JP2005211434A - 内視鏡システム - Google Patents

Abstract

【課題】Ｘ線以外の手段を用いることにより、内視鏡挿入部側の第１バルーンとオーバーチューブ側の第２バルーンの体腔内における位置を検出することができる内視鏡システムを提供する。
【解決手段】本発明は、内視鏡挿入部１２の第１バルーン３０に電波を放射するアンテナ１５２を取り付け、オーバーチューブ５０の第２バルーン６０に、電波を放射するアンテナ１５４を取り付ける。アンテナ１５２、１５４から放射された電波を電波受信アンテナ２０２によって受信し、アンテナ１５２、１５４の位置、すなわち、第１のバルーン３０及び第２のバルーン６０の位置をモニタ２１８に点画像２２２、２２４として表示する。
【選択図】 図１

Description

本発明は内視鏡システムに係り、特に第１のバルーンが挿入部先端部に取り付けられた内視鏡と、第２のバルーンが先端部に取り付けられるとともに内視鏡の挿入部を体腔内に案内するオーバーチューブとを備え、第１のバルーン及び第２のバルーンの体腔内における位置を検出するダブルバルーン式の内視鏡システムに関する。

内視鏡の挿入部を小腸などの深部消化管に挿入する場合、単に挿入部を押し入れていくだけでは、複雑な腸管の屈曲のために挿入部の先端に力が伝わりにくく、深部への挿入は困難である。そこで、内視鏡の挿入部に、オーバーチューブ又はスライディングチューブと称される挿入補助具を装着させて体腔内に挿入し、この挿入補助具によって挿入部をガイドすることにより、挿入部の余分な屈曲や撓みを防止する内視鏡装置が提案されている（例えば、特許文献１）。

また、従来の内視鏡装置には、内視鏡挿入部の先端部に第１のバルーンを設けるとともに、オーバーチューブの先端部に第２のバルーンを設けたダブルバルーン式の内視鏡装置が知られている（例えば、特許文献２及び特許文献３）。

ダブルバルーン式の内視鏡装置においても、体腔内に挿入された第１のバルーン及び第２のバルーンの位置を検出する必要があるが、この位置検出は従来通りＸ線撮影によって行われていた。
特開平１０−２４８７９４号公報 特開２００１−３４０４６２号公報 特開２００２−３０１０１９号公報

しかしながら、従来のダブルバルーン式の内視鏡装置は、第１のバルーン及び第２のバルーンの位置検出にＸ線を使用しているので、Ｘ線漏れ防止のための設備にコストがかかるという問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、Ｘ線以外の手段を用いることにより第１のバルーンと第２のバルーンの体腔内における位置を検出することができる内視鏡システムを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、前記目的を達成するために、第１のバルーンが挿入部の先端部に取り付けられた内視鏡と、第２のバルーンが先端部に取り付けられるとともに前記内視鏡の前記挿入部が挿入されて該挿入部の体腔内への挿入を補助するオーバーチューブと、前記第１のバルーンに取り付けられた第１の被認識体と、前記第２のバルーンに取り付けられた第２の被認識体と、前記第１の被認識体及び第２の被認識体を認識する認識手段、該認識手段で認識した第１の被認識体及び第２の被認識体の位置を画像表示する表示手段を有する制御手段と、を備えたことを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、第１のバルーンに取り付けられた第１の被認識体、及び第２のバルーンに取り付けられた第２の被認識体を認識手段によって認識し、これに基づいて所定の座標画面を有する表示手段に第１の被認識体の位置と第２の被認識体の位置とを画像表示させることにより、第１のバルーン及び第２のバルーンの体腔内における位置を検出する。これにより、Ｘ線以外の手段を用いて第１のバルーンと第２のバルーンの体腔内における位置を検出することができる。

