JP2011245004A

JP2011245004A - 内視鏡装置

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Publication number: JP2011245004A
Application number: JP2010120493A
Authority: JP
Inventors: Shinji Yasunaga; 新二安永
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2010-05-26
Filing date: 2010-05-26
Publication date: 2011-12-08
Also published as: US20110295070A1

Abstract

【課題】先端部冷却機構を備えながらコスト上昇を最小限に抑制することのできる内視鏡装置を提供する。
【解決手段】対物レンズと、発熱を伴う機構を備えた先端部と、操作部と、を有するスコープ部を有する内視鏡装置であって、対物レンズに対して一時的に洗浄用流体を吐出することによって対物レンズを洗浄する洗浄機構と、先端部において冷却用流体を還流させることによって先端部における発熱を伴う機構を冷却する冷却機構と、を有し、洗浄用流体と冷却用流体を供給するための送液機構がスコープ部外部に配置されており、送液のための加圧機構が洗浄用流体と冷却用流体で共用されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、内視鏡装置に関するものである。

内視鏡装置の機能の高度化に伴い、スコープ先端部の発熱量は増大する傾向がある。このため、先端部に流体を還流させて冷却する手法が望まれている。このような先端部冷却機構を備えた内視鏡装置としては、例えば特許文献１に開示された内視鏡装置がある。

特許文献１記載の内視鏡装置について図２を用いて説明する。図２は、従来の内視鏡装置の構成を示す図である。図２に示す内視鏡装置では、内視鏡挿入部９０１内に常時冷却液が流れるチューブ（往路・復路）を設けている。このチューブ内には、操作部９２１の内部に配置されたポンプ９２２によって、冷却液が循環しており、これにより先端部本体９０３内に配置したＬＥＤを冷却する。また、操作部９２１は、ユニバーサルコード９２３を介して電源装置９２５に接続されている。電源装置９２５は、ビデオプロセッサ９２７を介してモニタ９２９に接続されるとともに、吸引ポンプ９３１を介して吸引ボトル９３２に接続されている。

特開２００７−７３２２号公報

しかしながら、上述の従来の内視鏡装置ではスコープの操作部９２１内にポンプ９２２を新たに内蔵しており、先端部に冷却機構を備えない内視鏡装置と比較してコストアップの要因となっていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、先端部冷却機構を備えながらコスト上昇を最小限に抑制することのできる内視鏡装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る内視鏡装置は、対物レンズと、発熱を伴う機構を備えた先端部と、操作部と、を有するスコープ部を有する内視鏡装置であって、対物レンズに対して一時的に洗浄用流体を吐出することによって対物レンズを洗浄する洗浄機構と、先端部において冷却用流体を還流させることによって先端部における発熱を伴う機構を冷却する冷却機構と、を有し、洗浄用流体と冷却用流体を供給するための送液機構がスコープ部外部に配置されており、送液のための加圧機構が洗浄用流体と冷却用流体で共用されていることを特徴としている。

本発明に係る内視鏡装置においては、洗浄用流体と冷却用流体が共用の送液管によって送液機構からスコープ部に供給されることが好ましい。

本発明に係る内視鏡装置においては、共用の送液管から供給された流体が、スコープ部内において、洗浄用流体を先端部に送液する洗浄用流体送液管内と、冷却用流体を先端部に送液する冷却用流体送液管内と、に分岐されており、洗浄用流体は操作部に設けられたバルブ機構によって必要に応じて一時的に供給され、冷却用流体は内視鏡装置の操作中は常時送液されることが好ましい。

