JP3378298B2 - 内視鏡システム - Google Patents
内視鏡システムInfo
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/00064—Constructional details of the endoscope body
- A61B1/00071—Insertion part of the endoscope body
-
- A—HUMAN NECESSITIES
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- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
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- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/005—Flexible endoscopes
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- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、患者の体腔内にスコ
ープを挿入して病気の診断、治療に用いる内視鏡システ
ム、特にスライディングチューブを用いずにスコープを
体腔内の奥へ挿入することができる内視鏡システムに関
する。
ープを挿入して病気の診断、治療に用いる内視鏡システ
ム、特にスライディングチューブを用いずにスコープを
体腔内の奥へ挿入することができる内視鏡システムに関
する。
【0002】
【従来の技術】内視鏡システム、例えば電子内視鏡シス
テムは、内視鏡画像を表示するモニタ、及び操作スイッ
チ等を備えた本体と、患者の体腔内に挿入して用いるス
コープとを有する。
テムは、内視鏡画像を表示するモニタ、及び操作スイッ
チ等を備えた本体と、患者の体腔内に挿入して用いるス
コープとを有する。
【0003】これら内視鏡の可撓管20は、図79に示
すように金属製の網目状ブレード21で覆った金属製の
螺旋管22の外周をゴム製の外皮23で被覆し、屈曲が
可能な構造になっており、可撓管20の硬さは、スコー
プの先端部から30cm〜40cmまでは軟らかく形成さ
れ、それよりも後側では硬めに形成されている。尚、可
撓管20の硬さ調整は、螺旋管のフレックスピッチ、外
皮のゴム硬度によって製造時に行われている。
すように金属製の網目状ブレード21で覆った金属製の
螺旋管22の外周をゴム製の外皮23で被覆し、屈曲が
可能な構造になっており、可撓管20の硬さは、スコー
プの先端部から30cm〜40cmまでは軟らかく形成さ
れ、それよりも後側では硬めに形成されている。尚、可
撓管20の硬さ調整は、螺旋管のフレックスピッチ、外
皮のゴム硬度によって製造時に行われている。
【0004】かかる内視鏡システムでは、図80に示す
大腸のS状結腸Cの屈曲部から奥へスコープ25を挿入
する際、スコープ可撓管20の部分硬度を自由に変える
ことができないので、スコープの先端側が撓んで挿入不
能となる場合がある。これを防止するため、図80に示
すように筒状のガイドチューブ26を用いてS状結腸C
の屈曲部を直線化した後、これに案内させてスコープ2
5の挿入を試みている。
大腸のS状結腸Cの屈曲部から奥へスコープ25を挿入
する際、スコープ可撓管20の部分硬度を自由に変える
ことができないので、スコープの先端側が撓んで挿入不
能となる場合がある。これを防止するため、図80に示
すように筒状のガイドチューブ26を用いてS状結腸C
の屈曲部を直線化した後、これに案内させてスコープ2
5の挿入を試みている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記内
視鏡システムでは、S状結腸等の屈曲部から奥へスコー
プを挿入する際、ガイドチューブを用いるため、内視鏡
のスコープとガイドチューブとの隙間に腸壁を挟んだり
して、腸壁に傷を付けて出血を来たす等の事故の危険が
ある。このため、ガイドチューブを用いる際、X線カメ
ラ等による透視画像を確認しながら行う必要があり、検
査に長時間を要するという問題がある。
視鏡システムでは、S状結腸等の屈曲部から奥へスコー
プを挿入する際、ガイドチューブを用いるため、内視鏡
のスコープとガイドチューブとの隙間に腸壁を挟んだり
して、腸壁に傷を付けて出血を来たす等の事故の危険が
ある。このため、ガイドチューブを用いる際、X線カメ
ラ等による透視画像を確認しながら行う必要があり、検
査に長時間を要するという問題がある。
【0006】この発明は、これらの問題を解決するため
