DE3337014T1

DE3337014T1 - Endoskopisches Gerät

Info

Publication number: DE3337014T1
Application number: DE19833337014
Authority: DE
Inventors: Hany M.G. Lindenhurst Ill. Hussein
Original assignee: Laserscope, Inc., Arlington Heights, Ill.
Current assignee: Trimedyne Laser Systems Inc
Priority date: 1982-03-11
Filing date: 1983-03-09
Publication date: 1984-11-29
Also published as: EP0101733B1; EP0101733A4; EP0101733A1; JPH0119922Y2; GB2126372A; BR8306575A; CA1193930A; GB2126372B; IT1166431B; IT8347888A0; DE3371859D1; JPS59500003U; GB8328175D0; WO1983003188A1; US4470407A; AU2248083A

Description

$3

D-8023 München-Pullach, Wiener Str. 2; Tel. (089) 7 93 30 71; Wex 5·2Λ 2 147 ores d; «Holes: -Patentitjes-München

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Aktenzeichen: P 33 37 014.1 G 83 29 380.9

- PCT/US/83/00312

Anmelderin: Laserscope, Inc.,

2452 East Oakton Street,

Arlington Heights, Illinois 60005, V.St.A.

Ihr Zeichen:
Your rel:

PCT-162

3. November 1983 Re/pr

Endoskop!sches Gerät.

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft medizinische Geräte zur Benutzung in einem Körperraum innerhalb eines Patienten und insbesondere endoskop!sehe Geräte, welche es erlauben, innerhalb des Körperraums zu sehen.

Hintergrund der Erfindung

Endoskope werden von Ärzten benutzt, um einen Körperraum zu inspizieren und gelegentlich medizinische Verfahren innerhalb eines Körperraums in einem Patienten, beispielsweise innerhalb eines Lumens oder eines Hohlraums, durchzuführen. Im allgemeinen weist ein Endoskop ein langgestrecktes Rohr auf, welches ein Betrachtungssystem trägt, wie beispielsweise ein faseroptisches System, um durch die Länge des Endoskops hindurchzusehen. Das distale Ende

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des Endoskops wird zunächst in den Körperraum des Patienten durch eine natürliche oder chirurgisch hergestelle öffnung eingeführt. Der Arzt kann dann denjenigen Abschnitt des Körperraums jenseits des distal en Endes inspizieren, indem er durch eine Kopplungsoptik hindurchschaut, welche am proximalen Ende des Endoskops angeordnet ist.

Unglücklicherweise waren frühere Endoskope nicht in der Lage, in mit opaken Fluiden gefüllten Lumen, wie beispielsweise Blut in Blutgefäßen, zu arbeiten. Um dieses Problem zu lösen, wurden um das Endoskoprohr herum umfangsmäßig aufblasbare Ballone angeordnet und aufgeblasen, um das Blutgefäß abzudichten. Ein klares Spülfluid, wie beispielsweise eine Kochsalzlösung wird dann in das Blutgefäß eingeführt, um das Blut zu verdrängen und eine klare Sicht zu ermöglichen. Jedoch auch dieses Verfahren hat seine Nachteile.

Die Betrachtungssystem fallen oft aus, weil sich Ablagerungen am distal en Ende des Systems ansammeln, welche die Sicht verhindern. Wenn das Endoskop eine Laserlicht übertragende Faser umfaßt, so werden beim Gebrauch zusätzlich oft Ablagerungen am Ende der Faser angeschmort und haften am Ende der Faser an. Versuchen, diese Probleme zu lindern, indem ein Strom von Spülfluid über die Enden des faseroptischen Bündels und der Laserfaser geleitet wird, war nur geringer Erfolg beschieden. Solang Lumenfluid mit den Enden des Betrachtungssystems oder der Laserfaser in Kontakt gelangen kann, können diese rasch wirkungslos gemacht werden.

Dementsprechend ist es.wünschenswert, eine endoskopische Vorrichtung zu schaffen, welche die Schwierigkeiten des Standes der Technik vermeidet und welches ein unbehindertes und andauerndes Sehen innerhalb des Körperraums des Patienten sicherstellt. Es ist auch wünschenswert, wenn ein solches Gerät die Ansammlung von Ablagerungen an dem Ende des Betrachtungssystems oder der Laserlicht übertragenden Faser verhindert Die vorliegende Erfindung stellt diese Wünsche zufrieden.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein endoskopisches Gerät, welches

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für eine unbehinderte Benutzung eines optischen Systems innerhalb eines Körperraums, wie beispielsweise eines Lumens oder eines Hohlraums eines Patienten, sorgt. Das endoskopische Gerät umfaßt ein langgestrecktes Rohr, welches einen expandierbaren Ballon an der Außenseite des distalen Abschnitts des Rohrs trägt. Das Rohr trägt auch ein optisches System, welches innerhalb des Ballons endet. Das optische System kann ein Betrachtungssystem sein, eine Einrichtung zum Aussenden von Laserstrahlung, wie beispielsweise eine Laserlicht übertragende Faser oder eine Kombination von beiden. Der Ballon ist im expandierten Zustand im wesentlichen transparent, so daß ein Lichtstrahl hindurchgelangen kann.

