JP2023106022A

JP2023106022A - 内視撮像装置、内視鏡

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Publication number: JP2023106022A
Application number: JP2022007122A
Authority: JP
Inventors: 祐貴児玉; Yuki Kodama
Original assignee: Japan Lifeline Co Ltd
Current assignee: Japan Lifeline Co Ltd
Priority date: 2022-01-20
Filing date: 2022-01-20
Publication date: 2023-08-01
Anticipated expiration: 2042-01-20
Also published as: US20230225597A1; JP7428734B2; DE102022128473A1; CN116509309A

Abstract

【課題】カテーテル内での回転を低減できる内視撮像装置等、または、カテーテル内で内視撮像装置が回転した場合でも、撮像された画像の方向の誤認を防止できる内視鏡等を提供する。【解決手段】胆道鏡１００は、体内に挿入される曲線状のカテーテル１０と、当該カテーテル１０に挿入可能な曲線状に形成されたカメラシャフト３２と、当該カメラシャフト３２の先端部に設けられるＣＭＯＳイメージセンサと、を備える。カテーテル１０は、医療器具を挿入可能な鉗子チャンネル１７と、当該鉗子チャンネル１７より曲線状の当該カテーテル１０の外側に設けられ、カメラシャフト３２を挿入可能なカメラチャンネル１３と、を更に備える。カメラシャフト３２の曲率は、カテーテル１０の曲率より小さい。カメラシャフト３２は、形状記憶合金によって曲線状に形成される。【選択図】図６

Description

本発明は内視鏡を構成する内視撮像装置等に関する。

特許文献１には、カメラシャフトの先端部に撮像素子が設けられる内視撮像装置（カメラ）であって、カメラシャフトを挿入可能なカテーテル（以下ではシースともいう）から分離可能なものが開示されている。内視撮像装置が取り付けられたカテーテルは内視鏡を構成し、カテーテルと共に体内に挿入されたカメラシャフトの先端部において露出される撮像素子によって体内の診断部位や治療部位を撮像する。使用後の内視撮像装置は単回使用が一般的なシースから取り外し可能であり、所定使用回数を超えない範囲で同種の他のシースに再利用できる。高価な内視撮像装置（または撮像素子）を再利用することで、手技当たりの費用を大幅に低減できる。

国際公開第２０２１／１９１９８９号

特許文献１では、カテーテルのカメラチャンネルに挿入される内視撮像装置が、当該カメラチャンネル内で予期しない方向に回転してしまう可能性がある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、カテーテル内での回転を低減できる内視撮像装置等を提供することにある。あるいは、本発明は、カテーテル内で内視撮像装置が回転した場合でも、撮像された画像の方向の誤認を防止できる内視鏡等を提供する。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の内視撮像装置は、体内に挿入される曲線状のカテーテルに挿入可能な、曲線状に形成されたカメラシャフトと、カメラシャフトの先端部に設けられる撮像素子と、を備える。

この態様では、曲線状のカメラシャフトが同じく曲線状のカテーテルによってガイドされるため、カテーテル内でのカメラシャフトの回転を低減できる。

本発明の別の態様は、内視鏡である。この内視鏡は、体内に挿入される曲線状のカテーテルと、当該カテーテルに挿入可能な曲線状に形成されたカメラシャフトと、当該カメラシャフトの先端部に設けられる撮像素子と、を備える。

本発明の更に別の態様もまた、内視鏡である。この内視鏡は、体内に挿入されるカテーテルと、当該カテーテルに挿入可能なカメラシャフトと、当該カメラシャフトの先端部に設けられる撮像素子と、カテーテルの先端部に位置し、撮像素子によって撮像可能な方向指標と、を備える。

この態様では、撮像素子によって撮像される方向指標に基づいて、カテーテル内でカメラシャフトが回転した場合でも、撮像素子によって撮像された画像の方向の誤認を防止できる。

本発明の更に別の態様もまた、内視鏡である。この内視鏡は、体内に挿入されるカテーテルと、当該カテーテルに挿入可能なカメラシャフトと、当該カメラシャフトの先端部に設けられる撮像素子と、を備える内視鏡であって、カテーテルにおいてカメラシャフトを挿入可能なカメラチャンネルの少なくとも一部の断面形状と、当該カメラシャフトの少なくとも一部の断面形状は、非円形の略相似形状である。

この態様では、略相似形状の断面を有するカメラチャンネルおよびカメラシャフトによって、カメラチャンネル内でのカメラシャフトの回転を低減できる。

本発明によれば、カテーテル内での内視撮像装置の回転を低減できる。あるいは、本発明によれば、カテーテル内で内視撮像装置が回転した場合でも、撮像された画像の方向の誤認を防止できる。

