JP2009050557A - Rotary and self-traveling endoscope system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、外周側の少なくとも一部に螺旋突起を有する回転筒体を挿入部に備えた回転自走式内視鏡システムに関する。 The present invention relates to a rotary self-propelled endoscope system including a rotary cylinder having a spiral projection on at least a part of an outer peripheral side in an insertion portion.
内視鏡は、医療等の分野において、管腔内等の直接目視することができない部位を観察するために広く用いられている。こうした内視鏡は、一般に細長の挿入部を備えて構成されており、使用者の手技により被検体内へ挿入されていた。 Endoscopes are widely used in the field of medicine and the like for observing a site that cannot be directly observed, such as in a lumen. Such an endoscope is generally configured with an elongated insertion portion, and is inserted into a subject by a user's procedure.
これに対して、近年、自己の推進力により挿入されるようになされた内視鏡（自己推進式内視鏡）が研究されている。このような内視鏡には種々のタイプのものがあるが、一例を挙げれば、経肛門により大腸内へ挿入を行うようになされた内視鏡において、挿入部の外周側に、螺旋形状部を備えた軸周りに回動可能な回転筒体を設けて、該回転筒体を回転させることにより、体腔内への挿入を自動的に行うことができるようにした回転自走式内視鏡システムがある。 On the other hand, in recent years, an endoscope (self-propelled endoscope) that is inserted by its own propulsive force has been studied. There are various types of such endoscopes. For example, in an endoscope that is designed to be inserted into the large intestine by the transanus, on the outer peripheral side of the insertion portion, a spiral-shaped portion is provided. A rotating self-propelled endoscope that is provided with a rotatable cylinder that can be rotated around an axis and that can be automatically inserted into a body cavity by rotating the rotating cylinder. There is a system.
このような従来の回転自走式内視鏡システムと同様の構成を有する検査装置として、例えば、特許文献１に提案されている管内検査装置があげられる。特許文献１に提案されている管内検査装置は、表面に螺旋状の凸部が設けられた挿入部を一方向に回転することにより、検査対象の管内に挿入している。
特許文献１に記載された提案では、挿入部を常に一方向に回転させ続け、螺旋状の凸部が回転することにより検査対象の管の内壁から推進力を得て、挿入部を管内に挿入させていた。しかしながら、検査対象が、特許文献１に記載されているような硬質なパイプでなく、例えばS字結腸のように可動性に富んでいる腸管である場合、特許文献１に提案されているように、挿入部を常に一方向に回転させ続けると、回転による弾性エネルギーが蓄積された腸管に力が加えられ、腸管が動かされてしまうことがあった。 In the proposal described in Patent Document 1, the insertion portion is continuously rotated in one direction, and the spiral projection is rotated to obtain a driving force from the inner wall of the tube to be inspected, and the insertion portion is inserted into the tube. I was letting. However, when the inspection target is not a rigid pipe as described in Patent Document 1, but is an intestinal tract having high mobility such as a sigmoid colon, as proposed in Patent Document 1 If the insertion portion is continuously rotated in one direction, a force is applied to the intestinal tract in which elastic energy by rotation is accumulated, and the intestinal tract may be moved.
腸管に弾性エネルギーを蓄積させず、負担をかけないためには、挿入部をこまめに正転・逆転を繰り返す必要が生じる。しかしながら、正転・逆転を繰り返す場合、逆回転時には挿入方向と反対の推進力（以下、逆行推進力と示す）が発生してしまう。この逆行推進力によって、逆回転時には正回転時と同じ速度で挿入部が腸管から抜去られてしまうため、挿入部の挿入速度が遅くなり、検査時間が長くなってしまうという問題があった。 In order not to accumulate elastic energy in the intestinal tract and not to apply a burden, it is necessary to repeat forward and reverse rotation frequently in the insertion portion. However, when forward and reverse rotation is repeated, a propulsive force opposite to the insertion direction (hereinafter referred to as a retrograde propulsive force) is generated during reverse rotation. Due to this retrograde propulsion force, the insertion portion is removed from the intestinal tract at the same speed as in the forward rotation at the time of reverse rotation, so that there has been a problem that the insertion speed of the insertion portion becomes slow and the examination time becomes long.
本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、腸管が動かされないようにし、かつ、検査時間を短縮することができる回転自走式内視鏡システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a rotary self-propelled endoscope system that prevents the intestinal tract from being moved and shortens the examination time.
本発明の一形態に係る回転自走式内視鏡システムは、外周側の少なくとも一部に螺旋突起を有する回転筒体を備えた挿入部と、前記回転筒体を前記挿入部の挿入軸周りに回転させるための回転駆動部と、前記回転筒体の回転方向と回転速度と回転時間とを制御する駆動制御部と、前記回転筒体の前記挿入軸方向への進行力を調整する進行力調整部と、を備えたことを特徴とする。 A rotary self-propelled endoscope system according to an aspect of the present invention includes an insertion portion including a rotary cylinder having a spiral protrusion on at least a part of an outer peripheral side, and the rotary cylinder around an insertion axis of the insertion portion. A rotation drive unit for rotating the rotary cylinder, a drive control unit for controlling a rotation direction, a rotation speed, and a rotation time of the rotating cylinder, and a traveling force for adjusting the advancing force of the rotating cylinder in the insertion axis direction And an adjustment unit.
腸管が動かされないようにし、かつ、検査時間を短縮することができる回転自走式内視鏡システムを提供することができる。 It is possible to provide a rotating self-propelled endoscope system capable of preventing the intestinal tract from being moved and reducing the examination time.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
（第１の実施の形態）
まず、図１を参照して、回転自走式内視鏡システムの構成を説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係わる回転自走式内視鏡システム１の構成を説明する概略図である。
(First embodiment)
First, the configuration of the rotary self-propelled endoscope system will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the configuration of a rotary self-propelled endoscope system 1 according to the first embodiment of the present invention.
この回転自走式内視鏡システム（以下では適宜、単に内視鏡システムと略称する。）１は、回転自走式内視鏡（以下では適宜、単に内視鏡と略称する。）２と、制御装置３と、モニタ４と、フットスイッチ５と、プリンタ６と、を備えている。
This rotary self-propelled endoscope system (hereinafter simply referred to as an endoscope system as appropriate) 1 is a rotary self-propelled endoscope (hereinafter simply referred to as an endoscope as appropriate) 2. , A
内視鏡２は、手元側の操作部１１から細長の挿入部１２を延設している。この挿入部１２は、被検体内に実際に挿入され得る挿入部本体１３と、この挿入部本体１３をサポートするための後述するようなその他の各部と、を含んで構成されている。そして、挿入部１２は、操作部１１に対して着脱自在となっていて、例えば、１回の使用毎に廃棄されるようなディスポーザブルなものとして構成されている。
In the
挿入部本体１３の外周側には、外周面に螺旋状凸部が形成された回転筒体１４が、挿入軸周りに回動可能となるように設けられている。
On the outer peripheral side of the insertion portion
挿入部本体１３におけるこの回転筒体１４の先端側には、自在に湾曲可能な湾曲部１５が設けられていて、回転筒体１４の先端がこの湾曲部１５の基端側の当付部に当接して、回転により発生した推進力を伝達するようになっている。
A
この湾曲部１５に連設された挿入部本体１３の最先端側には、先端硬性部１６が設けられている。この先端硬性部１６には、撮像／照明部や、送気ノズル、送水ノズル、吸引口などが配設されている。
A distal end
このような挿入部本体１３は、未使用時および使用終了後に、その大部分が挿入部１２を構成する収納ケース１７内に収納されるようになっている。この収納ケース１７は、例えば平板に近い直方体形状の箱体をなしており、何れの主面を天地として載置することも可能となっていて、各主面の四隅には載置用の脚部１７ａが設けられている。この収納ケース１７は、内側の高さが、回転筒体１４の直径よりもやや大きく、回転筒体１４の直径の２倍よりも小さくなるように構成されている。これにより、収納ケース１７は、回転筒体１４に加わる回転力によって挿入部本体１３が捻れてのたうつのを防止するようになっている。すなわち、挿入部本体１３が捻れてのたうつと、回転力が捻れに費やされてしまい、推進されるための力として十分に伝達されなくなってしまうためである。
Most of the insertion portion
同様の理由により、収納ケース１７と操作部１１との間は挿入部１２を構成する操作部側案内管１８により、収納ケース１７から先端側の所定長さ分は挿入部１２を構成する先端側案内管１９により、それぞれ捻れてのたうつのを防止されながら、保護されるようになっている。
For the same reason, the operation portion
先端側案内管１９よりもさらに先端側には、挿入部本体１３の外周に遊嵌されるように、被検体内へ挿入する際に用いられる挿入補助具２０が設けられている。なお、挿入補助具２０の内部には、抵抗力発生機構が設けられている。抵抗力発生機構の構成は、後に詳述する。この回転自走式内視鏡システム１は、例えば、経肛門により大腸等へ内視鏡２を自動挿入する際に用いることが考えられるが、挿入補助具２０は、このときに肛門部を保護しながら挿入を円滑に行うことができるようにするためのものである。
