DE2150595B2

DE2150595B2 - Endoskop mit steuerbar biegbarer Röhre aus schraubenförmig aufgewickelten Streifen

Info

Publication number: DE2150595B2
Application number: DE2150595A
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Tokio Mori
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1970-10-09
Filing date: 1971-10-11
Publication date: 1974-06-12
Also published as: DE2150595A1; DE2150595C3; US3739770A

Description

Die Erfindung betrifft ein Endoskop mit einem vorderen Endteil, das über eine steuerbar biegbare Röhre und eine daran anschließen;⁴"; flexible Röhre mit einem Steutrgehäuse verbunden ist, wobei die steuerbar biegbare Röhre aus mindestens zwei übereinander angeordneten, aus schraubenförmig aufgewickeltem, streifenförmigem Material bestehenden Röhren aufgebaut ist, deren Windungen entgegengesetzt gerichtet sind, und wobei sich mindestens ein Kabelzug vom Steuergehäuse längs der biegbaren Röhre bis zum vorderen Ende derselben erstreckt.

Bei einem bekannten Endoskop dieser Art sind zwei Gruppen von Federn so gewickelt, daß nebeneinander angeordnete orthogonal verlaufen und an den Enden miteinander verbunden sind. Eine solche Anordnung hat den Nachteil, daß sie gegenüber Verdrehungen instabil ist, sofern die Federn dünn ausgebildet sind. Bei der Verwendung von starken Federn ist die Flexibilität der Anordnung stark beeinträchtigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu überwinden und ein gegen Verdrehung stabiles und trotzdem leicht biegbares Endoskop zu schaffen. Dies wird dadurch erreicht, daß jede der Windungen einer der Röhren mit der jeweiligen Windung der anderen Röhre an diametral entgegengesetzten Stellen verbunden ist.

Eine derartig ausgebildete biegbare Röhre hai eine sehr dünne Wandstärke und trotzdem mechanische Eigenschaften, die sie für die Verwendung als steuerbar biegbare Röhre in einem Endoskop besonders geeignet machen. Die Röhren können in bekannter Weise durch eine dünne, flexible Schutzhülle wasserdicht abgedeckt sein.

Für die steuerbare Biegung der biegbaren Röhre durch die Betätigung des Steuermechanismus in dem Kontrollgehäuse kann ein einziger Kabelzug verwendet werden, wenn er Druckkräfte übertragen kann. Im allgemeinen wird jedoch die Verwendung von zwei Kabelzügen bevorzugt, die sich durch die biegbare Röhre und die flexible Röhre erstrecken und die an diametral entgegengesetzten Seiten in der Ebene der Biegung der biegbaren Röhre verlaufen, sr» daß die biegbare Röhre durch die Zugkraft, die durch eine der beiden KabelzUge übertragen wird, bei Betätigung des Steuermechanismus in der gewünschten Richtung gebogen wird.

An Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher beschrieben werden. Es zeigt

F i g. 1 eine allgemeine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Endoskops,

F i g. 2 eine Seitenansicht der steuerbar biegbaren Röhre nach der Erfindung, wobei die Schutzhülle entfernt ist.

Das in F i g. 1 dargestellte Endoskop umfaßt ein vorderes Endgehäuse 3, eine steuerbar biegbare Röhre 8, die mit dem hinteren Ende dci Gehäuses 3 verbunden ist, eine biegsame Röhre 7, die mit dem hinteren Ende der biegbaren Röhre 8 verbunden ist, und ein Steuergehäuse 6, das mit dem hinteren Ende der biegsamen Röhre 7 verbunden ist. Das vordere Endgehäuse ist in seiner zylindrischen Wand mit einem Beobachtungs- bzw. Fotografierfenster 1 und einem Beleuchtungsfenster 2 versehen und beherbergt in seinem Innern eine (nicht dargestellte) Objektivlinse für die Erzeugung des Bildes eines durch das Beobachtungs- bzw. Fotografierfenster 1 zu beobachtenden Objekts. Ein (nicht dargestelltes) optisches Beobachtungssystem erstreckt sich durch die biegbare Röhre 8 und die flexible Röhre 7. Ihr vorderes Ende ist hinter der Objektivlinse angeordnet, um das Bild des Objekts mit ihrem vorderen Ende aufzunehmen, während ihr hinteres Ende vor einem Okular 4 endet, das in dem Steuergehäuse 6 vorgesehen ist, oder vor einer (nicht dargestellten) Fotografiereinrichtung, die einen Sucher aufweist, und die an Stelle des Okulars 4 auf dem Steuergehäuse befestigt oder in ihm untergebracht werden kann, so daß das Bild, das durch das optische Glasfasersystem übertragen worden ist, durch das Okular 4 beobachtet oder mit der Fotografiereinrichtung fotografiert werden kann. Um das Objekt zu beleuchten, erstreckt sich durch die biegbare Röhre 8 und die flexible Röhre 7 ein (nicht dargestelltes) lichtleitendes Glasfasersystem, deren vorderes Ende dem Beleuchtungsfenster 2 direkt oder durch ein (nicht dargestelltes) Reflexionsprisma gegenübersteht. Der hintere Endteil des lichtleitenden Glasfasersystems erstreckt sich mittels einer weiteren flexiblen Röhre 9, die mit dem Steuergehäuse verbunden ist, über das Steuergehäuse 6 hinaus, und das hintere Ende des lichtleitenden Glasfasersystems ist mit einer (nicht dargestellten) äußeren Lichtquelle verbunden. Hierdurch wird das Licht von der Lichtquelle duich das lichtleitenac Glasfasersystem zum vorderen Ende übertragen und beleuchtet das Objekt durch das Beleuchtungsfenster 2.