胆道鏡の全体を示す。カテーテルの先端部の側面図である。カテーテルの先端部の先端面の平面図である。カメラ位置切替部によってカメラヘッドを基端側の第１位置と先端側の第２位置の間で切り替える様子を示す。胆道鏡から取り外された状態のカメラを示す。第１実施形態に係る胆道鏡におけるカテーテルとカメラの先端側を示す。第１実施形態に係る胆道鏡におけるカテーテルとカメラの先端側を示す。形状記憶合金に曲線形状を記憶させる前のカメラシャフトの先端側の詳細を示す。第２実施形態に係る胆道鏡におけるカテーテルおよびカメラの一つの断面を示す。第３実施形態に係る胆道鏡を、カメラの基端部に設けられるコネクタに接続される体外のコンピュータ等で実現される機能ブロックと共に示す。画像加工部による画像加工処理の例を示す。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。説明または図面において同一または同等の構成要素、部材、処理には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図示される各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限りは限定的に解釈されるものではない。実施形態は例示であり、本発明の範囲を何ら限定するものではない。実施形態に記載される全ての特徴やそれらの組合せは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

図１は、本発明の実施形態が適用される胆道鏡１００の全体を示す。胆道鏡１００は、総胆管や膵管の内部を撮像する内視鏡である。胆道鏡１００は、口等から体内に挿入される長尺の管状のカテーテル１０またはシースを備える。カテーテル１０の先端部（図１における下端部）には、ＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子を備える内視撮像装置としてのカメラ３０のカメラヘッドが露出可能に設けられる。口等から十二指腸内に挿入されたカテーテル１０は、十二指腸に面したファーター乳頭を通じて総胆管や膵管の内部に挿入される。この状態で、カテーテル１０の先端部において露出したカメラヘッドが、総胆管や膵管の内部の動画像や静止画像等の画像を診断や治療のために撮像する。

ここで、口等から十二指腸内に挿入された不図示の十二指腸内視鏡の鉗子チャンネル等に胆道鏡１００のカテーテル１０を挿入することで、胆道鏡１００を十二指腸まで確実にガイドできると共に、十二指腸内視鏡から得られる画像を確認しながら胆道鏡１００を狭いファーター乳頭内に確実に挿入できる。なお、カテーテル１０をファーター乳頭内に挿入する前に、十二指腸内視鏡のワイヤルーメンを通じてカテーテル１０より小径のガイドワイヤをファーター乳頭内に挿入し、当該ガイドワイヤを通じてガイドされたバルーンカテーテルによってファーター乳頭を予め拡張してもよい。

胆道鏡１００またはカテーテル１０の基端側（図１における上端側）または体外側には、胆道鏡１００の操作等のためのハンドル部２０が設けられる。ハンドル部２０は、医者等の操作者が把持する把持部２１と、操作者がカテーテル１０の少なくとも先端部を任意の方向に湾曲させて位置を調整するための二つの回転操作部２５、２６を備える。前述のようにカテーテル１０の先端部にはカメラ３０のカメラヘッドが配置されているため、二つの回転操作部２５、２６の回転操作によってカメラ３０による撮像部位や撮像範囲を任意に変えられる。

後述するように、カテーテル１０またはシースの内部には、カメラヘッドが先端部に設けられる小径のカメラシャフトが挿入されるカメラチャンネル１３と、総胆管や膵管の内部の検査や治療のための各種の医療器具が挿入される大径の器具チャンネルとしての鉗子チャンネル１７が設けられる。ハンドル部２０には、カテーテル１０のカメラチャンネル１３に連通するカメラポート２３と、カテーテル１０の鉗子チャンネル１７に連通する鉗子ポート２７が設けられる。すなわち、カメラヘッドが先端部に設けられる小径のカメラシャフトは、カメラポート２３からシース１０内（カメラチャンネル１３内）に挿入され、各種の医療器具は、鉗子ポート２７からシース１０内（鉗子チャンネル１７内）に挿入される。

図２はカテーテル１０の先端部の側面図であり、図３はカテーテル１０の先端部の先端面１５の平面図である。図３に示されるように、カテーテル１０の断面は略円形であり、それぞれ略円形の断面のカメラチャンネル１３、鉗子チャンネル１７、二つの送気／送水チャンネル１４が設けられる。カメラチャンネル１３、鉗子チャンネル１７、送気／送水チャンネル１４は、それぞれシース１０内を通って体外と連通している。前述のように、カメラチャンネル１３はカメラポート２３に連通し、鉗子チャンネル１７は鉗子ポート２７に連通し、送気／送水チャンネル１４は鉗子ポート２７に設けられる送気／送水ポートに連通している。

カメラチャンネル１３には、カメラヘッド３１が先端部に設けられる小径で長尺のカメラシャフトが挿入される。カメラヘッド３１は内視撮像装置としてのカメラ３０の先端部を構成し、撮像素子としてのＣＭＯＳイメージセンサ３１１を備える。カメラヘッド３１またはＣＭＯＳイメージセンサ３１１は、カメラシャフト内および図１のカメラコネクタ５０から体外に延びるカメラケーブル３５内を通る導線によって、体外の電源やコンピュータ等に接続されている。この導線を通じて、体外の電源からのＣＭＯＳイメージセンサ３１１への電力の供給、体外のコンピュータ等の制御装置からのＣＭＯＳイメージセンサ３１１への制御信号の伝送、ＣＭＯＳイメージセンサ３１１によって撮像された画像信号の体外のコンピュータやモニタ等への伝送、等が行われる。なお、体外のコンピュータ等とＣＭＯＳイメージセンサ３１１の間の制御信号や画像信号の伝送は、導線を介さずにBluetooth（登録商標）等によって無線で行ってもよい。