An
また、挿入部１２の手元側には、操作部１１の後述するモータボックス３２と接続するためのコネクタ部２１が設けられている。
Further, a
一方、操作部１１は、各種の操作釦等が頭部３１ａに設けられたグリップ部３１と、このグリップ部３１の先端側に連設されたモータボックス３２と、を有している。
On the other hand, the
モータボックス３２は、回転筒体１４を駆動するための回転駆動部としてのモータ８１（図２参照）を内蔵するものであり、上述した湾曲部１５を湾曲させるための図示しない湾曲ワイヤも、このモータボックス３２とコネクタ部２１との接続を介して、湾曲ノブ側の駆動機構へ接続されるようになっている。
The
その他、撮像／照明部への信号線等も、このモータボックス３２とコネクタ部２１との接続を介して、制御装置３側への信号線と電気的に接続されるようになっている。
In addition, the signal line to the imaging / illuminating unit is also electrically connected to the signal line to the
掌で把持するためのグリップ部３１の頭部３１ａには、送気や送水を行うための送気／送水ボタン３３、吸引を行うための吸引ボタン３４、静止画像を撮像するための撮像ボタン３５、観察画像中における上（Ｕ）または下（Ｄ）方向へ上述した湾曲部１５を湾曲させるためのＵ／Ｄ用湾曲ノブ３６、観察画像中における右（Ｒ）または左（Ｌ）方向へ該湾曲部１５を湾曲させるためのＲ／Ｌ用湾曲ノブ３７、回転筒体１４の前進／停止／後退を操作するための回転操作レバー３８などが設けられている。
On the
このグリップ部３１の頭部３１ａからは、撮像／照明部と制御装置３との信号の伝達を行うための電気ケーブル３９が延設されており、その先端側に設けられたコネクタ３９ａが、制御装置３のコネクタ受けに接続されるようになっている。
An
また、挿入部１２の手元側のコネクタ部２１からは、挿入部本体１３内に配設されている送気チューブ４１、送水チューブ４２、吸引チューブ４３が延出されており、これらのチューブの基端側にコネクタ４４が設けられている。
Further, an
このコネクタ４４は、送気中継チューブ４６、送水中継チューブ４７、吸引中継チューブ４８の先端側に設けられたコネクタ４５と着脱可能に接続されるようになっており、接続時には、送気チューブ４１と送気中継チューブ４６とが、送水チューブ４２と送水中継チューブ４７とが、吸引チューブ４３と吸引中継チューブ４８とが、それぞれ連通される。
The
なお、上述したような送気チューブ４１，送水チューブ４２，吸引チューブ４３、および送気中継チューブ４６、送水中継チューブ４７、吸引中継チューブ４８も、ディスポーザブルな挿入部１２の一部である。
Note that the
これらの送気中継チューブ４６、送水中継チューブ４７、および吸引中継チューブ４８は、電気ケーブル３９に対して、１つまたは複数（図１に示す例では３つ）の仮固定具５１を用いて着脱可能に固定されるようになっている。そして、送気中継チューブ４６、送水中継チューブ４７、および吸引中継チューブ４８が、電気ケーブル３９に対して固定されることにより、各々が垂れ下がる等がなくなって、内視鏡２の取り回しが容易になる。
The air
上述したような各中継チューブ４６〜４８は、基端側を制御装置３に接続されるようになっている。ここに、制御装置３は、撮像／照明部の制御や、送気／送水／吸引の制御、駆動制御部としてモータ８１の制御などを行うためのものであり、側面部に、送気／送水に用いられる送水タンク５３が取り付けられるようになっている。
Each of the
より詳しくは、吸引中継チューブ４８は、基端側が制御装置３の挿入部側吸引接続部６６に接続されるようになっている。なお、この挿入部側吸引接続部６６は、制御装置３の表面に固定された挿入部側吸引接続部保持部材６５に対して着脱可能に取り付けられている。また、送気中継チューブ４６および送水中継チューブ４７の基端側には送気送水口金４９が設けられており、この送気送水口金４９が、送気送水コネクタ５２を介して、制御装置３に設けられた送気送水コネクタ接続部６７に接続されるようになっている。ここに、送気送水コネクタ５２は、送気送水コネクタ接続部６７に接続されるものであって、さらに、上述した送気送水口金４９と、送水タンク５３から延設される送水管５４と、を接続するためのものであり、単独の部材として構成されている。
More specifically, the
上述した挿入部側吸引接続部６６は、挿入部側吸引チューブ６８の一端側に設けられている。この挿入部側吸引チューブ６８は、制御装置３の正面に設けられたピンチバルブ６９に挟み込まれた後に、分岐部７１に接続されている。この分岐部７１からは、リーク側チューブ７２が分岐されており、このリーク側チューブ７２は、先端に設けられた接続部７３を介して、制御装置３内のリーク管路へ接続されている。
The insertion portion side
上述した挿入部側吸引接続部６６、挿入部側吸引チューブ６８、分岐部７１、リーク側チューブ７２、接続部７３は、予め組み立てられた一体的な部材として構成されており、これらの内の分岐部７１が、制御装置３に設けられた係止部７５に係止され、着脱可能に固定されるようになっている。
The insertion portion side
そして、分岐部７１には吸引器接続口金が設けられており、吸引器７から延設される吸引器側吸引チューブ７ａの先端が接続されるようになっている。この吸引器７は、例えば病院等に備え付けのものを用いることが可能である。ただし、回転自走式内視鏡システム１自体に、システム構成の一部として吸引器７を設けるようにしてももちろん構わない。
The
制御装置３には、電源スイッチ６１や、電源状態を表示するＬＥＤ６２、各種の操作等を行うためのフロントパネル６３などが設けられている。ここに、フロントパネル６３は、スタンバイスイッチや回転筒体１４の回転を制御するためのスイッチ等を含んで構成されている。
The
フットスイッチ５は、制御装置３に着脱可能に接続されるようになっており、回転筒体１４を前進させるための前進ボタン５ａと、回転筒体１４を後退させるための後退ボタン５ｂと、を有して構成されている。なお、ここではフットスイッチ５を、回転筒体１４の回転を制御するために用いているが、その他の用途に利用するようにしても構わない。
The foot switch 5 is detachably connected to the
このようにして、回転筒体１４は、操作部１１の回転操作レバー３８、フットスイッチ５、制御装置３の何れを用いることによっても、回転状態を操作することが可能となっている。
In this way, the rotating
モニタ４は、制御装置３に着脱可能に接続されており、撮像／照明部により撮像されているモニタ画像を表示するとともに、回転筒体１４の回転状態、回転筒体１４の回転に要するトルクの状態、など、各種の情報も表示するようになっている。
The
プリンタ６は、制御装置３に着脱可能に接続されるようになっており、内視鏡２の撮像ボタン３５が押圧されたときに、制御装置３の制御に基づいて、静止画像をプリントアウトするようになっている。
The
次に、図２を参照して、回転自走式内視鏡２における回転筒体１４の駆動機構の構成に
ついて説明する。図２は、回転自走式内視鏡２における回転筒体１４の駆動機構の構成を示す図である。
Next, the configuration of the drive mechanism of the
操作部１１のモータボックス３２内には、回転駆動部としてのモータ８１が内蔵されている。このモータ８１は、例えば、正転駆動および逆転駆動が可能なものとなっている。そして、このモータ８１の単位時間当たりの回転数は、該モータ８１に付随して配設された回転検出手段たる回転検出部８２により検出されるようになっている。
A
モータ８１から発生された回転駆動力は、減速機８３を介して減速された後に、第１プーリ８４に伝達されるようになっている。この第１プーリ８４にはベルト８５が掛けられており、該ベルト８５はさらに第２プーリ８６に掛けられている。こうして、第１プーリ８４の駆動力は、ベルト８５を介して第２プーリ８６に伝達されるようになっている。
The rotational driving force generated from the
この第２プーリ８６は、回転伝達部材８７を介して回転筒体１４と回動一体となるように構成されている。従って、第２プーリ８６に伝達された回転駆動力により、回転筒体１４が挿入部本体１３の挿入軸周りに回転されるようになっている。ただし、回転されるのは回転筒体１４のみであり、回転筒体１４の内部に位置する挿入部本体１３の内蔵物（撮像／照明部への信号線や、送気チューブ４１、送水チューブ４２、吸引チューブ４３など）は回転の影響を受けることはない。
The second pulley 86 is configured to rotate integrally with the
なお、この図２に示す例では、ベルト８５およびプーリ８４，８６を用いて、モータ８
１の駆動力を回転筒体１４へ伝達するようにしているが、例えば、図３に示すように構成
しても良い。図３は回転自走式内視鏡２における回転筒体１４の駆動機構の構成の他の例を示す図である。
In the example shown in FIG. 2, the belt 8 and pulleys 84 and 86 are used to drive the motor 8.
1 is transmitted to the
この図３に示す例では、モータ８１から発生された回転駆動力は、減速機８３を介して減速された後に、第１ギヤ８４Ａに伝達されるようになっている。この第１ギヤ８４Ａは第２ギヤ８６Ａに噛合しており、この第２ギヤ８６Ａは、回転伝達部材８７を介して回転筒体１４と回動一体となるように構成されている。
In the example shown in FIG. 3, the rotational driving force generated from the
さらに、これら図２や図３に示したような例に限らず、その他の種々の駆動機構を用いて、モータ８１の駆動力を回転筒体１４へ伝達することが可能である。加えて、これら図２や図３に示したような例においては、モータ８１からの駆動力を、回転筒体１４の手元側端から伝達するようにしていたが、これに限らず、回転筒体１４の何れか一の部分（あるいは全部）において伝達するようにすれば良い。従って、駆動力の伝達を行う一の部分は、回転筒体１４の基端側であっても先端側であっても途中であっても構わない。
Furthermore, the driving force of the
回転筒体１４は、例えば、金属素線を螺旋状に巻回し、結果的に外周面に螺旋状凸部が形成されるようにした部材である。より具体的には、金属素線は、ステンレス等の金属でなる細長の平板である。そして、この金属素線を、長手方向に垂直な断面が略Ｓ字状をなすように形成する。その後、断面略Ｓ字状の金属素線を、隣接するピッチの辺縁同士が係合し合うように螺旋状に巻回することにより、総体として細長の管状をなす回転筒体１４を形成したものである。
The rotating
そして、この回転筒体１４が回転すると、外周面の螺旋状凸部が被検体の体腔内壁と当接して推力が発生し、該回転筒体１４自体が挿入方向へ進行しようとする。このとき、回転筒体１４の先端面が、湾曲部１５基端側の突当部に当接して湾曲部１５および先端硬性部１６を押圧し、挿入部本体１３が被検体内へ挿入されるようになっている。
When the
挿入部本体１３の先端部に設けられた湾曲部１５は、さらに先端側に連設される先端硬性部１６を所望の方向へ向けるために、Ｕ／Ｄ（アップ／ダウン）方向、およびＲ／Ｌ（ライト／レフト）方向へ自在に湾曲するための部位である。
The bending
先端硬性部１６には、被検体を撮像するための撮像光学系およびＣＣＤ等の撮像素子（撮像部）と、撮像される被検体を照明するための照明光学系およびＬＥＤ等の光源（照明部）と、を備えた撮像／照明部が配設されている。この先端硬性部１６には、さらに、光学系を洗浄するための送水ノズルと、この送水ノズルによる洗浄後の水滴を吹き飛ばすための送気ノズルと、吸引を行うための吸引口と、が配設されている。送水ノズルは送水チューブ４２に、送気ノズルは送気チューブ４１に、吸引口は吸引チューブ４３に、それぞれ接続されている。
The distal
次に、図４を用いて、挿入補助具２０内部に設けられた、進行力調整部としての抵抗力発生機構の構成について説明する。図４は、挿入補助具２０内部に設けられた抵抗力発生機構の構成を説明する図であり、図４（ａ）は、移動板１５４ａ、１５４ｂの間隔が広くなされた状態を、図４（ｂ）は、移動板１５４ａ、１５４ｂの間隔が狭くなされた状態を示している。
Next, the configuration of a resistance force generating mechanism as a traveling force adjusting unit provided in the
図４（ａ）（ｂ）に示すように、本実施の形態における抵抗力発生機構は、回転弾性体１５１と、回転リング１５２ａ，１５２ｂと、ベアリング１５３ａ，１５３ｂと、移動板１５４ａ，１５４ｂと、アクチュエータ１５５とから構成されている。回転弾性体１５１は、所定の厚みを有する円盤に、その回転軸と同軸に所定の径の孔が設けられた、略ドーナツ状の形状を有している。孔の内径は回転筒体１４の外径よりも大きくなされており、回転弾性体１５１の孔に回転筒体１４が挿通されている。すなわち、回転弾性体１５１の回転軸は、回転筒体１４の回転軸と同軸になるように配置されている。
As shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), the resistance force generation mechanism in the present embodiment includes a rotating
回転リング１５２ａ，１５２ｂは、回転弾性体１５１と同様に、所定の厚みを有する円盤に、その回転軸と同軸に所定の径の孔が設けられた、略ドーナツ状の形状を有している。ただし、回転弾性体１５１は所定の力を加えられると弾性力が働いて厚みが変化するのに対し、回転リング１５２ａ，１５２ｂは剛性体であり、厚みは変化しない点が異なっている。
Similar to the rotating
回転リング１５２ａ，１５２ｂに設けられた孔の内径は、回転筒体１４の外形よりも大きくなされており、回転弾性体１５１に設けられた孔の内径とほぼ同一になされている。また、回転リング１５２ａ，１５２ｂの外径は、（回転弾性体１５１に外部から力が加えられない状態における）回転弾性体１５１の外径よりも大きくなされている。
The inner diameters of the holes provided in the rotating
回転リング１５２ａ，１５２ｂ、及び回転弾性体１５１の回転軸は同軸に配置されており、回転リング１５２ａ，１５２ｂにおけるリング状の面の一面が、それぞれ回転弾性体１５１の先端側の面と基端側の面とに密着されている。すなわち、一対の回転リング１５２ａ，１５２ｂとで回転弾性体１５１を挟み込むように配置されている。従って、回転リング１５２ａ，１５２ｂの孔にも回転筒体１４が挿通されている。
The rotational axes of the rotating
