DE19955614C1

DE19955614C1 - Endoscopically-inserted falloposcope for examining ovaries and fallopian tubes has longitudinal slits at instrument end of Bowden cable providing expansion arms for widening out fallopian tube

Info

Publication number: DE19955614C1
Application number: DE1999155614
Authority: DE
Inventors: Stefan Rimbach; Andreas Guber; Arnulf Mayer; Michael Fritz; Alban Muslija
Original assignee: Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
Current assignee: Karlsruher Institut fuer Technologie KIT
Priority date: 1999-11-19
Filing date: 1999-11-19
Publication date: 2001-07-26
Anticipated expiration: 2019-11-20

Abstract

The falloposcope has an operating handle (1) and a Bowden cable (2) with an axially sliding cable sleeve (4) of less than 2 mm, enclosing an flexible Bowden cable sleeve (9), provided with at least 3 peripherally spaced longitudinal slits at its instrument head end, for providing expansion arms (11), used for widening out the fallopian tube.

Description

Die Erfindung betrifft ein endoskopisch einsetzbares Falloposkop für die Aufweitung von weiblichen Eileitertuben bei falloposko pischer Untersuchung in der Gynäkologie gemäß dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs.The invention relates to an endoscopic falloposcope for the expansion of female fallopian tubes at falloposko medical examination in gynecology according to the generic term of the first claim.

Unter Falloposkopie versteht man eine endoskopische Untersu chungsmethode der weiblichen Eileiter, bei der ein Endoskop über die Vagina, einer natürlichen Körperöffnung, eingeführt wird. Falloposkopische Untersuchungen zeichnen sich dadurch aus, dass das verwendete Endoskop einen flexiblen Schaft aufweist und da her in einem Katheter geführt werden muss.Falloposcopy is an endoscopic examination method of female fallopian tubes using an endoscope the vagina, a natural body opening, is inserted. Falloposcopic examinations are characterized by the fact that the endoscope used has a flexible shaft and there must be guided in a catheter.

Der weibliche Eileiter ist ein Transportkanal für das Ei (Ovum) vom Eierstock zu der Gebärmutter. Er weist bei einer erwachsenen Frau einen engsten Querschnitt von ca. 018 mm auf einer Länge von ca. 20 bis 30 mm auf. Die Gesamtlänge des gesamten Eileiter tubus beträgt ca. 150 mm. Der Zugang zu den Eileitern bei fallo poskopischen Untersuchungen erfolgt über die Gebärmutter.The female fallopian tube is a transport channel for the egg (ovum) from the ovary to the uterus. He points at an adult Woman a narrowest cross section of about 018 mm on a length from approx. 20 to 30 mm. The total length of the entire fallopian tube tube is approx. 150 mm. Access to fallopian tubes Poscopic examinations are carried out on the uterus.

Falloposkopische Eingriffe werden bislang relativ selten durch geführt, da die Aussagekraft des endoskopischen Bildes entweder aufgrund häufig auftretender Verklebungen der Tuben oder durch ungenügende Spreizung des Innern im Sinne der Sichtdistanzie (Auffüllung von Flüssigkeit für die Untersuchung) meist ungenü gend ist, und durch Kontakt der Optik mit der Organwand störende Reflexe auftreten.Falloposcopic interventions have so far been relatively rare because the significance of the endoscopic image is either due to frequent sticking of the tubes or through insufficient expansion of the interior in the sense of visual distance (Filling of liquid for the examination) mostly inaccurate is, and disruptive by contact of the optics with the organ wall Reflexes occur.

Zur Zeit werden bei Untersuchungen von Eileitern und Eierstöcken zur Führung des Endoskops im Eileiter Kunststoffkatheter verwen det. Derartige Kunststoffkatheter weisen keinen Mechanismus auf, welcher sich für die Aufweitung des Eileiters eignet. Verklebun gen in den Eileitertuben lassen sich daher mit einem Kunststoff katheter nur ungenügend überwinden. Currently, examinations of fallopian tubes and ovaries are underway Use a plastic catheter to guide the endoscope in the fallopian tube det. Such plastic catheters have no mechanism which is suitable for expanding the fallopian tube. Gluing conditions in the fallopian tubes can therefore be covered with a plastic Insufficiently overcome the catheter.