ＣＭＯＳイメージセンサ３１１の受光面が矩形（典型的には正方形）であるのに対し、それを外接するように包含するカメラヘッド３１の先端面（カメラ３０またはカメラシャフトの先端面でもある）は円形である。このようなカメラヘッド３１の円形の外周とＣＭＯＳイメージセンサ３１１の矩形の外周の間の領域には、複数の光ファイバ（不図示）がＣＭＯＳイメージセンサ３１１の外周を囲むように設けられる。これらの光ファイバは、ＣＭＯＳイメージセンサ３１１に接続されている導線と同様にカメラシャフト内を通って図１のカメラポート２３外まで延び、体外の光源に接続されている。この光源からの光が光ファイバの先端面から照射され、ＣＭＯＳイメージセンサ３１１の撮像範囲を照明するため、診断部位や治療部位の鮮明な画像が得られる。

鉗子チャンネル１７には、鉗子等の処置具が先端部に設けられた各種の医療器具が挿入される。送気／送水チャンネル１４は、鉗子ポート２７に設けられる送気／送水ポートから診断部位や治療部位への送気や送水を行う。小径のカメラチャンネル１３と大径の鉗子チャンネル１７は、それぞれの中心がカテーテル１０の先端面１５の中心と一直線上（図３では鉛直線上）に配置されるように整列される。図３では、カメラチャンネル１３と鉗子チャンネル１７が上下に整列配置され、その左右における上側（小径のカメラチャンネル１３側）の領域に二つの送気／送水チャンネル１４が対称に配置される。

図３において、カテーテル１０またはシースの径は、1.1mmと7.0mmの間（例えば3.6mm）であり、カメラチャンネル１３の径は、0.7mmと3.0mmの間（例えば1.1mm）であり、鉗子チャンネル１７の径は、0.3mmと3.0mmの間（例えば2.0mm）である。カメラチャンネル１３に挿入されるカメラシャフトおよびカメラヘッド３１の径は、カメラチャンネル１３の径より僅かに小さく、0.6mmと2.9mmの間（例えば1.0mm）である。また、鉗子チャンネル１７の径を2.0mm以上とすれば、径が1.8mmの一般的な鉗子または医療器具に対応できる。一方、カメラチャンネル１３の径は、ＣＭＯＳイメージセンサ３１１の小型化に応じて小さくできる。このように、本実施形態によれば、一般的な鉗子または医療器具に対応可能な最低限の鉗子チャンネル１７の径（例えば2.0mm以上）を維持しながら、カメラチャンネル１３の径を最小化（例えば1.1mm以下）できるため、狭いファーター乳頭も容易に通過可能な十分に細いカテーテル１０を実現できる。

図２に示されるように、内視撮像装置としてのカメラ３０の先端部を構成するカメラヘッド３１は、カテーテル１０の先端面１５から更に先端側に突出可能および露出可能に設けられる。このように、カメラヘッド３１またはＣＭＯＳイメージセンサ３１１が、カテーテル１０の先端面１５より先端側に突出した位置を、以下では第２位置ともいう。これに対して、カメラヘッド３１またはＣＭＯＳイメージセンサ３１１は、カテーテル１０の先端面１５より基端側に後退した位置（以下では第１位置ともいう）を取ることもできる。第１位置と第２位置の切り替えは、カメラコネクタ５０に併設されるカメラ位置切替部５３（図５）によって操作者が行える。

図４Ａおよび図４Ｂは、カメラ位置切替部５３によってカメラヘッド３１を基端側の第１位置と先端側の第２位置の間で切り替える様子を示す。図４Ａでは、カメラヘッド３１がカテーテル１０の先端面１５から基端側に後退した第１位置にあり、図４Ｂでは、カメラヘッド３１がカテーテル１０の先端面１５から先端側に突出した第２位置にある。カテーテル１０の先端面１５と第１位置の間の後退距離は、例えば1.5mmと20mmの間であり、カテーテル１０の先端面１５と第２位置の間の突出距離は、例えば0.5mmと80mmの間である。

カメラヘッド３１のＣＭＯＳイメージセンサ３１１によって診断部位や治療部位を撮像する際には図４Ｂの第２位置が取られる一方で、カテーテル１０の先端部を撮像部位としての総胆管や膵管の内部に挿入する際には、カテーテル１０を十二指腸までガイドする十二指腸内視鏡の内壁、オッディ括約筋（または胆膵管膨大部括約筋）によって狭窄されているファーター乳頭、総胆管や膵管の内壁等にカメラヘッド３１が接触しないように、カメラヘッド３１がカテーテル１０またはシース内に収納された図４Ａの第１位置が取られる。このようなカメラ位置切替部５３によるカメラヘッド３１の位置切替機構は、2020年3月23日に出願された国際出願PCT/JP2020/012793（国際公開第２０２１／１９１９８９号）に開示されており、その全内容が参照によって本書に援用される。

