindungsschlauch mit
der Düse 60 zu
verbinden, welche die Waschflüssigkeitsstrahlen
auf das Beobachtungsfenster 30 spritzt, ein Flüssigkeitsdurchlass 62 axial
in das Endgehäuse 24 gebohrt.
Die Düse 60, die
derart angeordnet sein sollte, dass sie die Waschflüssigkeit über die
gesamte Fläche
des Beobachtungsfensters 30 verspritzt, umfasst einen röhrenförmigen Teil 63,
der mit dem axialen Flüssigkeitsdurchlass 62 verbunden
ist, und einen Spritzteil 64, der an das vordere Ende des
röhrenförmigen Teils 63 derart angeschlossen
ist, dass er die Strömungsrichtung der Waschflüssigkeit,
die von dem axialen Flüssigkeitsdurchlass 62 geliefert
wird, etwa um 90 Grad, umlenkt und die Waschflüssigkeit auf die und entlang den äußeren Linsenflächen des
Beobachtungsfensters 30 spritzt.
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Der
axiale Flüssigkeitsdurchlass 62 ist
mit einem Teil mit einem großen
Durchmesser und einer festgelegten Länge ab seinem vorderen Ende
versehen, und der röhrenförmige Teil 63 der
Düse 60 ist
in diesen Teil des Flüssigkeitsdurchlasses 62 mit
dem großen
Durchmesser eingepasst. Der röhrenförmige Teil 63,
der als Flüssigkeitseinlass
der Düse
dient, ist am vorderen Ende eines Anschlussschlauchs 62 befestigt,
der auch in den Flüssigkeitsdurchlass 65 eingepasst
ist. Weiterhin ist ein Verbindungsschlauch 61 in Form eines
dickwandigen flexiblen Schlauchs am proximalen Ende des Verbindungsschlauchs 65 angeschlossen.
Der Strahldurchlassbereich 64 der Düse 60, der geeignet
ist, Waschflüssigkeitsstrahlen in
einer gelenkten Richtung zu spritzen, ist tunnelartig geformt und
besteht teilweise aus einem Oberflächenteil der Isolierkappe 25.
Falls gewünscht,
kann der Strahldurchlassbereich 64 auch durch Verformung
eines röhrenförmigen Bauteils
zu einer abgeflachten Form gebildet werden. In jedem Fall ragen Außenwandflächen des
Strahldurchlassbereiches 64 in gewissem Umfang von der
Isolierkappe 25 vor.
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Wie 2 zu
entnehmen, sollten Waschflüssigkeitsstrahlen,
die von dem Strahldurchlassbereich 64 der Düse 60 gespritzt
werden, wenigstens die gesamte Breite des Beobachtungsfensters bedecken. Außerdem sollte
die Waschflüssigkeit,
die aus dem Strahldurchlassbereich 64 gespritzt wird, gerade
auf die Mitte des Beobachtungsfensters 30 gerichtet sein.
In dieser Hinsicht ist festzustellen, dass der Strahldurchlassbereich 64 der
Düse 60 vom
distalen Ende des starren Endbereichs 21 vorsteht. Weiterhin sollte
eine Strahlöffnung 64c sich
in einem gewissen Abstand vom Beobachtungsfen ster 30 befinden,
da das Gesichtsfeld durch das Beobachtungsfenster 30 von
der Düse 60 beeinträchtigt werden
kann, wenn sich die Strahlöffnung 64c in
der Nähe
des Beobachtungsfensters 30 befindet. Außerdem,
dass sich die Beleuchtungsfenster 31 auf einander gegenüberliegenden
Seiten des Beobachtungsfensters 30 befinden, können Lichtstrahlen,
die durch die Beleuchtungsfenster 31 projiziert werden,
von den Wandoberflächen
der Düse 60 reflektiert
werden und auf das Beobachtungsfenster 30 als störendes Licht
fallen.