になされたもので、S状結腸の屈曲部でもガイドチュー
ブを用いずに容易に内視鏡を挿入できるとともに、横行
結腸へも容易に内視鏡を挿入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。
になされたもので、S状結腸の屈曲部でもガイドチュー
ブを用いずに容易に内視鏡を挿入できるとともに、横行
結腸へも容易に内視鏡を挿入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。
【0007】本発明の他の目的は、内視鏡の可撓管の可
撓性を部分的に変化させる手段を有し、かつ可撓性を変
化させる箇所を、過去の挿入の可撓性パターンを参考に
しながら遠隔操作により操作者が容易に選択できる内視
鏡システムを提供し、内視鏡検査(特に大腸用)の挿入
性を向上させ、操作者・被検者の負担を軽減させること
にある。
撓性を部分的に変化させる手段を有し、かつ可撓性を変
化させる箇所を、過去の挿入の可撓性パターンを参考に
しながら遠隔操作により操作者が容易に選択できる内視
鏡システムを提供し、内視鏡検査(特に大腸用)の挿入
性を向上させ、操作者・被検者の負担を軽減させること
にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項1に記載の本発明によれば、可撓性を変化
することができる一単位であるセグメントを複数有する
可撓管を備えたスコープ部と、前記可撓管のセグメント
毎の可撓性の度合の組み合わせである可撓性制御パター
ンを複数格納したデータベースと、前記データベースに
格納された複数の可撓性制御パターンを画面上に表示さ
せる画面表示制御手段と、前記画面に表示された複数の
可撓性制御パターンから1の可撓性制御パターンを選択
する選択手段と、前記選択された可撓性制御パターンで
前記可撓管の可撓性を前記セグメント毎に制御する可撓
性制御部と、を具備することを特徴とする。
めに、請求項1に記載の本発明によれば、可撓性を変化
することができる一単位であるセグメントを複数有する
可撓管を備えたスコープ部と、前記可撓管のセグメント
毎の可撓性の度合の組み合わせである可撓性制御パター
ンを複数格納したデータベースと、前記データベースに
格納された複数の可撓性制御パターンを画面上に表示さ
せる画面表示制御手段と、前記画面に表示された複数の
可撓性制御パターンから1の可撓性制御パターンを選択
する選択手段と、前記選択された可撓性制御パターンで
前記可撓管の可撓性を前記セグメント毎に制御する可撓
性制御部と、を具備することを特徴とする。
【0009】
【0010】
【0011】本発明の内視鏡システム及び可撓管を用い
ることにより、内視鏡診断中に操作者が可撓管の可撓性
を自在に制御することが可能になり、診断中、最も適し
た可撓管の可撓性を提供することが可能になる。更に、
スコープ挿入不能時にも上記性質を利用することによっ
て、スコープ挿入不能状態を迅速に回避することが可能
となり、患者に苦痛を与えることなく、短時間で診断・
治療が可能になる。
ることにより、内視鏡診断中に操作者が可撓管の可撓性
を自在に制御することが可能になり、診断中、最も適し
た可撓管の可撓性を提供することが可能になる。更に、
スコープ挿入不能時にも上記性質を利用することによっ
て、スコープ挿入不能状態を迅速に回避することが可能
となり、患者に苦痛を与えることなく、短時間で診断・
治療が可能になる。
【0012】また、X線透視像情報を用いて可撓性を制
御することで、正確な可撓管制御が可能になるし、可撓
性制御データベースを用いることでX線被爆を低減、も
しくはなくすことができるものである。
御することで、正確な可撓管制御が可能になるし、可撓
性制御データベースを用いることでX線被爆を低減、も
しくはなくすことができるものである。
【0013】更に、大腸検査においてしばし用いられる
スライディングチューブの使用をも軽減させ、患者に与
える不快感を減少させることも可能となる。
スライディングチューブの使用をも軽減させ、患者に与
える不快感を減少させることも可能となる。
【0014】
第1実施例
以下、図面を使用してこの発明の内視鏡システムの実施
例を説明する。
例を説明する。
【0015】図1は、内視鏡システムを示す全体図であ
る。
る。
【0016】内視鏡システムは、内視鏡画像を表示する
モニタ1、及び操作スイッチ等を備えた本体2と、患者
の体腔内に挿入して用いるスコープ3とを有する。
モニタ1、及び操作スイッチ等を備えた本体2と、患者
の体腔内に挿入して用いるスコープ3とを有する。
【0017】スコープ可撓管4の先端側には、体腔内の
患部にスコープ自体を導くための湾曲部5が設けられ、