Der distale Abschnitt des endoskopischen Geräts kann innerhalb eines Lumens oder eines Hohlraums angeordnet werden und der Ballon kann expandiert werden, bis er die Wandungen des Lumens oder des Hohlraums kontaktiert. Jedwedes opake Fluid, wie beispielsweise Blut, wird vom Ballon'verdrängt, um eine klare Sicht vom Betrachtungssystem durch den Ballon zu den Wandungen zu gewährleisten^ Der Ort der betrachtenden Wandung kann vom Ballon kontaktiert werden und durch den Ballon hindurch betrachtet werden. Ein Spülen des Lumens ist nicht erforderlich. Es ist daher ein Spülfluidkanal nicht notwendig und der Außendurchmesser des endoskopischen Geräts kann relativ klein gehalten werden.

Die vorliegende Erfindung weist weitere Vorteile auf, welche bei Lumen mit entweder klarem oder opakem Fluid hilfreich sind. Beispielsweise muß, damit ein Ort innerhalb eines Lumens sich im Fokus eines Betrachtungssystems befindet,'zumindest ein spezifischer Abstand zwischen dem letzten Ende des Systems und dem Ort vorliegen. Dieser Abstand wird

durch die Fokussierungslinsen am äußersten Ende des Systems gewählt. 30

Die Größe des Ballons kann den erforderlichen Abstand zwischen dem äußersten Ende des Betrachtungssystems und dem zu inspizierenden Ort des Lumens herstellen, um"'ö ine richtige Fokussierung sicherzustellen.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht auch eine klarere Sicht, da das 35

Licht durch weniger Körperfluid hindurch muß. Das Innere des Ballons umfaßt ein klares Fluid, wie beispielsweise Kohlendioxyd oder eine Salzlösung, welche das Betrachten nicht im gleichen Umfang beeinträchtigen wie die gleiche Dicke oder Tiefe von Körperfluid. Zusatz-

lieh ist es durch Ändern des Brechungsindex des innerhalb des Ballons befindlichen Fluids auch möglich, einen Linseneffekt mit der gewölbten Oberfläche des Ballons zu erzeugen.

Die vorliegende Erfindung weist auch besondere Vorteile gegenüber dem Stand der Technik dann auf, wenn das endoskopische Gerät eine Einrichtung zum Emittieren von Laserstrahlung durch den Ballon, wie beispielsweise eine Laserlicht übertragende Faser, aufweist. Nachdem der Ballon vom Ende der Laserlicht übertragenden Faser beabstandet ist, schützt er dieses Ende vor einer Ansammlung von Ablagerungen. Das Betrachtungssystem ist in ähnlicher Weise geschützt. Der Ballon verdrängt auch Lumenfluid, um den gewünschten erforderlichen Abstand herzustellen und eine weniger gestörte Strahl bahn zu ermöglichen, wie dies für das Betrachtungssystem weiter oben beschrieben wurde. Es ist daher möglich, sowohl das Innere des Lumens zu betrachten als auch es mit Laserstrahlung zu behandeln, während die bei Geräten gemäß dem Stand der.Technik vorhandenen Probleme vermieden werden.

Die Laserlicht übertragende Faser kann Laserstrahlung unter einem Winkel bezüglich der Achse des Gerätes aussenden, um Plaque von den Wänden des Blutgefäßes zu entfernen. Das Ende der Laserfaser kann unter einem Winkel voreingestellt sein und durch Drehen des Gerätes innerhalb des Lumens in die gewünschte Richtung gerichtet werden, oder es kann beispielsweise mittels Drähten gekrümmt werden, wie dies im stand der Technik bekannt ist. Das Betrachtungssystem kann in ähnlicher Weise ausrichtbar sein.

Dr. Andreas Gruntzig, Schweiz, hat ein Verfahren entwickelt', um verengte Blutgefäße zu erweitern, wie dies im US-Patent Nr. 4 195 637 auf den Namen von Gruntzig et al besrhrieben ist. Ein Ballon wird durch ein Blutgefäß hindurchgeführt, innerhalb des verengten Bereiches angeordnet und aufgeblasen, um die Plaque zusammenzudrücken und das Gefäß zu öffnen. Unglücklicherweise ermöglicht das Gruntzig-Verfahren keine Betrachtung unmittelbar vor, während oder nach dieser Behandlung. Der Arzt ist nicht in der Lage, unmittelbar festzustellen, ob das Verfahren erfolgreich war oder ob sich ein möglicherweise unerwünschter oder sogar gefähr ι icher Zustand entwickelt hat.

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Die vorliegende Erfindung erlaubt eine solche Betrachtung. Der Ballon kann in einem verengten Abschnitt des Lumens placiert werden und expandiert werden, wobei die Konstriktion in die Wandungen gezwungen wird. Der Arzt kann durch den Ballon die Wirkung beobachten, die der expandierende Ballon auf die Konstriktion und die Wandungen des Lumens hat. Sollten gerade irgendwelche nachteiligen Schädigungen vorgenommen werden, so kann der Arzt das Verfahren sofort beenden, bevor eine weitere Schädigung stattfindet. Dies war mit den Geräten gemäß dem Stand der Technik nicht möglich.
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Zahlreiche andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der anschließenden detaillierten Beschreibung der Erfindung, den beigefügten Beispielen, den Zeichnungen und den beigefügten Ansprüchen deutlich.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Teilansicht des distalen Abschnitts eines endoskopischen Geräts gemäß der vorliegenden Erfindung, teilweise aufgebrochen, um innenliegende Details zu zeigen, und teilweise geschnitten;

Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Ebene 2-2 gemäß Fig. 1 und zeigt die innere Struktur des endoskopischen Geräts;

Fig. 3 zeigt den proximalen Abschnitt des endoskopischen Geräts gemäß Fig. 1;

