带有可清洁的转筒的内窥镜的制作方法

1.本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于医学应用的带有可清洁的转筒的内窥镜。


背景技术：

2.wo 2017/040692 a1示出了一种带有在伸长的刚性轴管处的球形的转筒的这样的内窥镜，尤其用于用作一次性仪器，其在支承叉(lagergabel)中在刚性的轴管的远侧端部处可转动地支承，且利用控制管线在刚性的轴管的内部中可旋转。转筒在内部中具有成像系统且与在刚性的轴管的内部中的电子元件连接，其中同时液体可导引通过刚性的轴管的内部。成像系统可清洁，通过成像系统以尤其成像系统的成像光学装置的视线方向摆动到刚性的轴管的内部中。在转筒的该摆动的清洁位置中，成像系统可借助于在刚性的轴管的内部中的液体冲洗和清洁。
3.轴或通常内窥镜的轴管可刚性地或柔性地或部分区段柔性地实施。在下面，当未更准确描述时，轴管理解为刚性的和/或柔性的轴管。
4.在清洁位置中，因此成像系统背离待观察的操作区域且物体在操作区域中的追踪必须为了清洁而中断。由此可产生医学的、尤其外科的操作的不期望的中断和损害。


技术实现要素：

5.本发明基于如下任务，提出一种内窥镜，其在避免由现有技术已知的问题的情形中能够实现在使用内窥镜期间的清洁，而在此视线方向例如由操作区域改变且同时改善成像系统的调温、尤其冷却。
6.此外，该任务在于，说明一种用于清洁成像系统的方法。
7.该任务鉴于带有独立权利要求1的特征的内窥镜且鉴于带有权利要求11的特征的方法来解决。
8.有利的实施方式是从属权利要求的对象。
9.根据本发明，内窥镜带有转筒或旋转模块和伸长的刚性的和/或柔性的轴管，其在远侧端部处借助于支承叉围绕第一旋转轴线可旋转地支承转筒且其中在转筒中布置有光学成像系统。在此，支承叉具有至少一个第一流体管线和至少一个喷嘴，以便清洁和/或冷却成像系统。
10.转筒或旋转模块在本发明的范畴中通常理解为用于容纳成像系统的装置，优选地在此其为在轴管的远侧端部处的可摆动的或可旋转的装置，且因此在本发明的范畴中优选地作为转筒已知，其中在优选的形式中其是筒形的旋转模块。
11.流体在本发明的范畴中优选地理解为液体和/或气体，其中对于医学使用而言优选地无菌流体、如净化的氧气用作空气/气体且生理盐水用作液体。
12.穿过支承叉的壁的从流体通道出来的离开孔理解为喷嘴，其优选地具有比流体管线更小的横截面，以便以相比在流体管线中更高的速度将流体喷射到待清洁的物体上。
13.在此，本发明令人惊讶地认识到，通过所述至少一个第一流体管线在支承叉中的应用喷嘴可以以相对于转筒且同样成像系统的较小的间距布置。由此可以特别有效的方式将转筒以流体冲洗，以便清洁和/或冷却/调温成像系统和/或偏转污染流体的流入。如此不需要的是，将整个操作区域以流体冲洗，而是可已经以少量的流体使用局部地清洁成像系统，尤其同样以用于使用在干燥的操作区域中的空气流动。通过较小的间距和优选地所述至少一个喷嘴朝向成像系统的取向可实现在确定的视线方向或视线区域中的清洁，而例如不必将转筒以沿轴管的内部的方向的视线方向摆动。
14.转筒的冷却尤其由于在带有电子成像器和/或照明设备的成像系统的电子部件的运行中的热生成是需要的。
15.通常，流体管线可用于调温转筒。如此可备选于冷却同样需要的是，在操作前将成像系统预加热到在操作区域中的待期待的周围温度上。通常，可期待周围温度的提升且预加热可预防成像系统的成像光学装置的蒙雾(beschlagen)。尤其为了阻止成像光学装置在干燥的操作区域中的蒙雾，作为流体空气或气体流动是足够的。