Im Steuergelläuse 6 ist ein (nicht dargestellter) Steuermechanismus, der durch einen von Hand betätigbaren Knopf betätigbar ist, untergebracht. Mindestens ein Kabelzug erstreckt sich durch die biegbare Röhre und die flexible Röhre 7 und das vordere Ende desselben ist mit dem vorderen Ende der biegbaren Röhre 8 oder einem Teil nahe desselben verbunden, während das hintere Ende des Kabelzugs mit dem Steuermechanismus verbunden ist. Durch

Betätigung des Steuermechanismus mittels des Knopfes 5 wird der Kabelzug gezogen oder gedruckt, um die steuerbar biegbare Röhre 8 in der gewünschten Richtung zu biegen, wie dies durch die Pfeile α und b dargestellt ist,

Um den Grad der Biegung des biegbaren Teils zu steuern, ist eine enggewickelte, nicht zusammenziehbare Windung, die an späterer Stelle beschrieben wird, vorgesehen, die den Kabelzug umgibt und die mit ihrem vorderen Ende an dem hinteren Ende der biegbaren Röhre 8 befestigt ist, oder mit dem vorderen Ende der flexiblen Röhre, während das hintere Ende mit dem feststehenden Teil des Steuermechanismus oder des Steuergehäuses 6 verbunden ist. Daher wird die Bewegung des Kabelzugs an seinem hinteren Ende genau übertragen auf den Teil des Kabels am vorderen Ende der Wicklung, so daß die biegbare Röhre 8 exakt um den gewünschten Winkel gebogen wird, wie er durch den Steuermechanismus gesteuert wird.

Im Falle der Kabelzug durch Zugkräfte alkine betätigt wird, sind zwei Kabelzüge vorgesehen, die sich durch die biegbare Röhre 8 und die flexible Röhre 7 einander diametral entgegengesetzt in der Ebene der Biegung der flexiblen Röhre 7 erstrecken und die ab- «5 wechselnd durch die Wirkung des Steuermechanismus gezogen werden.

F i g. 2 zeigt eine Anordnung einer steuerbar biegbaren Röhre nach der Erfindung. Sie ist aufgebaut aus zwei Röhren 41 und 42, die jede aus einem schraubenförmig gewundenen Metallstreifen besteht. Die Röhre 41 ist beispielsweise eng um die Röhre 42 angeordnet und bildet eine zusammengesetzte Röhre 43. Die Richtung der schraubenförmigen Windung der Röhre 41 ist entgegengesetzt zu der der Röhre 42. Der Streifen, der die Röhre 41 und 42 formt, ist vorzugsweise ein dünner Metallstreifen, der eine hohe Festigkeit und Elastizität hat.

Mindestens eine Windung der Röhre 41 ist mit der korrespondierenden Windung der Röhre 42 beispielsweise durch eine Punktschweißung 43' mindestens auf einer Seite der biegbaren Röhre verbunden, an einer Stelle, die in der Ebene der Biegung der biegbaren Röhre liegt, d. h. in der Ebene, die durch die Achse der biegbaren Röhre, geht und die rechtwinklig zur Ebene der F i g. 4 ist.

Einige oder alle Windungen der Röhre 41 können mit den korrespondierenden Windungen der Röhre 42 in der Ebene der Biegung der biegbaren Röhre verbunden sein.

Ferner kann die Befestigung der Windung(en) der Röhre 41 auf den korrespondierenden Windung(en) der Röhre 42 aaf beiden Seiten der biegbaren Röhre diametral entgegengesetzt zueinander in der Ebene der Biegung der biegbaren Röhre durchgeführt werden.