Fig. 4 ist eine Teilansicht, teilweise geschnitten, und zeigt den distalen Abschnitt eines alternativen endoskopischen Geräts gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht entlang der Ebene 5-5 gemäß Fig. 4 und zeigt die innere Struktur der alternativen Ausfüh-

rungsform;

Fig. 6 ist eine Teilansicht, teilweise geschnitten, welche den distalen Abschnitt eines weiteren alternativen endoskopischen Geräts

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gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht entlang der Ebene 7-7 gemäß Fig. 6 und zeigt die innere Struktur der alternativen Ausflihrungsform;

Fig. 8 ist eine Teilansicht, teilweise geschnitten, welche den distalen Abschnitt einer weiteren alternativen endoskop!sehen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und IO

Fig. 9 ist eine Querschnittsansicht entlang der Ebene 9-9 gemäß Fig. 8.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen 15

Während die vorliegende Erfindung in vielen unterschiedlichen Ausführungsformen realisiert werden kann, sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung in den Zeichnungen gezeigt^und werden im folgenden im einzelnen beschrieben. Es sollte jedoch angemerkt werden, daß die

folgende Offenbarung lediglich als beispielsweise Darstellung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung anzusehen ist, und daß es nicht beabsichtigt ist, die Erfindung auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen zu beschränken.

Zur Erleichterung der Beschreibung wird im Hinblick auf das endoskopische Gerät gemäß der vorliegenden Erfindung der Ausdruck "distal" zur Bezugnahme auf dasjenige Ende verwendet, welches in den Patienten eingeführt wird, und der Ausdruck "proximal" zur Bezugnahme auf dasjenige Ende, welches außerhalb des Patienten verbleibt. 30

Ein Ausführungsbeispiel eines endoskopischen Geräts 12 gemäß der vorliegenden Erfindung ist in "den Fig. 1 bis 3 bezeigt. Das endoskopische Gerät 12 umfaßt ein langgestrecktes Rohr 14, welches einen expandierbaren Ballon 18 an der Außenseite des distalen Abschnitts des 35

Rohrs trägt. Das langgestreckte Rohr 14 ist vorzugsweise flexibel, um zu ermöglichen, daß es durch die unterschiedlichsten Körperräume, wie beispielsweise Lumen und Hohlräume, hindurch manipuliert wird.

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Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Ballon vorzugsweise dichtend um den Umfang des Rohrs 14 in der Nähe des distalen Endes 16 angeordnet, wobei sich der Ballon über das distale Ende erstreckt.

Das endoskopische Gerät 12 schließt auch ein optisches System ein, welches vom Rohr 14 getragen wird und welches innerhalb des Ballons 18 endet. Das optische System kann eine Einrichtung zum Emittieren von Laserstrahlung (wird weiter unten diskutiert) umfassen, ein Betrachtungssystem oder eine Kombination von beiden. Ein Abschnitt des Rohrs 14 kann sich auch in distaler Richtung bezüglich des Ballons erstrecken, vorausgesetzt, daß das optische System nichtsdestoweniger innerhalb des Ballons endet.

Das Betrachtungssystem 22 weist einen optischen Betrachtungskanal 24 auf, eine Kopplungsoptik, von der Großteil von einer Handhabe 32 am proximalen Ende des Rohrs getragen wird, sowie eine Einrichtung zum Emittieren von Licht innerhalb des expandierbaren Ballons, wie beispielsweise ein lichtübertragendes Bündel 26. Wenn eine Laserlicht übertragende Faser vorgesehen ist, so kann sie als lichtübertragendes

Bündel dienen. Der Betrachtungskanal 24 kann ein flexibles faseroptisches Betrachtungsbündel sein, ein dünnes Linsensystem, ein Stangenlinsensystem oder ein abgestuftes Indexsystem (GRIN). Die Betriebsweise von Betrachtungsleitungen und Kopplungsoptik ist dem Fachmann

wohlbekannt und sie bedarf keiner weiteren detaillierten Beschreibung. 25

Das endoskopische Gerät 12 kann auch einen Fluiddurchgang 30 aufweisen, welcher in FluidKommunikation mit dem Ballon zum Expandieren des Ballons steht. Der Fluiddurchgang kann von einem getrennten Röhrchen definiert werden, welches von dem langgestreckten Rohr 14 getragen wird, oder es kann vom " zwischenliegenden Raum um das Betrachtungssystem 22 und jedweden weiteren Strukturen definiert werden, welche innerhalb des Rohres liegen". Die zuletzt genannte Anordnung wird bevorzugt, nachdem sie den innerhalb des Rohres 14 benötigten Raum zum Expandieren des Ballons auf ein Minimum herabsetzt. Der expandierbare Ballon 18 ist in seinem expandierten Zustand im wesentlichen transparent. Der Ausdruck "im wesentlichen transparent", wie er hier benutzt wird, bedeutet, daß ein sichtbares Bild unter Verwendung des Betrachtungssystem durch den Ballon hindurch gesehen werden kann.