請求項２に記載の発明によれば、前記第１の被認識体及び第２の被認識体は、電波を放射する被認識体、超音波を放射する被認識体、又は磁界を発生させる被認識体であることを特徴としている。すなわち、第１の被認識体及び第２の被認識体から放射する信号の周波帯域において、両者の周波数を変えることにより、第１のバルーン及び第２のバルーンを判別できる。また、信号放射手段に代えて磁界を発生させる磁界発生手段を第１のバルーン及び第２のバルーンに設け、各々の磁界発生手段で発生する磁界の強さを変えることによっても、第１のバルーン及び第２のバルーンを判別できる。

本発明に係る内視鏡システムによれば、第１のバルーンに取り付けられた第１の被認識体及び第２のバルーンに取り付けられた第２の被認識体を認識手段によって認識し、これに基づいて表示手段に第１の被認識体の位置と第２の被認識体の位置とを画像表示させたので、Ｘ線以外の手段を用いて第１のバルーン及び第２のバルーンの体腔内における位置を検出できる。

以下、添付図面に従って本発明に係る内視鏡システムの好ましい実施の形態について説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る内視鏡システムの構成図が示されている。同図に示す内視鏡システムは内視鏡１０、オーバーチューブ５０、バルーン制御装置１００、電波発振器１５０、及び図２に示すコンピュータ（制御手段）２００によって構成される。

図１に示した内視鏡１０は、手元操作部１４と、手元操作部１４に連設された挿入部１２とを備える。手元操作部１４には、ユニバーサルケーブル１５が接続され、ユニバーサルケーブル１５の先端には、不図示のプロセッサや光源装置に接続されるコネクタ（不図示）が設けられている。

手元操作部１４には、術者によって操作される送気・送水ボタン１６、吸引ボタン１８、シャッターボタン２０が並設されるとともに、一対のアングルノブ２２、２２、及び鉗子挿入部２４がそれぞれ所定の位置に設けられている。さらに、手元操作部１４には、第１のバルーン３０にエアを送気したり、バルーン３０からエアを吸引したりするためのバルーン送気口２６が設けられている。

挿入部１２は軟性部３２、湾曲部３４、及び先端硬質部３６によって構成される。湾曲部３４は複数の節輪を湾曲可能に連結して構成され、手元操作部１４に設けられた一対のアングルノブ２２、２２の回動操作によって遠隔的に湾曲操作される。これにより、先端硬質部３６の先端面３７を所望の方向に向けることができる。

図３に示すように、先端硬質部３６の先端面３７には対物光学系３８、照明レンズ４０、送気・送水ノズル４２、鉗子口４４等が所定の位置に設けられる。また、先端硬質部３６の外周面には、空気供給吸引口２８が開口され、この空気供給吸引口２８は、挿入部１２内に挿通された内径０．８ｍｍ程度のエア供給チューブ（不図示）を介して図１のバルーン送気口２６に連通される。したがって、バルーン送気口２６にエアを送気することによって先端硬質部３６の空気供給吸引口２８からエアが吹き出され、逆にバルーン送気口２６からエアを吸引することによって空気供給吸引口２８からエアが吸引される。

図１の如く挿入部１２の先端硬質部３６には、ゴム等の弾性体からなる第１のバルーン３０が着脱自在に装着される。第１のバルーン３０は図４に示すように、中央の膨出部３０ｃと、その両端の取付部３０ａ、３０ｂとから形成され、膨出部３０ｃの内側に空気供給吸引口２８が位置されるようにして先端硬質部３６側に取り付けられる。取付部３０ａ、３０ｂは、先端硬質部３６及び湾曲部３４の径よりも小径に形成され、その弾性力をもって先端硬質部３６に密着された後、不図示のリング状バンド部材によって先端硬質部３６の外周面に強固に嵌着される。

先端硬質部３６に装着された第１のバルーン３０は、図３に示した空気供給吸引口２８から供給されるエアによって膨出部３０ｃが略球状に膨張される。逆に、空気供給吸引口２８からエアが吸引されることにより、膨出部３０ｃが収縮されて先端硬質部３６の外周面に密着される。