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Unter
Berücksichtigung
dieser Faktoren in 2 muss die Düse 60 am distalen
Ende des starren Endbereichs in der Nähe der Stelle sich befinden, an
welcher sich der Ausgang 32 des Biopsiekanals öffnet. Außerdem sollten
für das
Spritzen der Waschflüssigkeitsstrahlen
aus dem Strahldurchlassbereich 64 mit einer festgelegten
Breite A derartige Anordnungen getroffen werden, dass ein Mittelpunkt
entlang der Breite der Waschflüssigkeitsstrahlen
durch die Mitte C oder nahe des Mittelpunktes des Beobachtungsfensters 30 geht.
Ferner sollte, um die Waschflüssigkeitsstrahlen
gerade auf das Beobachtungsfenster 30 aus der Strahlöffnung 64c zu
spritzen, die sich in einer festgelegten Position relativ zu dem
Beobachtungsfenster 30 befestigt, der Strahldurchlassbereich 64 einen
geraden Flüssigkeitsdurchlass
mit ausreichender Länge
(oder einen nach vorn auseinander laufenden Flüssigkeitsdurchlass) haben,
im Wesentlichen parallel zu der Mittellinie B, um den Waschflüssigkeitsstrahl
gerade auf das Beobachtungsfenster 30 zu richten. Der Strahldurchlassbereich 64 sollte
einen geraden Flüssigkeitsdurchlass
mit einer Länge
L als Bereich 64a zum geraden Ausrichten des Stroms haben.
Das innere Ende des Bereichs 64a zum geraden Ausrichten
des Stroms ist mit einem Umlenkbereich 64b verbunden, der
die Strömungsrichtung
der Waschflüssigkeit
um etwa 90 Grad und in einer radial auseinander laufenden Richtung
ablenkt, wie weiter unten beschrieben wird. Das innere Ende des
Umlenkbereichs 64b ist mit dem axialen röhrenför migen Teil
oder dem Einlassbereich 63 für die Waschflüssigkeit
verbunden, der mit dem Anschlussschlauch 65 verbunden ist,
der in den Flüssigkeitsdurchlass 62 eingepasst
ist. Das vordere Ende des Bereichs 64a zum geraden Ausrichten
des Stroms endet mit der Strahlöffnung 64c.
Durch das Vorsehen des auseinander laufenden Umlenkbereichs 64b stromabwärts von
dem Bereich 64a zum Ausrichten des Stroms der Düse 60 wird
es möglich, den
Flüssigkeitsdurchlass 62 in
einer beliebigen Position am Endgehäuse 24, fast unabhängig von
und nicht beschränkt
von der tatsächlichen
Position der Strahlöffnung 64c am
distalen Ende des starren Endbereichs 21 anzuordnen.
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Somit
gibt es bei einem Endoskop des wie zuvor beschriebenen Typs einen
freien Zwischenraum, in welchem am distalen Ende des starren Endbereichs 21 keine
Komponente vorhanden ist. Das heißt, es gibt einen ungenutzten
freien Zwischenraum an einer Stelle in der axialen Ausdehnung vom Gehäuse 48,
an welches das Steuerkabel 56 zum Antrieb der beweglichen
Linsenrahmen 47a und 47b des optischen Objektivlinsensystems 42 angeschlossen
ist. Jedoch öffnet
sich der Ausgang 32 des Biopsiekanals in einer Position,
die neben derjenigen des freien Zwischenraums liegt. Deshalb ist
es wünschenswert,
den Strahldurchlassbereich 61 der Düse 60 in diesem freien
Zwischenraum anzuordnen. Weiterhin befindet sich, wie insbesondere
in 6 gezeigt, der Verbindungsschlauch 61,
der mit dem Flüssigkeitsdurchlass 62 verbunden
ist, in einem Zwischenraum, der zwischen dem Biopsiekanal 34 und dem
Steuerkabel 56 vorhanden ist.
