DE2713749A1 - STICK CONTROL DEVICE FOR ORIENTING THE DISTAL UNIT IN ENDOSCOPES FOR CLINICAL USE - Google Patents

STICK CONTROL DEVICE FOR ORIENTING THE DISTAL UNIT IN ENDOSCOPES FOR CLINICAL USE

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DE2713749A1
DE2713749A1 DE19772713749 DE2713749A DE2713749A1 DE 2713749 A1 DE2713749 A1 DE 2713749A1 DE 19772713749 DE19772713749 DE 19772713749 DE 2713749 A DE2713749 A DE 2713749A DE 2713749 A1 DE2713749 A1 DE 2713749A1
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    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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    • A61B1/005Flexible endoscopes
    • A61B1/0051Flexible endoscopes with controlled bending of insertion part
    • A61B1/0052Constructional details of control elements, e.g. handles

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Description

Officine Galileo S.p.Α., Milano, ItalienOfficine Galileo S.p.Α., Milano, Italy

Kniippe!steuerungseinrichtung zum Orientieren der Distaleinheit in Endoskopen für klinischen GebrauchKnee control device for orienting the distal unit in endoscopes for clinical use

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Steuereinrichtung zum Orientieren der Distaleinheit in Endoskopen filr klinischen Gebrauch, die in bezug auf zwei zueinander senkrechte Achsen mittels zweier unabhängiger flexibler Elemente oder Paare von Elementen orientiert werden muß.The object of the invention is to create a control device for orienting the distal unit in endoscopes for clinical use, which are in relation to each other vertical axes must be oriented by means of two independent flexible elements or pairs of elements.

Gemäß der Erfindung wird ein Knüppelsteuerungsglied geschaffen, das um einen Punkt festgehalten wird, um auf flexible Elemente zu wirken, und dessen Bewegungen in zwei Komponenten aufgelöst werden, die jede für sich auf die zwei biegbaren Elemente wirken.According to the invention, a stick control member is provided, that is held around a point to act on flexible elements and its movements in two Components are resolved, each acting for itself on the two bendable elements.

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In der Praxis sind auf einer festen Stützeinheit zwei feste orthogonale Achsen vorgesehen, von denen jede ein hin- und hergehendes ringförmiges Element fixieren, das selbst entsprechend einer orthogonalen Achse mit einer Gabel verbunden ist, die beweglich auf der Knüppelachse befestigt istj zumindestens eine der beiden Gabeln ist unabhängig und koaxial auf der Knüppelachse beweglich,In practice there are two on a fixed support unit fixed orthogonal axes are provided, each of which fix a reciprocating annular element, which itself is connected to a fork according to an orthogonal axis, which is movable on the stick axis at least one of the two forks can be moved independently and coaxially on the stick axis,

Eine der beiden festen Achsen wird durch zwei koaxiale Stifte gebildet, die auf einem Stützglied außerhalb des äußeren Ringes befestigt sind, während eine innere Abstützung die andere feste Achse trägt; mit einer der zwei festen Achsen ist ein Stirngetriebe zu einer Seilscheibe für das flexible Element verbunden, während mit der anderen festen Achse ein Getriebe mit zwei Kegelzahnrädern zu einer anderen, zu der ersten orthogonalen Seilscheibe für das andere flexible Element verbunden ist.One of the two fixed axes is formed by two coaxial pins that are mounted on a support member outside the outer ring are attached, while an inner support carries the other fixed axis; with one of the two fixed axes, a spur gear is connected to a pulley for the flexible element while having the other fixed axis a transmission with two bevel gears to another, to the first orthogonal pulley for the other flexible element is connected.