回転リング１５２ａ，１５２ｂは、それぞれベアリング１５３ａ，１５３ｂを介して、一対の移動板１５４ａ，１５４ｂに回動自在に組み付けられている。移動板１５４ａ，１５４ｂは、アクチュエータ１５５に接続されており、アクチュエータ１５５は、図示しない制御装置３に接続されている。すなわち、制御装置３からの制御指示に従って、アクチュエータ１５５が作動することにより、移動板１５４ａと移動板１５４ｂとが回転筒体１４の軸方向に移動し、移動板１５４ａと移動板１５４ｂとの間隔が変更される。
The rotating
移動板１５４ａと移動板１５４ｂとの間隔が広くなされた状態（図４（ａ）に示す状態）では、回転リング１５２ａ，１５２ｂによって、回転弾性体１５１を圧縮する力も伸張する力も働いていない。このような状態では、回転弾性体１５１の孔の内径は、回転筒体１４の外径よりも大きいので、回転弾性体１５１と回転筒体１４とは接触していない。従って、回転弾性体１５１による接触抵抗が生じないため、回転筒体１４は、回転軸方向（被検体に挿入する方向、及び、被検体から抜去る方向）に移動したり、回転軸を中心として回転したり、自由に動作することができる。
In a state where the distance between the moving
一方、制御装置３からの制御指示に従い、移動板１５４ａと移動板１５４ｂとの間隔が狭くなされた状態（図４（ｂ）に示す状態）では、回転リング１５２ａと回転リング１５２ｂとの間隔も同様に狭くなされるため、回転弾性体１５１を回転軸方向に圧縮する力が働く。このような状態では、回転弾性体１５１は回転リング１５２ａ，１５２ｂに押しつぶされるため、中心に設けられた孔の内径が小さくなる。孔の内径が回転筒体１４の外径以下になると、回転弾性体１５１と回転筒体１４とが接触する。
On the other hand, in the state where the distance between the moving
この結果、回転筒体１４は、回転弾性体１５１、及び、回転リング１５２ａ，１５２ｂ、と一体となって動作するため、単独で自由に動作することができなくなる。回転リング１５２ａ，１５２ｂが移動板１５４ａ，１５４ｂに回動自在に組み付けられているので、回転筒体１４は回転軸を中心とする回転動作は、図４（ａ）の状態と同様に、自由に動作することができる。しかしながら、回転リング１５２ａ，１５２ｂ、及び移動板１５４ａ，１５４ｂは、回転筒体１４の回転軸方向には移動しないように固定されているため、回転筒体１４は、回転軸方向への移動動作は制限され、自由に動作することができなくなる。
As a result, the rotating
このように、移動板１５４ａと移動板１５４ｂとの間隔を制御することにより、回転筒体１４の回転軸方向への移動を制御することができる。
In this manner, by controlling the distance between the moving
次に、図５から図９を用いて、モータ８１による回転筒体１４の駆動制御について説明する。図５は、モータ８１により回転筒体１４を駆動する駆動パターンの一例を、波形として示した図である。また、図６から図９は、モータ８１により回転筒体１４を駆動する駆動パターンの別の例を、波形として示した図である。
Next, drive control of the
この図５に示す例においては、正転方向（回転筒体１４を被検体内へ進行させる方向）に所定の回転数で一定時間Δｔ1ａだけモータ８１を回転させ、続いて逆転方向（回転筒体１４を被検体から抜去る方向）に、正転方向の回転数と同じ回転数で一定時間Δｔ２ａ（ただし、Δｔ２ａ＜Δｔ1ａ）だけモータ８１を回転させ、といった動作を繰り返して行う駆動パターンを示している。
In the example shown in FIG. 5, the
回転筒体１４は、上述したように、例えば、金属素線を螺旋状に巻回して構成されている。そして、回転筒体１４の基端側をモータ８１により一定時間Δｔ1ａだけ正転方向に駆動すると、内部には弾性エネルギーが蓄積されると共に、先端側が一定量だけ回転する。続いて、逆転を開始し、回転筒体１４の基端側をモータ８１により一定時間Δｔ２ａだけ逆転方向に駆動すると、正転時に回転筒体１４内に蓄積された弾性エネルギーが開放される
その後は上述と同様に、正転、逆転、のパターンを繰り返して行う。このような繰り返しパターンでモータ８１を駆動させることにより、回転筒体１４に弾性エネルギーを蓄積させることなく、回転筒体１４を被検体内に挿入することができる。
As described above, the rotating
なお、本実施の形態においては、回転筒体１４が正転、逆転を繰り返して行うようモータ８１を駆動させればよく、駆動波形の形状や周期、正転と逆転との間に設ける停止時間などは自由に設定することができる。例えば、上述したような正転、逆転を単純に繰り返す駆動パターンの他に、図６〜図９に示すような駆動パターンを用いることができる。
In the present embodiment, the
図６に示す例においては、正転方向に所定の回転数で一定時間Δｔ１ｂだけモータ８１を回転させた後、一定時間Δｔ２ｂだけモータ８１を停止させる。続いて、逆転方向に正転方向の回転数と同じ回転数で一定時間Δｔ３ｂ（Δｔ３ｂ＜Δｔ１ｂ）だけモータ８１を回転させた後、一定時間Δｔ４ｂだけモータ８１を停止させる。このように、正転、停止、逆転、停止、といった動作を繰り返して行う駆動パターンを用いることもできる。
In the example shown in FIG. 6, after rotating the
図７に示す例においては、正転を開始すると、回転数を徐々に増加させて、所定の回転数に達したところでその回転数を一定時間Δｔ１ｄだけ維持する。続いて、回転数を徐々に減少させ、回転数がゼロになったら逆転方向に回転数を徐々に増加させ、正転方向の回転数と同じ回転数に達したところでその回転数を一定時間Δｔ２ｄ（ただし、Δｔ２ｄ＜Δｔ１ｄ）だけ維持する。このように、駆動波形が台形波になるような駆動パターンを用いることもできる。 In the example shown in FIG. 7, when normal rotation is started, the rotational speed is gradually increased, and when the predetermined rotational speed is reached, the rotational speed is maintained for a fixed time Δt1d. Subsequently, the rotational speed is gradually decreased. When the rotational speed reaches zero, the rotational speed is gradually increased in the reverse direction. When the rotational speed reaches the same rotational speed as that in the forward direction, the rotational speed is reduced for a certain time Δt2d. (However, only Δt2d <Δt1d) is maintained. In this way, a drive pattern in which the drive waveform is a trapezoidal wave can be used.
なお、回転筒体１４が正転と逆転とを規則的に繰り返して行うような駆動パターンであればよく、上述した矩形波や台形波の他、駆動波形が鋸波や正弦波などの駆動パターンを用いることもできる。
It should be noted that the driving pattern may be a driving pattern in which the
図８に示す例においては、正転方向に所定の回転数で一定時間Δｔ１ｅだけモータ８１を回転させ、続いて、逆転方向に正転方向の回転数と異なる回転数（この場合、正転方向の回転数より大きい回転数）で一定時間Δｔ２ｅ（ただし、Δｔ２ｅ＜Δｔ１ｅ）だけモータ８１を回転させる。このように、正転の回転数と逆転の回転数を異なる回転数にして、正転、逆転、正転、逆転の動作を繰り返して行う駆動パターンを用いることもできる。
In the example shown in FIG. 8, the
図９に示す例においては、正転方向に所定の回転数で一定時間Δｔ１ｆだけモータ８１を回転させた後、逆転方向に正転方向の回転数と異なる回転数（この場合、正転方向の回転数より大きい回転数）で一定時間Δｔ２ｆ（ただし、Δｔ２ｆ＜Δｔ１ｆ）だけモータ８１を回転させる。続いて、正転方向に所定の回転数で一定時間Δｔ３ｆ（Δｔ１ｆ＞Δｔ３ｆ）だけモータ８１を回転させた後、逆転方向に所定の回転数で一定時間Δｔ４ｆ（Δｔ２ｆ＞Δｔ４ｆ）だけモータ８１を回転させる。
In the example shown in FIG. 9, after the
このように、正転時間（Δｔ１ｆ、Δｔ３ｆ、…）と逆転時間（Δｔ２ｆ、Δｔ４ｆ…）とを経過時間や回転筒体１４の挿入長さなどに応じて変化させながら、正転、逆転、正転、逆転の動作を繰り返して行う駆動パターンを用いることもできる。なお、ここでは、駆動開始からの時間が長くなるにつれて、正転時間と停止時間との両方を短くするようにしているが、これに限るものではない。また、連続的に駆動周期を変更するようにしているが、段階的に変更するようにしてもよい。
As described above, the forward rotation time (Δt1f, Δt3f,...) And the reverse rotation time (Δt2f, Δt4f...) Are changed according to the elapsed time, the insertion length of the
次に、図４，図１０を用いて、回転筒体１４の駆動パターンに応じた移動板１５４ａ，１５４ｂの間隔の制御について説明する。図１０（ａ）は、モータ８１により回転筒体１４を駆動する駆動パターンの一例を、波形として示した図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の駆動パターンにおける移動板１５４ａ，１５４ｂの間隔の経時変化を示すタイムチャートである。
Next, the control of the distance between the moving
なお、図１０（ａ）に示す駆動パターンは、図５に示す駆動パターンと同様、正転と逆転の回転数が等しく、一定時間の正転時間と一定時間の逆転時間を繰り返し行うパターンを示している。 The drive pattern shown in FIG. 10 (a) shows a pattern in which the forward rotation speed and the reverse rotation speed are the same, and the fixed rotation time and the fixed rotation time are repeated repeatedly, like the drive pattern shown in FIG. ing.
回転筒体１４の正転を開始し、所定の回転数で一定時間Δｔ１ｇだけモータ８１を回転させている間、制御装置３によってアクチュエータ１５５が制御され、移動板１５４ａと移動板１５４ｂとの間隔が広くなされる。（図４（ａ）に示す状態になされる）。この状態においては、回転弾性体１５１の孔の内径は、回転筒体１４の外径よりも大きいので、回転弾性体１５１と回転筒体１４とは接触していない。従って、回転弾性体１５１による接触抵抗が生じないため、回転筒体１４は、回転軸方向（被検体に挿入する方向、及び、被検体から抜去る方向）に移動したり、回転軸を中心として回転したり、自由に動作することができる。
While the forward rotation of the
次に、逆転を開始し、回転筒体１４の基端側をモータ８１により一定時間Δｔ２ｇだけ逆転方向に駆動すると、この間、制御装置３によってアクチュエータ１５５が制御され、移動板１５４ａと移動板１５４ｂとの間隔が狭くなされる。（図４（ｂ）に示す状態になされる）。すると、回転リング１５２ａと回転リング１５２ｂとの間隔も同様に狭くなされるため、回転弾性体１５１を回転軸方向に圧縮する力が働く。このような状態では、回転弾性体１５１は回転リング１５２ａ，１５２ｂに押しつぶされるため、中心に設けられた孔の内径が小さくなる。孔の内径が回転筒体１４の外径以下になると、回転弾性体１５１と回転筒体１４とが接触する。
Next, reverse rotation is started, and when the base end side of the
この結果、回転筒体１４は、回転弾性体１５１、及び、回転リング１５２ａ，１５２ｂ、と一体となって動作するため、単独で自由に動作することができなくなり、回転軸方向への移動動作は制限する力が加わる。螺旋形状になされた回転筒体１４により発生した逆行推進力（回転筒体１４が被検体から抜去られる方向に働く推進力）を、上述の制限力が打ち消すため、逆転時における回転筒体１４の後退力は小さくなる。（すなわち、逆転時には、回転筒体１４が腸壁に対して空回りする。）従って、逆転時における抜去量は正転時における挿入量に比べて小さくなる。
As a result, the rotating
このように、本実施の形態においては、正転と逆転とを繰り返しながら回転筒体１４を被検体に挿入することで、正転時に回転筒体１４に蓄積された弾性エネルギーを逆転時に開放することができるため、腸管を動かさないようにすることができる。また、挿入補助具２０内部に抵抗力発生機構を設けており、逆転時には回転筒体１４に加わる後退力が小さくなるようになされているため、逆転時の抜去量を小さくすることができ、効率的に回転筒体１４を被検体内に挿入することができ、検査時間を短縮することができる。
Thus, in the present embodiment, by inserting the
また、抵抗力発生機構は、従来の挿入補助具２０内部に、回転弾性体１５１と、回転リング１５２ａ，１５２ｂと、ベアリング１５３ａ，１５３ｂと、移動板１５４ａ，１５４ｂと、アクチュエータ１５５とを組み込むだけの簡単かつ単純な構成で実現できるため、単純な構造で安価に製造することができる。
In addition, the resistance force generating mechanism only includes the rotary
更に、回転筒体１４に抵抗力を与える回転弾性体１５１を回転リング１５２ａ，１５２ｂで挟み込む構造を用いることで、逆転時に回転筒体１４が抜去られる方向に動くことを確実に防止することができ、効率的に被検体内に回転筒体１４を挿入することができる。
Furthermore, by using a structure in which the rotating
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態に係わる回転自走式内視鏡システムについて、具体的に説明する。
(Second Embodiment)
Next, a rotary self-propelled endoscope system according to the second embodiment of the present invention will be specifically described.