16.本发明此外认识到，通过在支承叉内的流体管线同样可将流体从操作区域吸取。由此，可吸走潜在污染成像系统的流体。尤其对于该情况而言喷嘴也可构造成大于流体管线的横截面，以便优选地降低喷嘴的通过污染流体、例如通过织物剩余引起的堵塞/封锁。
17.根据一种优选的实施方式，支承叉相对于成像系统的视野的位置沿成像系统的视线方向、优选地沿轴管的纵轴线至少部分地伸出，其中至少一个第一喷嘴布置在支承叉的远侧端部处，以便优选地以流体清洁成像系统的视野。尤其由此成像系统的视野可直接在没有冲洗的情况下借助于来自所述至少一个第一喷嘴的射束/流体流来清洁，以便如此同样通过机械洗涤改善清洁作用。优选地，支承叉如此延长，使得内窥镜的远侧端部的外直径不增大。
18.通过伸出的支承叉，以有利的方式同样可保护转筒免于损害。
19.在本发明的一个特别有利的实施方式中，所述至少一个第一喷嘴如此取向，使得流体流以相对于轴管的纵轴线，120
°
和240
°
之间、优选地180
°
的角度从所述至少一个第一喷嘴离开。由此，成像系统可特别以0
°
视线方向在内窥镜引导到操作区域中期间被清洁。
20.此外优选的是，至少一个第二喷嘴布置在转筒的支承位置的区域中且朝向转筒的所述至少一个侧壁指向。所述至少一个第二喷嘴优选地附加于所述至少一个第一喷嘴设置在支承叉的远侧端部处。由此，转筒的被流入的外面可增大且改善热传递，以便使转筒调温，尤其冷却在转筒内的电子部件。此外，可由此冲洗在支承叉和转筒的侧壁之间的通常对于流体流难以进入的区域且预防转筒的污染和卡住。
21.在一种改进方案中，转筒的所述至少一个侧壁优选地设有带有微结构的增大所述至少一个侧壁的表面的覆层。由此，可进一步改善侧壁至冷却流体的热传递。
22.进一步优选地，流体借助于在轴管内部的至少一个第二流体管线可引导到所述至少一个第一流体管线中。
23.优选地，所述至少一个第二流体管线是工作通道的部分，其模块化地优选地具有空气管线和/或液体供应管线和液体导走管线。尤其，因为带有供给管线的成像系统未布置在轴管内，因此尤其多个通道、如空气管线与液体供应管线和液体导走管线一起可设置在轴管内。有利地，不需要围绕轴管到流体管线的一种过轴(
ü
berschaft)，其增加轴管的外直
径。所述至少一个第二流体管线的功能性可包括转动的转筒的光学装置清洁和/或转筒的后侧冷却和/或流体到操作区域中的冲洗和吹进。
24.有利地，空气管线被使用在干燥的操作区域中，以便在光学装置清洁后干燥转筒和/或冷却转筒和成像系统的电子部件。内窥镜的光学装置清洁也可在干燥的操作区域中在这样的清洁位置中进行，即在该清洁位置中转筒尤其如此旋转，使得视野朝向轴管的远侧端部和工作通道取向。在该清洁位置中，成像系统可以以来自液体供应管线的冲洗液体来冲洗，其中利用液体导走管线可移除冲洗液体，且如此可最小化冲洗液体漏出到干燥的操作区域中。优选地，利用空气管线，冲洗液体可从成像系统移除，以便阻止成像系统的视野通过液滴形成引起的干扰。进一步优选地，液体供应管线和优选地同样空气管线可构造为喷射喷嘴，以便改善清洁效果。对于内窥镜的含水的或潮湿的操作区域或周围环境，优选地液体供应管线和液体导走管线布置在工作通道中，以便在后侧冲洗和调温转筒，以及冲洗操作区域。对于医学操作区域的冲洗而言，优选地设置成，轴管在远侧端部处在周缘侧具有工作通道的孔和/或优选地缝口形的开口，以便将所述至少一个第二流体管线、优选地至少液体导走管线与操作区域连接，且将冲洗流体从操作区域移除。尤其，轴管在转筒后方打开，以便确保冲洗流体、尤其冲洗水的自由离开。
25.根据另一实施方式，支承叉具有第一和第二支腿(schenkel)，其将转筒在其之间可摆动地支承，其中在支腿中的每个中构造有至少一个第一流体管线和至少一个喷嘴。由此转筒可由两个方向从侧面清洁和调温。
