Vollaktuierter elektromagnetischer Biegeaktor für endoskopische Anwendungen

Innerhalb der letzten Jahrzehnte hat sich die Endoskopie zu einer wichtigen Methode für die minimalinvasive Diagnostik und Therapie entwickelt. In der Regel werden für Applikationen, wie beispielweise die Darmspiegelung, konventionelle flexible Endoskope verwendet, die als passiver Schlauch mit einem über Seilzüge abwinkelbaren distalen Ende aufgebaut sind. Diese werden manuell vom Anwender bis in das Untersuchungsgebiet vorgeschoben. Auf Grund von Wechselwirkungen mit anatomischen Strukturen kann das passive, flexible Endoskop aber das Gewebe dehnen (siehe Abbildung oben) und Schleifen bilden, was u. a. zu Schmerzen für den Patienten führt. Zusätzlich besteht die Gefahr, dass der Vorschub durch Reibung am Gewebe, Engstellen oder Schleifen gehemmt wird und eine ergänzend aufgebrachte Vorschubkraft das Verletzungsrisiko anatomischer Strukturen (z. B. Perforationen des Darms) massiv erhöht. Hinzu kommt, dass für hochpräzise endoskopische Eingriffe bestehende passive Systeme keine stabile Arbeitsplattform darstellen, da die flexiblen Strukturen nur geringe Manipulationskräfte aufnehmen können. Exaktes und schnelles Arbeiten im Untersuchungsgebiet, wie etwa die präzise Entfernung von krankhaftem Gewebe, ist damit nur schwer möglich und erfordert Erfahrung des Arztes. Ähnliche Schwierigkeiten ergeben sich auch bei der Verwendung von flexiblen Endoskopen in technischen Prozessen, wie beispielsweise bei der Inspektion von Flugzeugturbinen oder Rohrsystemen. Zwar ist hier eine Abstützung an der Umgebung durch ihre höhere Steifigkeit weniger riskant, dennoch ist es wichtig, eine stabile Arbeitsplattform zu bieten und gleichzeitig eine gute Pfadverfolgung zu gewährleisten, um auch Arbeiten in schwer zugänglichen Bereichen zu ermöglichen.