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Vorzugsweise beinhaltet das endoskopische Gerät anstelle oder zusammen mit dem Betrachtungssystem auch eine Einrichtung zum Emittieren von Laserstrahlung durch den Ballon hindurch. Dies kann jede geeignete Einrichtung sein, wie beispielsweise eine Laserlicht übertragende Faser 34, welche von dem Rohr 14 getragen wird und welche innerhalb des Ballons 18 endet. Die Laserlicht übertragende Faser 34 kann entlang der Achse des Rohrs angeordnet sein und kann mittels einer Fokussierungslinse 36 fokussiert werden. Die Laserlicht übertragende Faser kann anstelle dessen auch so positioniert sein, daß sie Laserstrah-¹^ lung unter einem spitzen Winkel bezüglich der Achse des Rohrs emittiert. In alternativer Weise kann die Faser mit einer Einrichtung zum Richten des Endes, beispielsweise mit Drähten, versehen sein, um die emittierte Strahlung auszurichten, wie dies weiter unten diskutiert

wird.
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Eine zweite Laserlicht übertragende Faser 38, wie sie in Fig. 1 gezeigt -ist, führt eine solche Funktion durch. Es kann entweder eine Laserlicht übertragende Faser allein vorgesehen sein, oder es können beide vorgesehen sein. Auf diese Weise ist es möglich, Laserstrahlung

zur Vorderseite des Gerätes zu richten, um Verstopfungen innerhalb des Lumehs oder des Hohlraumes zu entfernen, oder Laserstrahlung zu den Wandungen des Lumens oder des Hohlraums zu richten, wie es beispielsweise zweckmäßig ist, um Plaque im Blutgefäß zu entfernen. Die Laserlicht übertragenden Fasern sind betriebsmäßig einer Laserquelle

zugeordnet, welche mit dem endoskopischen Gerät über die Handhabe verbunden ist.

Die Handhabe 32 ist mit zwei Fluidanschlüssen 44, 46 verbünden, um die Fluiddurchgänge 30 bzw. den Schlauch 42 in Fluidverbindung mit einem Vakuum oder einer Druckquelle (nicht dargestellt) zu setzen. Eine Lichtquellenverbindung 48 ist vorgesehen, um das lichtübertragende Bündel 26 mit einer'(nicht dargestellten) Lichtquelle zu verbinden. Die Handhabe umfaßt auch zwei Laserlicht-Verbindungsstücke

52, 54, um die Laserlicht übertragenden Fasern in Verbindung mit dem 35

Laser zu setzen. Die beiden Laserlicht übertragenden Fasern können durch Rotation des Rohres 14 gerichtet werden. Die "gerade" Faser emittiert ihren Strahl entlang unterschiedlichen Bahnen, wenn das Rohr gedreht wird, nachdem diese Faser von der Achse des Rohrs 14 und

des Ballons 18 beabstandet ist. Die "gebogene" Faser 38 emittiert ihren Strahl ebenfalls zu unterschiedlichen Orten in Abhängigkeit von der Position des Rohrs. Das Betrachtungssystem kann ähnlich der Faser 38 ebenfalls "gekrümmt" ausgebildet sein, um die Betrachtung der Wandüngen des Lumens zu erleichtern.

Die Laserlicht übertragenden Fasern können verwendet werden, um blutendes Gewebe zu verätzen oder um Gewebe, Verstopfungen oder Ablagerungen von innerhalb des Lumens zu entfernen. Die Laserfasern können auch dazu benutzt werden, um Laserstrahlung an die Wände des Lumens oder des Körperhohlraums zu richten, um einen neuen Kanal innerhalb des Gewebes des Patienten zu bilden.

Das endoskopische Gerät 12 kann auch einen Schlauch 42 beinhalten, welcher von dem langgestreckten Rohr 14 getragen wird und welcher sich jenseits des distalen Endes 16 des Rohres und durch den Ballon 18 hindurch erstreckt, um den Schlauch in Fluidkommunikation mit dem Lumen an der distalen Seite des BaIIons z\x bringen. Dies erlaubt die Einführung eines klaren Spül fluids, wie beispielsweise Kohlendioxyd oder einer Salzlösung in das Lumen, um ein Betrachten und eine Benutzung des Lasers jenseits des distalen Endes des Ballons zu ermöglichen. Ein physiologisch kompatibles, sauerstoffhaltiges Fluid kann ebenfalls durch den Schlauch 42 eingeführt werden, um Sauerstoff den Geweben stromabwärts des Gerätes zuzuführen. Der Schlauch 42 kann auch in distal er Richtung des Ballons ausgedehnt werden.

Wenn sich der zu behandelnde Ort an der Wandung des Lumens oder des Hohlraums befindet, so kann der Ballon ausgedehnt werden, um mit der Wandung in Kontakt zu kommen oder mit der Wandung in Kontakt gezwun-

gen zu werden, wobei jedwedes Fluid zwischen dem Ballon und der Wandung verdrängt wird. Dies sorgt für eine* klare Sicht und für Bestrahlungswege zwischen dem dis'talen Ende des Rohrs und dem zu behandelnden Ort. Es ist nicht notwendig, ein opakes Fluid mit einer klaren Spülflüssigkeit zu verdrängen. Für solche Anwendungen muß das Rohr nicht so groß sein, daß es einen Schlauch für Spülfluid einschließt, und es kann daher in kleinere Lumen passen.

Wenn es wünschenswert ist, Gewebe jenseits des distalen Endes des

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Rohres zu betrachten und zu behandeln, so hat die vorliegende Erfindung ganz besondere Vorteile gegenüber dem Stand der Technik. Um in der Lage zu sein, einen Ort innerhalb eines Lumens zu sehen und mit Laserlicht zu bestrahlen, ist es wünschenswert, daß das distale Ende des Rohrs von dem Ort beabstandet ist. Mit der vorliegenden Erfindung liegt ein Großteil des Abstandes zwischen dem distalen Ende 16 und dem Ort innerhalb des expandierbaren Ballons 18. Nachdem das in den expandierbaren Ballon eingeführte Fluid, wie beispielsweise Kohlendioxyd oder Salzlösung klar ist, ist nur eine geringe optische Störung und Strahlungsdämpfung vorhanden. Mit dem Schlauch 42 ist es möglich, durch das distale Ende des Ballons hindurch in ein Blutgefäß zu schauen, in dem das Blut durch ein klares Fluid verdrängt wird.