26.优选地，在支承叉的第一支腿中的至少一个喷嘴与作为液体管线、尤其水管线的流体管线连接，且在支承叉的第二支腿中的至少一个喷嘴与作为气体/空气管线的流体管线连接。利用液体管线，可冲洗成像系统、尤其成像光学装置的污染。气体/空气管线可特别地对于干燥的操作周围环境而言优选地通过持久地流入成像系统预防通过灰尘或蒙雾引起的污染。
27.根据一种优选的改进方案，转筒的支承叉具有倒圆的远侧端部。利用该倒圆的端部，内窥镜可以以较小的损伤风险引导到操作区域中。
28.根据本发明的教导可设置成，转筒借助于至少一个控制管线可围绕第一旋转轴线摆动且转筒的所述至少一个控制管线在轴管的外侧/外面上、优选地不限制在轴管的内部中的工作通道和轴管的内直径地伸延且相对于第一旋转轴线以至少一个杠杆间距固定在转筒处。
29.优选地，所述至少一个控制管线可优选沿至少一个缠绕曲线缠绕到转筒的外周缘上。由此，控制机械装置可特别简单地实施且不需要维护密集或易于损坏的齿轮或传动装置和其支承件。
30.进一步优选地，转筒的所述至少一个控制管线实施为用于成像系统的供给管线、优选地实施为柔性电路板或实施为线缆，用于在转筒的内部中的电子电路。由此，除了转筒的电气或电子操控以外，也可通过控制管线实现机械控制、尤其摆动。
31.供给管线可具有尤其可电子调整的成像光学装置和/或电子成像器的电子电路或成像系统和/或优选地带有led的照明设备的传感器。通过供给管线同时用作控制管线，可特别有利地省略用于转筒的旋转的另一控制管线。
32.备选于或附加于在轴管内的所述至少一个第二流体管线，所述至少一个第一流体
管线也可与另一处于外部的流体管线连接。该处于外部的流体管线优选地与转筒的所述至少一个控制管线一起在轴管的外侧/外面上引导。由此，在轴管的内部中的工作通道可用于另一功能。
33.该处于外部的流体管线可备选地同样与所述至少一个控制管线一起缠绕到转筒上，其构造用于以流体冲洗操作区域。
34.特别优选地，至少一个控制管线在优选地带有在轴管的外面中的保护轴颈的凹部中被引导，其中凹部平行于轴管的纵轴线伸延。由此所述至少一个控制管线节省空间地且形状配合地在轴管的外侧上被引导，以便一方面保护所述至少一个控制管线免于机械的外部影响且另一方面在操作期间预防损伤风险或织物的夹入。
35.对于转筒的控制，在转筒处优选地布置有复位器件，优选地在转筒的支承部位中的转动弹簧。在此，转动弹簧抵消受到拉力的所述至少一个控制管线的机械力矩，以便将摆动的转筒置于初始位置中。转动弹簧因此优选地如此抵消所述至少一个控制管线的操作，使得所述至少一个控制管线对于转筒的旋转而言不必加载以压力且可使用柔性的控制管线。
36.备选地或附加地，转筒可通过另一控制管线在相对而置的侧上可返回引导和/或可以以形状稳定的控制管线或一种鲍登线(bowdenzug)或一种控制杆或齿杆同样借助于压力操作。
37.进一步备选地，另一控制管线可优选地构造为线材，其中复位器件、优选地弹簧、尤其螺旋弹簧优选地固定在用于转筒复位的把手中。
38.优选地，工作通道构造在用于容纳至少一个仪器的轴管内和/或具有至少一个仪器，以便在操作区域中且尤其在成像系统的视野中优选地可执行医学操作。在此，所述至少一个仪器在远侧端部处具有可控制的工具，例如剪刀式的剪切工具或冲轧工具。所述至少一个仪器的容纳可附加于或备选于所述至少一个第二流体管线设置在轴管内。通过处于外部的控制管线和尤其成像系统的处于外部的供给以外，相对大的工作通道可用于至少一个仪器和同时大量第二流体管线。
39.在改进方案中，轴管在上方的区段处打开，其中所述至少一个控制管线在相对而置的下方的区段处被引导，以便优选地使柔性的仪器沿垂直于轴管的纵轴线的方向且在打开的上方的区段中调整/弯曲。由此，仪器、尤其在所述至少一个仪器的远侧端部处的功能部件和工具可从轴管出来被带到操作区域中且同时，操作区域可以利用在转筒内的成像系统被密切注视。