この湾曲部5の先端には、ビデオカメラ、鉗子、洗浄用
ノズル等を装備する硬性部6が設けられている。他方、
導中管4の後端側にはスコープ3のアングル操作等を行
う操作部7と、本体2にビデオカメラ信号を伝送するユ
ニバーサルコード8とが設けられている。尚、可撓管4
の内側には、図を省略したが、光ファイバ、送気、送水
チューブ、導線等が組み込まれている。
患部にスコープ自体を導くための湾曲部5が設けられ、
この湾曲部5の先端には、ビデオカメラ、鉗子、洗浄用
ノズル等を装備する硬性部6が設けられている。他方、
導中管4の後端側にはスコープ3のアングル操作等を行
う操作部7と、本体2にビデオカメラ信号を伝送するユ
ニバーサルコード8とが設けられている。尚、可撓管4
の内側には、図を省略したが、光ファイバ、送気、送水
チューブ、導線等が組み込まれている。
【0018】図2は、第1実施例の内視鏡システムに用
いる可撓管4aの1セグメントの構造を示す図である。
いる可撓管4aの1セグメントの構造を示す図である。
【0019】このスコープ可撓管4aは、金属製の螺旋
管9を金属製の網目状ブレード10で覆い、そのブレー
ド10の外周をエラストマ製の外皮11で被覆した構造
になっている。
管9を金属製の網目状ブレード10で覆い、そのブレー
ド10の外周をエラストマ製の外皮11で被覆した構造
になっている。
【0020】この外皮10には、スパイラル状の形状記
憶合金線12が複数のセグメントに分割されて埋設され
ている。ここで、スコープ導中管4aの長さを例えば1
mにした場合ではこれを10個のセグメントS1,S
2,S3,S4・・・S10に分割し、各セグメントの
長さを10cmとする。
憶合金線12が複数のセグメントに分割されて埋設され
ている。ここで、スコープ導中管4aの長さを例えば1
mにした場合ではこれを10個のセグメントS1,S
2,S3,S4・・・S10に分割し、各セグメントの
長さを10cmとする。
【0021】図3は、各セグメントS1,S2,S3,
S4・・・S10の形状記憶合金線12に流す電流を制
御する回路構成を示す図である。
S4・・・S10の形状記憶合金線12に流す電流を制
御する回路構成を示す図である。
【0022】各セグメントS1,S2,S3,S4・・
・S10の形状記憶合金線12は、本体2に内蔵された
制御系13の定常電流源と並列に接続される。尚、硬く
したいセグメントを操作部7等で選択すると、選択され
たセグメントの形状記憶合金線12に制御系13から電
流が流れ、そのセグメントの形状記憶合金線12が硬く
なる。
・S10の形状記憶合金線12は、本体2に内蔵された
制御系13の定常電流源と並列に接続される。尚、硬く
したいセグメントを操作部7等で選択すると、選択され
たセグメントの形状記憶合金線12に制御系13から電
流が流れ、そのセグメントの形状記憶合金線12が硬く
なる。
【0023】これは、形状記憶合金線12がそれ自体に
流れる、電流の発熱によって形状が記憶される高温相
(オーステナイト相)状態では硬くなり、通常の低温相
(マルテンサイト相)状態では超弾性を示して軟らかく
なるという、その硬度の変化性質を利用したものであ
る。尚、形状記憶合金線12の高温相状態においては、
低温相状態と同一のスパイラル形状を記憶させるように
する。
流れる、電流の発熱によって形状が記憶される高温相
(オーステナイト相)状態では硬くなり、通常の低温相
(マルテンサイト相)状態では超弾性を示して軟らかく
なるという、その硬度の変化性質を利用したものであ
る。尚、形状記憶合金線12の高温相状態においては、
低温相状態と同一のスパイラル形状を記憶させるように
する。
【0024】次に内視鏡スコープを大腸内に挿入する方
法について説明する。
法について説明する。
【0025】図5は大腸の状態を示す図であり、図6は
大腸にスコープを挿入した状態を示す図である。
大腸にスコープを挿入した状態を示す図である。
【0026】先ず、各セグメントの形状記憶合金線12
に電流を流さず、スコープ導中管4を軟らかくした状態
で肛門から大腸のS状結腸Cにスコープを挿入する。か
かるスコープ可撓管4がS状結腸Cの屈曲部を通過する
際、形状記憶合金線12に電流を流し、スコープ可撓管
4を硬くして直線化させる。これにより、スコープ3は
曲りにくくなり、先端に力が加わるようになるので、S
状結腸Cのような屈曲部においてもスコープ挿入が容易
になる。
に電流を流さず、スコープ導中管4を軟らかくした状態
で肛門から大腸のS状結腸Cにスコープを挿入する。か
かるスコープ可撓管4がS状結腸Cの屈曲部を通過する
際、形状記憶合金線12に電流を流し、スコープ可撓管
4を硬くして直線化させる。これにより、スコープ3は
曲りにくくなり、先端に力が加わるようになるので、S