Der Ballon 18 ist^Vfexiblem, vorzugsweise elastomeren Material hergestellt. Wenn der Ballon im Zusammenhang mit einem Laser benutzt wird, sollte er aus einem Material bestehen, welches Laserstrahlung durchläßt, ohne wesentlich beschädigt zu werden. Das heißt, eine geringfügige Beschädigung des Ballons durch die Laserbestrahlung kann erfolgen, aber die Unversehrtheit der Gesamtstruktiir des Ballons bleibt unverändert. Die verwendete Material art zum Herstellen des Ballons kann in Abhängigkeit von der Art des zu benutzenden Lasers abhängen. Das Ballonmaterial sollte vorzugsweise eine relativ hohe Schmelztemperatur aufweisen. Die im Körpergewebe während der Laserbstrahlung erzeugte Wärme kann auf den Ballon übergeführt werden, wo er das Gewebe kontaktiert. Ein solches flexibles Material ist ein Copolymer aus Vinylchlorid und Vinylidenchlorid, welches unter der Bezeichnung SARAN von der Dow Chemical Company erhältlich ist. Ein SARAN-Ballon kann in einer sackähnlichen Konfiguration hergestellt werden', wobei jedwede Säume bezüglich des Ballons nach innen weisend angeordnet

sind, um eine Beschädigung der Lumenwände zu verhindern.

Ein SARAN-Ballon kann im Zusammenhang mit einem Argon- und YAG-Laser verwendet werden. Ein weiteres Material, welches für den Ballon geeignet ist, ist ein im wesentlicher klarer Naturkautschuk. Ein Ballon aus Naturkautschuk kann auch im Zusammenhang mit einem YAG-Laser verwendet werden. Ein im wesentlichen transparentes Naturkautschukmaterial für .den Ballon wird hergestellt, indem Latex auf einer Form in der gewünschten Gestalt des Ballons ausgehärtet wird. Der Ballon kann

dann auf den distalen Abschnitt des Rohrs abdichtend aufgebracht werden.

Beispielsweise wird ein poliertier Aluminiumdorn von ungefähr 3 mm Durchmesser in eine Latexabstimmung mit der Geschwindigkeit von ungefähr 0,5 cm/sec. eingetaucht. Die Latexabstimmung ist eine solche, die, wenn sie getrocknet ist, im wesentlichen durchsichtig wird, wie beispielsweise ein Naturkautschuk mit einem niedrigen Gehalt an gelösten Festkörpern, erhältlich von Edmont-Wilson, einer Abteilung der Becton-Dickinson and Company. Der Dorn wird von dem Kautschuk entfernt und jedwedes überflüssiges Latex wird entfernt.

Der Dorn wird dann um seine Achse mit ungefähr 50 U/min rotiert, um eine gleichförmige Dicke des am Dorn haftenden Latex zu .erreichen. Das anhaftende Latex und der Dorn werden ungefähr 5 Minuten lang in einen Ofen bei 75⁰C gegeben. Der Dorn wird dann auf Raumtemperatur abgekühlt'und nochmals in das Latex eingetaucht und wie vorstehend beschrieben rotiert. Dies vergößert die picke des Ballons.

Das anhaftende Latex und der Dorn werden dann während etwa 10 Minuten in einen Ofen bei 75⁰C gegeben. Nach Abkühlung werden der Dorn und das anhaftende Latex während etwa 30 Minuten in ein Wasserbad von 36⁰C gegeben, um den Ballon auszulaugen. Der Dorn wird dann während etwa 10 Minuten in einen Ofen bei 100⁰C gegeben. Das anhaftende Latex

or ·

und der Dorn können dann auf Raumtemperatur abkühlen und ruhen während 24 Stunden. Der Dorn wird dann durch Eintauchen in ein flüssiges Kühlmittel, beispielsweise Freon, während ungefähr 2 Minuten abgekühlt, so daß der Ballon entfernt werden kann. Wenn der Ballon expandiert

ist, weist er vorzugsweise eine Dicke von ungefähr 0,001 Inch bis un-30

gefahr 0,003 Inch auf. Andere Materialien für den Ballon umfassen Polyäthylen-Terephthalat, welches unter dem Warenzeichen MYLAR kommerziell erhältlich ist, Polyurethan-Elastomere, Polyäthylen u. dgl.

Eine alternative Ausführungsform des endoskopischen Geräts ist in den Fig. 4 und 5 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform umfaßt das endoskopisehe Gerät 112 einen Ballon 118, welcher sich im wesentlichen entlang der Länge des Rohres 114 erstreckt. Der Fluiddurchgang 130 wird durch den Raum zwischen dem Ballon und dem Rohr definiert. Bei diesem

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AusfUhrungsbeispiel ist es nicht notwendig, daß der Fluiddurchgang innerhalb des Rohrs angeordnet ist, er kann vielmehr entlang der äußeren Oberfläche des Rohrs verlaufen. Der Ballon kann auf das Rohr 114 mittels Wärme aufgeschrumpft sein, so daß der Fluiddurchgang 130 relativ wenig Platz erfordert.

Wie vorher trägt das Rohr 114 ein Betrachtungssystem, welches eine Betrachtungsleitung 124 und ein lichtübertragendes Bündel 126 umfaßt. Das Rohr trägt auch eine Laserlicht übertragende Faser 134, welche mit einer Fokussierungslinse 136 versehen ist.

