DE10056618B4

DE10056618B4 - Doppelschaftendoskop zur Dauerspülung

Info

Publication number: DE10056618B4
Application number: DE10056618.9A
Authority: DE
Inventors: Pieter Brommersma
Original assignee: Olympus Winter and Ibe GmbH
Current assignee: Olympus Winter and Ibe GmbH
Priority date: 2000-11-15
Filing date: 2000-11-15
Publication date: 2015-10-01
Anticipated expiration: 2020-11-16
Also published as: US20020058859A1; DE10056618A1; US6645140B2

Abstract

Doppelschaftendoskop (10c) zur Dauerspülung, mit einem einen Zuflußkanal (18c) einschließenden Innenschaft (11c), in dem eine Optik (12c) und ein Arbeitsinstrument (14c) aufgenommen sind, und mit einem den Innenschaft (11c) unter Ausbildung eines Rückflußkanals (17c) umgebenden Außenschaft (16c), wobei der Außenschaft (16c) in seinem distalen Endbereich wenigstens eine Öffnung (19c) zur Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Rückflußkanal (17c) und der Umgebung des Außenschaftes (16c) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenschaft (16c) einen eiförmig ovalen Querschnitt aufweist und daß der Innenschaft (11c) derart in dem eiförmig ovalen Außenschaft (16c) angeordnet ist, daß der größte Abstand des Innenschaftes (11c) zum Außenschaft (16c) zwischen dem Innenschaft (11c) und dem Außenschaftbereich mit dem kleinsten Krümmungsradius liegt, und wobei der Innenschaft (11c) von rundem Querschnitt ist und derart in dem eiförmig ovalen Außenschaft (16c) angeordnet ist, daß auf einer Seite der Außenschaft (16c) den Innenschaft (11c) mit geringerem Spiel umgibt, und auf der anderen Seite die größere Weite des Rückflußkanals (17c) zwischen dem Innenschaft (11c) und dem Außenschaftbereich mit dem kleinsten Krümmungsradius ausgebildet ist, und wobei der Innenschaft (11c) und der Außenschaft (16c) über die gesamte Länge des zwischen ihnen ausgebildeten Rückflußkanals (17c) mit ihren geometrischen Querschnittsflächenschwerpunkten gegeneinander verschoben angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Doppelschaftendoskop nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Endoskope finden z. B. in Form urologischer Resektoskope Verwendung bei transurethralen Eingriffen, insbesondere bei der Resektion der Prostata. Solche Resektoskope weisen einen Innenschaft auf, in dem die Optik und ein Arbeitsinstrument, z. B. der Träger einer in axialer Richtung bewegbaren und schneidenden Resektionsschlinge vorgesehen sind. Das verbleibende freie Lumen des Innenschaftes ist als Zuflußkanal für Spülflüssigkeit ausgebildet. Durch den Zuflußkanal wird während des Eingriffes kontinuierlich Spülflüssigkeit über das distale Ende der Optik geleitet, um das Operationsfeld freizuspülen und eine freie Sicht zu gewährleisten.
Gattungsgemäße Instrumente weisen zum Zwecke der Dauerspülung weiterhin einen Außenschaft auf, der den Innenschaft unter Ausbildung eines dazwischen liegenden Rückflußkanals umgibt. Außenschaft und/oder Innenschaft können dabei gegebenenfalls drehbar ausgebildet sein. Der Rückflußkanal steht über Öffnungen im distalen Außenschaftbereich in Flüssigkeitsverbindung mit der Umgebung des Endoskopes und dient der Rückführung der eingeleiteten Spülflüssigkeit.
Im Dauerspülbetrieb tritt die Spülflüssigkeit aus proximaler Richtung kommend am distalen Ende des Innenschaftes z. B. in die Blase oder in den Uterus aus, wird von dort durch die Öffnungen im distalen Bereich des Außenschaftes in den Rückflußkanal zwischen Außen- und Innenschaft geführt und wieder in proximaler Richtung abgeleitet.