本実施の形態における回転自走式内視鏡システムの構成は、図１〜図４を用いて説明した第１の実施の形態の回転自走式内視鏡システムと同様であり、また、回転筒体１４の駆動パターンに応じた移動板１５４ａ，１５４ｂの間隔の制御も、図４、図１０を用いて説明した第１の実施の形態の回転自走式内視鏡システムと同様であるため、ここではモータ８１による回転筒体１４の駆動制御についてについてのみ説明し、同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
The configuration of the rotary self-propelled endoscope system according to the present embodiment is the same as that of the rotary self-propelled endoscope system according to the first embodiment described with reference to FIGS. Since the control of the distance between the moving
図５〜図９を用いて説明した、第１の実施の形態の回転筒体１４の駆動制御では、逆転方向に回転筒体１４を回転させる時間Δｔ２ａが、正転方向に回転筒体１４を回転させる時間Δｔ1ａよりも短くなるような駆動パターンを設定している。
In the drive control of the
一方、本実施の形態の回転筒体１４の駆動制御では、図１１に示すように、正転方向に回転筒体１４を回転させる時間Δｔ1ｈと、逆転方向に回転筒体１４を回転させる時間Δｔ２ｈとが等しくなるように駆動パターンを設定する。図１１は、第２の実施の形態における、モータ８１により回転筒体１４を駆動する駆動パターンの一例を、波形として示した図である。
On the other hand, in the drive control of the
すなわち、正転方向に所定の回転数で一定時間Δｔ1ｈだけモータ８１を回転させ、続いて逆転方向に、正転方向の回転数と同じ回転数で一定時間Δｔ２ｇ（ただし、Δｔ２ｈ＝Δｔ1ｈ）だけモータ８１を回転させ、といった動作を繰り返して行う駆動パターンを用いて、回転筒体１４を駆動させる。
That is, the
正転方向に回転筒体１４を回転させる時間と、逆転方向に回転筒体１４を回転させる時間、及び、正転方向の回転数と逆転方向の回転数とを同じ時間に設定することで、正転を開始する時点での回転筒体１４の回転量（位相）と、正転→逆転の１サイクルを終了した時点での回転筒体１４の回転量（位相）とが一致する。
By setting the time for rotating the
このように、本実施の形態においては、正転方向の回転筒体１４の回転量と、逆転方向の回転筒体１４の回転量とを同一に設定して回転筒体１４を駆動しているので、正転→逆転を何ステップ行っても、回転筒体１４の回転を開始させる初期位置からの回転量が一定量以下に抑えることができるため、回転筒体１４に回転による弾性エネルギーが蓄積させることをより確実に防止することができる。
Thus, in the present embodiment, the
また、回転量が常に一体量以下に抑えられるため、例えば、回転筒体１４にチューブや電気ケーブルなどを接続する際に、ある一定量の回転に対して耐性のあるチューブなどで直接接続することができ、スリップリングなどの複雑な構成が不要となるため、構成を簡素化することができる。
In addition, since the rotation amount is always kept below the integral amount, for example, when connecting a tube or an electric cable to the
なお、本実施の形態においては、回転筒体１４の正転方向の回転量と、逆転方向の回転量とが一致するようなステップを繰り返す駆動パターンを設定すればよく、駆動波形の形状や周期、間に停止時間を挿入するなど、自由に設定することができる。
In the present embodiment, it is only necessary to set a drive pattern that repeats steps such that the rotation amount of the
従って、上述したように回転時間と回転数の両方を正転時と逆転時で一定させる他に、例えば、図１２から図１４に示すような駆動パターンを用いることができる。図１２から図１４は、第２の実施の形態における、モータ８１により回転筒体１４を駆動する駆動パターンの別の例を、波形として示した図である。
Accordingly, as described above, in addition to making both the rotation time and the rotation speed constant during forward rotation and reverse rotation, for example, drive patterns as shown in FIGS. 12 to 14 can be used. FIGS. 12 to 14 are diagrams showing waveforms as another example of drive patterns for driving the
図１２に示す例においては、正転方向に所定の回転数で一定時間Δｔ１ｉだけモータ８１を回転させ、続いて、逆転方向に正転方向の回転数と異なる回転数（この場合、正転方向の回転数より大きい回転数）で一定時間Δｔ２ｉ（ただし、Δｔ２ｉ＜Δｔ１ｉ）だけモータ８１を回転させる。このとき、正転方向の回転量と逆転方向の回転量とが一致するように、逆転方向の回転数・回転時間を設定する。
In the example shown in FIG. 12, the
このように、正転方向の回転量と逆転方向の回転量とを一致させれば、正転の回転時間と逆転の回転時間を異なる時間にし、かつ、正転の回転数と逆転の回転数を異なる回転数にして、正転、逆転、正転、逆転の動作を繰り返して行う駆動パターンを用いることもできる。 In this way, if the amount of rotation in the forward direction and the amount of rotation in the reverse direction are matched, the forward rotation time and the reverse rotation time are set to different times, and the normal rotation speed and the reverse rotation speed are It is also possible to use a drive pattern in which the forward rotation, reverse rotation, forward rotation, and reverse rotation operations are repeated with different speeds.
図１３に示す例においては、駆動波形の１ステップを、正転→停止→正転→逆転と、複数の正逆転を組み合わせて形成しており、１ステップの中で、正転量と逆転量とが一致するように正転方向の回転数・回転時間と逆転方向の回転数・回転時間とを設定している。 In the example shown in FIG. 13, one step of the drive waveform is formed by combining forward rotation → stop → forward rotation → reverse rotation and a plurality of forward / reverse rotations, and the forward rotation amount and the reverse rotation amount in one step. The rotational speed / revolution time in the forward rotation direction and the rotational speed / revolution time in the reverse rotation direction are set so that.
すなわち、正転方向に所定の回転数で一定時間Δｔ１ｊだけモータ８１を回転させた後、一定時間Δｔ２ｊだけモータ８１を停止させる。続いて、正転方向に先の正転と同じ回転数で一定時間Δｔ１ｊ´だけモータ８１を回転させた後、逆転方向に正転方向の回転数と同じ回転数で一定時間Δｔ３ｊ（ただし、Δｔ３ｊ＝Δｔ１ｊ＋Δｔ１ｊ´）だけモータ８１を回転させる。
That is, after rotating the
このように駆動パターンを設定することで、駆動パターンの１ステップの中で、正転量（時間Δｔ１ｊにおける正転量と時間Δｔ１ｊ´における正転量との和）と、逆転量（時間Δｔ３ｊにおける逆転量）とを一致させることができる。 By setting the drive pattern in this way, in one step of the drive pattern, the forward rotation amount (the sum of the forward rotation amount at time Δt1j and the forward rotation amount at time Δt1j ′) and the reverse rotation amount (at time Δt3j) The amount of reversal can be matched.
図１４に示す例においては、各ステップの時間を、経過時間や回転筒体１４の挿入長さなどに応じて変化（図１４の場合、減少）させるが、１ステップの中で、正転量と逆転量とが一致するように正転方向の回転数・回転時間と逆転方向の回転数・回転時間とを設定している。
In the example shown in FIG. 14, the time of each step is changed (decreased in the case of FIG. 14) according to the elapsed time, the insertion length of the
すなわち、１ステップ目では、正転方向に所定の回転数で一定時間Δｔ１ｋだけモータ８１を回転させた後、逆転方向に正転方向の回転数と同じ回転数で一定時間Δｔ２ｋ（ただし、Δｔ２ｋ＝Δｔ１ｋ）でモータ８１を回転させる。続く２ステップ目では、正転方向に所定の回転数で一定時間Δｔ３ｋ（ただし、Δｔ３ｋ＜Δｔ１ｋ）だけモータ８１を回転させた後、逆転方向に正転方向の回転数と同じ回転数で一定時間Δｔ４ｋ（ただし、Δｔ４ｋ＝Δｔ３ｋ）でモータ８１を回転させる。
That is, in the first step, the
このように、１ステップの中における正転量と逆転量とを一致させれば、各ステップの時間や回転量をステップ毎に変化させるような駆動パターンを用いることができる。 In this way, if the forward rotation amount and the reverse rotation amount in one step are matched, a drive pattern that changes the time and the rotation amount of each step for each step can be used.
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態に係わる回転自走式内視鏡システムについて、具体的に説明する。
(Third embodiment)
Next, a rotary self-propelled endoscope system according to the third embodiment of the present invention will be specifically described.