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Der
Biopsiekanal 34 ist mit dem proximalen Ende des Endgehäuses 24 des
Endoskops 20 verbunden. Weiterhin ist das Steuerkabel 56 mit
dem Nockenbefestigungsteil 48b des Gehäuses 48 der optischen
Einheit verbunden. Der Lichtwellenleiter 24 ist ebenfalls
mit dem Endgehäuse 24 verbunden. Diese
Komponenten müssen
durch den Winkelabschnitt 22 geführt werden, zusätzlich zu
vier Fernsteuerungsdrähten 71,
die sich in oberer, unterer, rechter und linker Position im Winkelabschnitt 22 befinden.
Darüber
hinaus ist ein Rohr 72, das mit der Ausgangsöffnung 36 in
Verbindung steht, in den Winkelabschnitt 22 eingepasst.
Von diesen Komponenten, die in den Winkelabschnitt 22 eingepasst
sind oder durch diesen hindurchführen,
haben Biopsiekanal 34 und Steuerkabel 56 einen
relativ großen Durchmesser.
Um das Steuerkabel 56 in eine Position neben dem Biopsiekanal 34 zu
bringen, wird die Anschlussposition des Steuerkabels 56 mit
dem Gehäuse 48 relativ
zu dem Halteteil 48a für
das optische System in einer Richtung versetzt, die die Längsachse
des Endoskops 20 quer schneidet. Diese Gestaltung ermöglicht es,
den Verbindungsschlauch 61 durch einen kleinen Zwischenraum
zu führen,
der zwischen dem Steuerkabel 56 und dem Biopsiekanal 34 existiert.
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Dementsprechend
ist der Verbindungsschlauch 61 in einer Position zwischen
dem Biopsiekanal 34 und dem Nockenbefestigungsteil 48b angeordnet
und ist im Endgehäuse 24 der
Flüssigkeitsdurchlass 62 in
einer Position in einer axialen Verlängerungslinie ab dem Verbindungsschlauch 61 vorgesehen.
Wenn jedoch der Strahldurchlassbereich 64 mit einer Breite
A, die ausreicht, die gesamte Fläche des
Beobachtungsfensters 30 zu bedecken, parallel zu einer
geraden Linie ausgerichtet ist, die durch den Punkt D auf einer
Verlängerungslinie
von der Mittelachse des Verbindungsschlauchs 61 und der
Mitte C des Beobachtungsfensters 30 gezogen wird, ist die Austrittsöffnung 32 des
Biopsiekanals durch Wände des
Strahldurchlassbereiches 64 der Düse 60 blockiert.
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Um
dieses Problem zu lösen,
wird der Umlenkbereich 64b zwischen dem Strahldurchlassbereich 64 und
dem axialen röhrenförmigen Teil 63 der Düse 60 allmählich in
Umfangsrichtung ab der Mitte des Flüssigkeitsdurchlasses 62 erweitert,
um den Strahldurchlass bereich 64 in die Austrittsöffnung 32 des
Biopsiekanals münden
zu lassen. Somit befindet sich das proximale Ende des Bereichs 64a zum
geraden Ausrichten des Stroms im Strahldurchlassbereich 64 in
einer erweiterten Position in Bezug auf die Austrittsöffnung 32 des
Biopsiekanals, und seine Mittellinie B ist zu der Mitte C oder zu
einem Punkt nahe der Mitte des Beobachtungsfensters 30 gerichtet.
Mit dieser Anordnung können
Strahlen aus einer Waschflüssigkeit,
die ein Gemisch aus Waschwasser und Druckluft ist, über die
gesamte Fläche
des Beobachtungsfensters auf eine erwünschte Weise gespritzt werden
und es erlauben, abgeschiedene verschmutzende Stoffe abzuwaschen
und Wassertröpfchen
auf eine Weise zu entfernen, die äußerst wirksam und frei von
Wechselwirkungen mit anderen Komponenten des distalen Endes des
starren Endbereichs 21 ist.