In US 5.873.815 werden für falloposkopische Untersuchungen spe zielle Katheter vorgeschlagen, deren distale Enden so gestaltet sind, dass die Eileiterwandung auf geeignete Weise von dem distalen Ende des in den Katheter eingeschobenen Endoskops auf Abstand gehalten werden. Als Ausführungsbeispiele werden in das distale Katheterende eingearbeitete starre Käfigstrukturen mit und ohne vergrößerten Katheterdurchmesser oder an das Katheter ende aufgesetzte starre Käfigstrukturen aus Draht beschrieben.In US 5,873,815 falloposcopic examinations are spe proposed catheters, the distal ends of which are designed are that the fallopian tube wall is appropriately separated from the distal end of the endoscope inserted into the catheter Be kept clear. As embodiments are in the Rigid cage structures incorporated into the distal end of the catheter and without an enlarged catheter diameter or to the catheter rigid cage structures made of wire.

Ferner wird in US 4.608.965 ein spezielles endoskopisches In strument beschrieben, welches aus einem Endoskop und einem um dieses beweglich aufgeschobenen Katheterrohr aus Kunststoff be steht. Dabei ist das distale Ende des Katheterrohrs mit der En doskopspitze befestigt und der Rohrbereich nahe dem distalen Ende über dem gesamten Rohrumfang mit Längsschlitzen versehen. Nach einem minimalinvasiven Einführen der Instrumentenspitze ein eine körperinnere Höhle eines Patienten lässt sich der ge schlitzte Bereich des Katheterrohrs durch ein Vorschieben des Katheterrohrs gegen das distale Ende in dieser Höhle aufsprei zen, sodass die Höhle durch ein Anheben der Haut durch ein Zu rückziehen des gespreizten Instrumentes vergrößern lässt.Furthermore, US 4,608,965 describes a special endoscopic In strument described, which consists of an endoscope and a um this movably pushed plastic catheter tube be stands. The distal end of the catheter tube is with the En Doskopspitze attached and the tube area near the distal Provide end slots along the entire circumference of the pipe. After a minimally invasive insertion of the instrument tip a patient's inner cavity can be opened slotted area of the catheter tube by advancing the Spread the catheter tube against the distal end in this cavity zen, so that the cave by lifting the skin through a close withdrawing the spread instrument can enlarge.

Aus DE 37 09 706 C2 ist ein medizinisches Instrument, bestehend aus einem Betätigungsgriff und einem Bowdenzug als Übertragungs element, bestehend aus einem axial verschiebbaren Hüllrohr als Kabelschlauch sowie einem flexiblen Innenrohr als Bowdenzugkabel bekannt. An der Spitze des flexiblen Innenrohres befinden sich Spreizarme, welche im Bereich des Instrumentenkopfes aus dem Hüllrohr heraus geschoben werden können und im eingezogenen Zu stand unter einer radial nach außen gerichteten Spannung stehen und sich im ausgezogenen Zustand aufspreizen, wodurch das umlie gende Gewebe aufgeweitet wird. Für die endoskopische, d. h. vi suelle Überwachung eines Eingriffs wird vorgeschlagen, ein Endo skop über eine separate Hohlnadel zur Stelle des Eingriffs in den Körper einzuführen.DE 37 09 706 C2 is a medical instrument from an operating handle and a Bowden cable as a transmission element, consisting of an axially displaceable cladding tube as Cable hose and a flexible inner tube as a Bowden cable known. At the top of the flexible inner tube are Spreading arms, which in the area of the instrument head from the Cladding tube can be pushed out and pulled in was under a radially outward tension and spread out in the extended state, whereby the surrounding tissue is expanded. For endoscopic, i.e. H. vi Surveillance of an intervention is suggested, an endo skop over a separate hollow needle to the point of intervention in to introduce the body.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Falloposkopes gegenüber von Kunststoffkathetern im Einsatz bei endoskopischen Untersuchungen der weiblichen Eileiter und Eierstöcke liegen in der Möglich keit, den Eileitertubus während der Untersuchung im Bereich des Instrumentenkopfes lokal aufzuweiten, womit sich Verklebungen lösen und eine Berührung der in der Instrumentenkopfmitte ange ordneten Optik des Endoskopes an der Wandung des Eileitertubus ses vermieden wird.The advantages of the fall toposcope according to the invention over Plastic catheters used in endoscopic examinations the female fallopian tubes and ovaries are possible the fallopian tube during the examination in the area of the To expand the instrument head locally, which leads to gluing loosen and touch the center of the instrument head arranged optics of the endoscope on the wall of the fallopian tube it is avoided.