Während der expandierbare Ballon jede Konfiguration einnehmen kann, weist der in Fig. 4 dargestellte Ballon 118 einige besondere Vorteile auf. Der distale Abschnitt des Ballons ist annähernd kugelförmig und die Grenzfläche zwischen dem Fluid innerhalb des Ballons und dem Fluid des Lumens kann als Linse dienen. Die Flüssigkeit im Lumen außerhalb des Ballons, entweder klare Kochsalzlösung oder natürliche Lumenflüssigkeit, weist üblicherweise einen Brechungsindex von ungefähr 1,35 auf. Indem ein Fluid mit niedrigem Brechungsindex, beispielsweise Kohlendioxyd, innerhalb des Ballons vorgesehen ist, dient die Ballongrenzfläche entlang dem distalen Abschnitt als plan-konvexe Linse. Dieses kann im Zusammenhang mit der Fokussierlinse 136 einen Weitwinkel-Linseneffekt ergeben, wenn Material auf der distalen Seite des

Gerätes betrachtet wird.
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Die Fokussierung des Betrachtungssystems kann daher geändert werden, indem der Brechungsindex des Fluids innerhalb des Ballons 118 geändert wird. Ein Fluid innerhalb des Ballons mit niedrigem Brechungsindex, beispielsweise Kohlendioxyd (Brechungsindex ungefähr 1,0) ergibt eine divergierende Linse und eine Weitwinkel-Betrachtung. Ein Fluid mit höherem Brechungsindex, wie.beispielsweise 85 % Saccharose-Lösung (Brechungsindex ungefähr 1,5) ergibt eine konvergierende Linse und eine Vergrößerung. Eine Kochsalzlösung innerhalb des Ballons ergibt keinen Linseneffekt, wenn die Lumenflüssigkeit einen ähnlichen Brechungsindex aufweist.

Der Ballon 118 wird mittels entlang der Länge des Rohrs verteilten Abstandshaltern 162 vom Rohr 114 beabstandet gehalten. Kragen 164

können ebenfalls rund um den Umfang des Ballons angeordnet sein, um ihn nahe am Rohr zu halten. Ein Kragen ist besonders zweckmäßig, wenn er nahe dem distal en Ende 116 des Rohrs angeordnet ist, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist. Das endoskopische Gerät kann auch mit einem externen Katheter 166 versehen sein, welcher das Rohr 114 umgibt und in der Nähe des distal en Endes 116 des Ballons endet. Der externe Katheter 116 und das Rohr zusammen mit der Oberfläche des Ballons 118 definieren eine Leitung 168, durch welche Spülflüssigkeit eingeführt werden kann. Der externe Katheter 166 kann auch benutzt werden, um das distale Ende des endoskopischen Gerätes innerhalb des Lumens zu positionieren.

Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in den Figuren 6 und 7 dargestellt. Wie zuvor weist das endoskopische Gerät 212 ein langgestrecktes Rohr 214 mit einem distalen Ende 216 auf und trägt ein Betrachtungssystem 222. Das langgestreckte Rohr 214 trägt auch eine-.Laserlicht übertragende Faser 234 und einen expandierbaren Ballon 218, der sich vorzugsweise über das distale Ende 216 des Rohrs erstreckt. Das Röhrchen 274 wird ebenfalls von dem Rohr 214 getragen und steht in Fluidverbindung mit dem Ballon, um zum Expandieren des Ballons Fluid einzuführen.

Bei dieser Ausführungsform trägt das Rohr 214 einen zweiten Ballon 276, welcher in proximal er Richtung vom expandierbaren Ballon 218 beabstandet ist. Der zweite Ballon 276 kann expandiert werden, um eine Dichtung mit der Innenseite eines Lumens zu bilden, um den Blutstrom innerhalb eines Blutgefäßes zu unterbinden. Der zweite Ballon muß nicht transparent sein. Ein zweites Röhrchen 278 wird vom Rohr 214 getragen und steht in Fluidverbindung mit dem zweiten Ballon 276 zum

Expandieren des zweiten Ballons.

Der Zwischenraum zwischen dem Betrachtungssystem 222, der Laserlicht übertragenden Faser 234 und den Röhrchen 274, 278 innerhalb des langgestreckten Rohrs 214 definiert eine Fluidleitung, welche mit einem oder mehreren Ausgängen 284 in den Seiten des Rohrs 214 in Verbindung steht. Ein Ring 286 dichtet die Strukturen innerhalb des Rohres ab, um einen .Fluß von Spülfluid zu dem distalen Ende 216 des Rohres zu verhindern.

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Im Betrieb kann der distale Abschnitt des medizinischen Geräts gemäß Figuren 6 und 7 innerhalb eines Lumens, wie beispielsweise eines Blutgefäßes, angeordnet werden. Der zweite Ballon 276 wird dann expandiert, um mit den Wandungen des Blutgefäßes in Kontakt zu kommen und den Blutstrom zu unterbinden. Eine klare Spülflüssigkeit, wie beispielsweise eine Salzlösung oder Kohlendioxyd können dann in die Fluidleitung 282 eingeführt werden. Das Spülfluid strömt dann die Leitung hinunter zu dem Ring 282, wo es aus den Rohröffnungen 284 austritt. Das Spülfluid gelangt dann über das distale Ende des Rohrs und über den Ballon und verdrängt jedwedes opake Fluid, wie beispielsweise Blut. Der expandierbare Ballon 218 wird dann expandiert und zum Betrachten und zur Laseranwendung benutzt, wie oben beschrieben.