40.在另一实施方式中，支承叉可围绕第二旋转轴线旋转，其中所述至少一个喷嘴优选地借助于柔性的软管连接部与所述至少一个第二流体管线和/或处于外部的另外的流体管线沿轴管连接。
41.特别地对于带有至少一个仪器的内窥镜的使用而言，优选地设置成，支承叉可摆动地围绕第二旋转轴线固定在轴管处且工作通道在支承叉的摆动的状态中沿纵轴线打开，以便尤其将仪器从工作通道引导到操作区域中，其中支承叉优选地可以以另一控制管线控制。另一控制管线优选地同样在轴管的外侧上被引导，以便不将工作通道限制在轴管的内部中。利用该实施方式，尤其刚性的仪器平行于轴管的纵轴线可引导到操作区域中。此外，借助于转筒围绕第二旋转轴线的旋转，优选地柔性的仪器可沿垂直于轴管的纵轴线的方向
弯曲。除了所述至少一个仪器的引导以外，可摆动的支承叉有利地能够实现成像系统的拓宽的视野，同样例如在阻碍、拐角或沿轴管的外侧的视线后方。如此，例如所述至少一个控制管线沿轴管的引导的功能也可借助于成像系统检查。此外，利用打开的工作通道可有利于来自操作区域的流体的冲洗或吸走。
42.备选地或附加地，支承叉也可借助于柔性的或可弹性变性的元件与轴管连接，其中柔性的元件构造被动的复位力，以便使支承叉围绕第二旋转轴线摆动且打开用于仪器的工作通道。
43.优选地，轴管的外直径为3mm至6mm，其中优选地转筒不超过该外直径。这样的轴管适用于大量非侵入性的医学操作。
44.在另一优选的实施方式中，多个控制管线可在不同的缠绕曲线上沿转筒的周缘缠绕，尤其以相对于旋转轴线的不同间距，以便在控制管线的相同的调整路径的情形中实施转筒的不同的转动调整。尤其，调整路径平行于轴管的纵轴线且不同的转动调整可导致成像系统的预限定的视线方向或导致不同的旋转速度，其中在控制管线的相同的调整路径的情形中转筒的转动调整相对于转筒的第一转动轴线以变得更小的间距减小。对于转动调整所需的拉力也可通过不同的间距设定。
45.特别优选地，不同的缠绕曲线逐级地沿第一旋转轴线布置在转筒的周缘上，其中优选地缠绕曲线相对于第一旋转轴线以变得更小的间距沿转筒的外侧的方向布置。
46.本发明还涉及一种用于清洁优选地带有转筒的上文描述的内窥镜的成像系统的方法，其中转筒首先沿视线方向、优选地沿背离轴管的方向摆动，以便例如检查操作区域，且紧接着持久地或至少有时候以在转筒的支承叉内的至少一个喷嘴被加载以来自至少一个流体管线的流体流。由此，成像系统可被清洁，而不会中断或影响操作过程。
附图说明
47.本发明的另外的优点和细节从本发明的优选的实施方式的随后的描述以及根据仅示意性的附图得出。
48.其中：图1a示出了朝向带有转筒和具有流体管线的支承叉的内窥镜的远侧端部的侧视图，图1b示出了根据图1a的转筒的纵截面；图2a示出了带有在支承叉中的第一和第二喷嘴的根据图1a的内窥镜的侧视图；图2b示出了沿纵轴线朝向根据图2a的内窥镜的俯视图；图3a示出了带有可转动地支承的支承叉的根据图1a的内窥镜的侧视图；图3b示出了带有仪器和摆动的支承叉的根据图3a的内窥镜的侧视图。
49.相同的元件或带有相同功能的元件在附图中设有相同的附图标记。
具体实施方式
50.在图1a中，呈现了在延长的刚性的轴管12的远侧端部14处带有转筒20的内窥镜10，其中转筒20借助于在轴管12的远侧端部14处的支承叉16围绕旋转轴线18可旋转地支承。
51.如在图1b中详细示出的，在转筒20中布置有光学成像系统22，其优选地包括电子成像器24、成像光学装置26和照明设备28。