Die Einrichtung sieht ein Verriegelungsmittel für jede Stellung des Knüppels vor. Zu diesem Zweck ist die äußere Stütze kugelförmig und konzentrisch mit dem Drehpunkt des Knüppels, auf diese Stütze kann ein entsprechendes Bremsglied geklemmt werden, das durch den Knüppel getragen wird und entlang dessen Achse zum Verriegeln und Entriegeln axial beweglich ist.The device provides a locking means for each Position of the stick forward. To this end, the outer support is spherical and concentric with the fulcrum of the stick, a corresponding braking member can be clamped onto this support and carried by the stick and is axially movable along its axis for locking and unlocking.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, die eine die Erfindung nicht einschränkende praktische Ausführungsform zeigen. Es zeigen: The invention is described below with reference to the accompanying drawings, which show a Invention show non-limiting practical embodiment. Show it:

Fig. 1 eine Ansicht und einen teilweisen Querschnitt entlang der Linie I-I von Fig. 2,Fig. 1 is a view and a partial cross-section along the line I-I of Fig. 2,

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Pig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II von Fig. 1,Pig. 2 shows a cross section along the line II-II of Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie III-III von Fig. 1,Fig. 3 shows a cross section along the line III-III of Fig. 1,

Fig. M u. 5 zwei Gesamtansichten des erfindungs· gemäßen Endoskopes.M and 5 show two overall views of the endoscope according to the invention.

Gemäß der beigefügten Zeichnung - es wird zunächst auf die Fig. 1 bis 3 Bezug genommen - bezeichnet 1 eine Konstruktion, die das Steuermittel für die Kabel oder anderen flexiblen Antriebsmittel für die Distaleinheit des Endoskops antreiben, die betrieben werden muß, urr dreidimensional orientiert zu werden. Die Bewegung muß daher in zwei Winkelorientierungen gemäß zwei zueinander orthogonalen Ebenen aufgelöst werden, entsprechend müssen zwei zueinander senkrechte Bewegungen (oder aber zwei Winkelbewegungen, die den genannten erwünschten Orientierungen entsprechen) bewirkt werden, die beiden Winkelbewegungen müssen zur Distaleinheit unter den relativen Einstellungsbedingungen übertragen werden, die benötigt sind, um die endgültige Orientierung dieser Einheit zu erhalten. Bei einer schon an sich bekannten Anordnung sind zwei flexible Glieder (von denen jedes einzeln oder doppelt ist) vorgesehen, die sich endlos erstrecken, d. h. irit einer ringföririgen Erstreckung zwischen einem Steuerungsoder Antriebsglied und einem angetriebenen Glied, das mit der zu orientierenden Distaleinheit verbunden ist. Die beiden Steuerglieder oder Antriebsglieder des flexiblen Elements werden durch eine Einrichtung gesteuert, die weiter unten beschrieben werden wird und die im wesentlichen durch einen Knüppel gebildet wird, der dazu ausgebildet ist, orientiert zu werden, und der geeignet ist,According to the accompanying drawings - reference is first made to FIGS. 1 to 3 - 1 denotes a Construction that is the control means for the cables or other flexible drive means for the distal unit of the endoscope, which must be operated to be oriented urr three-dimensionally. The movement must must therefore be resolved in two angular orientations according to two mutually orthogonal planes, accordingly two movements perpendicular to each other (or two angular movements that achieve the aforementioned desired orientations correspond), the two angular movements must be below the relative to the distal unit Setting conditions are transmitted which are required to determine the final orientation of this unit obtain. In an arrangement already known per se, two flexible members (each of which is individually or double is provided, which extend endlessly, d. H. irit an annular extension between a control or drive member and a driven member, the is connected to the distal unit to be oriented. The two control members or drive members of the flexible Elements are controlled by a device which will be described below and which essentially is formed by a billet which is designed to be oriented and which is suitable

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-w-6 -w- 6

die beiden Bewegungen zu trennen, die dann in der Distaleinheit wieder vereinigt werden.to separate the two movements, which are then reunited in the distal unit.