図１に示したオーバーチューブ５０は、チューブ本体５１と把持部５２とから形成される。チューブ本体５１は図５に示すように筒状に形成され、挿入部１２の外径よりも僅かに大きい内径を有している。また、チューブ本体５１は、可撓性のウレタン系樹脂の成形品であり、その外周面には潤滑コートが被覆され、内周面にも潤滑コートが被覆されている。チューブ本体５１には、硬質の把持部５２が水密状態で嵌合され、チューブ本体５１に対して把持部５２が着脱自在に連結されている。なお、挿入部１２は、把持部５２の基端開口部５２Ａからチューブ本体５１に向けて挿入される。

図１の如くチューブ本体５１の基端側には、バルーン送気口５４が設けられる。バルーン送気口５４には、内径１ｍｍ程度のエア供給チューブ５６が接続され、このチューブ５６は、チューブ本体５１の外周面に接着されて、図５の如くチューブ本体５１の先端部まで延設されている。

チューブ本体５１の先端部５８は、腸壁の巻き込み等を防止するために先細形状に形成される。また、チューブ本体５１の先端部５８の基端側には、ゴム等の弾性体からなる第２のバルーン６０が装着されている。第２のバルーン６０は、チューブ本体５１が貫通した状態に装着されており、中央の膨出部６０ｃと、その両端の取付部６０ａ、６０ｂとから構成されている。先端側の取付部６０ａは、膨出部６０ｃの内部に折り返され、その折り返された取付部６０ａはＸ線造影糸６２が巻回されてチューブ本体５１に固定されている。基端側の取付部６０ｂは、第２のバルーン６０の外側に配置され、糸６４が巻回されてチューブ本体５１に固定されている。

膨出部６０ｃは、自然状態（膨張も収縮もしていない状態）で略球状に形成され、その大きさは、第１のバルーン３０の自然状態（膨張も収縮もしていない状態）での大きさよりも大きく形成されている。したがって、第１のバルーン３０と第２のバルーン６０に同圧でエアを送気すると、第２のバルーン６０の膨出部６０ｃの外径は、第１のバルーン３０の膨出部３０ｃの外径よりも大きくなる。例えば、第１のバルーン３０の外径がφ２５ｍｍであった際に第２のバルーン６０の外径は、φ５０ｍｍになるように構成されている。

前述したチューブ５６は、膨出部６０ｃの内部において開口され、空気供給吸引口５７が形成されている。したがって、バルーン送気口５４からエアを送気すると、空気供給吸引口５７からエアが吹き出されて膨出部６０ｃが膨張される。また、バルーン送気口５４からエアを吸引すると、空気供給吸引口５７からエアが吸引され、第２のバルーン６０が収縮される。

ところで、第１のバルーン３０の膨出部３０ｃには、電波を放射するアンテナ（第１の被認識体）１５２が取り付けられ、また、第２のバルーン６０の膨出部６０ｃには、電波を放射するアンテナ（第２の被認識体）１５４が取り付けられている。

アンテナ１５２は、図４に示すように第１のバルーン３０内に配設された信号線１５６の一端に接続され、信号線１５６の他端は、第１のバルーン３０の取付部３０ｂに接着されたコネクタ１５８に接続されている。このコネクタ１５８は、第１のバルーン３０の装着時に図１に示した挿入部１２側のコネクタ１６０に接触するように装着される。コネクタ１６０は、挿入部１２内に配設された信号線１６２の一端に接続され、この信号線１６２は、手元操作部１４から外部に延設されて電波発振器１５０に接続されている。

アンテナ１５４は、図１に示すように第２のバルーン６０からチューブ本体５１及び把持部５２を介して配線された信号線１６４の一端に接続され、信号線１６４の他端は、オーバーチューブ５０から外部に延設されて電波発振器１５０に接続されている。

電波発振器１５０は、トランジスタ、真空管等の増幅素子を用いた正帰還回路を有する既知の電波発生装置であり、信号線１６２、１５６を介してアンテナ１５２に、そして信号線１６４を介してアンテナ１５４に異なる周波数の高周波エネルギを供給することにより、電波の周波数帯域において異なる周波数の電波をアンテナ１５２、１５４から放射させるものである。