Die vorderen Enden der Röhren 41 und 42 sind mit dem vorderen ringförmigen Segment 44 verbunden, während die hinteren Enden mit dem hinteren ringförmigen Segment 45 verbunden sind, um ihre Verbindung mit dem vorderen Endgehäuse 3 bzw. dem vorderen Ende der flexiblen Röhre 7 zu erleichtern.

Mindestens ein Kabelzug 47 erstreckt sich durch die biegbare Röhre 43 und die flexible Röhre 7 in der Ebene der Biegung der biegbaren Röhre 43 längs einer Seite ihrer Inneren Wand und das vordere Ende 47 α des Kabelzugs 47 ist mit dem vorderen Ringsegment 44 oder einer Stelle nahe demselben verbunden, während das hintere Ende mit dem Steuerroecbanismus in dem Steuergehäuse verbunden ist und dort betätigt wird.

Eine enggewickelte, nicht zusammenziehbare Spirale 46 umgibt gleitbar das Kabel 47. Das vordere Ende 46' der Spirale 46 ist mit dem hinteren Ringsegment 45 verbunden, während das hintere Ende mit dem feststehenden Teil im Steuermechanismus oder dem Steuergehäuse verbunden ist. Hierdurch wird das Kabel 47 am vorderen Ende 46' der Spirale 46 exakt um die Größe, die durch das Kabel 47 am Steuergehäuse gegeben ist, gezogen oder gedrückt.

Dies ermöglicht es, die biegbare Röhre in der Ebene ihrer Biegung in der ^wünschten Richtung um einen gewünschten Winkel, Jer gegeben wird durch den Steuermechanismus, zu biegen. Die Spirale 46 kann aus jeder geeigneten Röhre bestehen, sofei α sie nicht zusammenziehbar ist.

Es können auch zwei Kabel vorgesehen sein, die sich durch die biegbare Röhre und die flexible Röhre ersuecken an Stellen, die diametral einander entgegengesetzt sind in der Ebene der biegbaren Röhre. In diesem Falle werden die Kabelzüge ausschließlich durch Zugkräfte betätigt und durch die Betätigung des Steuermechanismus abwechslungsweise gezogen. Daher brauchen die Kabelzüge keine Druckkräfte aufzunehmen.

Die nichtzusammenziehbare Spirale 46 kann entfallen, wenn die flexible Röhre so aufgebaut ist, daß sie in geeigneter Weise das Kabel führt.

Die biegbare Röhre nach der Erfindung ist sehr einfach im Aufbau und leicht in der Herstellung und hat trotzdem geeignete mechanische Eigenschaften, beispielsweise eine geeignete Flexibilität für die Verwendung als biegbare Röhre in einein Endoskop. Die biegbare Röhre kann sanft gebeten werden, ohne die Gefahr, daß sie ausbaucht.

Die minimale Anzahl von Deckschichten, die um die biegbare Röhre angeordnet werden muß und die genügt, um sicherzustellen, daß die biegbare Röhre gegen Beschädigung geschützt ist, verschlechtert die mechanischen Eigenschaften der biegbaren Röhre nicht, da keine merkbare Unebenheit auf ihrer äußeren oder inneren Oberfläche besteht. Daher wird der äußere Durchmesser der biegbaren Röhre auf einem Minimum gehalten, wie er insbesondere vorteilhaft ist bei der Beobachtung innerer Organe, wie der Lunge, des Gehirns, des Herzens, der Niere u. dgl., während in der biegbaren Röhre genügend Raum erhalten wird für die Unterbringung verschiedener Elemente des Endoskops, ohne daß die Gefahr besteht, daß sie als Folge der dünnen Wandstärke bei der Biegung bricht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Endoskop mit einem vorderen Endteil, das über eine steuerbar biegbare Röhre und eine s daran anschließende flexible Röhre mit einem Steuergehäuse verbunden ist, wobei die steuerbar biegbare Röhre aus mindestens zwei übereinander angeordneten, aus schraubenförmig aufgewickeltem, streifenförmigem Material bestehenden Röhren aufgebaut ist, deren Windungen entgegengesetzt gerichtet sind, und wobei sich mindestens ein Kabelzug vom Steuergehäuse längs der biegbaren Röhre bis zum vorderen Ende derselben erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Windungen einer (41) der Röhren mit der jeweiligen Windung der anderen Röhre (42) an diametral entgegengesetzten Stellen (43') verbunden ist.

2. Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kabelzüge (47) vorgesehen sind, die sich an diametral entgegengesetzten Seiten längs der biegbaren Röhre (43) erstrecken.