Diese Konstruktion hat den besonderen Vorteil, daß ein zweiter Ballon 276 vorgesehen ist, welcher sowohl den Blutstrom unterbindet als auch die Position des Rohrs 214 innerhalb des Blutgefäßes aufrechterhält. Eine klare Sicht ist dann nicht nur innerhalb des expandierbaren Ballons 218 gewährleistet, sondern auch außerhalb diese Ballons in dem umliegenden Lumengebiet. Es werden daher auf diese Weise die Vorteile eines Betrachtungssystems und einer Laserlicht übertragenden Faser, welche innerhalb des expandierbaren Ballons 218 endigen, durch das Vorhandensein eines im wesentlichen klaren Spülfluids außerhalb

des Ballons vergrößert.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in den Figuren 8 und 9 dargestellt. Wie zuvor weist das endoskopische Gerät 312 ein optisches System auf, welches vom Rohr 314 getragen wird und innerhalb des expandierbaren Ballons 318 endet. Der Ballon

wird mittels eines Fluids expandiert, welches durch das Röhrchen 374 eintritt. Bei dieser Ausführungsform erstreckt sich das optische System, welches ein Betracfitungssystem 322 und eine Laserlicht übertragende Faser 334 umfaßt, unter einem gewissen Abstand aus dem Rohr 314 in den Ballon 318 hinein. Es ist auch eine Steuereinrichtung 392 vorgesehen, um das äußerste Ende des optischen Systems bezüglich der Achse des Rohrs 314 zu neigen.

Die Steuereinrichtung kann jede geeignete Einrichtung sein, um das optische System zu neigen, wie beispielsweise ein oder mehrere Drähte 394, welche mit dem äußersten Ende des optischen Systems dadurch wirkungsmäßig verbunden sind, daß sie mit einer Platte 396 verbunden sind, welche am äußersten Ende befestigt ist. Sobald auf einen der Drähte 394 ein Zug ausgeübt wird, wird das Betrachtungssystem 322 und die Laserlicht übertragende Faser 334 verschwenkt und zu einem gewünschten Ort der Lumenwandung gerichtet.

Die vorstehende Beschreibung soll illustrativ sein und nicht als Beschränkung angesehen werden. Andere Variationsmöglichkeiten, welche innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung liegen, sind möglich und sind dem Fachmann ohne weiteres verfügbar.

Claims

m λ m *

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17 Aktenzeichen: P 3337 014.1 - PCT/US/83/00312

Anmelderin: Laserscope, Inc.

2452 East Oakton Street, Arlington Heights, Illinois 60005, V.St,A.

PATENTANSPRÜCHE IO

1,/Endoskopisches Gerät, welches folgendes umfaßt:

a) Ein langgestrecktes Rohr mit einem distal en Abschnitt,

b) einen expandierbaren Ballon, welcher auf der Außenseite des distalen Abschnitts des Rohrs getragen ist, wobei der Ballon im expandierten Zustand im wesentlichen transparent ist,

c) einen Fluiddurchgang in Fluidverbindung mit dem expandierbaren

Ballon, und

d) ein optisches System, welches vom Rohr getragen wird und welches innerhalb des expandierbaren Ballons endet,

wobei der distale Abschnitt des endoskopischen Geräts in einen Körperraum eingeführt werden kann und Fluid durch den Fluiddurchgang eingeführt werden kann, um den expandierbaren Ballon zu expandieren.
2. Endoskop!sches Gerät nach Anspruch 1,_wobei der expandierbare Ballon sich über das distale Ende des Rohrs erstreckt.
3. Endoskopisches Gerät nach Anspruch 1, welches weiterhin einen zweiten Ballon umfaßt, der vom Rohr getragen ist und in proximaler Richtung von dem expandierbaren Ballon beabstandet ist, wobei der zweite Ballon dazu ausgelegt ist, expandiert zu werden, um mit der Innenseite eines Lumens eine Dichtung herzustellen.

33370H-
4. Endoskopisches Gerät nach Anspruch 3, welches weiterhin eine Fluid-1 eitung umfaßt, welche durch das Rohr definiert ist, und welche sich durch zumindest eine Ausgangsöffnung in der Seite des Rohrs zwischen dem expandierbaren Ballon und dem zweiten Ballon öffnet.
5. Endoskopisches Gerät nach Anspruch 1, wobei das optische System

ein Betrachtungssystem einschließt.
6. Endoskopisches Gerät nach Anspruch 5, welches weiterhin eine Einrichtung zum Emittieren von Laserstrahlung durch den Ballon hindurch umfaßt und wobei der expandierbare Ballon aus einem Material besteht, welches Laserstrahlung durchläßt, ohne wesentlich beschädigt zu werden.
7. Endoskopisches Gerät nach Anspruch 1, wobei das optische System eine Einrichtung zum Emittieren von Laserstrahlung durch den expandierbaren·. Ballon hindurch umfaßt.
8. Endoskopisches Gerät nach Anspruch 1, welches'einen Schlauch umfaßt, der vom Rohr getragen wird und der sich bis jenseits des distalen Endes des Rohres und durch den expandierbaren Ballon hindurch erstreckt, um in Fluidverbindung mit dem Körperraum distal des Ballons zu sein.
9. Endoskopisches Gerät nach Anspruch 1, wobei sich der Ballon im wesentlichen entlang der Länge des Rohrs erstreckt und wobei der Fluiddurchgang vom Raum zwischen dem Ballon und dem Rohr definiert ist.
10. Endoskopisches Gerät nach Anspruch 1, wobei der Fluiddurchgang innerhalb des Rohrs getragen ist.
11. Endoskopisches Gerät nach Anspruch , wobei der expandierbare Ballon um den Umfang des Rohr nahe dem distalen Ende dichtend befestigt ist.
12. Endoskopisches Gerät nach Anspruch 1, wobei der expandierbare Ballon aus einem elastomeren Material besteht.