Es besteht aber z. B. beim Resizieren die Gefahr der Einspülung von Spülflüssigkeit in den Blutkreislauf des Patienten. Dies kann mitunter gefährliche Ausmaße annehmen. Dabei nimmt mit steigendem Blasendruck auch die in den Blutkreislauf eindringende Flüssigkeitsmenge zu. Daher muß der Blasendruck so niedrig wie möglich gehalten werden. Andererseits muß für eine klare Sicht auf das Operationsfeld kräftig gespült werden.
Das Problem des Blasendrucks wird noch dadurch verstärkt, daß sich der Rückflußkanal zusetzen kann. Dann kommt es zu einem unerwünschten Anstieg des Blasendrucks, und damit zu einer erhöhten Einspülung von Spülflüssigkeit in den Blutkreislauf.
Bekannt sind zur Beherrschung dieses geschilderten Einspülproblems Zu- bzw. Rückflußüberwachungen der Spülflüssigkeit. Allerdings sind diese zum einen sehr aufwendig, und zum anderen nicht immer zuverlässig.
Eine andere Lösung bestünde darin, den Rückfluß durch Vergrößerung des Querschnitts des Rückflußkanals zu verbessern. Die Spülflüssigkeit könnte dann schneller abgeführt werden und der Rückflußkanal würde sich weniger zusetzen. Der Blasendruck bliebe niedrig. Bei vorgegebenen Abmessungen des Innenschaftes müßte dazu aber notwendigerweise der Außenschaft im Durchmesser zunehmen. Man möchte aber den Außendurchmesser des Instrumentes nicht vergrößern, sondern so klein wie möglich gestalten, um den Patienten so wenig als irgend möglich zu belasten. Bei vorgegebenen Abmessungen des Außenschaftes könnte der Innenschaft verkleinert werden, um den Rückfluß zu verbessern. Dies ist aber nur bedingt möglich, da die Optik und z. B. ein Arbeitsinstrument im Innenschaft aufgenommen sind, und gleichzeitig ausreichend Lumen für die Zufuhr von Spülflüssigkeit verbleiben muß.
Aus der US 4,132,227 A und aus DE 39 21 000 A1 ist ein Endoskop mit Doppelschaft zur Dauerspülung bekannt, bei dem beide Schäfte rund und konzentrisch angeordnet sind. Der im Zwischenraum zwischen den Schäften liegende Rückflußkanal ist somit überall eng und mit geringem Wandabstand und weist somit einen unvorteilhaft hohen Strömungswiderstand auf.
Die US 4,630,598 A zeigt ein Endoskop mit Doppelschaft zur Dauerspülung, bei dem im Innenschaft und auch im Zwischenraum zwischen den Schäften jeweils die Optik oder das Arbeitsinstrument angeordnet sind, wodurch sich ein ebenfalls ungünstig hoher Strömungswiderstand ergibt.
Die US 5,509,892 A zeigt ein Endoskop mit Doppelschaft zur Dauerspülung, bei dem beide Schäfte oval ausgebildet sind. Optik und Arbeitsinstrument liegen im Innenschaft, der gegenüber dem Außenschaft derart verschoben ist, daß er an drei achsparallelen Linien in Anlage kommt. Die drei verbleibenden Zwischenquerschnitte zwischen Innenschaft und Außenschaft sind ungünstig eng mit hohem Strömungswiderstand.
Die US 5,807,240 A zeigt ein gattungsgemäßes Endoskop. Optik und Arbeitsinstrument liegen im Innenschaft, der auf einer Seite mit geringem Spiel vom Außenschaft umgeben ist und auf der anderen Seite einen größeren Abstand zu diesem hat, woraus sich ein etwas vergrößerter flachhalbmondquerschnittsförmiger Rückflußkanal ergibt, in dem immer noch die Wandabstände ungünstig niedrig sind.