アンテナ１５２、１５４から放射された電波は、図２に示したコンピュータ２００の電波受信アンテナ（認識手段）２０２によって受信される。電波受信アンテナ２０２は、施術台２０４に設置されたＬ字状アーム２０６に受信部を下方に向けて設置される。また、この受信部は指向性を有し、電波の強い方向を探すことができる。これにより、電波受信アンテナ２０２は、電波発振源であるアンテナ１５２、１５４が位置する方向を探すことができる。なお、電波受信アンテナ２０２を施術台２０４の上方において移動させることにより、電波の強い方向を探すようにしてもよい。また、電波受信アンテナ２０２には検波器２０８が設けられ、電波受信アンテナ２０２によって受信されたアンテナ１５２、１５４からの電波が検波器２０８によって増幅されて検波されている。

アンテナ１５２、１５４が位置する方向を示す信号は、アーム２０６に設置された送信アンテナ２１０から送信されてコンピュータ本体２１２の受信アンテナ２１４を介してコンピュータ本体２１２に取り込まれる。

コンピュータ本体２１２には、施術台２０４の座標が予め記憶されるとともに、施術台２０４に寝かされる患者２１６の寝状態の位置を輪郭線で示すための多数の座標位置が予め記憶されている。この輪郭線は、施術台２０４に描かれており、輪郭線に沿って患者２１６が寝かされる。また、前記座標位置は、モニタ（表示手段）２１８に表示されている施術台２０４の座標画面に輪郭画像２２０として表示される。また、コンピュータ本体２１２は、取り込んだ前記アンテナ１５２、１５４が位置する方向を示す信号に基づき、その方向に対応する施術台２０４上の座標位置を算出し、これをモニタ２１８に点画像２２２、２２４として表示する。これにより、モニタ２１８には輪郭画像２２０内に点画像２２２、２２４が表示されるので、この画像を術者が見ることにより、体腔内における第１のバルーン３０及び第２のバルーン６０の位置を確認することができる。なお、モニタ２１８には、点画像２２２が第１のバルーン３０に対応し、点画像２２４が第２のバルーン６０に対応することが文字又は図形により表示されている。

一方、図１のバルーン制御装置１００は、第１のバルーン３０にエア等の流体を供給・吸引するとともに、第２のバルーン６０にエア等の流体を供給・吸引する装置である。バルーン制御装置１００は、不図示のポンプやシーケンサ等を備えた装置本体１０２と、リモートコントロール用のハンドスイッチ１０４とから構成される。

装置本体１０２の前面パネルには、電源スイッチＳＷ１、停止スイッチＳＷ２、第１のバルーン３０用の圧力計１０６、第２のバルーン６０用の圧力計１０８が設けられる。また、装置本体１０２の前面パネルには、第１のバルーン３０へのエア供給・吸引を行うチューブ１１０、及び第２のバルーン６０へのエア供給・吸引を行うチューブ１２０が取り付けられる。各チューブ１１０、１２０の途中にはそれぞれ、第１のバルーン３０、第２のバルーン６０が破損した時に、第１のバルーン３０、第２のバルーン６０から逆流してきた体液を溜めるための液溜めタンク１３０、１４０が設けられる。

一方、ハンドスイッチ１０４には、装置本体１０２側の停止スイッチＳＷ２と同様の停止スイッチＳＷ３、第１のバルーン３０の加圧／減圧を指示するＯＮ／ＯＦＦスイッチＳＷ４、第１のバルーン３０の圧力を保持するためのポーズスイッチＳＷ５、第２のバルーン６０の加圧／減圧を指示するＯＮ／ＯＦＦスイッチＳＷ６、及び第２のバルーン６０の圧力を保持するためのポーズスイッチＳＷ７が設けられている。このハンドスイッチ１０４は、ケーブル１５０を介して装置本体１０２に電気的に接続されている。

このように構成されたバルーン制御装置１００は、第１のバルーン３０及び第２のバルーン６０にエアを供給して膨張させるとともに、そのエア圧を一定値に制御して第１のバルーン３０及び第２のバルーン６０を膨張した状態に保持する。また、第１のバルーン３０及び第２のバルーン６０からエアを吸引して収縮させるとともに、そのエア圧を一定値に制御して第１のバルーン３０及び第２のバルーン６０を収縮した状態に保持する。