内視撮像装置としてのカメラ３０は、カテーテル１０または胆道鏡１００に対して着脱可能である。図５は、胆道鏡１００から取り外された状態のカメラ３０を示す。カメラ３０は、先端部（図５における左端部）にカメラヘッド３１が設けられる小径（0.6mmと2.9mmの間）で長尺の管状のカメラシャフト３２と、当該カメラシャフト３２の基端部（図５における右端部）に接続されるカメラコネクタ５０と、当該カメラコネクタ５０とカメラ３０の基端部に設けられるコネクタ３３の間を電気的に接続するカメラケーブル３５を備える。前述のように、カメラ３０の先端部においてカメラヘッド３１のＣＭＯＳイメージセンサ３１１に接続されている導線は、カメラシャフト３２内およびカメラケーブル３５内を通り、コネクタ３３を介して体外の電源、コンピュータ、モニタ等に接続されている。

図１に示されるように、カメラコネクタ５０は、胆道鏡１００のカメラポート２３に対して着脱可能である。但し、前述の国際出願PCT/JP2020/012793で開示されているように、カメラヘッド３１がカテーテル１０の先端面１５から突出しうる状態（図４Ｂ）でカメラシャフト３２がカテーテル１０（カメラチャンネル１３）に挿入されることを規制する装着規制機構が設けられる。これによって、カメラヘッド３１がカテーテル１０の先端面１５から突出しない位置、すなわち前述の第１位置（図４Ａ）にある場合に限って、カメラ３０（カメラコネクタ５０）を胆道鏡１００（カメラポート２３）に装着できる。

カメラヘッド３１の第１位置と第２位置の切り替えは、カメラコネクタ５０に併設されるカメラ位置切替部５３の回転操作によって行われる。カメラ位置切替部５３を第１方向に回転させると、カメラヘッド３１が第１位置（図４Ａ）に移動すると共に、カメラコネクタ５０に設けられるスライド部材５２が基端側（図５における右側）に移動する。また、カメラ位置切替部５３を第１方向と逆の第２方向に回転させると、カメラヘッド３１が第２位置（図４Ｂ）に移動すると共に、カメラコネクタ５０に設けられるスライド部材５２が先端側（図５における左側）に移動する。従って、スライド部材５２が基端側にある場合に限って、カメラ３０（カメラコネクタ５０）を胆道鏡１００（カメラポート２３）に装着できるともいえる。

以上のように第１位置（図４Ａ）で胆道鏡１００に装着されたカメラヘッド３１は、体内の撮像部位に到達した後にカメラ位置切替部５３の第２方向への回転操作によって第２位置（図４Ｂ）に移動して撮像を行う。撮像完了後のカメラヘッド３１はカメラ位置切替部５３の第１方向への回転操作によって第１位置に戻される。この状態でカテーテル１０を体内から抜去することで、カテーテル１０の先端面１５より基端側に後退したカメラヘッド３１が、体内組織や十二指腸内視鏡等の親内視鏡の内壁に接触することを防止できる。更に、使用後のカメラ３０は、単回使用が一般的なシース１０から取り外される（具体的には、胆道鏡１００のカメラポート２３からカメラ３０が取り外される）。このカメラ３０は、所定使用回数（例えば10回）を超えない範囲で、同種の他のシース１０または胆道鏡１００に再利用できる。高価なカメラ３０（またはＣＭＯＳイメージセンサ３１１）を再利用することで、手技当たりの費用を大幅に低減できる。

以上のようにカメラ３０が着脱可能な胆道鏡１００では、カテーテル１０のカメラチャンネル１３に挿入されたカメラシャフト３２が、当該カメラチャンネル１３内で回転してしまう可能性がある。そこで、以下の実施形態では、カテーテル１０内での回転を低減できるカメラ３０および胆道鏡１００や、カテーテル１０内でカメラ３０が回転した場合でも、撮像された画像の方向の誤認を防止できる胆道鏡１００を開示する。以下では複数の実施形態を個別に説明するが、特段の支障がない限り各実施形態の一部または全部を任意に組み合わせることができる。

図６および図７は、第１実施形態に係る胆道鏡１００におけるカテーテル１０（図６Ａおよび図７Ａ）とカメラ３０（図６Ｂおよび図７Ｂ）の先端側を示す。カテーテル１０は、十二指腸の側壁にあるファーター乳頭を通じて総胆管や膵管の内部に容易に挿入できるように、曲線状に形成されている。なお、前述のように、カテーテル１０の先端部１６は回転操作部２５、２６によって任意の方向に湾曲可能であるが、カテーテル１０は当該先端部１６より基端側のカテーテル本体１８も含めて曲線状に形成されている。図６Ａのカテーテル１０では曲率が比較的大きく、先端面１５がカテーテル１０の基端側（図６における右側）を向く。図７Ａのカテーテル１０では曲率が比較的小さく、先端面１５がカテーテル１０の基端側を向かない。