52.成像系统22的视线方向32可以以角度α相对于轴管12的纵轴线30摆动，其中支承叉16不限制成像系统26的视线方向32。通过转筒20和由此视线方向32的摆动，可覆盖优选地超过130
°
的角度α。通过轴管12围绕纵轴线30的旋转，成像系统22的观察区域可拓宽。
53.如在图1a和图2a中示出的，支承叉16具有至少一个第一流体管线34和至少一个喷嘴36，以便清洁和/或冷却成像系统22。
54.支承叉16优选地沿轴管18的纵轴线30相对于成像系统22的视野38的位置延长。如在图1a中呈现的，至少一个第一喷嘴36,40布置在支承叉16的远侧端部42处，以便以流体流44清洁成像系统22的视野38。在支承叉16沿纵轴线30延长的情形中，视野38在带有0
°
的角度α的视线方向32的情形中可清洁。特别优选地，在该位置中，内窥镜10可引导至操作区域，其中同时视野38可以以所述至少一个第一喷嘴36,40清洁。
55.优选地，所述至少一个第一喷嘴36,40如此取向，使得流体流44以相对于轴管12的纵轴线30，120
°
和240
°
之间、优选地180
°
的角度α从所述至少一个第一喷嘴36,40离开。由此，成像系统22的视野38大面积地即使在相对于所述至少一个第一喷嘴36,40的较小间距的情形中也可清洁。尤其，在较小间距的情形中，清洁可通过转筒20的摆动改善。
56.备选地，在图1a中示出的流体流44同样可相反地进行，以便在视野38前吸走流体或潜在地起污染作用的介质且以便因此预防视野38的污染。
57.如在图2a中呈现的，优选地至少一个第二喷嘴36,41、优选地大量第二喷嘴36,41布置在转筒20的支承位置50的区域中。所述至少一个第二喷嘴36,41根据图2b朝向转筒20的所述至少一个侧壁52指向，以便使其调温、尤其冷却。在此，在图2b中呈现了朝向转筒20的所述至少一个侧壁52且朝向成像系统22的视野38的流体流44。来自所述至少一个第二喷嘴36,41的流体可为气体和/或液体，其中液体改善热传递且气体优选地可在干燥的操作区域中使用。
58.特别优选地，转筒20的所述至少一个侧壁52设有带有未呈现的微结构的增大所述至少一个侧壁52的表面积的覆层，以便进一步改善热传递。
59.优选地，根据图1a或图2a，流体借助于在轴管12内的至少一个第二流体管线56可引导到所述至少一个第一流体管线34中。在此，所述至少一个第二流体管线56优选地布置在轴管12的工作通道62中。
60.优选地，支承叉16根据图2b具有第一和第二支腿46,48，以便在其之间可摆动地支承转筒20，其中在支腿46,48中的每个中构造有至少一个第一流体管线34和至少一个喷嘴36。
61.优选地，如在图2a中示出的，所述至少一个第一喷嘴36,40和所述至少一个第二喷嘴36,41以共同的第一流体管线34连接。备选地也可设置有大量第一流体管线34，以便例如给所述至少一个第一喷嘴36,40和所述至少一个第二喷嘴36,41供给以不同的流体。如此，可优选地给所述至少一个第二喷嘴36,41填充以液体，以便改善转筒20的热传递和调温。在此，可优选地给所述至少一个第一喷嘴36,40填充以气体或空气，以便清洁成像系统22的视野38。大量另外的组合在此是可能的，其尤其取决于在操作区域中的环境条件。例如，对于干燥的操作区域可仅气体或空气流动是优选的，且对于潮湿的操作区域仅液体流动是优选
的。
62.此外，第一流体管线34的变化也可相关于两个支腿46,48。如此，在支承叉16的第一支腿46中的至少一个喷嘴36可与液体管线、尤其水管线连接，且在第二支腿48中的至少一个喷嘴36可与气体/空气管线连接。
63.特别优选地，转筒20的支承叉16根据图1a或图2a具有倒圆的远侧端部42。