本実施の形態における回転自走式内視鏡システムの構成は、挿入補助具２０内部に設けられた抵抗力発生機構の構成を除き、第１，第２の実施の形態の回転自走式内視鏡システムと同様であるため、ここでは抵抗力発生機構についてについてのみ説明し、同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
The configuration of the rotary self-propelled endoscope system according to the present embodiment is the same as that of the first and second embodiments except for the configuration of the resistance force generating mechanism provided inside the
図１５を用いて、挿入補助具２０内部に設けられた抵抗力発生機構の構成について説明する。図１５は、挿入補助具２０内部に設けられた抵抗力発生機構の構成を説明する図であり、図１５（ａ）は、ローラ３０１の回転軸に直交し、回転筒体１４の回転軸を含む面で挿入補助具２０を切断したときの切断面を示す概略図であり、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）の切断面を回転筒体１４の回転軸周りに９０度回転させた切断面を示す概略図である。
With reference to FIG. 15, the configuration of a resistance force generating mechanism provided in the
図１５（ａ）（ｂ）に示すように、本実施の形態における抵抗力発生機構は、１対のローラ３０１と、ローラ３０１を制動させるブレーキ機構３０２とから構成されている。ローラ３０１は、例えばシリコンゴムなどで形成されており、略円柱体の形状を有している。図１５（ｂ）に示すように、ローラ３０１の側面の全体には、回転軸方向に所定の間隔で所定深さの溝が形成されている。なお、各溝は、円柱体の上面端から底面端まで直線的に形成されている。
As shown in FIGS. 15A and 15B, the resistance force generation mechanism in the present embodiment includes a pair of
図１５（ａ）に示すように、１対のローラ３０１は、互いの回転軸が並行になるように配置されている。また、１対のローラ３０１の間に回転筒体１４が挟まれ、かつ、回転筒低１４の表面と回転ローラ３０１の溝が形成された側面とが接触するように、回転ローラ３０１は配置されている。すなわち、回転ローラ３０１は、回転筒体１４に接し、回転筒体１４の回転軸方向に回転するよう配置されている（回転ローラ３０１の回転軸と、回転筒体１４の回転軸とが直交するように配置されている）。
As shown in FIG. 15A, the pair of
従って、回転筒体１４は回転ローラ３０１によって回転動作を阻害されないが、軸方向に移動する（挿入・抜去動作を行う）場合は、回転ローラ３０１との間で抵抗力が発生し、動作に影響を与えるよう構成されている。
Accordingly, the rotating
ブレーキ機構３０２は、例えば、回転するディスク状の部材の円盤状の対向する２つの面に、ゴムなどの弾性部材を押し当てることにより、ディスク状の部材と弾性部材との間に働く摩擦力を利用して制動力を得る、いわゆるディスクブレーキとして構成されている。このように構成することで、ディスク状部材に弾性部材を押し当てる力を調整することにより、制動力を調整することが可能となっている。ディスク状部材に弾性部材が接触しないように調整すれば、制動力をゼロとする、すなわち、ブレーキとして機能させないことも可能である。
For example, the
ブレーキ機構３０２は、一対の回転ローラ３０１のそれぞれと接続されており、ブレーキ機構３０２で発生させた制動力は、回転ローラ３０１に伝わって回転動作を制御するよう構成されている。（制動力が強いほど、回転ローラ３０１の回転動作がしにくくなるように抵抗力が働くようになされている）。また、ブレーキ機構３０２は図示しない制御装置３にも接続されている。すなわち、制御装置３からの制御指示に従って、ブレーキ機構３０２で所定の力の制動力が発生し、その制動力が回転ローラ３０１に伝えられて回転動作が制御されるようになされている。
The
次に、図１６を用いて、回転筒体１４の駆動パターンとブレーキ機構３０２で発生させる制動力との関係について説明する。図１６（ａ）は、モータ８１により回転筒体１４を駆動する駆動パターンの一例を、波形として示した図であり、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）の駆動パターンにおけるブレーキ機構３０２で発生させる制動力の経時変化を示すタイムチャートである。
Next, the relationship between the drive pattern of the
なお、図１６（ａ）に示す駆動パターンは、図１１に示す駆動パターンと同様、正転と逆転の回転量及び回転時間が等しく、一定時間の正転時間と一定時間の逆転時間を繰り返し行うパターンを示している。 Note that the drive pattern shown in FIG. 16A is the same as the drive pattern shown in FIG. 11, and the forward rotation amount and the reverse rotation amount are the same, and the normal rotation time and the reverse rotation time of a certain time are repeated. The pattern is shown.
回転筒体１４の正転を開始し、所定の回転量で一定時間Δｔ１ｌだけモータ８１を回転させている間、制御装置３によってブレーキ機構３０２が制御され、ローラ３０１に制動力を加えずに自由に回転できるようになされる。この状態においては、回転筒体１４はローラ３０１から抵抗力を受けないため、回転軸方向（被検体に挿入する方向、及び、被検体から抜去る方向）に移動したり、回転軸を中心として回転したり、自由に動作することができる。
While the rotating
次に、逆転を開始し、回転筒体１４の基端側をモータ８１により一定時間Δｔ２ｌだけ逆転方向に駆動すると、この間、制御装置３によってブレーキ機構３０２が制御され、ローラ３０１に制動力が加えられる。この状態においては、回転筒体１４はローラ３０１から抵抗力を受けるため、回転軸方向への移動動作は制限する力が加わる。その結果、逆転時における回転筒体１４の後退力は小さくなる。（すなわち、逆転時には、回転筒体１４が腸壁に対して空回りする。）従って、逆転時における抜去量は正転時における挿入量に比べて小さくなる。
Next, reverse rotation is started, and when the base end side of the
このように、本実施の形態においては、正転と逆転とを繰り返しながら回転筒体１４を被検体に挿入することで、正転時に回転筒体１４に蓄積された弾性エネルギーを逆転時に開放することができるため、腸管を動かさないようにすることができる。また、挿入補助具２０内部に抵抗力発生機構を設けており、逆転時には回転筒体１４に加わる後退力が小さくなるようになされているため、逆転時の抜去量を小さくすることができ、効率的に回転筒体１４を被検体内に挿入することができ、検査時間を短縮することができる。
Thus, in the present embodiment, by inserting the
また、ローラ３０１とブレーキ機構３０２とを用いて抵抗力発生機構を構成しているため、回転筒体１４に任意の抵抗力を加えることができ、逆転時における回転筒体１４の抜去量を容易に調整することができる。
In addition, since the resistance force generating mechanism is configured by using the
（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態に係わる回転自走式内視鏡システムについて、具体的に説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a rotary self-propelled endoscope system according to the fourth embodiment of the present invention will be specifically described.
本実施の形態における回転自走式内視鏡システムの構成は、回転筒体１４ａの構成を除き、図１及び図２を用いて説明した第１〜第３の実施の形態の回転自走式内視鏡システムと同様であるため、ここでは回転筒体１４ａの構成についてについてのみ説明し、同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。また、モータ８１による回転筒体１４ａの駆動制御は、第１〜第３の実施の形態における回転筒体１４の駆動制御と同一であるので、説明を省略する。
The configuration of the rotary self-propelled endoscope system in the present embodiment is the rotary self-propelled type of the first to third embodiments described with reference to FIGS. 1 and 2 except for the configuration of the
本実施の形態における回転筒体１４ａの構成について、図１７を用いて説明する。図１７は、第４の実施の形態における回転筒体１４ａを、回転軸を含む長手方向の切断面を示した図であり、図１７（ａ）は、チューブ１０２，１０３が加圧されていない状態を、図１７（ｂ）は、第２チューブ１０３のみ加圧された状態を示している。
The structure of the
図１７（ａ）に示すように、回転筒体１４ａは、細長で中心に空洞を有するチューブ状の可とう管１０１の外周に、扁平な断面を有する２つのチューブ１０２，１０３を長手方向が互いに接するように束にしたものを螺旋状に巻回して接着し、伸縮性のある被覆１０４で可とう管１０１と２つのチューブ１０２，１０３の表面を覆い、結果的に外周面に螺旋状凸部が形成されるようにした部材である。なお、一体化された２つのチューブ１０２，１０３は、隣接するピッチの辺縁同士が一定の間隔を有するように回転筒体１４ａに螺旋状に巻回されている。
As shown in FIG. 17 (a), the
可とう管１０１は、例えば、ポリウレタンなど弾性を有する素材からなる中空のチューブである。２つのチューブ１０２，１０３は、同一の略楕円形の断面形状を有する中空のチューブであり、例えば、アクリル系エラストマーなど、弾性を有し、内部の気体が外部に通過しないような気密性の高い素材からなるチューブである。被覆１０４は、例えばポリウレタンなどの弾性を有する素材で形成されている。このとき、２つのチューブ１０２，１０３の間に形成された被膜１０４の面と、可とう管１０１の回転軸とはほぼ並行である。
The
２つのチューブ１０２，１０３は、それぞれ先端側の一端が封止され、基端側は図示しない加圧手段に接続されている。加圧手段としては、例えばエアポンプを用いることができる。加圧手段と２つのチューブ１０２，１０３との接続部は後に詳述する。図示しない加圧手段は、２つのチューブ１０２，１０３をそれぞれ独立に加圧することが可能になされており、加圧されたほうのチューブは、長手方向の長さを変えずに径方向に膨らみ、結果として、断面形状が楕円形から円形に変化する（図１７（ｂ）参照）。
The two
図１７（ｂ）に示すように、例えば加圧手段によって第２チューブ１０３のみが加圧されると、第２チューブ１０３の内部に充填されている気体（例えば空気）の圧力が上昇し、径方向に内側から外側へチューブ１０３を押し出す力が働くため、第２チューブ１０３の断面が楕円形状から円形状に変化する。一方、第１チューブ１０２は加圧されていないため、断面は初期状態の楕円形状を保っている。
As shown in FIG. 17B, for example, when only the
第２チューブ１０３が径方向に膨らむことにより、第２チューブ１０３の外側を覆っている被膜１０４も伸張し、可とう管１０１からの距離が大きくなる。この結果、第１チューブ１０２と第２チューブ１０３との間に形成された被膜１０４の面１０５（以下、第１面という）は、可とう管１０１の回転軸に対して所定の角度θ１をもって形成される。
When the
一方、加圧された第２チューブ１０３と可とう管１０１との間に形成された被膜１０４の面１０６（以下、第２面という）は、可とう管の回転軸に対して、角度θ１より大きな角度θ２をもって形成される。
On the other hand, a surface 106 (hereinafter referred to as a second surface) of the
このように、２本のチューブ１０２，１０３のうちどちらか一方のチューブが加圧されると、被膜１０４には、可とう管１０１の回転軸に対して小さな角度θ１を有する第１面１０５と、大きな角度θ２を有する第２面１０６とが形成される。
As described above, when one of the two
次に、２本のチューブ１０２，１０３と加圧手段との接続部について、図１８を用いて具体的に説明する。図１８は、チューブ１０２，１０３と加圧手段との接続部の構成を説明する図であり、図１８（ａ）は、挿入部１２のコネクタ部２１と操作部１１のコネクタ部１１０とを説明する断面図を、図１８（ｂ）は、図１８（ａ）の状態から挿入部１２のコネクタ部２１と操作部１１のコネクタ部１１０とが接続された状態を説明する断面図を示している。
Next, the connection part of the two
図１８（ａ）に示すように、挿入部１２側のコネクタ部２１は、先端側が回転筒体１４ａの基端に嵌着するフランジ形状をしており、後端側に略円柱状に延出している形状をしており、合成樹脂などの非導電性材から形成されている。
As shown in FIG. 18 (a), the
また、挿入部１２のコネクタ部２１は、後端に延出する部位の外周に周溝１１１，１１２が形成されている。そして、これら周溝１１１，１１２の両端を形成する外周部には、それぞれＤＬＣコーティングされたＯリング１１３が、ここでは３つ設けられている。
In addition, the
また、挿入部１２のコネクタ部２１には、先端側の面で一端がそれぞれ開口し、一方の他端が周溝１１１で開口する流体通路１１４と、他方の他端が周溝１１２で開口する流体通路１１５と、が形成されている。一方の流体通路１１４は、コネクタ部２１の先端側面において、第１チューブ１０２と連通するように接続されている。また、他方の流体通路１１５は、コネクタ部２１の先端側面において、第２チューブ１０３と連通するように接続されている。
Further, the
さらに、ここでは図示していないが、内視鏡２の先端硬性部１６に、例えば、送気ノズル、送水ノズル、吸引口が配置されている場合には、その数に対応して、流体通路、及びチューブは各種内視鏡機能に要する流体給排のために必要な数が設けられるものである。
Furthermore, although not shown here, for example, in the case where an air supply nozzle, a water supply nozzle, and a suction port are arranged in the distal end
操作部１１側のコネクタ部１１０は、挿入部１２側のコネクタ部２１と着脱自在になされており、基端側から図示しない加圧装置と接続されている。
The
操作部１１側のコネクタ部１１０は、先端面の略中央に、内部に向かって、挿入部１２側のコネクタ部２１の延出した部位と略同じ円柱形状の係合穴部１１６が形成されている。
The