Aus der DE 26 37 747 A1 ist ein zur Dauerspülung ausgebildetes Doppelschaftinstrument mit einem exzentrisch durch den Innenschaft verlaufenden Optikrohr bekannt. Die Schrift offenbart einen im Querschnitt gestreckten Außenschaft mit einem sichelförmig ausgebildeten Lumen oberhalb des Innenschaftes. Der Außenschaft ist symmetrisch geformt mit identischem Krümmungsradius an Oberseite und Unterseite.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Endoskop mit Doppelschaft zur Dauerspülung bereitzustellen, mit dem der Blasendruck durch einen besseren Rückfluß der Spülflüssigkeit niedriger gehalten werden kann, ohne daß der Außendurchmesser des Instrumentes vergrößert wird.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Endoskop ist vorgesehen, daß der Innenschaft und der Außenschaft über die gesamte Länge des zwischen ihnen ausgebildeten Rückflußkanals mit ihren geometrischen Querschnittsflächenschwerpunkten gegeneinander verschoben angeordnet sind. Beispielsweise ist die erfindungsgemäße Lösung durch die exzentrische Anordnung des Innenschaftes im Außenschaft verwirklicht.
Mit dieser erfindungsgemäßen Anordnung erhält man einen asymmetrischen Rückflußkanal zwischen Außen- und Innenschaft mit Querschnittsbereichen, die einen größeren Wandabstand als bei unverschobener Anordnung der Querschnittsflächenschwerpunkte haben. Da der Strömungswiderstand eines Querschnittsbereiches einer in einem Rohr strömenden Flüssigkeit in höherer Potenz mit dem Wandabstand abnimmt ergibt sich ein verringerter Gesamtströmungswiderstand des Rückflußkanals.
Zwar gibt es auch Querschnittsbereiche, bei denen der Wandabstand im Vergleich zur unverschobenen Anordnung verringert ist, allerdings wird dies von den Bereichen mit größerem Wandabstand überkompensiert. Es ergibt sich unter dem Strich mit der exzentrischen Anordnung bei gleichbleibendem Gesamtquerschnitt des Rückflußkanals ein niedrigerer Gesamtströmungswiderstand für den Rückfluß. Mithin erfolgt der Rückfluß leichter und der Blasendruck erniedrigt sich gegenüber dem bei zentrischer Anordnung des Innenschaftes im Außenschaft bei ansonsten gleichen Voraussetzungen. Der Bereich des Rückflußkanals mit größerem Wandabstand wird im übrigen auch weniger schnell zusetzen. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung von Innenschaft und Außenschaft kann aber auch bei gegenüber der unverschobenen Anordnung gleichbleibendem Strömungswiderstand des Rückflußkanals ein verringerter Umfang des Instrumentes erreicht werden.
Die Erniedrigung des Gesamtströmungswiderstands im Rückflußkanal gelingt um so besser, je weiter der Querschnittsflächenschwerpunkt des Innenschaftes vom Querschnittsflächenschwerpunkt des Außenschaftes entfernt wird. Ein geringst-möglicher Gesamtströmungswiderstand wird also erreicht, wenn Innenschaft und Außenschaft sich nahezu berühren, wobei eine eventuelle Drehbarkeit des Innenschaftes gegenüber dem Außenschaft zu berücksichtigen ist.
Weiterhin ist der Gesamtströmungswiderstand im Rückflußkanal um so niedriger, je größer die Längenausdehnung der verschobenen Querschnittsanordnung in axialer Richtung des Endoskopes ist. Erfindungsgemäß erstreckt sich die Verschiebung der Querschnittsflächenschwerpunkte von Innen- und Außenschaft deshalb über die gesamte Länge des zwischen ihnen ausgebildeten Rückflußkanals.
Erfindungsgemäß ist weiter vorgesehen, daß der Außenschaft einen eiförmig ovalen Querschnitt aufweist. Bei einem Außenumfang, der gegenüber der bisher bekannten kreisrunden Ausgestaltung des Außenschaftes nicht verändert ist, verändert sich die Querschnittsfläche des Rückflußkanals in der Größe nicht, wohl aber in der Form. Es wird mit Vorteil erreicht, daß der Gesamtströmungswiderstand weiter vermindert wird, da die Bereiche mit einem großen Wandabstand auf Kosten der Bereiche mit geringem Wandabstand vergrößert werden.