ここで、カメラシャフト３２が挿入されるカメラチャンネル１３は、曲線状のカテーテル１０の外側に設けられ、総胆管や膵管の内部の検査や治療のための各種の医療器具が挿入される鉗子チャンネル１７は、曲線状のカテーテル１０の内側に設けられている。曲線状のカテーテル１０および後述する曲線状のカメラシャフト３２において、「外側」とは凸状に突出する側を指し、「内側」とは凹状にへこむ側を指す。カメラチャンネル１３および鉗子チャンネル１７を示す図３では、上側が曲線状のカテーテル１０の外側に対応し、下側が曲線状のカテーテル１０の内側に対応する。このように、カメラチャンネル１３は、鉗子チャンネル１７より曲線状のカテーテル１０の外側に設けられている。このため、僅かではあるがカメラチャンネル１３の曲率が鉗子チャンネル１７の曲率より小さくなり、カメラシャフト３２をカメラチャンネル１３に容易に挿入できる。

カテーテル１０の先端側と同様に、カメラ３０またはカメラシャフト３２の先端側も、曲線状に形成されている。カメラシャフト３２をカメラチャンネル１３に挿入する際、曲線状のカメラシャフト３２が同じく曲線状のカメラチャンネル１３によってガイドされるため、カメラチャンネル１３内でのカメラシャフト３２の回転を低減できる。このように、本実施形態によれば、着脱可能なカメラ３０を所期の方向でカテーテル１０または胆道鏡１００に挿入できる。なお、カメラシャフト３２は、カテーテル１０またはカメラチャンネル１３のように大きく曲がっていなくても、カメラチャンネル１３の曲率に追従可能な程度に曲がっていれば、カメラチャンネル１３内で略一定の方向を保つことができる。このため、カメラシャフト３２の曲率は、カテーテル１０またはカメラチャンネル１３の曲率より小さくてよい。

ここで、曲率は曲線部の半径（曲率半径）の逆数である。曲率（および曲率半径）はカテーテル１０の各部およびカメラシャフト３２の各部でそれぞれ変わりうるが、カメラシャフト３２がカテーテル１０のカメラチャンネル１３に挿入された時に同じ位置にくるカテーテル１０の各曲線部の曲率とカメラシャフト３２の各曲線部の曲率を比較した場合に、概してまたは平均的に前者が後者より大きくなることが好ましい。あるいは、カテーテル１０における最大の曲率とカメラシャフト３２における最大の曲率を比較した場合に、前者が後者より大きくなることが好ましい。また、カテーテル１０とカメラシャフト３２の各曲線部の曲率を比較する場合、それぞれの中心軸の曲率を比較するのが好ましい。あるいは、カテーテル１０およびカメラシャフト３２のそれぞれの内側（最内周）の曲率を比較してもよいし、カテーテル１０およびカメラシャフト３２のそれぞれの外側（最外周）の曲率を比較してもよい。

カメラシャフト３２は、金属によって曲線状に形成される。金属としては、NiTi（ニッケルチタン）合金等の形状記憶合金が好適である。図８は、形状記憶合金等の金属に曲線形状を記憶させる前のカメラシャフト３２の先端側の詳細を示す。図８Ａは、カメラシャフト３２の外観を示し、図８Ｂは、図８Ａにおけるカメラシャフト３２の表面のカバー等を透明化した図であり、図８Ｃは、図８Ｂの先端側を拡大した図である。図８Ａに示されるように、カメラシャフト３２の先端部（図８における左端部）には、カメラヘッド３１またはＣＭＯＳイメージセンサ３１１の外周または側面を被覆して保護する円筒状の先端カバー３４が設けられる。先端カバー３４は硬質の樹脂等によって形成され、その軸方向（図８における左右方向）の長さは約5mmである。

カメラシャフト３２の先端部より基端側（図８における右側）には、先端カバー３４から連続するように、後述する形状記憶合金管３７等の外周を被覆する円筒状のシャフトカバー３６が設けられる。シャフトカバー３６の少なくとも先端側は、図６Ａおよび図７Ａにおけるカテーテル１０（カメラチャンネル１３）の先端部１６の内部に位置する。シャフトカバー３６を硬質の先端カバー３４より軟質の樹脂等によって形成することで、回転操作部２５、２６によって任意の方向に湾曲可能なカテーテル１０の先端部１６に追従してカメラシャフト３２（シャフトカバー３６）が柔軟に湾曲できる。