本発明に係る内視鏡装置において、洗浄用流体が吐出される際には、冷却用流体の送液を一時的に停止する、もしくは流量を低下させることが好ましい。

本発明に係る内視鏡装置において、洗浄用流体が吐出される際には、発熱を伴う機構の発熱を一時的に抑制することが好ましい。

本発明に係る内視鏡装置においては、発熱を伴う機構の発熱を一時的に抑制することが、発熱を伴う機構に対する電力供給を減少させることによって成されることが好ましい。

本発明に係る内視鏡装置において、洗浄用流体が吐出される際には、送液機構の送液能力を一時的に増大させることが好ましい。

本発明に係る内視鏡装置は、先端部冷却機構を備えながらコスト上昇を最小限に抑制することができる、という効果を奏する。

第１実施形態の内視鏡の内部の構成を示す図である。従来の内視鏡の構成を示す図である。

以下に、本発明に係る内視鏡装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
（第１実施形態）
第１実施形態の内視鏡装置について図１を用いて説明する。図１は第１実施形態の内視鏡装置の構成を模式的に示した図である。
スコープ部１０１は、先端側に設けた先端部１０２と、後端側に設けた操作部１０３と、を備える。先端部１０２には、対物レンズ１０４の他に、特に図示しないが、撮像ユニット、照明用ＬＥＤ（発光ダイオード）などの発熱を伴う電子機器（発熱を伴う機構）が組み込まれている。スコープ部１０１の外部には、制御装置１０５、洗浄液と冷却液を収容した水タンク１０６、水タンク１０６を加圧することでスコープ部１０１へ送液するコンプレッサー１０７（送液機構）、及び、スコープ部１０１からの排液を収容するドレインタンク１０８が配置されている。なお、第１実施形態の内視鏡装置では、洗浄液及び冷却液として水を用いるが、これ以外の液体を用いることもできる。

制御装置１０５とスコープ部１０１は、複数が束ねられた電力・信号伝送ケーブル１０９で電気的に互いに接続されている。この電力・信号伝送ケーブル１０９は、スコープ部１０１のうちの操作部１０３に対して接続されている。さらに、制御装置１０５は、先端部１０２に組み込まれた発熱を伴う電子機器に対して、スコープ部１０１の内部の配線（不図示）を介して接続されている。また、制御装置１０５とコンプレッサー１０７の間は、複数が束ねられた電力・信号伝送ケーブル１１０によって電気的に接続されている。

水タンク１０６からは、洗浄液と冷却液の両方が流れる共用送液管１１１が引き出され、操作部１０３に設けられた送液管接続部１１２においてスコープ部１０１に接続される。操作部１０３の内部では、送液管接続部１１２で接続された送液管は分岐部１１３において、洗浄水送液管１１４と冷却液送液管１１５に分岐する。

洗浄水送液管１１４は、先端部１０２において洗浄ノズル１１６に接続されている。洗浄水送液管１１４における操作部１０３の領域内にはバルブ１１７が形成されている。このバルブ１１７の開閉は、特に図示しないが、操作部１０３に設けられたバルブスイッチによって操作される。

冷却液送液管１１５は、先端部１０２に設けられた流路１１８の一端に接続され、流路１１８の他端は冷却液排液管１１９に接続されている。冷却液排液管１１９は、操作部１０３に向かって延在し、操作部１０３に設けられた接続部１２０において外部冷却液排液管１２１に接続されている。この外部冷却液排液管１２１は、更にドレインタンク１０８に接続されている。

また、水タンク１０６には、共用送液管１１１のほかに、外部送気管１２２が接続されている。図１に示すように水タンク１０６の内部の液体がコンプレッサー１０７により上部から下向きに加圧されている場合、共用送液管１１１は、水タンク１０６の底部もしくは底部近傍に接続され、外部送気管１２２の一端は、水タンク１０６の上部もしくは上部近傍に接続される。

外部送気管１２２の他端は、操作部１０３に設けられた接続部１２３に接続され、これにより内部送気管１２４に接続される。内部送気管１２４は、スコープ部１０１の内部で先端部１０２に向かって延在している。また、内部送気管１２４は、洗浄液送液管１１４に対して、先端部１０２の近傍の結合部１２５において結合（合流）している。さらに、内部送気管１２４における操作部１０３の領域内にはバルブ１２６が形成されている。このバルブ１２６の開閉は、特に図示しないが、操作部１０３に設けられたバルブスイッチによって操作される。

次に、先端部１０２における発熱を伴う電子機器を冷却する冷却機構の動作について説明する。
内視鏡が動作状態になると、先端部１０２に組み込まれた電子機器が動作状態になると共に、コンプレッサー１０７が動作する。これにより、水タンク１０６内の水が共用送液管１１１、冷却液送液管１１５を介して流路１１８に流れ込むことで、先端部１０２を冷却する。先端部１０２の流路１１８に流入した冷却水は、冷却液排液管１１９、外部冷却液排液管１２１を介してドレインタンク１０８に排出される。このように、流路１１８に冷却液が流れ込むことで、先端部１０２全体が冷却され、そこに組み込まれた、発熱を伴う電子機器の温度上昇を抑制することができる。ここで、対物レンズ１０４の洗浄状態以外の観察状態では、バルブ１１７は閉状態であり、水タンク１０６内の水はすべて冷却液送液管１１５へ流れ込み、洗浄水送液管１１４を介して洗浄ノズル１１６から水が流出することはない。