Gemäß den Fig. 1 bis 3 bezeichnet 3 das Knüppelsteuerglied, d. h. einen Hebel, der mit einer im wesentlichen kugelförmigen Lagerung verbunden ist. 5 bezeichnet ein Tragglied, das einen herausragenden Abschnitt 5 A mit im wesentlichen kugelförmiger Erstreckung hat. Dieser Abschnitt 5 A hat zwei koaxiale Stifte 7 A und 7 B, die diametral in bezug auf den Abschnitt 5 A und gegenüberliegend sind, wobei sich der Stift 7 B aus dem Abschnitt 5 A herauserstreckt, um ein Kegelrad zu tragen, das in ein durch eine Welle 12 angetragenes Antriebskegelrad Io eingreift; diese Wells 12 ist auf der Abstützung 1 befestigt und eine Seilscheibe Ik (bei der Aus führungsform mit zwei Umläufen) ist einstückig mit dieser Welle verbunden, wobei die Seilscheibe für ein flexibles, endloses, ringförmiges Kabel vorgesehen ist, das dazu ausgebildet ist, eine der beiden Bewegungen des Knüppels 3 zur Distaleinheit zu übertragen. According to FIGS. 1 to 3, 3 denotes the stick control member, ie a lever which is connected to a substantially spherical bearing. 5 denotes a support member which has a protruding portion 5 A with a substantially spherical extension. This section 5 A has two coaxial pins 7 A and 7 B, which are diametrically relative to the section 5 A and opposite, with the pin 7 B extending out of the section 5 A to carry a bevel gear that is in a through a pinion gear Io engages with a shaft 12; this well 12 is attached to the support 1 and a pulley Ik (in the form of implementation with two loops) is integrally connected to this shaft, the pulley being provided for a flexible, endless, ring-shaped cable which is designed to one of the to transfer both movements of the stick 3 to the distal unit.

Innerhalb des Abschnittes 5 A, der sich sphärisch von der Abstützung 5 erstreckt, ist einstückig damit ein vorspringender Teil 5 B vorgesehen, der dazu ausgebildet ist, einen Stift 16 zu tragen, der orthogonal zur Achse der Stifte 7 A und 7 B und auch diametral ist; dieser Stift l6 ist an seinem herausragenden Ende einstückig mit einem Zahnrad 18 verbunden, das Teil eines Zahnradgetriebes ist, das außerdem ein leerlaufendes Zahnrad 2o und ein Zahnrad 22 einschließt, das einstückig mit einer Seilscheibe 2k mit zwei Umläufen verbunden ist, die ähnlich der Seilscheibe IM ist, jedoch in einer Ebene orientiert ist, die senkrechtWithin the portion 5 A, which extends spherically from the support 5, integrally therewith a protruding part 5 B is provided which is adapted to carry a pin 16 which is orthogonal to the axis of the pins 7 A and 7 B and also diametrically is; this pin l6 is integrally connected at its protruding end to a gear 18 which is part of a gear transmission which also includes an idle gear 2o and a gear 22 which is integrally connected to a pulley 2k with two revolutions, which is similar to the pulley IM but is oriented in a plane that is perpendicular

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zu der der Seilscheibe 14 steht; darüber hinaus ist die Stellung; der Seilscheibe 24 in bezug auf die Seilscheibe 14 so, daß ein doppelter Draht 26, der dadurch angetrieben und betätigt wird, um die andere Winkelbewegung zur Distaleinheit zu übertragen, mit seinen zwei von der Seilscheibe ausgehenden Zweigen im wesentlichen parallel zu den Zweigen des Drahtes 2 8 angeordnet ist, der durch die Seilscheibe 14 angetrieben und betätigt wird.to which the pulley 14 stands; in addition, the position is; of the pulley 24 with respect to the pulley 14 so that a double wire 26, which is driven and actuated thereby, to the other angular movement to transfer to the distal unit, with its two branches emanating from the pulley essentially is arranged parallel to the branches of the wire 2 8, which is driven by the pulley 14 and is operated.