シャフトカバー３６によって被覆される内周側には、カメラシャフト３２に沿う管状または円筒状の金属管としての形状記憶合金管３７が設けられる。形状記憶合金管３７は、NiTi合金等の形状記憶合金によって形成された長尺の円管であり、温度や磁界による形状記憶処理によって図６Ｂおよび図７Ｂで示したようなカメラシャフト３２の所期の曲線形状を記憶する。形状記憶合金管３７は、硬質の先端カバー３４が設けられるカメラシャフト３２の先端部（湾曲することが想定されていない）には設けられない。形状記憶合金管３７の先端側にはレーザ加工等による螺旋状の切れ目３７１が設けられる。これによって、回転操作部２５、２６がカテーテル１０の先端部１６（図６Ａおよび図７Ａ）を湾曲させる際に、形状記憶合金管３７も追従して柔軟に湾曲できる。螺旋状の切れ目３７１のピッチは、少なくとも形状記憶合金管３７の一部分において、基端側から先端側に向かって徐々にまたは段階的に小さくなっており、回転操作部２５、２６による湾曲の程度が大きい先端側ほど湾曲しやすくなっている。一方、回転操作部２５、２６による湾曲の程度が極めて小さい（あるいは全くない）形状記憶合金管３７の基端側には螺旋状の切れ目３７１が設けられない。例えば、螺旋状の切れ目３７１は形状記憶合金管３７の先端から約25mmの範囲に形成され、そこから基端側には形成されない。

図８Ｃに示されるように、カメラヘッド３１またはＣＭＯＳイメージセンサ３１１に接続されている複数の導線３８１およびＣＭＯＳイメージセンサ３１１の周囲に配置されている複数の光ファイバ３８２は、先端カバー３４、シャフトカバー３６、形状記憶合金管３７の内部を通って、図１のカメラポート２３外まで延びる。

図９は、第２実施形態に係る胆道鏡１００におけるカテーテル１０およびカメラ３０（カメラシャフト３２）の一つの断面を示す。なお、カテーテル１０およびカメラ３０の先端面を示す図３における送気／送水チャンネル１４の図示は省略した。本実施形態では、カテーテル１０のカメラチャンネル１３の少なくとも一部の断面形状と、カメラ３０のカメラシャフト３２の少なくとも一部の断面形状が、非円形の略相似形状である。

図９Ａの例では、カメラチャンネル１３の少なくとも一部の断面形状と、カメラシャフト３２の少なくとも一部の断面形状が略相似の楕円形である。図９Ｂの例では、カメラチャンネル１３の少なくとも一部の断面形状と、カメラシャフト３２の少なくとも一部の断面形状が略相似の多角形（具体的には例えば台形）である。なお、カメラチャンネル１３の内周またはカメラシャフト３２の外周の一方に長さ方向に延在するガイド溝を設け、当該ガイド溝に嵌まって長さ方向に摺動可能または挿入可能な凸条部をカメラチャンネル１３の内周またはカメラシャフト３２の外周の他方に設けることで、略相似形状を実現してもよい。略相似形状の断面を有するカメラチャンネル１３およびカメラシャフト３２によって、カメラチャンネル１３内でのカメラシャフト３２の回転を低減できるため、着脱可能なカメラ３０を所期の方向でカテーテル１０または胆道鏡１００に挿入できる。

なお、略相似形状とは数学的に厳密な相似形状でなくてもよく、カメラチャンネル１３内でのカメラシャフト３２の回転が有効に制限される程度に類似している形状であればよい。例えば、楕円形断面のカメラチャンネル１３に長方形断面のカメラシャフト３２を挿入した場合でも、カメラチャンネル１３内でのカメラシャフト３２の回転が制限されうるため、本明細書における略相似形状の要件を満たす。また、図９Ａや図９Ｂのような非円形の断面は、カメラチャンネル１３および／またはカメラシャフト３２の全長に亘っている必要はなく、長さ方向における少なくとも一箇所に形成されていればよい。なお、カメラチャンネル１３の断面が全長に亘って楕円形や多角形に形成されている場合、カメラシャフト３２の断面は全長に亘って当該楕円形や当該多角形に包含される略円形とするが、当該カメラシャフト３２の長さ方向における少なくとも一箇所の外周に前記楕円形や前記多角形と略相似形状の回転制限ピースを取り付けることで、カメラチャンネル１３内でのカメラシャフト３２の回転を制限してもよい。

図１０は、第３実施形態に係る胆道鏡１００を、カメラ３０の基端部に設けられるコネクタ３３に接続される体外のコンピュータ等で実現される機能ブロックと共に示す。画像取得部４１は、カメラヘッド３１におけるＣＭＯＳイメージセンサ３１１によって撮像され、カメラシャフト３２内およびカメラケーブル３５内を通る導線を通じて伝送される画像をコネクタ３３から取得する。カメラ方向検知部４２は、画像取得部４１が取得した画像に含まれる後述の方向指標に基づいて、ＣＭＯＳイメージセンサ３１１のカテーテル１０（図１０では不図示／図３を参照）に対する方向を検知する。画像加工部４３は、カメラ方向検知部４２が検知したＣＭＯＳイメージセンサ３１１の方向に応じて、画像取得部４１が取得した画像を加工してモニタ４０または表示装置に表示する。