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Der
Strahldurchlassbereich 64 der Düse 60, der am distalen
Ende des starren Endbereichs 21 ausgebildet ist, besteht
aus dem Bereich 64a zum geraden Ausrichten des Stroms und
dem sich erweiternden Umlenkbereich 64b. Das Vorsehen des
sich erweiternden Umlenkbereichs 64b ermöglicht es, den
Verbindungsdurchlass 61 und den Flüssigkeitsdurchlass 62 auf
eine solche Weise sicherzustellen, dass die Zwischenräume genutzt
werden, die in dem Endoskop 20 zur Verfügung stehen. Dementsprechend
ist der Umlenkbereich 64b eine Art Umgehung, die sich radial
in einem geeigneten Maße
erweitert und sich mit einem beliebigen Winkel drehen lässt, um
im Strahldurchlassbereich 64 in einer geeigneten Position
am distalen Ende des starren Endbereichs 21 angeordnet
zu werden. Somit ermöglichen
es die zuvor beschriebenen Anordnungen, die Zwischenräume im Endoskop 20 auf äußerst effiziente
Weise zu nutzen und Toträume
zu dem Zweck, den Durchmesser des Endoskops 20 so klein
wie möglich zu
machen, auf ein Minimum zu verringern.
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Wie
weiter oben beschrieben, ist der Biopsiekanal 24 mit dem
Verbindungsschlauch durch eine Verschraubung verbunden und ist der
Befestigungsring 35 am vorderen Ende des Biopsiekanals 34 befestigt
und damit in seiner Position fixiert. Somit ist dies der dickste
Teil des Biopsiekanals 34. Der Verbindungsschlauch 61,
der auch am Anschlussschlauch 65 befestigt ist, ist in
diesem Teil am dicksten. Wie 5 zu entnehmen,
befindet sich der Teil des Biopsiekanals 34, der am Anschlussschlauch 56 eingreift,
unmittelbar hinter dem proximalen Ende des Endgehäuses 24,
während
der Teil des Verbindungsschlauchs 61, der an den Anschlussschlauch 65 eingreift,
sich am proximalen Ende des Befestigungsrings 35 befindet,
der auf den Biopsiekanal 34 geschraubt ist, und innerhalb
eines starren Teils zwischen dem vordersten Winkelring 23 und
einem Punkt der schwenkbaren Verbindung P des vordersten Winkelrings
und eines sichernden zweiten Winkelrings. Somit sind die Teile mit
größerem Durchmesser
des Biopsiekanals 34 und der Verbindungsschlauch 61 in
axial voneinander verschiedenen Positionen angeordnet, um den größten Teil
des Innenraums des Endoskops 20 zu nutzen.
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Insbesondere
wie in 7 gezeigt, läuft, selbst,
wenn ein Flüssigkeitsdurchlass 162 zu
einer Düse 160 sich
in solchen Positionsrelationen zu einem Beobachtungsfenster 130 befindet,
dass eine gerade Linie, welche die Mitten des Flüssigkeitsdurchlasses 162 und
des Beobachtungsfensters 130 verbindet, eine sehr nahe
Position zu der Austrittsöffnung 132 des
Biopsiekanals ein Strahldurchlassbereich 164 mit der erforderlichen
Länge in
einer erweiterten Position weg von der Austrittsöffnung 132 des Biopsiekanals
durch Biegen eines sich erweiternden Umlenkbereichs 164 um
etwa 90 Grad in eine Richtung weg von der Austrittsöffnung 132 des
Biopsiekanals angeordnet werden kann. Die Austrittsöffnung 164c am
distalen vorderen Ende des Bereichs 164a zum geraden Ausrichten
des Stroms in einer erweiterten Position ist auf das Beobachtungsfenster 130 gerichtet.
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Indem
die Düse 160 auf
diese Weise angeordnet wird, wird die Strömungsrichtung der Waschflüssigkeit
entlang des Umlenkbereichs 164b umgelenkt und gerade durch
die Austrittsöffnung 164c auf das
Beobachtungsfenster 30 gespritzt. Außerdem kann die Waschflüssigkeit
durch die Austrittsöffnung 164 im
Wesentlichen im ausgerichteten Zustand gespritzt werden, was es
erlaubt, das Beobachtungsfenster 30 effizient vollständig zu
waschen und zu reinigen.