つづいて、対物レンズ１０４を洗浄する洗浄機構の動作、及び、洗浄時の冷却機構の動作について説明する。
観察中に観察部位の粘液等によって対物レンズ１０４の表面に汚れが付着した場合、術者は、バルブスイッチを操作してバルブ１１７を開状態とする。これにより、洗浄ノズル１１６からの水は、冷却液送液管１１５側だけでなく、洗浄液送液管１１４を介して水タンク１０６の先端から対物レンズ１０４側へも吐出され、この洗浄水によって対物レンズ１０４が洗浄される。この洗浄時間は数秒程度である。

対物レンズ１０４の洗浄の間、バルブ１１７が開状態となったことは、電力・信号伝送ケーブル１０９を介して制御装置１０５に伝達される。これに対して、制御装置１０５は、先端部１０２に組み込まれた、発熱を伴う電子機器のうち、例えば照明用ＬＥＤへの供給電力を低減する。
また、対物レンズ１０４の洗浄が完了すると、制御装置１０５は、バルブ１１７を閉状態とし、先端部１０２に組み込まれた電子機器への電力供給を元の状態に戻す。

対物レンズ１０４の洗浄中は、バルブ１１７を開いて洗浄ノズル１１６から洗浄液を吐出させるため、分岐部１１３における冷却液送液管１１５側への送液圧力が低下して流路１１８に流入する冷却液流量が減り、これにより先端部１０２に対する冷却能力が低下し得る。しかしながら、上述のように、洗浄の間だけ、先端部１０２に組み込まれた、発熱を伴う電子機器へ供給する電力を低減することによって、先端部１０２の温度上昇を抑制することができる。

ここで、第１実施形態の内視鏡装置では、例えばＬＥＤの供給電力を低減する量を、観察視野の照度が低下しても、通常の内視鏡の診察もしくは治療における、対物レンズ洗浄中の観察に障害とならないレベルに設定することができる。

以上説明したように、第１実施形態の内視鏡装置にあっては、冷却液と洗浄液を、共用の、共用送液管１１１及びコンプレッサー１０７によって供給することにより、単純な構成で対物レンズ１０４の洗浄機能と先端部１０２の冷却機能の両方を提供することができる。加えて、供給電力の制御により、洗浄液吐出中の冷却液流量の低下に伴う先端部１０２の温度の上昇を抑制できる。これによって、洗浄液と冷却液の供給のために各々独立したコンプレッサーもしくはポンプを配置する必要がなくなる。また、冷却液と洗浄液の両方に対して同時に十分な流量を排出するには、高圧のコンプレッサーが必要であり、配管等の高耐圧力化が要求され、これらの部分のサイズアップが要求されるが、第１実施形態の内視鏡装置では、高圧のコンプレッサーを用いることが不要であるため、システムの複雑化や大型化を防ぐことができる。

ここで、第１実施形態の変形例について説明する。
バルブ１１７を洗浄水と冷却水の切り替えバルブに置き換えて、洗浄水吐出中は冷却水を遮断して洗浄水の吐出圧力を高めたり、又は、洗浄水吐出中はＬＥＤへの供給量低減でなく、撮像素子のフレームレート低減によって供給電力を抑えることとしてもよい。

また、互いに独立した冷却液タンクと洗浄液タンクが、単一のコンプレッサーによって加圧される構成でも良い。この構成は、洗浄液と冷却液に異なった種類の流体を用いることが望ましい場合に好適である。ただし、この場合は冷却水と洗浄水を独立の送液管でスコープに供給する。

さらにまた、第１実施形態においては、分岐部１１３及びバルブ１１７を操作部１０３に配置していたが、これに限らず、分岐部１１３及びバルブ１１７は、スコープ部１０１のいずれの部位にあっても良い。また、分岐部１１３とバルブ１１７を、制御装置１０５内に設けて、分岐後の送液管をスコープに接続する構成とすることも可能である。