Alternativ kann bei einem mit eiförmig ovalem Querschnitt ausgeformten Außenschaft der Außenumfang des Endoskopes um 1–2 Charrière verringert werden bei gegenüber dem kreisrunden Außenschaftquerschnitt gleichbleibend guter Rückflußleistung.
Erfindungsgemäß ist zudem, daß der Innenschaft derart im Außenschaft angeordnet ist, daß die größte Weite des Rückflußkanals zwischen dem Innenschaft und dem Außenschaftbereich mit dem kleinsten Krümmungsradius ausgebildet ist. Auch dadurch verringert sich der Gesamtströmungswiderstand im Rückflußkanal gegenüber alternativen Anordnungen, weil bei vorgegebenem Außendurchmesser mit keiner anderen Anordnung eine derart große Weite des Rückflußkanals erhalten werden kann.
In einer denkbaren Weiterbildung wird bei einem Doppelschaftendoskop mit einer im distalen Endbereich angeordneten, über den proximalen Außenschaftquerschnitt hinausragenden Ausformung des Außenschaftes mit Vorteil vorgeschlagen, daß die Ausformung in dem Umfangsbereich des Außenschaftes angeordnet ist, der den größten Abstand zum Innenschaft aufweist. Dabei sind in dieser Ausformung Öffnungen für eine Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Rückflußkanal und der Umgebung des Außenschaftes vorgesehen. Der Spülflüssigkeitseintritt wird überwiegend über diese in der Ausformung des distalen Endbereiches des Außenschaftes vorgesehenen Öffnungen erfolgen. Deshalb ist der Rückfluß bei dieser vorgeschlagenen Anordnung gegenüber alternativen Anordnungen optimal.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand der in den Figuren schematisiert dargestellten Beispiele erläutert werden. Es zeigen:
1 den distalen Endbereich eines bekannten Doppelschaftendoskopes in einem Längsschnitt,
2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in 1,
3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in 1,
4 einen Schnitt wie in 3 durch eine andere Ausführungsform, und
5 einen Schnitt wie in 4 durch eine Ausführungsform der Erfindung.
In den 1 bis 3 ist der Stand der Technik dargestellt, die 4 zeigt eine andere Ausführungsform, die 5 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung. Dabei werden in den Figuren für funktionsidentische Teile gleiche Bezugszeichen verwendet, denen Buchstaben a für die 1 bis 3 bzw. b und c für die 4 und 5 angehängt sind.
1 zeigt den distalen Endbereich eines Doppelschaftendoskopes 10a in Form eines urologischen Resektoskopes, wie es im Stand der Technik bekannt ist. 2 zeigt einen Schnitt durch dieses Endoskop 10a entlang der Linie 2-2. 3 zeigt einen Schnitt durch dieses Endoskop 10a entlang der Linie 3-3.
Das Endoskop 10a weist einen Innenschaft 11a auf, in dem eine Endoskopoptik 12a mit einem Objektiv 13a an seinem distalen Ende verlegt ist. Außerdem ist in dem Innenschaft 11a ein Träger 14a einer in axialer Richtung zum Resizieren verstellbaren Resektionsschlinge 15a aufgenommen.
Der Innenschaft 11a ist von einem Außenschaft 16a umgeben, wobei zwischen diesen beiden ein Zwischenraum 17a ausgebildet ist. Die Anordnung von Innenschaft 11a und Außenschaft 16a ist in den 2 und 3 besser ersichtlich.
In seinem distalen Endbereich weist der Außenschaft des Endoskopes 10a eine über den proximalen Außenschaftquerschnitt hinausragende Ausformung 20a auf, in der Öffnungen 19a für eine Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Rückflußkanal 17a und der Umgebung des Außenschaftes 16a vorgesehen sind. Die rückfließende Spülflüssigkeit tritt überwiegend in diesem ausgeformten Bereich in den Rückflußkanal 17a ein.