Auf den zwei Stiften 7 A und 7 B ist ein Ring 3o angebracht, der auf diese Weise um die Achse der Stifte 7 A und 7 B orientiert werden kann; an diesem Ring 3o ist eine Gabel 32 angelenkt, wobei die Verbindung durch die Stifte 34 gebildet wird, die in Richtung einer Achse ausgerichtet sind, die senkrecht zu der der Stifte 7 A und 7 B ist und in der jeweiligen Ebene, in der der Ring 3o angeordnet ist, liegt. Die Gabel 32 ist mit ihrer Hülse 32 A auf dem Stiftende 36 des Hebels des Knüppels 3 beweglich angebracht. Dies führt zur übertragung einer Bewegung in der Ebene, die die Achse der Stifte 34 enthält, wenn diese Ebene jeweils orientiert wird, von dem Knüppel 3 zu dem Ring 30 gemäß der Achse der Stifte 7 A und 7 B und auch zu diesen Stiften 7 A und 7 B und danach schließlich mittels der Glieder 9, lo, 12 und 14 zu dem flexiblen Antrieb 2 8 für die Distaleinheit.A ring 3o is attached to the two pins 7 A and 7 B, which can be oriented in this way around the axis of the pins 7 A and 7 B; on this ring is 3o a fork 32 hinged, the connection being formed by the pins 34, which in the direction of a Axis are aligned perpendicular to that of the pins 7 A and 7 B and in the respective plane in which the Ring 3o is arranged, lies. The fork 32 is with its sleeve 32 A on the pin end 36 of the lever of the Stick 3 movably attached. This leads to the transmission of a movement in the plane which is the axis of the Contains pins 34 if this plane is respectively oriented is, from the stick 3 to the ring 30 according to the axis the pins 7 A and 7 B and also to these pins 7 A and 7 B and then finally by means of the links 9, lo, 12 and 14 to the flexible drive 28 for the distal unit.

Auf dem axialen Ende 36 des Knüppels 3 ist eine zweite Gabel 38 fest oder in Winkelrichtung bewegbar angebracht, wobei diese Gabel mittels Stiften 4o mit einem ringförmigen Glied 42 verbunden ist, das sich innerhalb der Gabel 38 erstreckt und das mit dem Stift l6 entsprechend einer Achse, die senkrecht zu der der Stifte 4o ist, verbunden ist. Dies führt zu der übertragung der Orientierung des Knüppels 3 in der Ebene,On the axial end 36 of the stick 3, a second fork 38 is attached fixedly or movably in the angular direction, this fork being connected by means of pins 4o to an annular member 42 which extends inside the fork 38 extends and that with the pin l6 corresponding to an axis perpendicular to that of the Pins 4o is connected. This leads to the transfer of the orientation of the stick 3 in the plane,

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die die Achse der Stifte 1Jo enthält, zu der Welle oder dem Stift 16 und dadurch, durch den Antrieb 18, und 22 zu der Seilscheibe 2 4 für die Antriebsdrähtewhich contains the axis of the pins 1 Jo, to the shaft or pin 16 and thereby, through the drive 18, and 22 to the pulley 2 4 for the drive wires

Wenn der Hebel des Knüppels 3 um das Drehzentrum gedreht wird, das durch die Schnittpunkte der Achsen des Stiftes 16 und der Stifte 7 A und 7 B bestimmt wird, erhält man über die Gabeln 32 und 2 8 die Trennung der Bewegung in zwei Komponenten, die zu den Seilscheiben 2Ί und IM und dann zur Distaleinheit übertragen werden, wo, auf bekannte Weise, die zwei Komponenten eine Orientierungsbewegung der Distaleinheit erzeugen, die genau der Orientierung des Knüppels 3 entspricht. Die Möglichkeit, die Distaleinheit nur mittels des Knüppels 3 zu bewegen, ergibt eine unmittelbarere Wahrnehmung der Orientierung der Distaleinheit durch den diese Einheit Bedienenden. Außerdem läßt sich der Apparat dadurch sowohl durch Rechtshänder als auch Linkshänder leicht bedienen.When the lever of the stick 3 is rotated around the center of rotation, which is the intersection of the axes of the pin 16 and the pins 7 A and 7 B is determined, the separation is obtained via the forks 32 and 28 the movement in two components that are transmitted to the pulleys 2Ί and IM and then to the distal unit, where, in a known manner, the two components produce an orientation movement of the distal unit, the corresponds exactly to the orientation of the stick 3. The possibility of the distal unit only by means of the stick Moving 3 gives a more immediate perception the orientation of the distal unit by the operator of this unit. In addition, the apparatus can thereby Easily operated by both right-handed and left-handed people.