また、操作部１１側のコネクタ部１１０には、後端面で一端がそれぞれ開口し、係合穴部１１６の周面上で他端が穴軸方向にずれて開口する、ここでは２つのみ図示された、流体通路１１７，１１８が形成されている。これら流体通路１１７，１１８は、挿入部１２側のコネクタ部２１の周溝１１１，１１２の離間距離に対応して係合穴部１１６の穴軸方向にずれて開口している。また、操作部１１側のコネクタ部１１０の後端面側において、流体通路１１７，１１８は、それぞれチューブ１１９，１２０を介して図示しない加圧手段と接続されている。
Further, one end of each of the
尚、ここでも、２つの流体通路１１７，１１８、及びチューブ１１９，１２０のみ図示しているが、挿入部１２側のコネクタ部２１の流体通路１１１，１１２、及びチューブ１０２，１０３の数に合わせて、これらは各種内視鏡機能に要する流体給排のために必要な数が設けられるものである。
Here, only the two
挿入部１２側のコネクタ部２１と、操作部１１側のコネクタ部１１０とが接続されると、図１８（ｂ）に示すように、係合穴部１１６を形成する内周面に各Ｏリング１１３が当接し、コネクタ部２１の各周溝１１１，１１２が互いに気密が保持された状態となる。
When the
そのため、コネクタ部２１の流体通路１１４とコネクタ部１１０の流体通路１１７とが、周溝１１１を介して気密に連通した状態となり、また、コネクタ部２１の流体通路１１５とコネクタ部１１０の流体通路１１８と、が周溝１１２を介して気密に連通した状態となる。
Therefore, the
従って、図示しない加圧手段によって、回転筒体１４ａに設けられたチューブ１０２，１０３内部を加圧することができる。
Therefore, the inside of the
次に、図１９〜図２１を用いて、回転筒体１４ａの挿入時及び抜去時における、チューブ１０２，１０３への加圧方法を説明する。図１９は、挿入時に回転筒体１４ａが正回転している状態における、回転筒体１４ａ挿入部位の断面図を、図２０は、挿入時に回転筒体１４ａが逆回転している状態における、回転筒体１４ａ挿入部位の断面図を示している。また、図２１は、抜去時における回転筒体１４ａ挿入部位の断面図を示している。
Next, a method of pressurizing the
なお、各図において、回転筒体１４ａを被検体内に挿入する方向を、紙面右側から左側に向かう方向（図１９，図２０中の矢印の方向）として表記している。また、回転筒体１４ａを被検体から抜去る方向を、紙面左側から右側に向かう方向（図２１中の矢印の方向）として表記している。また、図１９〜図２１は、被検体の腸内に回転筒体１４ａを挿入（もしくは抜去）している場合について示している。
In each figure, the direction in which the
まず、被検体内に回転筒体１４ａを挿入する場合について説明する。図１９，図２０に示すように、回転筒体１４ａの挿入時には、図示しない加圧手段を用いて第２チューブ１０３のみ加圧する。その結果、第１チューブ１０２と第２チューブ１０３との間に形成された被膜１０４である第１面１０５は、可とう管１０１の回転軸に対して所定の角度θ１をもって形成される。
First, the case where the
一方、加圧された第２チューブ１０３と可とう管１０１との間に形成された被膜１０４である第２面１０６は、可とう管１０１の回転軸に対して、角度θ１より大きな角度θ２をもって形成される。
On the other hand, the
回転筒体１４ａが正回転している状態では、図１９に示すように、腸壁２０１と第２面１０６とが接しながら回転筒体１４ａが挿入されていく。上述のように、第２面１０６は、可とう管１０１の回転軸に対して大きな角度θ２を有しているため、腸壁２０１との間で大きな推進力（挿入方向への力）が発生する。この推進力は、先端硬性部１６が腸管などから受ける前進抵抗よりも大きくなるため、挿入方向への移動量は大きくなる。
In the state where the
一方、回転筒体１４ａが逆回転している状態では、図２０に示すように、腸壁２０１と第１面１０５とが接しながら回転筒体１４ａが挿入されていく。上述のように、第１面１０５は、可とう管１０１の回転軸に対して小さな角度θ１を有しているため、腸壁２０１との間で小さな推進力（抜去方向への力）しか発生しない。その結果、逆回転時には、回転筒体１４ａが腸壁２０１に対して空回りしてしまうため、抜去方向への移動量は小さくなる。
On the other hand, in the state where the
次に、被検体内から回転筒体１４ａを抜去る場合について説明する。図２１に示すように、回転筒体１４ａの抜去時には、図示しない加圧手段を用いて第１チューブ１０２のみ加圧する。その結果、加圧された第１チューブ１０２と可とう管１０１との間に形成された被膜１０４である第３面１０７は、可とう管１０１の回転軸に対して、所定の角度θ３をもって形成される。
Next, a case where the
一方、第１チューブ１０２と第２チューブ１０３との間に形成された被膜１０４である第４面１０８は、可とう管１０１の回転軸に対して、角度θ３より小さな角度θ４をもって形成される。
On the other hand, the fourth surface 108, which is the
回転筒体１４ａが抜去方向に正回転している状態（挿入時における逆回転の状態）では、図２１に示すように、腸壁２０１と第３面１０７とが接しながら回転筒体１４ａが抜去られていく。上述のように、第３面１０６は、可とう管１０１の回転軸に対して大きな角度θ３を有しているため、腸壁２０１との間で大きな推進力（抜去方向への力）が発生する。その結果、抜去方向への移動量は大きくなる。
In a state in which the
また、回転筒体１４ａが抜去方向に逆回転している状態（挿入時における正回転の状態）では、腸壁２０１と第４面１０８とが接しながら回転筒体１４ａが抜去られていく。上述のように、第４面１０５は、可とう管１０１の回転軸に対して小さな角度θ４を有しているため、腸壁２０１との間で小さな推進力（挿入方向への力）しか発生しない。その結果、回転筒体１４ａが腸壁２０１に対して空回りしてしまうため、挿入方向への移動量は小さくなる。
In addition, in a state where the
従って、挿入時・抜去時のいずれにおいても、回転筒体１４ａを所望の方向に効率よく挿入、もしくは抜去ることが可能となる。
Therefore, it is possible to efficiently insert or remove the
このように、本実施の形態においては、逆行方向への推進力が進行方向への推進力よりも小さくなるような回転筒体１４ａを用いているので、回転筒体１４ａにかかる回転軸方向の力が被検体から受ける推進力のみになり、回転筒体１４ａにかかる回転軸方向の圧縮力を小さくすることができ、より柔軟な回転筒体１４ａを用いることができる。
Thus, in this embodiment, since the
また、可とう管１０１の外周に、加圧手段に接続された２本のチューブ１０２，１０３を巻回して回転筒体１４ａを構成し、回転筒体１４ａを進行させたい方向に応じてチューブ１０２，１０３のどちらか１本のみに加圧手段を用いてチューブの断面形状を変化させ、回転筒体１４ａの回転軸に対して角度の異なる２つの面を形成させる抵抗力発生機構を用いることで、回転方向の抵抗を大きくすることなく軸方向の推進力のみを調整することが可能となる。
Further, two
更に、回転筒体１４ａに形成する２つの面と回転軸との角度を変更する手段を備えているため、抜去時にも挿入時と同様に、回転筒体１４ａを正転と逆転をと切り替えながら回転筒体１４ａを抜去ることで、腸管を動かさないようにし、かつ、効率よく回転筒体１４ａを被検体から抜去ることができる。
Furthermore, since a means for changing the angle between the two surfaces formed on the
また、回転筒体１４ａに形成する２つの面と回転軸との角度を変更する手段として、加圧手段と２本のチューブ１０２，１０３を用いているので、回転筒体１４ａに形成する２つの面の角度を、回転筒体１４ａの螺旋の全長にわたって均一に調整することができる。
Further, since the pressurizing means and the two
（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５の実施の形態に係わる回転自走式内視鏡システムについて、具体的に説明する。
(Fifth embodiment)
Next, a rotary self-propelled endoscope system according to the fifth embodiment of the present invention will be specifically described.
本実施の形態における回転自走式内視鏡システムの構成は、回転筒体１４ｂの構成を除き、図１及び図２を用いて説明した第１〜第３の実施の形態の回転自走式内視鏡システムと同様であるため、ここでは回転筒体１４ｂの構成についてについてのみ説明し、同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。また、モータ８１による回転筒体１４ｂの駆動制御は、第１〜第３の実施の形態における回転筒体１４の駆動制御と同一であるので、説明を省略する。
The configuration of the rotary self-propelled endoscope system according to the present embodiment is the rotary self-propelled type according to the first to third embodiments described with reference to FIGS. 1 and 2 except for the configuration of the
本実施の形態における回転筒体１４ｂの構成について、図２２を用いて説明する。図２２は、第５の実施の形態における回転筒体１４ｂを、回転軸を含む長手方向の断面図である。
The configuration of the
図２２に示すように、回転筒体１４ｂは、細長で中心に空洞を有するチューブ状の可とう管２５１の外周に、回転軸方向に所定の範囲だけ摺動可能に螺旋体２５２を組み付け、伸縮性のある被覆２５３で可とう管２５１と螺旋体２５２の表面を覆い、結果的に外周面に螺旋状凸部が形成されるようにした部材である。
As shown in FIG. 22, the rotating
可とう管２５１は、例えば、ポリウレタンなど弾性を有する素材からなる中空のチューブである。螺旋体２５２は、例えば長方形の断面を有するＳＵＳ製素線を、可とう管２５１の外径よりもわずかに大きな内径を有し、かつ、隣接するピッチの辺縁同士が一定の間隔を有するように、螺旋状に巻回したコイルとして構成することができる。
The
被覆２５３は、例えばポリウレタンなどの弾性を有する素材で形成されている。螺旋体２５２の摺動範囲を除き、被覆２５３は可とう管２５１に接着されている。また、被覆２５３と螺旋体２５２も接触する面は接着されている。従って、可とう管２５１、螺旋体２５２、被覆２５３は、一体となって回転軸の周りを回転動作する。
The covering 253 is made of an elastic material such as polyurethane. Except for the sliding range of the
螺旋体２５２の基端側の端部には、リング２５４が設けられており、更に、リング２５４はアクチュエータ２５５に接続されている。リング２５４は、例えばＳＵＳ製でＤＬＣコーティングを施すことにより摩擦係数が小さくなされており、回転筒体１４ｂに対してその回転軸方向に容易に滑るよう構成されている。
A
また、リング２５４はアクチュエータ２５５によって、回転筒体１４ｂの回転軸方向に駆動される。螺旋体２５２は回転軸方向に十分な耐圧縮力を有しており、アクチュエータ２５５によってリング２５４が駆動されると、リング２５４が接続されている螺旋体２５２の一端から他端まで駆動力が伝達され、その全長にわたって可とう管２５１に対して摺動する。
The
次に、図２３〜図２５を用いて、挿入時及び抜去時における回転筒体１４ｂの制御について説明する。図２３は、挿入時に回転筒体１４ｂが正回転している状態における、回転筒体１４ｂ挿入部位の断面図を、図２４は、挿入時に回転筒体１４ｂが逆回転している状態における、回転筒体１４ｂ挿入部位の断面図を示している。また、図２５は、抜去時における回転筒体１４ｂ挿入部位の断面図を示している。
Next, the control of the
なお、各図において、回転筒体１４ｂを被検体内に挿入する方向を、紙面右側から左側に向かう方向（図２３，図２４中の矢印の方向）として表記している。また、回転筒体１４ｂを被検体から抜去る方向を、紙面左側から右側に向かう方向（図２５中の矢印の方向）として表記している。また、図２３〜図２５は、被検体の腸内に回転筒体１４ｂを挿入（もしくは抜去）している場合について示している。
In each figure, the direction in which the
まず、被検体内に回転筒体１４ｂを挿入する場合について説明する。図２３，図２４に示すように、回転筒体１４ｂの挿入時には、アクチュエータ２５５によってリング２５４を基端側に滑らせ、螺旋体２５２をその全長にわたって基端側（紙面左側から右側に向かう方向）に摺動させる。その結果、螺旋体２５２を形成する素線の先端側に接していた被覆２５３が抜去方向に引っ張られ、可とう管２５１の回転軸に対して所定の角度θ１´をもった第１´面３５１が形成される。
First, the case where the
一方、螺旋体２５２を形成する素線の基端側に接していた被膜２５３は、螺旋体２５２の摺動によって撓み、可とう管２５１の回転軸に対してほぼ垂直な角度θ２´をもった第２´面３５２が形成される。
On the other hand, the
回転筒体１４ｂが正回転している状態では、図２３に示すように、腸壁３５３と第２´面３５２とが接しながら回転筒体１４ｂが挿入されていく。上述のように、第２´面３５２は、可とう管２５１の回転軸に対してほぼ垂直な角度θ２´を有しているため、腸壁３５３との間で大きな推進力（挿入方向への力）が発生する。この推進力は、先端硬性部１６が腸管などから受ける前進抵抗よりも大きくなるため、挿入方向への移動量は大きくなる。
In the state where the
一方、回転筒体１４ｂが逆回転している状態では、図２４に示すように、腸壁３５３と第１´面３５１とが接しながら回転筒体１４ｂが挿入されていく。上述のように、第１´面３５１は、可とう管２５１の回転軸に対して小さな角度θ１´を有しているため、腸壁３５１との間で小さな推進力（抜去方向への力）しか発生しない。その結果、逆回転時には、回転筒体１４ｂが腸壁３５３に対して空回りしてしまうため、抜去方向への移動量は小さくなる。
On the other hand, in the state where the
次に、被検体内から回転筒体１４ｂを抜去る場合について説明する。図２５に示すように、回転筒体１４ｂの抜去時には、アクチュエータ２５５によってリング２５４を先端側に滑らせ、螺旋体２５２をその全長にわたって先端側（紙面右側から左側に向かう方向）に摺動させる。その結果、螺旋体２５２を形成する素線の先端側に接していた被膜２５３は、螺旋体２５２の摺動によって撓み、可とう管２５１の回転軸に対してほぼ垂直な角度θ３´をもった第３´面３５４が形成される。
Next, a case where the
一方、螺旋体２５２を形成する素線の基端側に接していた被覆２５３は挿入方向に引っ張られ、可とう管２５１の回転軸に対して所定の角度θ４´をもった第４´面３５５が形成される。
On the other hand, the
回転筒体１４ｂが抜去方向に正回転している状態（挿入時における逆回転の状態）では、図２５に示すように、腸壁３５３と第３面３５４とが接しながら回転筒体１４ｂが抜去られていく。上述のように、第３面３５４は、可とう管２５１の回転軸に対して大きな角度θ３´を有しているため、腸壁３５３との間で大きな推進力（抜去方向への力）が発生する。その結果、抜去方向への移動量は大きくなる。