Die Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 beschriebene Vorrich tung gelöst. Die weiteren Ansprüche geben bevorzugte Ausgestal tungen der Vorrichtung an.The object is achieved by the Vorrich described in claim 1 tion solved. The other claims give preferred Ausgestal the device.

Das erfindungsgemäße Falloposkop wird anhand der folgenden Zeichnungen an zwei Ausführungsbeispielen erläutert:The fall toposcope according to the present invention will be described below Drawings explained using two exemplary embodiments:

Fig. 1 zeigt die Baugruppen des erfindungsgemäßen Falloposkopes als Prinzipskizze am Beispiel der offener Bauform. Fig. 1 shows the assemblies of the fall toposcope according to the invention as a schematic diagram using the example of the open design.

Fig. 2a zeigt perspektivisch den Bereich des Instrumentenkopfes 3 des erfindungsgemäßen Falloposkopes in offener Bauform. Fig. 2a shows a perspective view of the area of the instrument head 3 of the invention Falloposkopes open frame.

Fig. 2b zeigt perspektivisch den Bereich des Instrumentenkopfes 3 des erfindungsgemäßen Falloposkopes in geschlossener Bauform. FIG. 2b shows a perspective view of the area of the instrument head 3 of the Falloposkopes invention in closed design.

Fig. 3 zeigt den Längsschnitt des Falloposkopes mit der Endoskop spitze und lokal aufgeweiteten Eileitertubus 13. Fig. 3 shows the longitudinal section of the Falloposkopes with the endoscope tip and locally widened Eileitertubus. 13

Die Baugruppen des erfindungsgemäßen Falloposkopes sind in Fig. 1 dargestellt. Das Falloposkop besteht aus einem Instrumen tengriff 1, einem Bowdenzug 2 als Übertragungselement und einem Instrumentenkopf 3. Der Instrumentengriff 1 ist dabei fest dem Innenrohr 9 des Bowdenzuges 2 verbunden und enthält einen um die Achse 5 drehbaren Hebel 6 mit einer Rückholfeder 7. Der He bel 6 ist über eine drehbar gelagerte Schelle 8 mit dem Hüllrohr 4 des Bowdenzuges 2 verbunden. Bei Betätigung des Hebels 6 wird das Hüllrohr 4 über das Innenrohr 9 nach vorne geschoben und die Relativbewegung auf den Instrumentenkopf 3 übertragen. Im be schriebenen Beispiel weist das Innenrohr 9 einen Außendurchmes ser von 0,82 mm und einen Innendurchmesser von 0,53 mm auf.The components of the fall toposcope according to the invention are shown in FIG. 1. The fall toposcope consists of an instrument handle 1 , a Bowden cable 2 as a transmission element and an instrument head 3 . The instrument handle 1 is firmly connected to the inner tube 9 of the Bowden cable 2 and contains a lever 6 rotatable about the axis 5 with a return spring 7 . The He bel 6 is connected via a rotatably mounted clamp 8 to the cladding tube 4 of the Bowden cable 2 . When the lever 6 is actuated, the cladding tube 4 is pushed forward over the inner tube 9 and the relative movement is transmitted to the instrument head 3 . In the example described, the inner tube 9 has an outer diameter of 0.82 mm and an inner diameter of 0.53 mm.