Der Knüppel kann in;der gewünschten Stellung verriegelt werden, um auf diese Weise die Distaleinheit auf entsprechende Weise zu verriegeln. Dies kann zum Beispiel mittels eines kurzen Hebels M erreicht werden, der ein Glied Ί6 betätigt, dessen mit einem Gewinde versehene Bohrung an einem mit Gewinde versehenen Abschnitt 36 A des Endes des Knüppels 3 angreift, auf diese Weise kann durch Betätigung des kurzen Hebels M eine kugelförmige Haube 48 von der äußeren Oberfläche des kugelförmigen Abschnittes 5 A des Stützgliedes 5, und zwar völlig unabhängig von der Stellung der Haube, und damit auch der Knüppel in bezug auf das Stützglied gelöst oder dagegen gedrückt werden.The stick can be locked in the desired position in order to lock the distal unit in a corresponding manner. This can be achieved, for example, by means of a short lever M actuating a member Ί6 whose threaded bore engages a threaded portion 36A of the end of the stick 3, in this way, by actuating the short lever M a spherical hood 48 from the outer surface of the spherical portion 5 A of the support member 5, completely independent of the position of the hood, and thus the stick with respect to the support member are released or pressed against it.

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In den Fig. Ί und 5 ist der Aufbau des Apparates gezeigt. 52 bezeichnet das Gehäuse des Apparates, 51J das Okular des optischen Beobachtungssystems, 56 einen begrenzt flexiblen Schlauch, in dem die Kabel 26 und 2 8, die optischen Pasern für Beleuchtung und Beobachtung, Leitungen zur Zuführung von Flüssigkeiten und Ansaugleitungen, eine Bohrung zur Aufnahme von Instrumenten und ähnliches angeordnet sind. Der Schlauch 56 endet mit einem Abschnitt 58, der im starken Maße verformbar ist (insbesondere in Form einer Scheibe mit Löchern, durch die die Kabel 26 und 2 8 hindurchgehen, und mit einer abdeckenden Hülle) und mit einem Kopf 6o, an dem die vier Kabel im Abstand von 9o voneinander ver-ankert sind.In Figs. Ί and 5, the structure of the apparatus is shown. 52 denotes the housing of the apparatus, 5 1 J the eyepiece of the optical observation system, 56 a hose with limited flexibility in which the cables 26 and 28, the optical fibers for lighting and observation, lines for supplying liquids and suction lines, a hole for Recording of instruments and the like are arranged. The hose 56 ends with a portion 58 which is highly deformable (in particular in the form of a disc with holes through which the cables 26 and 28 pass and with a covering sheath) and with a head 6o on which the four Cables are anchored at a distance of 9o from each other.

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Claims (5)