画像取得部４１が取得した画像のカテーテル１０に対する方向を示唆する方向指標はカテーテル１０の先端部に位置し、胆道鏡１００による手技前または手技中にＣＭＯＳイメージセンサ３１１によって撮像される。図４に方向指標４４の例を示す。この方向指標４４は、カメラチャンネル１３の先端部における内壁のうち鉗子チャンネル１７に最も近い部分において長さ方向に延在する線状のマークである。図４に示されるように、線状の方向指標４４は、カテーテル１０の先端面１５上において、カメラチャンネル１３の下端から鉗子チャンネル１７の上端を結ぶように延在してもよい。

カメラ位置切替部５３によって図４Ａの第１位置にあるＣＭＯＳイメージセンサ３１１は、カメラチャンネル１３および／または鉗子チャンネル１７あるいはカテーテル１０の先端部に設けられた線状の方向指標４４を撮像できる。そして、カメラ方向検知部４２は、画像取得部４１が取得した画像に含まれる方向指標４４に基づいて、ＣＭＯＳイメージセンサ３１１のカテーテル１０、カメラチャンネル１３、鉗子チャンネル１７に対する方向を検知できる。このように、ＣＭＯＳイメージセンサ３１１によって撮像される方向指標４４に基づいて、カテーテル１０内でカメラシャフト３２が回転した場合でも、ＣＭＯＳイメージセンサ３１１によって撮像された画像の方向の誤認を防止できる。なお、方向指標４４は、以上のようなマークに限らず、ＣＭＯＳイメージセンサ３１１の方向を示唆する任意の物体や構造でよい。例えば、カメラチャンネル１３の先端部自体の輪郭、鉗子チャンネル１７の先端部自体の輪郭、カテーテル１０の先端面１５自体の輪郭、鉗子チャンネル１７の先端部から出た医療器具等を方向指標４４としてＣＭＯＳイメージセンサ３１１によって撮像してもよい。

画像加工部４３は、カメラ方向検知部４２が検知したＣＭＯＳイメージセンサ３１１の方向に応じて、画像取得部４１が取得した画像を加工する。図１１は、画像加工部４３による画像加工処理の例を示す。図１１Ａは、鉗子チャンネル１７等に対してＣＭＯＳイメージセンサ３１１が所期の方向を向いている理想的な場合に、ＣＭＯＳイメージセンサ３１１によって撮像されてモニタ４０に表示される画像の例を示す。画面の中央に略円形の総胆管ＢＤ（Bile Duct）が表示されており、鉗子チャンネル１７から導出される医療器具１７１は画面の中心から正確に下方（鉛直下方）の位置に現れる。これに対して図１１Ｂでは、カテーテル１０内でカメラシャフト３２が回転した結果、医療器具１７１の現れる位置が図１１Ａから回転してしまっている。

画像加工部４３は、第１オプションＯＰ１として示されるように、カメラ方向検知部４２が検知したＣＭＯＳイメージセンサ３１１の方向が図１１Ａの所期の方向と一致するように、ＣＭＯＳイメージセンサ３１１によって撮像された画像を回転させる。この結果、モニタ４０には図１１Ａと同様の画像が表示される。この際、第２オプションＯＰ２として示されるように、画像加工部４３は、第１オプションＯＰ１によって回転させる画像を当該回転中心の周りの所定径範囲内に亘って切り出してもよい。画像を回転させると、元々は矩形だった画像の一部が画面外にはみ出して輪郭が崩れてしまうが、図示のように円形に切り出すことでその影響を除去できる。なお、画像加工部４３によって切り出される所定径範囲は、少なくとも撮像対象としての総胆管ＢＤを含む範囲とするのが好ましい。

画像加工部４３は、第３オプションＯＰ３として示されるように、ＣＭＯＳイメージセンサ３１１によって撮像された方向指標４４の方向（図４および図１１の例では鉗子チャンネル１７の方向または医療器具１７１が現れる方向）を、当該ＣＭＯＳイメージセンサ３１１によって撮像された画像に表示する。図１１の例では、鉗子チャンネル１７の方向または医療器具１７１が現れる方向が、矢印状の方向表示マークによって示されている。以上のような本実施形態によれば、ＣＭＯＳイメージセンサ３１１によって撮像される方向指標４４に基づく画像加工処理によって、カテーテル１０内でカメラシャフト３２が回転した場合でも、ＣＭＯＳイメージセンサ３１１によって撮像された画像の方向の誤認を防止できる。

以上、本発明を実施形態に基づいて説明した。実施形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

なお、実施形態で説明した各装置の機能構成はハードウェア資源またはソフトウェア資源により、あるいはハードウェア資源とソフトウェア資源の協働により実現できる。ハードウェア資源としてプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、その他のＬＳＩを利用できる。ソフトウェア資源としてオペレーティングシステム、アプリケーション等のプログラムを利用できる。