また、バルブ１１７及びバルブ１２６のバルブスイッチは、操作部１０３以外の部位に配置しても良い。また、これらのバルブの動作については、操作者によるスイッチの手動操作のほかに、対物レンズ１０４への汚れの付着を検知して自動的に行う構成としても良い。

また、第１実施形態においては、対物レンズ１０４の洗浄時における先端部１０２の発熱量抑制の方策として、照明用ＬＥＤ１０４への供給電力を低減したが、他の方策であっても良い。例えば、撮像素子もしくは先端部１０２に組み込まれた周辺回路の動作周波数もしくは印加電圧の低減あるいは停止なども考えられる。

（第２実施形態）
第２実施形態に係る内視鏡装置は、第１実施形態の内視鏡装置と同様の構成を備えるが、バルブ１１７が開状態となった際に一時的にコンプレッサー１０７の圧力を高めることにより、冷却液の流量を落すことなく洗浄液の吐出流量を確保する点が第１実施形態に係る内視鏡装置と異なる。

第２実施形態の制御装置は、バルブ１１７が開状態となったことを検知すると、水タンク１０６に対する圧力を高めるようにコンプレッサー１０７を制御する。これにより、バルブ１１７が開状態となっても、閉状態と同じ量の冷却液を冷却液送液管１１５を介して流路１１８へ供給することができる。

この内視鏡装置では、コンプレッサーの能力に余裕が必要で、スコープ外部の装置の大型化を伴うと共に、スコープ内の配管の耐圧性能向上が求められるが、バルブ１１７の開閉に合わせて先端部１０２に組み込まれた電子機器への供給電力を制御する必要がないことから、電気的な制御システムが複雑化しないというメリットがある。
なお、その他の構成、作用、効果については、第１実施形態と同様である。

以上のように、本発明に係る内視鏡装置は、機能が高度化し先端部が発熱しやすい内視鏡装置に適している。

１０１スコープ部
１０２先端部
１０３操作部
１０４対物レンズ
１０５制御装置
１０６水タンク
１０７コンプレッサー
１０８ドレインタンク
１０９、１１０電力・信号電送ケーブル
１１１共用送液管
１１２送液管接続部
１１３分岐部
１１４洗浄水送液管
１１５冷却液送液管
１１６洗浄ノズル
１１７バルブ
１１８流路
１１９冷却液排液管
１２０接続部
１２１外部冷却液排液管
１２２外部送気管
１２３接続部
１２４内部送気管
１２５結合部
１２６バルブ

Claims

対物レンズと、発熱を伴う機構を備えた先端部と、操作部と、を有するスコープ部を有する内視鏡装置であって、
前記対物レンズに対して一時的に洗浄用流体を吐出することによって前記対物レンズを洗浄する洗浄機構と、
前記先端部において冷却用流体を還流させることによって前記先端部における前記発熱を伴う機構を冷却する冷却機構と、を有し、
前記洗浄用流体と前記冷却用流体を供給するための送液機構がスコープ部外部に配置されており、
送液のための加圧機構が前記洗浄用流体と前記冷却用流体で共用されていることを特徴とする内視鏡装置。
前記洗浄用流体と前記冷却用流体が共用の送液管によって前記送液機構から前記スコープ部に供給されることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
前記共用の送液管から供給された流体が、前記スコープ部内において、前記洗浄用流体を前記先端部に送液する洗浄用流体送液管内と、前記冷却用流体を先端部に送液する冷却用流体送液管内と、に分岐されており、
前記洗浄用流体は前記操作部に設けられたバルブ機構によって必要に応じて一時的に供給され、前記冷却用流体は前記内視鏡装置の操作中は常時送液されることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
前記洗浄用流体が吐出される際には、前記冷却用流体の送液を一時的に停止する、もしくは流量を低下させることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
前記洗浄用流体が吐出される際には、前記発熱を伴う機構の発熱を一時的に抑制することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
前記発熱を伴う機構の発熱を一時的に抑制することが、前記発熱を伴う機構に対する電力供給を減少させることによって成されることを特徴とする請求項５に記載の内視鏡装置。
前記洗浄用流体が吐出される際には、前記送液機構の送液能力を一時的に増大させることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。