Die Fig. 2a und 2b zeigen im Detail und in perspektivischer Darstellung die beiden in den Ansprüchen 2 und 3 beschriebenen möglichen Ausführungsformen des Instrumentenkopfes 3, der offe nen Bauform (a) und der geschlossenen Bauform (b) im ausgefahre nen, d. h. gespreizten Zustand. Man erkennt im ausgefahrenen Zu stand ein aus dem Hüllrohr 4 herausstehenden Teil des flexiblen Innenrohrs 9, welches im Bereich des Instrumentenkopfes in die radial nach außen vorgespannten Spreizarme 11 übergeht. Die ge schlossene Bauform gem. Fig. 2b ist im Unterschied zu der offe nen Bauform gem. Fig. 2a dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizarme 11 an deren Enden in ein kurzes Rohrstück 12 wieder zusammenlaufen. In beiden Figuren ist ferner die Anordnung des flexiblen Endoskopes 10 im Instrumentenkopf 3 des Falloposkopes dargestellt. FIGS. 2a and 2b show in detail and in perspective view, the two in the claims 2 and 3 described possible embodiments of the instrument head 3, the offe NEN design (a) and the closed design (b) in the out drive NEN, ie expanded state. It can be seen in the extended state that a part of the flexible inner tube 9 protruding from the cladding tube 4 passes into the radially outwardly biased spreading arms 11 in the area of the instrument head. The closed design acc. Fig. 2b is in contrast to the open NEN shape acc. Fig. 2a characterized in that the spreader arms 11 converge at the ends of a short tube 12 . The arrangement of the flexible endoscope 10 in the instrument head 3 of the fall toposcope is also shown in both figures.

Das Hüllrohr 4 ist in der beschriebenen Ausführungsform aus ei nen Kunststoffschlauch (z. B. PTFE, PI) gefertigt. Das Innenrohr 9 und damit die Spreizarme 11 bestehen dagegen aus einer super elastischen Nickel-Titan-Legierung, d. h. einer Formgedächtnis legierung. Gegenüber anderen Metallen und Formgedächtnislegie rungen weisen bestimmte Nickel-Titan-Legierungen bei Verformung aufgrund von spannungsinduzierten Phasenumwandlungen eine für Formgedächtnislegierungen typisches Dehnungsverhalten auf, welches sich in einem bestimmten Temperaturfenster durch pseudo- elastische Dehnungsanteile bis zu 8% auszeichnet. Die hohe Festigkeit und Duktilität bei geringem Gewicht und guter Korro sionsbeständigkeit und Biokompatibilität läßt diesen Werkstoff für den Einsatz in dem erfindungsgemäßen Spreizinstrument besonders eignen. The cladding tube 4 is made in the described embodiment from egg nen plastic tube (z. B. PTFE, PI). The inner tube 9 and thus the spreading arms 11 , on the other hand, consist of a super elastic nickel-titanium alloy, ie a shape memory alloy. Compared to other metals and shape memory alloys, certain nickel-titanium alloys show a strain behavior typical of shape memory alloys when deformed due to stress-induced phase transformations, which is characterized in a certain temperature window by pseudo-elastic strain shares of up to 8%. The high strength and ductility with low weight and good corrosion resistance and biocompatibility make this material particularly suitable for use in the spreading instrument according to the invention.

Die Spreizarme 11 des Falloposkopes werden nach dem Verfahren der Mikro-Draht-Funkenerosion (µEDM-Technik) herausgearbeitet, indem die Enden des Innenrohres 9 im Bereich des Instrumenten kopfes 3 in Längsrichtung geschlitzt werden und das verbleibende Material zwischen diesen Schlitzen die Spreizarme 11 bilden. Dieses Verfahren ermöglicht die Herstellung vielfältiger Geome trien in sehr kleinen Dimensionen unter der Voraussetzung, dass das Werkstück elektrisch leitfähig ist. Die bei dem Erodierver fahren entstehenden Grate und Kanten müssen für einen invasiven Einsatz in der Chirurgie entfernt oder abgerundet werden, was im vorliegenden Beispiel auf elektrolytischem Wege in einer wässri gen Lösung mit je 5% Schwefelsäure und Methanol bei 11,5 V ge schieht. Die Spreizarme bilden hierbei die Anode, eine Edel stahlplatte die Kathode.The spreading arms 11 of the falloposcope are worked out by the method of micro-wire spark erosion (µEDM technology) by the ends of the inner tube 9 in the area of the instrument head 3 are slotted in the longitudinal direction and the remaining material between these slots form the spreading arms 11 . This process enables the production of diverse geometries in very small dimensions provided that the workpiece is electrically conductive. The burrs and edges created during the eroding process must be removed or rounded off for invasive use in surgery, which in the present example occurs electrolytically in an aqueous solution with 5% sulfuric acid and methanol at 11.5 V each. The spreading arms form the anode, a stainless steel plate the cathode.