Wie in 3 gezeigt, besitzen der Innenschaft 11a und der Außenschaft 16a einen kreisförmigen Querschnitt, mit Ausnahme des oben erläuterten distalen Bereiches des Außenschaftes 16a mit der Ausformung 20a. Dabei ist der vom Außenschaft 16a umgebene Innenschaft 11a zentrisch im Außenschaft 16a angeordnet, beide besitzen eine gemeinsame, mit M bezeichnete Drehsymmetrieachse. Zwischen Außenschaft 16a und Innenschaft 11a ist der drehsymmetrische ringförmige Zwischenraum 17a ausgebildet.
Das gezeigte bekannte Endoskop 10a soll wie auch das später erläuterte erfindungsgemäße Endoskop 10c während eines operativen Eingriffs mit Dauerspülung betrieben werden. Das nicht von der Optik 12a oder einem Arbeitsinstrument 14a eingenommene Lumen des Innenschaftes 11a dient dabei als Zuflußkanal 18a, durch den im Normalbetrieb die Spülflüssigkeit aus proximaler Richtung kommend strömt. Die Spülflüssigkeit tritt dabei am distalen Ende des Innenschaftes 11a in den Operationsbereich aus und spült dadurch das Operationsfeld und insbesondere das Blickfeld des Objektives 13a frei. Der Rückfluß der durch den Innenschaft 11a eingespülten Spülflüssigkeit erfolgt durch die im distalen Endbereich des Außenschaftes 16a vorgesehenen Öffnungen 19a, durch die die z. B. mit Blut oder dergleichen eingetrübte Spülflüssigkeit in den Zwischenraum 17a zwischen Außenschaft 16a und Innenschaft 11a gelangen kann. In dem Zwischenraum 17a strömt die Spülflüssigkeit dann in proximaler Richtung. Er dient als Rückflußkanal. Der Rückfluß kann z. B. durch proximalseitiges Saugen verstärkt werden.
Ein anderes Doppelschaftendoskop 10b zeigt 4, wobei die Schnittansicht mit der in 3 übereinstimmt. Zwar sind sowohl der Innenschaft 11b als auch der Außenschaft 16b von kreisrundem Querschnitt, aber im Gegensatz zum gattungsgemäßen Endoskop 10a der 3 ist hier der Innenschaft 11b exzentrisch innerhalb des Außenschaftes 16b angeordnet, das heißt, die Drehsymmetrieachse M_A des Außenschaftes 16b und die Drehsymmetrieachse M_I des Innenschaftes 11b fallen nicht zusammen. Der von den beiden Schäften 11b, 16b umschlossene Zwischenraum 17b erhält dadurch eine asymmetrische Querschnittsform, wobei es im Vergleich zur bekannten zentrischen Anordnung der 3 Querschnittsbereiche mit vergrößertem Wandabstand und Querschnittsbereiche mit verringertem Wandabstand gibt.
Obwohl die Gesamtquerschnittsfläche des Zwischenraums 17b unverändert bleibt, ergibt sich nur aufgrund der exzentrischen Anordnung des Innenschaftes 11b im Außenschaft 16b eine Verringerung des Gesamtstömungswiderstandes des als Rückflußkanal dienenden Zwischenraums 17b. Dies resultiert daraus, daß der Strömungswiderstand einer in einem Rohr strömenden Flüssigkeit in höherer Potenz mit dem Wandabstand abnimmt. Die Erhöhung des Strömungswiderstandes in Querschnittsbereichen mit verringertem Wandabstand wird durch die Verringerung des Strömungswiderstandes in Querschnittsbereichen mit vergrößertem Wandabstand überkompensiert. Unter dem Strich verringert sich der Gesamtströmungswiderstand im Rückflußkanal 17b.
Die Ausformung 20b des Außenschaftes 16b befindet sich auf der zur Verschiebung des Innenschaftes 11b relativ zum Außenschaft 16b entgegengesetzten Seite des Außenschaftes 16b, also an der Stelle, die den größten Abstand zum Innenschaft 11b aufweist.
Ein erfindungsgemäßes Doppelschaftendoskop zeigt 5, wobei die Schnittansicht mit der in den 3 und 4 übereinstimmt.