In a state in which the
また、回転筒体１４ｂが抜去方向に逆回転している状態（挿入時における正回転の状態）では、腸壁３５３と第４面３５５とが接しながら回転筒体１４ｂが抜去られていく。上述のように、第４面３５５は、可とう管２５１の回転軸に対して小さな角度θ４´を有しているため、腸壁３５３との間で小さな推進力（挿入方向への力）しか発生しない。その結果、回転筒体１４ｂが腸壁３５３に対して空回りしてしまうため、挿入方向への移動量は小さくなる。
Further, in a state where the
従って、挿入時・抜去時のいずれにおいても、回転筒体１４ｂを所望の方向に効率よく挿入、もしくは抜去ることが可能となる。
Therefore, it is possible to efficiently insert or remove the
このように、本実施の形態においては、可とう管３５１の外周に螺旋体３５２を巻回して全体を被覆３５３で覆って回転筒体１４ｂを形成し、螺旋体３５２を回転軸方向に摺動させることで被覆３５３と回転軸との間に角度の異なる２つの面を形成しているので、螺旋体３５２を摺動させる位置を調整することでこれらの角度を簡単に調整することができる。
As described above, in the present embodiment, the
（第６の実施の形態）
次に、本発明の第６の実施の形態に係わる回転自走式内視鏡システムについて、具体的に説明する。
(Sixth embodiment)
Next, a rotary self-propelled endoscope system according to a sixth embodiment of the present invention will be specifically described.
本実施の形態における回転自走式内視鏡システムの構成は、回転筒体１４ｃの構成を除き、図１及び図２を用いて説明した第１〜第３の実施の形態の回転自走式内視鏡システムと同様であるため、ここでは回転筒体１４ｃの構成についてについてのみ説明し、同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。また、モータ８１による回転筒体１４ｃの駆動制御は、第１〜第３の実施の形態における回転筒体１４の駆動制御と同一であるので、説明を省略する。
The configuration of the rotary self-propelled endoscope system according to the present embodiment is the rotary self-propelled type according to the first to third embodiments described with reference to FIGS. 1 and 2 except for the configuration of the rotating cylinder 14c. Since this is the same as the endoscope system, only the configuration of the rotating cylinder 14c will be described here, and the same components will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. Further, the driving control of the rotating cylinder 14c by the
本実施の形態における回転筒体１４ｃの構成について、図２６，図２７を用いて説明する。図２６は、第６の実施の形態における回転筒体１４ｃを、回転軸を含む長手方向の断面図である。また、図２７は、螺旋体４０１を構成する素線の断面図である。図２７は、図２６において丸Ａで囲んだ部分の螺旋体４０１を拡大している。
The structure of the rotating cylinder 14c in this Embodiment is demonstrated using FIG. 26, FIG. FIG. 26 is a longitudinal sectional view of the rotating cylinder 14c according to the sixth embodiment including a rotation axis. FIG. 27 is a cross-sectional view of the wire constituting the
図２６に示すように、回転筒体１４ｃは、例えば断面形状が略円形のＳＵＳ製の素線を、隣接するピッチの辺縁同士が一定の間隔を有するように、螺旋状に巻回したコイル状の螺旋体４０１で構成される。
As shown in FIG. 26, the rotating cylinder 14c is a coil in which, for example, a SUS wire having a substantially circular cross-sectional shape is spirally wound so that the edges of adjacent pitches have a constant interval. The
図２７に示すように、螺旋体４０１を構成する素線の周囲の一部、詳しくは、回転筒体１４ｃの中心軸に対して外周側であり、かつ、基端側に位置する１／４周程度の部位は、例えばサンドブラストなどによって表面に細かい凹凸形状が施されている。従って、螺旋体４０１には、表面が滑らかであり摩擦係数が小さい面４０２（以下、第１″面と示す）と、表面に細かい凹凸形状が施されており摩擦係数が大きい面４０３（以下、第２″面と示す）の２つの摩擦係数が異なる面が形成されている。
As shown in FIG. 27, a part of the periphery of the strands constituting the
次に、図２６を用いて挿入時における回転筒体１４ｃの動作について説明する。なお、図２６において、回転筒体１４ｃを被検体内に挿入する方向を、紙面右側から左側に向かう方向として表記している。また、図２６は、被検体の腸内に回転筒体１４ｃを挿入している場合について示している。 Next, the operation of the rotating cylinder 14c at the time of insertion will be described using FIG. In FIG. 26, the direction in which the rotating cylinder 14c is inserted into the subject is indicated as the direction from the right side to the left side of the drawing. FIG. 26 shows a case where the rotating cylinder 14c is inserted into the intestine of the subject.
まず、被検体内に回転筒体１４ｃを挿入する場合について説明する。図２６に示すように、回転筒体１４ｃの挿入時には、腸壁４０４と第２″面４０３とが接しながら回転筒体１４ｃが挿入されていく。上述のように、第２″面４０３は摩擦係数が大きいため、腸壁４０４との間で大きな推進力（挿入方向への力）が発生する。この推進力は、先端硬性部１６が腸管などから受ける前進抵抗よりも大きくなるため、挿入方向への移動量は大きくなる。
First, the case where the rotating cylinder 14c is inserted into the subject will be described. As shown in FIG. 26, when the rotating cylinder 14c is inserted, the rotating cylinder 14c is inserted while the
一方、回転筒体１４ｃが逆回転している状態では、腸壁４０４と第１″面４０２とが接しながら回転筒体１４ｃが挿入されていく。上述のように、第１″面４０２は、摩擦係数が小さいため、腸壁４０４との間で小さな推進力（抜去方向への力）しか発生しない。その結果、逆回転時には、回転筒体１４ｃが腸壁４０４に対して空回りしてしまうため、抜去方向への移動量は小さくなる。従って、回転筒体１４ｃを腸管内に効率よく挿入することが可能となる。
On the other hand, in a state where the rotating cylinder 14c is rotating in the reverse direction, the rotating cylinder 14c is inserted while the
このように、本実施の形態においては、軸対称の断面形状（例えば、円形断面）を有する素線を巻回し、所定の一部の面に摩擦係数を異ならせるための加工を施すことで、摩擦係数の異なる２つの面を有する螺旋体４０１で回転筒体１４ｃを構成しているので、螺旋体４０１を簡単に形成することができ、安価に回転筒体１４ｃを形成することができる。
Thus, in the present embodiment, by winding a strand having an axially symmetric cross-sectional shape (for example, a circular cross-section), and performing a process for varying the friction coefficient on a predetermined part of the surface, Since the rotating cylinder 14c is composed of the
（第７の実施の形態）
次に、本発明の第７の実施の形態に係わる回転自走式内視鏡システムについて説明する。本実施の形態における回転自走式内視鏡システムの構成は、回転筒体１４ａの構成を除き、図１，図２，及び図１５を用いて説明した第３の実施の形態の回転自走式内視鏡システムと同様である。また、回転筒体１４ａの構成は、図１７を用いて説明した第４の実施の形態の回転筐体１４ａと同様である。更に、モータ８１による回転筒体１４ａの駆動制御（駆動パターン）は、第１〜第３の実施の形態における回転筒体１４の駆動制御と同一である。
(Seventh embodiment)
Next, a rotary self-propelled endoscope system according to a seventh embodiment of the present invention will be described. The configuration of the rotating self-propelled endoscope system according to the present embodiment is the same as that of the third embodiment described with reference to FIGS. 1, 2, and 15 except for the configuration of the
すなわち、本実施の形態の回転自走式内視鏡システムは、第３の実施の形態の抵抗力発生機構と、第４の実施の形態の回転筒体１４ａとを組み合わせたものである。従って、回転筒体１４ａを挿入する際に、正転時には、回転筒体１４ａはローラ３０１から制動力を受けないために回転軸方向に自由に移動することができ、かつ、回転筒体１４ａの中心軸に対して角度の大きい第２面１０６が被検体と接触することにより、挿入方向に推進力を得る。これにより、回転筒体１４ａは確実に挿入方向に移動することができる。
That is, the rotary self-propelled endoscope system of the present embodiment is a combination of the resistance generation mechanism of the third embodiment and the
一方、回転筒体１４ａの逆転時には、回転筒体１４ａにはローラ３０１から回転軸方向に動かないよう制動力を受けて、かつ、回転筒体１４ａの中心軸に対して角度の小さい第１面１０５が被検体と接触することにより、小さな推進力しか得られないため、抜去方向への移動量がより低減される。
On the other hand, when the
すなわち、上述した第１〜第３の実施の形態に示した抵抗力発生機構と、第４〜第６の実施の形態に示した回転筒体１４ａ〜１４ｃとを組み合わせることにより、より確実に逆転時の抜去方向への回転筒体１４の移動を抑制することができ、挿入効率が向上して検査時間をより短縮することができる。
That is, by combining the resistance generating mechanism shown in the first to third embodiments described above and the
なお、上述した第４〜第６の実施の形態に示した回転筒体１４ａ〜１４ｃは、例えば特開昭６３−２０１５６３に開示されているような、回転筒体１４に対する回転供給装置を備えた回転自走式内視鏡システムにも使用することができる。
The
回転供給装置を備える場合、装置のばらつきなどによって、回転筒体１４がネジ効果により挿入方向に移動する速度と、回転供給装置が回転筒体１４を送り出す速度とが一致しない場合がある。回転供給装置が回転筒体１４を送り出す速度のほうが速い場合、回転筒体１４は被検体内、及び回転供給装置から力が加えられるため、座屈などに繋がる恐れがある。
When the rotation supply device is provided, the speed at which the
このような状況を回避するために、回転供給装置による送り出し速度を意図的に遅くする方法もあるが、挿入効率が悪くなり、検査時間が長くなってしまう。しかしながら、上述した第４〜第６の実施の形態に示した回転筒体１４ａ〜１４ｃを用いる場合、回転供給装置と回転筒体１４ａ〜１４ｃ自身の移動速度とが一致しない場合でも、挿入効率を損ねることなく、検査時間を短縮することができる。
In order to avoid such a situation, there is a method of intentionally slowing the delivery speed by the rotation supply device, but the insertion efficiency is deteriorated and the inspection time is prolonged. However, when the
すなわち、回転供給装置による送り出し速度のほうが速い場合は、回転筒体１４ａ〜１４ｃに設けられた、回転軸とのなす角が小さい面（第１面１０５、第１´面３５１、第１″面４０２）と被検体とが接触するため、その抵抗力が小さくなる。
That is, when the feed speed by the rotation supply device is faster, the surfaces (
一方、回転供給装置による送り出し速度のほうが遅い場合は、回転筒体１４ａ〜１４ｃに設けられた、回転軸とのなす角が大きい面（第２面１０６、第２´面３５２、第２″面４０３）と被検体とが接触するため、挿入方向に大きな推進力を得ることができる。従って、回転供給装置による送り出し速度を遅くすることなく、座屈などが防止でき、挿入効率を損ねることなく、検査時間を短縮することができる。
On the other hand, when the feed rate by the rotation supply device is slower, the surfaces (
以上の実施の形態から、次の付記項に記載の点に特徴がある。 From the above embodiment, there is a feature in the points described in the following additional items.