64.如在图1a或图2a中呈现的，转筒20优选地借助于控制管线58围绕第一旋转轴线18可摆动，其中控制管线58在轴管12的外侧/外表面60上、优选地不限制轴管12的内部中的工作通道62和轴管12的内直径地伸延。控制管线58以相对于第一旋转轴线18的杠杆间距a固定在转筒20处。优选地，转筒20通过控制管线58平行于轴管12的纵轴线30的运动可旋转。
65.转筒20根据图1a和图1b优选地球形地或柱形地实施，其中转筒20优选地垂直于成像系统22的视线方向32削平(abgeflacht,有时也称为截去顶端)，以便在削平的区域中容纳成像光学装置26和优选地作为两个led的照明设备28。
66.如在图1b中示出的，控制管线58优选地可沿转筒20的外周缘缠绕到缠绕曲线70上。特别优选地，控制管线58可如此缠绕，使得转筒20可由视线方向32沿轴管12的纵轴线30以0
°
至180
°
中的至少一个角度α转动，且如此视线方向32可取向到轴管12的内部和工作通道62中。对于转筒20的摆动，控制管线58至少部分地柔性地实施，以便将其缠绕到转筒20的缠绕曲线58上。在此，缠绕曲线58可沿外周缘优选地圆形地或椭圆形地实施。
67.如在图3a和图3b中示出的，支承叉16在一种改进方案中可围绕第二旋转轴线64旋转，其中所述至少一个喷嘴36优选地借助于柔性的软管连接部66与所述至少一个第二流体管线56和/或处于外部的另外的流体管线沿轴管12相连接。
68.优选地，利用围绕第二旋转轴线64的该可旋转的支承叉16，如在图3b中呈现的，工作通道62可构造用于容纳仪器68和/或具有仪器68。该仪器68可在远侧端部处具有工具72，例如切割工具或冲轧工具，其可匹配于相应的医学操作。
69.在支承叉16的摆动状态中，根据图3b，工作通道62沿纵轴线30如此开启，使得优选地刚性的仪器68可从工作通道62引导到操作区域中。支承叉16优选地可以以未呈现的另外的控制管线或另一操作机构来控制。优选地，用于柔性轴管的操作机构，其例如由us 2015/0359420 a1已知。
70.通过支承叉16的摆动，同样可拓宽转筒20的视野38，以便例如同样获取成像系统22的由轴管12自身覆盖的视野38，或可观察到后方的拐角或阻碍。
71.本发明还涉及一种用于清洁带有转筒20的成像系统22的方法，其中转筒20根据图1a沿视线方向32摆动，优选地以0
°
的角度α，以便例如检查操作区域。紧接着，成像系统22持久地或至少有时候以优选地来自所述至少一个第一喷嘴36,40的在转筒20的支承叉16内的至少一个喷嘴36被加载以来自至少一个第一流体管线34的流体流44。
72.就此而言描述的内窥镜10可以以各种形式和方式改变或修改，而不偏离发明思想。如此例如可设想，支承叉16的对于成像系统22的位置延长的部分与转筒20可主体固定地一起旋转，以便独立于转筒20的摆动位置清洁成像系统。
73.此外，可设想，转筒20或成像系统22的清洁和/或调温与调节回路耦联或自动化地实施，以便例如一旦污染优选地以成像器24检测到，则设定确定的温度或清洁成像系统22。
74.参考符号列表
10 内窥镜12 轴管14 轴管的远侧端部16 支承叉18 第一旋转轴线20 转筒22 成像系统24 电子成像器26 成像光学装置28 照明设备30 轴管的纵轴线32 成像光学装置的视线方向34第一流体管线36 喷嘴38 成像系统的视野40 第一喷嘴41 第二喷嘴42 支承叉的远侧端部44 流体流46 支承叉的第一支腿48 支承叉的第二支腿50 转筒的支承位置52 转筒的侧壁54 侧壁的表面56 第二流体管线58 转筒的控制管线60 轴管的外侧62 工作通道64 第二旋转轴线66 柔性的软管连接部68 仪器70 缠绕曲线72 工具a 杠杆间距α 在视线方向和纵轴线之间的角度。