次に、図２に示した患者２１６に対して行う内視鏡装置の操作方法の一例について図６（ａ）〜（ｈ）を参照しながら説明する。なお、図２の患者２１６は施術台２０４に描かれた輪郭線（不図示）に沿って寝かされているものとする。

まず、図６（ａ）に示すように、オーバーチューブ５０を挿入部１２に被せた状態で、挿入部１２を腸管（例えば十二指腸下行脚）７０内に挿入する。このとき、第１のバルーン３０及び第２のバルーン６０を収縮させておく。

次に、図６（ｂ）に示すように、オーバーチューブ５０の先端部５８が腸管７０の屈曲部まで挿入された状態で、第２のバルーン６０にエアを供給して膨張させる。これにより、第２のバルーン６０が腸管７０に係止され、オーバーチューブ５０の先端部５８が腸管７０に固定される。

次に、図６（ｃ）に示すように、内視鏡１０の挿入部１２のみを腸管７０の深部に挿入する。そして、図６（ｄ）に示すように、第１のバルーン３０にエアを供給して膨張させる。これにより、第１のバルーン３０が腸管７０に固定される。その際、第１のバルーン３０は、膨張時の大きさが第２のバルーン６０よりも小さいので、腸管７０にかかる負担が小さく、腸管７０の損傷を防止できる。

次いで、第２のバルーン６０からエアを吸引して第２のバルーン６０を収縮させた後、図６（ｅ）に示すように、オーバーチューブ５０を押し込み、挿入部１２に沿わせて挿入する。そして、オーバーチューブ５０の先端部を第１のバルーン３０の近傍まで押し込んだ後、図６（ｆ）に示すように、第２のバルーン６０にエアを供給して膨張させる。これにより、第２のバルーン６０が腸管７０に固定される。すなわち、腸管７０が第２のバルーン６０によって把持される。

次に、図６（ｇ）に示すように、オーバーチューブ５０を手繰り寄せる。これにより、腸管７０が略真っ直ぐに収縮していき、オーバーチューブ５０の余分な撓みや屈曲は無くなる。なお、オーバーチューブ５０を手繰り寄せる際、腸管７０には第１のバルーン３０と第２のバルーン６０の両方が係止しているが、第１のバルーン３０の摩擦抵抗は第２のバルーン６０の摩擦抵抗よりも小さいため、第１のバルーン３０と第２のバルーン６０が相対的に離れるように動いても、摩擦抵抗の小さい第１のバルーン３０が腸管７０に対して摺動する。したがって、腸管７０が両方のバルーン３０、６０によって引っ張られて損傷することはない。

次いで、図６（ｈ）に示すように、第１のバルーン３０からエアを吸引して第１チューブ３０を収縮させる。そして、挿入部１２の先端硬質部３６を可能な限り腸管７０の深部に挿入する。すなわち、図６（ｃ）に示した挿入操作を再度行う。これにより、挿入部１２の先端硬質部３６を腸管７０の深部に挿入することができる。挿入部１２をさらに深部に挿入する場合には、図６（ｄ）に示したような固定操作を行った後、図６（ｅ）に示したような押し込み操作を行い、さらに図６（ｆ）に示したような把持操作、図６（ｇ）に示したような手繰り寄せ操作、図６（ｈ）に示したような挿入操作を順に繰り返し行えばよい。これにより、挿入部１２を腸管７０の深部にさらに挿入することができる。

このような内視鏡装置の操作時において、第１のバルーン３０及び第２のバルーン６０の位置は、第１のバルーンのアンテナ１５２及び第２のバルーン６０のアンテナ１５４から放射されている電波に基づき、図２に示したコンピュータ２００のモニタ２１８に点画像２２２、２２４として表示されている。これにより、術者は、体腔内において第１のバルーン３０及び第２のバルーン６０の位置を確認することができ、この点画像２２２、２２４を見ながら操作及び施術を行うことができる。