状結腸Cのような屈曲部においてもスコープ挿入が容易
になる。
【0027】図4は変形例に係る可撓管4bの1セグメ
ントの構造を示す図である。
ントの構造を示す図である。
【0028】このスコープ可撓管4bは、金属製の螺旋
管9を金属製の網目状ブレード10で覆い、そのブレー
ド10の外周をエラストマ製の外皮14で被覆した構造
になっている。この変形例では、複数のセグメントに分
割したスパイラル状の形状記憶合金線15を螺旋管9の
隙間に絶縁して設けている。尚、形状憶合金線15に流
す電流を制御する手段等については図3と同じ構成とす
る。
管9を金属製の網目状ブレード10で覆い、そのブレー
ド10の外周をエラストマ製の外皮14で被覆した構造
になっている。この変形例では、複数のセグメントに分
割したスパイラル状の形状記憶合金線15を螺旋管9の
隙間に絶縁して設けている。尚、形状憶合金線15に流
す電流を制御する手段等については図3と同じ構成とす
る。
【0029】第2実施例
以下に本発明の第2実施例に係る内視鏡システムの説明
を行う。図7に示した様に本システムは、内視鏡スコー
プから取り込まれた体内映像やX線透視像、その他の情
報を映し出すモニタ部201とスコープやモニタ部など
の内視鏡に関わる全ての制御を行う本体部202、患者
の体腔内に挿入され体内画像を得、診断治療を行うスコ
ープ部203に分けられる。また本システムには他の医
用機器診断情報を活用する目的で、X線透視装置204
と接続されX線透視画像を本体202を介し、内視鏡モ
ニタ部201に取り込める様になっている。モニタ部2
01は従来の体内映像はもちろんのこと、X線透視画像
や後述する可撓性制御パターン画像を単独または同時に
表示できる。更に、マウス、ライトペン、タッチパネル
等の入力手段205を用いて、モニタ部201から直接
情報の入力が可能である。ここで、モニタは表示内容に
合わせ、2つ以上を使用しても差し支えない。
を行う。図7に示した様に本システムは、内視鏡スコー
プから取り込まれた体内映像やX線透視像、その他の情
報を映し出すモニタ部201とスコープやモニタ部など
の内視鏡に関わる全ての制御を行う本体部202、患者
の体腔内に挿入され体内画像を得、診断治療を行うスコ
ープ部203に分けられる。また本システムには他の医
用機器診断情報を活用する目的で、X線透視装置204
と接続されX線透視画像を本体202を介し、内視鏡モ
ニタ部201に取り込める様になっている。モニタ部2
01は従来の体内映像はもちろんのこと、X線透視画像
や後述する可撓性制御パターン画像を単独または同時に
表示できる。更に、マウス、ライトペン、タッチパネル
等の入力手段205を用いて、モニタ部201から直接
情報の入力が可能である。ここで、モニタは表示内容に
合わせ、2つ以上を使用しても差し支えない。
【0030】本体部202は、内視鏡診断に必要な情報
や可撓性を制御するための情報を入力するための入力手
段(キーボード、音声入力システム、フットスイッチな
ど)206と本体を統括して制御する本体制御部20
7、モニタ部201の画像表示を制御する画像表示制御
部208、更に操作者からの情報を得て、可撓管可撓性
パターン・データ・ベース209との連絡を行い、可撓
管の可撓性を制御する可撓管可撓性制御部210、可撓
管の挿入不具合を回避する目的で可撓性制御データが蓄
積された可撓管可撓性パターン・データ・ベース209
に分けられる。
や可撓性を制御するための情報を入力するための入力手
段(キーボード、音声入力システム、フットスイッチな
ど)206と本体を統括して制御する本体制御部20
7、モニタ部201の画像表示を制御する画像表示制御
部208、更に操作者からの情報を得て、可撓管可撓性
パターン・データ・ベース209との連絡を行い、可撓
管の可撓性を制御する可撓管可撓性制御部210、可撓
管の挿入不具合を回避する目的で可撓性制御データが蓄
積された可撓管可撓性パターン・データ・ベース209
に分けられる。
【0031】このデータ・ベース209にはあらゆる状
況に合わせた可撓管の可撓性を制御するパターンが記憶
されているほか、記憶情報外の可撓性制御情報も操作者
自ら入力させることができ、以後の診断に制御情報とし
て活用できる。
況に合わせた可撓管の可撓性を制御するパターンが記憶
されているほか、記憶情報外の可撓性制御情報も操作者
自ら入力させることができ、以後の診断に制御情報とし
て活用できる。
【0032】またスコープ部203は、先端部に体内像
を得るための撮像装置を搭載し、体内の診断・治療が可
能なものであり、可撓管部に後述する可撓管制御装置が
組み込まれ、本システムによりその可撓性が診断中に自
在に制御できるものである。スコープ部203には図示