PatentansprücheClaims Steuereinrichtung zum Orientieren der Distaleinheit in Endoskopen für klinischen Gebrauch, wobei die Einheit entsprechend zwei zueinander senkrechten Achsen mittels zweier flexibler unabhängiger Elemente oder Paaren von Elementen orientierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß für die Steuerung der flexiblen Elemente ein einziges, um einen Punkt bewegbares Knüppelsteuerungsglied vorgesehen ist, dessen Bewegungen in zwei einzeln auf die beiden flexiblen Elemente wirkende Komponenten aufgelöst sind.Control device for orienting the distal unit in endoscopes for clinical use, the Unit corresponding to two mutually perpendicular axes by means of two flexible independent ones Elements or pairs of elements can be oriented, characterized in that for the control the flexible elements have a single stick control member that can be moved around a point, its movements are resolved into two components that act individually on the two flexible elements are. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer festen StützanOrdnung (5, 5 A, 5 B) zwei feste orthogonale Achsen (7, 16) vorgesehen sind, von denen jede ein ringförmiges, hin- und hergehendes Element (3o, 42) fixiert, das wiederum entsprechend einer orthogonalen Achse eine Gabel (32,2. Device according to claim 1, characterized in that on a fixed support arrangement (5, 5 A, 5 B) two fixed orthogonal axes (7, 16) are provided, each of which is an annular, back and forth The forward element (3o, 42) is fixed, which in turn has a fork (32, 38) fixiert, die beweglich auf der Achse des Knüppels (3) befestigt ist, wobei wenigstens eine der beiden Gabeln unabhängig und koaxial beweglich auf der Knüppelachse ist.38) fixed movably on the axis of the stick (3), with at least one of the two forks is independently and coaxially movable on the stick axis. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden festen Achsen durch zwei koaxiale Stifte (7 A, 7 B) gebildet ist, die auf einer Abstützung (5 A) außerhalb des äußeren Rings (3o) angebracht sind, während eine innere Abstützung (5 B) die andere feste Achse (l6) trägt,3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that one of the two fixed axes through two coaxial pins (7 A, 7 B) is formed on a support (5 A) outside the outer Rings (3o) are attached, while an inner support (5 B) carries the other fixed axis (l6), 709840/0995709840/0995 INSPECTEDINSPECTED daß mit einer der beiden festen Achsen ein Stirngetriebe (18, 2o, 22) zu einer Seilscheibe (24) für das flexible Element verbunden ist, während mit der anderen festen Achse ein Getriebe (9, lo) mit zwei Kegelrädern zu einer anderen Seilscheibe (14) verbunden ist, die senkrecht zur ersten für das andere flexible Element angeordnet ist.that with one of the two fixed axes a spur gear (18, 2o, 22) is connected to a pulley (24) for the flexible element, while with the other fixed axis a gear (9, lo) with two bevel gears connected to another pulley (14) which is arranged perpendicular to the first for the other flexible element. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Abstützung (5 A) kugelförmig und konzentrisch mit dem Drehpunkt des Knüppels (3) ist und daß auf diese Abstützung ein entsprechendes Bremsglied (46) drückbar ist, wobei das Glied durch den Knüppel getragen und axial entlang dessen Achse zum Verriegeln und Entriegeln bewegbar ist.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the outer support (5 A) spherical and concentric with the fulcrum of the stick (3) and that on this support corresponding braking member (46) is depressible, the member being carried by the stick and axially along it whose axis can be moved for locking and unlocking. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse, der Knüppel und das Okular eine symetrische Anordnung sowohl für Rechts- als auch Linkshänder haben.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the housing, the billet and the eyepiece a symmetrical arrangement for both Have both right-handed and left-handed people. 709840/0995709840/0995
DE19772713749 1976-03-31 1977-03-29 STICK CONTROL DEVICE FOR ORIENTING THE DISTAL UNIT IN ENDOSCOPES FOR CLINICAL USE Pending DE2713749A1 (en)

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GB (1) GB1563428A (en)
IT (1) IT1060957B (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4499895A (en) * 1981-10-15 1985-02-19 Olympus Optical Co., Ltd. Endoscope system with an electric bending mechanism
US4559928A (en) * 1981-10-22 1985-12-24 Olympus Optical Co., Ltd. Endoscope apparatus with motor-driven bending mechanism
EP0587506A1 (en) * 1992-09-11 1994-03-16 Welch Allyn, Inc. Control mechanism for steerable elongated probe

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Also Published As

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GB1563428A (en) 1980-03-26
IT1060957B (en) 1982-09-30
CH609235A5 (en) 1979-02-28

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