したがって、実施の形態の内視鏡システムによれば、Ｘ線を使用することなく第１のバルーン３０及び第２のバルーン６０の体腔内における位置を確認することができる。

なお、実施の形態の内視鏡システムでは、信号として電波を使用した例を説明したが、超音波を使用してもよい。この場合、第１のバルーン３０及び第２のバルーン６０に超音波振動子を取り付け、両者の周波数を変えることによって、第１のバルーン３０及び第２のバルーン６０を判別することができる。また、電波や超音波の信号放射手段に代えて磁界を発生させる磁界発生手段を第１のバルーン及び第２のバルーンに設けるとともに磁界検出器を設け、各々の磁界発生手段で発生する磁界の強さを変えることによっても、第１のバルーン３０及び第２のバルーン６０を判別することができる。更にまた、鉄片等の被認識体を第１のバルーン、第２のバルーンに取り付けることにより、ＭＲＩ方式で第１のバルーン、第２のバルーンを容易に認識することができる。

図７は、内視鏡挿入部１２及びオーバーチューブ５０に電波発振源を取り付けた要部側面図である。同図によれば、内視鏡挿入部１２の先端硬質部３６から図１の手元操作部１４にかけて、図７の如く複数の電波発振源２３０Ａ、２３０Ｂ、２３０Ｃ、…が等間隔に取り付けられ、また、オーバーチューブ５０のチューブ本体５１の先端部５８から図１の把持部５２にかけて、図７の如く複数の電波発振源２４０Ａ、２４０Ｂ、２４０Ｃ、…が等間隔に取り付けられている。これらの電波発振源２３０Ａ、２３０Ｂ、２３０Ｃ、…、２４０Ａ、２４０Ｂ、２４０Ｃ、…から放射される電波の周波数は変えられており、電波発振源２３０Ａ、２３０Ｂ、２３０Ｃ、…、２４０Ａ、２４０Ｂ、２４０Ｃ、…の位置を図２に示したモニタ２１８に点画像として表示させることにより、内視鏡挿入部１２及びオーバーチューブ５０の体腔内における位置、及びその状態（真っ直ぐであるか湾曲しているか）を目視にて確認することができる。

本発明の実施の形態に係る内視鏡システムのシステム構成図 施術室における内視鏡システムの構成図 内視鏡挿入部の先端部を示す斜視図 第１のバルーンを装着した挿入部の先端部分を示す斜視図 挿入部を挿通させたオーバーチューブの側断面図 図１に示した内視鏡装置の操作方法を示す説明図 内視鏡挿入部及びオーバーチューブに電波発振源を取り付けた要部側断面図

符号の説明

１０…内視鏡、１２…挿入部、１４…手元操作部、２６…バルーン送気口、２８…空気供給吸引口、３０…第１のバルーン、３６…先端硬質部、５０…オーバーチューブ、５１…チューブ本体、５２…把持部、５８…先端部、６０…第２のバルーン、１００…バルーン制御装置、１０２…装置本体、１０４…ハンドスイッチ、１５０…電波発振器、１５２、１５４…アンテナ、２００…コンピュータ、２０２…電波受信アンテナ、２１２…コンピュータ本体、２１８…モニタ、２２０…輪郭画像、２２２、２２４…点画像

Claims (2)

1. 第１のバルーンが挿入部の先端部に取り付けられた内視鏡と、
   第２のバルーンが先端部に取り付けられるとともに前記内視鏡の前記挿入部が挿入されて該挿入部の体腔内への挿入を補助するオーバーチューブと、
   前記第１のバルーンに取り付けられた第１の被認識体と、
   前記第２のバルーンに取り付けられた第２の被認識体と、
   前記第１の被認識体及び第２の被認識体を認識する認識手段、該認識手段で認識した第１の被認識体及び第２の被認識体の位置を画像表示する表示手段を有する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする内視鏡システム。
2. 前記第１の被認識体及び第２の被認識体は、電波を放射する被認識体、超音波を放射する被認識体、又は磁界を発生させる被認識体であることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。

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