War der Querschnitt des Außenschaftes 16b in 4 noch kreisrund gewählt, so weist der Außenschaft 16c hier einen eiförmig ovalen Querschnitt auf. Der Innenschaft 11c ist dabei derart in dem eiförmig ovalen Außenschaft 16c angeordnet, daß auf einer Seite der Außenschaft 16c den Innenschaft 11c mit geringem Spiel umgibt, und auf der anderen Seite die größte Weite des Rückflußkanals 17c zwischen dem Innenschaft 11c und dem Außenschaftbereich mit dem kleinsten Krümmungsradius ausgebildet ist.
Bei gleichem Außenumfang des Außenschaftes 16c wird durch die ovale Form eine weiter verbesserte Rückflußleistung erreicht, da der Bereich mit großem Wandabstand und geringem Strömungswiderstand auf Kosten des Bereiches mit geringen Wandabstand und hohem Strömungswiderstand vergrößert wird.
Alternativ kann sowohl bei einem Außenschaft mit einem kreisrunden oder einem eiförmig ovalen Querschnitt der Außenumfang um 1–2 Charrière verringert werden bei gegenüber den bekannten Endoskopen gleichbleibend guter Rückflußleistung. Weiterhin besteht die Möglichkeit, den Innenschaft mit einem anderen als kreisrundem Querschnitt auszugestalten.
Sollte eine drehbare Anordnung des Innenschaftes im Außenschaft gewünscht sein, so ist dieses bei der Bemessung von Innenschaft und Außenschaft und den dazwischen liegenden Zwischenräumen zu berücksichtigen. Bei einer kreisrunden Querschnittsform von Innenschaft und Außenschaft ist die Drehbarkeit uneingeschränkt gegeben, wenn ein ausreichender Wandabstand eingehalten wird.

Claims

Doppelschaftendoskop (10c) zur Dauerspülung, mit einem einen Zuflußkanal (18c) einschließenden Innenschaft (11c), in dem eine Optik (12c) und ein Arbeitsinstrument (14c) aufgenommen sind, und mit einem den Innenschaft (11c) unter Ausbildung eines Rückflußkanals (17c) umgebenden Außenschaft (16c), wobei der Außenschaft (16c) in seinem distalen Endbereich wenigstens eine Öffnung (19c) zur Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Rückflußkanal (17c) und der Umgebung des Außenschaftes (16c) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenschaft (16c) einen eiförmig ovalen Querschnitt aufweist und daß der Innenschaft (11c) derart in dem eiförmig ovalen Außenschaft (16c) angeordnet ist, daß der größte Abstand des Innenschaftes (11c) zum Außenschaft (16c) zwischen dem Innenschaft (11c) und dem Außenschaftbereich mit dem kleinsten Krümmungsradius liegt, und wobei der Innenschaft (11c) von rundem Querschnitt ist und derart in dem eiförmig ovalen Außenschaft (16c) angeordnet ist, daß auf einer Seite der Außenschaft (16c) den Innenschaft (11c) mit geringerem Spiel umgibt, und auf der anderen Seite die größere Weite des Rückflußkanals (17c) zwischen dem Innenschaft (11c) und dem Außenschaftbereich mit dem kleinsten Krümmungsradius ausgebildet ist, und wobei der Innenschaft (11c) und der Außenschaft (16c) über die gesamte Länge des zwischen ihnen ausgebildeten Rückflußkanals (17c) mit ihren geometrischen Querschnittsflächenschwerpunkten gegeneinander verschoben angeordnet sind.
Doppelschaftendoskop (10c) nach Anspruch 1, mit einer im distalen Endbereich des Endoskopes (10c) angeordneten, über den proximalen Außenschaftquerschnitt hinausragenden Ausformung (20c) des Außenschaftes (16c), in der Öffnungen (19c) zur Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Rückflußkanal (17c) und der Umgebung des Außenschaftes (16c) angeordnet sind, wobei die Ausformung (20c) in dem Umfangsbereich des Außenschaftes (16c) angeordnet ist, der den größten Abstand zum Innenschaft (11c) aufweist.