（付記項１）挿入部に設けられ、外周側の少なくとも一部に螺旋が設けられた回転筒体と、前記回転筒体を前記挿入部の軸周りに回転させるための回転駆動手段と、を備える回転自走式内視鏡システムにおいて、前記回転筒体を正回転と逆回転とを交互に行うよう前記回転駆動手段を制御する制御手段と、正回転時の前進力よりも逆回転時の後退力を小さくする抑制手段と、を備えることを特徴とする回転自走式内視鏡システム。 (Additional Item 1) A rotating cylinder provided in the insertion portion and provided with a spiral on at least a part of the outer peripheral side thereof, and a rotation driving means for rotating the rotating cylinder around the axis of the insertion portion. In the rotary self-propelled endoscope system, the control means for controlling the rotation driving means so as to alternately perform forward rotation and reverse rotation of the rotating cylinder, and the forward rotation force during the reverse rotation And a rotation self-propelled endoscope system comprising: a suppression means for reducing a backward force.
（付記項２）前記制御手段が、正回転量と逆回転量とが同一であるステップを繰り返すよう前記回転駆動手段を制御することを特徴とする、付記項１に記載の回転自走式内視鏡システム。 (Additional Item 2) The control means controls the rotation driving unit so as to repeat the step in which the forward rotation amount and the reverse rotation amount are the same. Endoscopy system.
（付記項３）前記抑制手段が、逆回転時の逆行推進力に抵抗する力を発生する抵抗力発生手段で構成されることを特徴とする、付記項１に記載の回転自走式内視鏡システム。 (Additional Item 3) The self-propelled rotating internal view according to Additional Item 1, wherein the suppression unit is configured by a resistance force generation unit that generates a force that resists a reverse propulsion force during reverse rotation. Mirror system.
（付記項４）前記抵抗力発生手段が、前記回転筒体に着脱可能な回転板と、前記回転板が軸方向へ移動しないように保持する保持手段と、で構成されることを特徴とする、付記項３に記載の回転自走式内視鏡システム。
(Additional Item 4) The resistance generating means includes a rotating plate that is attachable to and detachable from the rotating cylinder, and holding means that holds the rotating plate so as not to move in the axial direction. The rotary self-propelled endoscope system according to
（付記項５）前記抵抗力発生手段が、前記回転筒体に接し、前記回転筒体の軸方向に回転するローラと、前記ローラに回転抵抗を加える回転抵抗手段と、で構成されることを特徴とする、付記項３に記載の回転自走式内視鏡システム。
(Additional Item 5) The resistance generating means includes a roller that contacts the rotating cylinder and rotates in an axial direction of the rotating cylinder, and a rotation resistance means that applies a rotation resistance to the roller. The rotating self-propelled endoscope system according to
（付記項６）前記抑制手段が、前記回転筒体に設けられ、正回転時にある進行推進力を発生する第１の面と、逆回転時に前記進行推進力よりも小さい逆行推進力を発生する第２の面と、で構成させることを特徴とする、付記項１に記載の回転自走式内視鏡システム。 (Additional Item 6) The suppression means is provided on the rotating cylinder and generates a reverse propulsion force that is smaller than the forward propulsion force during reverse rotation and a first surface that generates a forward propulsion force during forward rotation. The rotating self-propelled endoscope system according to item 1, wherein the rotating self-propelled endoscope system is configured by a second surface.
（付記項７）前記第１の面及び前記第２の面が、挿入軸に対して互いに傾斜が異なることを特徴とする、付記項６に記載の回転自走式内視鏡システム。
(Additional Item 7) The rotating self-propelled endoscope system according to
（付記項８）前記回転筒体が、前記挿入部の進行方向に応じて、前記第１の面の傾斜と前記第２の面の傾斜の少なくとも一方を能動的に変更する変更手段を有することを特徴とする、付記項７に記載の回転自走式内視鏡システム。 (Additional Item 8) The rotating cylinder has change means for actively changing at least one of the inclination of the first surface and the inclination of the second surface in accordance with the traveling direction of the insertion portion. The rotary self-propelled endoscope system according to appendix 7, characterized by:
（付記項９）前記変更手段が、前記挿入部に設けられ、螺旋の少なくとも一部を構成する少なくとも一対の弾性管と、前記弾性管に接続され、前記弾性管を加圧するための加圧手段と、で構成されることを特徴とする、付記項８に記載の回転自走式内視鏡システム。 (Additional Item 9) The changing means is provided in the insertion portion, and includes at least a pair of elastic tubes constituting at least a part of a spiral, and a pressurizing unit connected to the elastic tubes and pressurizing the elastic tubes The rotating self-propelled endoscope system according to appendix 8, characterized by comprising:
（付記項１０）前記変更手段が、前記挿入部の少なくとも一部を構成する可とう管と、前記可とう管の少なくとも一部に設けられ、前記可とう管に対して軸方向に摺動可能な螺旋部材と、前記螺旋部材を前記可とう管に対して摺動させる駆動手段と、前記螺旋部材及び前記可とう管の外周に施された弾性被覆と、で構成されることを特徴とする、付記項８に記載の回転自走式内視鏡システム。 (Additional Item 10) The changing means is provided in at least a part of the flexible tube constituting at least a part of the insertion portion, and is slidable in the axial direction with respect to the flexible tube. A spiral member, drive means for sliding the spiral member with respect to the flexible tube, and an elastic coating provided on the outer periphery of the spiral member and the flexible tube. The rotary self-propelled endoscope system according to appendix 8.
（付記項１１）前記第１の面及び前記第２の面が、被挿入物に対して互いに異なる摩擦抵抗を有することを特徴とする、付記項６に記載の回転自走式内視鏡システム。
(Additional Item 11) The rotating self-propelled endoscope system according to
１…回転自走式内視鏡システム、２…回転自走式内視鏡、３…制御装置、４…モニタ、５…フットスイッチ、５ａ…前進ボタン、５ｂ…後退ボタン、６…プリンタ、７…吸引器、７ａ…吸引器側吸引チューブ、１１…操作部、１２…挿入部、１３…挿入部本体、１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ…回転筒体、１５…湾曲部、１６…先端硬性部、１７…収納ケース、１７ａ…脚部、１８…操作部側案内管、１９…先端側案内管、２０…挿入補助具、２１…コネクタ部、３１…グリップ部３１、３１ａ…頭部、３２…モータボックス、３３…送気／送水ボタン、３４…吸引ボタン、３５…撮像ボタン、３６…Ｕ／Ｄ用湾曲ノブ、３７…Ｒ／Ｌ用湾曲ノブ、３８…回転操作レバー、３９…電気ケーブル、３９ａ…コネクタ、４１…送気チューブ、４２…送水チューブ、４３…吸引チューブ、４４，４５…コネクタ、４６…送気中継チューブ、４７…送水中継チューブ、４８…吸引中継チューブ、４９…送気送水口金、５１…仮固定具、５２…送気送水コネクタ、５３…送水タンク、５４…送水管、６１…電源スイッチ、６２…ＬＥＤ、６３…フロントパネル、６５…挿入部側吸引接続部保持部材、６６…挿入部側吸引接続部、６７…送気送水コネクタ接続部、６８…挿入部側吸引チューブ、６９…ピンチバルブ、７１…分岐部、７２…リーク側チューブ、７３…接続部、７５…係止部、８１…モータ、８２…回転検出部、８３…減速機、８４…第１プーリ、８４Ａ…第１ギヤ、８５…ベルト、８６…第２プーリ、８６Ａ…第２ギヤ、８７…回転伝達部材、１０１…可とう管、１０２，１０３…チューブ、１０４…被覆、１０５…第１面、１０６…第２面、１１０…コネクタ部、１１１，１１２…周溝、１１３…Ｏリング、１１４，１１５，１１７，１１８…流体通路、１１６…係合穴部、１１９，１２０…チューブ、１５１…回転弾性体、１５２ａ，１５２ｂ…回転リング、１５３ａ，１５３ｂ…ベアリング、１５４ａ，１５４ｂ…移動板、１５５…アクチュエータ、２０１…腸壁、２５１…可とう管、２５２…螺旋体、２５３…被覆、２５４…リング、２５５…アクチュエータ、３０１…ローラ、３０２…ブレーキ機構、３５１…第１´面、３５２…第２´面、３５３…腸壁、３５４…第３面、３５５…第４面、４０１…螺旋体、４０２…第１″面、４０３…第２″面、４０４…腸壁、
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotary self-propelled endoscope system, 2 ... Rotary self-propelled endoscope, 3 ... Control apparatus, 4 ... Monitor, 5 ... Foot switch, 5a ... Forward button, 5b ... Reverse button, 6 ... Printer, 7 ... Aspirator, 7a ... Aspirator side suction tube, 11 ... Operating section, 12 ... Insertion section, 13 ... Insertion section main body, 14, 14a, 14b, 14c ... Rotating cylinder, 15 ... Bending section, 16 ... Tip
Claims (18)
前記回転筒体を前記挿入部の挿入軸周りに回転させるための回転駆動部と、
前記回転筒体の回転方向と回転速度と回転時間とを制御する駆動制御部と、
前記回転筒体の前記挿入軸方向への進行力を調整する進行力調整部と、
を備えたことを特徴とする、回転自走式内視鏡システム。 An insertion portion provided with a rotating cylinder having a spiral projection on at least a part of the outer peripheral side;
A rotation drive unit for rotating the rotating cylinder around an insertion axis of the insertion unit;
A drive control unit that controls a rotation direction, a rotation speed, and a rotation time of the rotating cylinder;
A traveling force adjusting unit that adjusts a traveling force of the rotating cylinder in the insertion axis direction;
A rotating self-propelled endoscope system characterized by comprising:
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