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13. Endoskopisches Gerät nach Anspruch 1, wobei der expandierbare Ballon in seinem expandierten Zustand eine Dicke von ungefähr 0,001 Inch bis etwa 0.003 Inch aufweist.
14. Endoskopisches Gerät nach Anspruch 1, wobei der expandierbare Ballon aus einem Material besteht, welches von der Gruppe, bestehend aus natürlichem Kautschuk, einem Copolymer aus Vinylchlorid und Vinylidenchlorid, Polyurethan, Polyäthylen, Polyäthylenterephthalat sowie Zusammensetzungen hieraus, gewählt ist.
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15. Endoskopisches Gerät nach Anspruch 1, welches einen externen Katheter umfaßt, welcher um das Rohr herum angeordnet ist und proximal vom distalen Ende des Rohres endet, wobei der Katheter und der Ballon zusammen eine dazwischenliegende Leitung definieren.
16. Endoskopisches Gerät nach Anspruch 1, welches weiterhin eine Steuereinrichtung zum Neigen des äußersten Endes des optischen Systems bezüglich der Achse des Rohrs umfaßt.
17. Endoskopisches Gerät nach Anspruch 16, wobei die Steuereinrichtung zumindest einen Draht umfaßt, welcher dem äußersten Ende des optischen Systems wirkungsmäßig zugeordnet ist.
18. Endoskopisches Gerät zur Benutzung innerhalb eines Körperraums eines Patienten, wobei das Gerät folgendes umfaßt:

a) Ein langgestrecktes "Rohr mit einem distalen Ende,

b) einen expandierbaren Ballon, welcher um den Umfang des Rohres nahe

des distalen Endes dichtend befestigt ist und sich über das distale Ende erstreckt, wobei der expandierbare Ballon im wesentlichen transparent ist, wenn er''expandiert ist, und wobei er aus einem Material gefertigt ist, welches Laserbestrahlung hindurchläßt, ohne daß es wesentlich beschädigt wird,

c) einen Fluiddurchgang, welcher vom Rohr getragen wird und in Fluidverbindung mit dem expandierbaren Ballon steht,

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d) ein Betrachtungssystem, welches vom Rohr getragen ist und welches innerhalb des expandierbaren Ballons endet, und

e) eine Laserlicht übertragende Faser, welche vom Rohr getragen ist und innerhalb des expandierbaren Ballons endet_}

wobei das distale Ende des Geräts innerhalb eines Körperraums aufgenommen werden kann und der expandierbare Ballon expandiert werden kann, um mit den Wänden des Körperraums in Kontakt zu kommen, so daß die ¹^ Innenseite des Raums inspiziert und einer Laserbstrahlung unterworfen werden kann.
19. Endoskopisches Gerät nach Anspruch 18, wobei der expandierbare

Ballon aus einem elastomeren Material gefertigt ist. 15
20. Endoskopisches Gerät nach Anspruch 18, wobei der expandierbare Ballon''eine Dicke von ungefähr 0,001 Inch bis ungefähr 0,003 Inch aufweist, wenn er expandiert ist. _
21. Endoskopisches Gerät nach Anspruch 18, wobei der expandierbare

Ballon aus einem Material gefertigt ist, welches aus der Gruppe gewählt ist, die aus Naturkautschuk, einem Copolymer aus Vinylchlorid und Vinylidenchlorid, Polyurethan, Polyäthylen, Polyäthylenterephthalat

sowie Zusammensetzungen hieraus besteht.
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22. Endoskopisches Gerät nach Anspruch 18, wobei die Laserlicht übertragende Faser Laserstrahlung unter einem bezüglich der Achse des Rohres nicht parallelen Winkel aussendet.
23. Endoskopisches Gerät nach Anspruch 18, welches weiterhin einen

zweiten Ballon umfaßt, welcher von dem Rohr proximal des expandierbaren Ballons getragen wird, wobei der zweite Ballon dazu ausgebildet ist, expandiert zu werden, um mit der Innenseite eines Lumens eine Dichtung zu bilden.
24. Endoskopisches Gerät nach Anspruch 18, welches weiterhin eine Fluidleitung umfaßt, welche vom Rohr definiert wird, und welche sich durch zumindest eine Ausgangsöffnung in der Seite des Rohrs zwischen

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21 dem expandierbaren Ballon und dem zweiten Ballon öffnet.
25. Endoskop!sches Gerät nach Anspruch 18, welches weiterhin eine Steuereinrichtung zum Neigen des äußersten Endes der Laserlicht libertragenden Faser bezüglich der Achse des Rohrs umfaßt.
26. Endoskopisches Gerät nach Anspruch 18, welches weiterhin eine Steuereinrichtung zum Neigen des äußersten Endes der Laserlicht übertragenden Faser bezüglich der Achse des Rohrs umfaßt.
27. Endoskopisches Gerät nach Anspruch 18, welches einen Schlauch umfaßt, der von dem Rohr getragen ist und welcher sich bis jenseits des distalen Endes des Rohrs und durch den expandierbaren Ballon hindurch erstreckt, um in Fluidverbindung mit dem Körperraum distal des Ballons zu sein.