１０カテーテル、１３カメラチャンネル、１７鉗子チャンネル、２３カメラポート、２７鉗子ポート、３０カメラ、３１カメラヘッド、３２カメラシャフト、３４先端カバー、３７形状記憶合金管、４１画像取得部、４２カメラ方向検知部、４３画像加工部、４４方向指標、５３カメラ位置切替部、１００胆道鏡、１７１医療器具、３１１ＣＭＯＳイメージセンサ、３７１切れ目、３８１導線、３８２光ファイバ。

Claims

体内に挿入される曲線状のカテーテルに挿入可能な、曲線状に形成されたカメラシャフトと、
前記カメラシャフトの先端部に設けられる撮像素子と、
を備える内視撮像装置。
前記カメラシャフトの曲率は、前記カテーテルの曲率より小さい、請求項１に記載の内視撮像装置。
前記カメラシャフトは、形状記憶合金によって曲線状に形成される、請求項１または２に記載の内視撮像装置。
前記形状記憶合金は、前記カメラシャフトの先端部には設けられず、
当該先端部には、前記撮像素子の外周を被覆する先端カバーが設けられる、
請求項３に記載の内視撮像装置。
前記カメラシャフトには、前記形状記憶合金からなる形状記憶合金管が設けられ、その少なくとも先端側に螺旋状の切れ目が設けられる、請求項３または４に記載の内視撮像装置。
前記螺旋状の切れ目のピッチは、前記形状記憶合金管の基端側から先端側に向かって小さくなる部分を有する、請求項５に記載の内視撮像装置。
体内に挿入される曲線状のカテーテルと、
当該カテーテルに挿入可能な曲線状に形成されたカメラシャフトと、
当該カメラシャフトの先端部に設けられる撮像素子と、
を備える内視鏡。
前記カテーテルは、
医療器具を挿入可能な器具チャンネルと、
当該器具チャンネルより曲線状の当該カテーテルの外側に設けられ、前記カメラシャフトを挿入可能なカメラチャンネルと、
を更に備える、
請求項７に記載の内視鏡。
前記カテーテルの先端部に設けられ、前記撮像素子によって撮像可能な方向指標を更に備える、請求項７または８に記載の内視鏡。
前記カテーテルにおいて前記カメラシャフトを挿入可能なカメラチャンネルの少なくとも一部の断面形状と、当該カメラシャフトの少なくとも一部の断面形状は、非円形の略相似形状である、請求項７から９のいずれかに記載の内視鏡。
体内に挿入されるカテーテルと、
当該カテーテルに挿入可能なカメラシャフトと、
当該カメラシャフトの先端部に設けられる撮像素子と、
前記カテーテルの先端部に位置し、前記撮像素子によって撮像可能な方向指標と、
を備える内視鏡。
前記カテーテルは、前記カメラシャフトを挿入可能なカメラチャンネルと、医療器具を挿入可能な器具チャンネルと、を更に備え、
前記方向指標は、前記カメラチャンネルの先端部、前記器具チャンネルの先端部、前記器具チャンネルの先端部から出た医療器具の少なくともいずれかである、
請求項１１に記載の内視鏡。
前記カテーテルの先端部に対する前記撮像素子の位置を、基端側の第１位置と先端側の第２位置の間で切替可能なカメラ位置切替部を更に備え、
前記方向指標は、少なくとも前記第１位置にある前記撮像素子によって撮像可能である、
請求項１１または１２に記載の内視鏡。
前記撮像素子によって撮像された前記方向指標に基づいて、当該撮像素子の前記カテーテルに対する方向を検知するカメラ方向検知部と、
検知された前記撮像素子の方向に応じて、当該撮像素子によって撮像された画像を加工する画像加工部と、
を更に備える請求項１１から１３のいずれかに記載の内視鏡。
前記画像加工部は、検知された前記撮像素子の方向が所定方向と一致するように、当該撮像素子によって撮像された画像を回転させる、請求項１４に記載の内視鏡。
前記画像加工部は、回転させる前記画像を当該回転中心の周りに切り出す、請求項１５に記載の内視鏡。
前記画像加工部は、前記撮像素子によって撮像された前記方向指標の方向を、当該撮像素子によって撮像された画像に表示する、請求項１４から１６のいずれかに記載の内視鏡。
体内に挿入されるカテーテルと、
当該カテーテルに挿入可能なカメラシャフトと、
当該カメラシャフトの先端部に設けられる撮像素子と、
を備える内視鏡であって、
前記カテーテルにおいて前記カメラシャフトを挿入可能なカメラチャンネルの少なくとも一部の断面形状と、当該カメラシャフトの少なくとも一部の断面形状は、非円形の略相似形状である、
内視鏡。
前記カメラチャンネルの少なくとも一部の断面形状と、前記カメラシャフトの少なくとも一部の断面形状は楕円形である、請求項１８に記載の内視鏡。
前記カメラチャンネルの少なくとも一部の断面形状と、前記カメラシャフトの少なくとも一部の断面形状は多角形である、請求項１８に記載の内視鏡。