Im Anschluss an die Mikro-Draht-Funkenerosion werden die Spreiz arme 11 des Falloposkopes in einer Biegevorrichtung eingespannt und bei einer Temperatur von ca. 500°C spannungsfrei geglüht. Es bleibt eine plastische Verformung in den Spreizarmen 11 zu rück, welche beim Zusammendrücken beispielsweise im Eileitertu bus 13 oder im Hüllrohr 4 eine radial nach außen wirkende Vor spannung hervorruft.Following the micro-wire spark erosion, the spreading arms 11 of the falloposcope are clamped in a bending device and annealed at a temperature of approx. 500 ° C. There remains a plastic deformation in the spreader arms 11 which, when compressed, for example in the Eileitertu bus 13 or in the cladding tube 4, causes a radially outwardly acting voltage.

Beide Ausführungsformen des Falloposkopes eignen sich für die Eileiterdiagnose, was in in-vitro-Test an Tierpräparaten gete stet wurde. Die geschlossene Bauform gemäß Fig. 2b weist gegen über der offenen Bauform gemäß Fig. 2a die größeren Spreizkräfte auf, welche mit Spreizkraftmessungen mit Mikrokraft- und Deh nungsmeßmethoden quantifizierbar sind.Both embodiments of the falloposcope are suitable for the fallopian tube diagnosis, which has been done in in-vitro tests on animal specimens. The closed design according to FIG. 2b has, compared to the open design according to FIG. 2a, the larger spreading forces, which can be quantified with spreading force measurements using microforce and strain measurement methods.

Die Anordnung des Instrumentenkopfes 3 des Falloposkopes im Ei leitertubus 13 während einer falloposkopischen Untersuchung ist in Fig. 3 dargestellt. Deutlich zu erkennen sind die aus dem Hüllrohr 4 ausgefahrenen Spreizarme 11, welche die Wandung 14 des Eileitertubusses 13 auseinanderdrückt, den Eileitertubus 13 dadurch lokal dehnt und damit eine Berührung des zentral im Falloposkop angeordneten Endoskopes 10 mit der Wandung 14 verhin dert.The arrangement of the instrument head 3 of the falloposcope in the egg tube 13 during a falloposcopic examination is shown in FIG. 3. The spreading arms 11 extended from the cladding tube 4 , which pushes apart the wall 14 of the fallopian tube 13 , locally expands the fallopian tube 13 and thereby prevents the endoscope 10 arranged centrally in the falloposcope from touching the wall 14, can be clearly seen.

Claims

1. Endoscopic falloposcope for the expansion of female fallopian tubes ( 13 ) when examined in human medicine, consisting of an operating handle ( 1 ) and a Bowden cable ( 2 ) as a transmission element, consisting of an axially displaceable sheath ( 4 ) as a cable hose, the Diameter does not exceed 2 mm, and a flexible inner tube ( 9 ) as a Bowden cable, which has at least three longitudinal slots distributed over the circumference in the area of the instrument head ( 3 ) and the material of the flexible inner tube remaining in this area forms the spreading arms ( 11 ), which in turn are in the retracted state, ie in the cladding tube ( 4 ), under a radially outward bias and spread out in the extended state, ie outside the cladding tube ( 4 ), whereby the surrounding tissue is expanded.

2. Falloposkop according to claim 1, characterized in that the spreading arms ( 11 ) on the instrument head tip ( 3 ) converge again in a short piece of pipe ( 12 ).

3. Falloposkop according to claim 1, characterized in that the spreading arms ( 11 ) are free at their ends.

4. Falloposcope according to claim 1, characterized in that the cladding tube ( 4 ) is made of a biocompatible plastic.

5. Falloposcope according to claim 1, characterized in that the flexible inner tube ( 9 ) and the spreading arms ( 11 ) are made of a perelastic, electrically conductive material.

6. Falloposkop according to one of claims 1 or 5, characterized in that the flexible inner tube ( 9 ) and the spreading arms ( 11 ) are made of a nickel-titanium alloy.

7. Falloposcope according to one of claims 1, 5 or 6, characterized in that the longitudinal slots in the flexible inner tube ( 9 ) in the region of the spreading arms ( 11 ) are made with the Elektroerodierver.