しない入力手段が備えられている。X線透視装置204
は、患者体内での可撓管形状を把握するために内視鏡本
体202と接続されており、X線透視画像を内視鏡本体
202へ提供できるシステムを持っている。
を得るための撮像装置を搭載し、体内の診断・治療が可
能なものであり、可撓管部に後述する可撓管制御装置が
組み込まれ、本システムによりその可撓性が診断中に自
在に制御できるものである。スコープ部203には図示
しない入力手段が備えられている。X線透視装置204
は、患者体内での可撓管形状を把握するために内視鏡本
体202と接続されており、X線透視画像を内視鏡本体
202へ提供できるシステムを持っている。
【0033】本実施例は上記システムを用い、可撓管の
可撓性を制御し、患者へ苦痛を与えず、スムーズなスコ
ープ挿入と診断時間の短縮を行うものである。
可撓性を制御し、患者へ苦痛を与えず、スムーズなスコ
ープ挿入と診断時間の短縮を行うものである。
【0034】本実施例において、スコープ可撓管の可撓
性を制御する方法として、(1)X線透視像を用いる方
法と、(2)可撓管可撓性パターン・データ・ベースを
用いる方法の2通りが可能である。(1)ではスコープ
の正確な形状を把握し、スコープを制御できる。また、
(2)では可撓性パターン・データ・ベースを用いるこ
とで、X線透視装置なしで、しかも患者へのX線被爆な
しに制御ができるものである。本実施例のシステムでは
(1)及び(2)の両方の手段を実施できるものである
が、操作者の要求に合わせ(1),(2)を各々独立さ
せたシステムとしてもよい。
性を制御する方法として、(1)X線透視像を用いる方
法と、(2)可撓管可撓性パターン・データ・ベースを
用いる方法の2通りが可能である。(1)ではスコープ
の正確な形状を把握し、スコープを制御できる。また、
(2)では可撓性パターン・データ・ベースを用いるこ
とで、X線透視装置なしで、しかも患者へのX線被爆な
しに制御ができるものである。本実施例のシステムでは
(1)及び(2)の両方の手段を実施できるものである
が、操作者の要求に合わせ(1),(2)を各々独立さ
せたシステムとしてもよい。
【0035】(1)X線透視装置を用いる方法
図7に本発明に基づく内視鏡装置の本体部202の詳細
を示す。本体部は、本体制御部207、可撓管可撓性制
御部210,可撓管可撓性パターンデータベース209
・画像表示制御部208から成る。
を示す。本体部は、本体制御部207、可撓管可撓性制
御部210,可撓管可撓性パターンデータベース209
・画像表示制御部208から成る。
【0036】X線透視装置204からの体内での可撓管
の形状についての情報は、本体制御部207・画像表示
制御部208を介してモニタ上に画像として表示される
(図8参照)。この図では大画面が内視鏡像、小画面が
X線透視画像となっているが、切り換えられるようにな
っている。
の形状についての情報は、本体制御部207・画像表示
制御部208を介してモニタ上に画像として表示される
(図8参照)。この図では大画面が内視鏡像、小画面が
X線透視画像となっているが、切り換えられるようにな
っている。
【0037】操作者は、X線透視画像を大画面に内視鏡
像を小画面に切り換える。このとき、X線透視画像上に
はセグメントごとに境界線を入れて表示している(図9
参照)。符号221,222,223はセグメントを表
す。操作者はモニタ部にある入力手段(例えばマウス・
ライトペン等)205や本体上の入力手段(スコープの
ボタン・キーボード・音声等)206を用いて、可撓性
を変えたいセグメントと可撓性の数値を入力する。入力
情報は本体制御部を介して可撓管可撓性制御部210に
送られる。この可撓管可撓性制御部210は、スコープ
部203へ可撓性制御信号を出力して、所定のパターン
で可撓管の可撓性を変化させる。その後の挿入性を内視
鏡像やX線透視画像により観察し、不十分な場合は、前
述の操作を繰り返すことにより最適な可撓性パターンを
決定する。挿入性が向上しない場合には、前述の可撓性
を変えるセグメントと可撓性の数値の選択を再び行い、
挿入性の向上を確認するという操作を繰り返す。
像を小画面に切り換える。このとき、X線透視画像上に
はセグメントごとに境界線を入れて表示している(図9
参照)。符号221,222,223はセグメントを表
す。操作者はモニタ部にある入力手段(例えばマウス・
ライトペン等)205や本体上の入力手段(スコープの
ボタン・キーボード・音声等)206を用いて、可撓性
を変えたいセグメントと可撓性の数値を入力する。入力
情報は本体制御部を介して可撓管可撓性制御部210に
送られる。この可撓管可撓性制御部210は、スコープ
部203へ可撓性制御信号を出力して、所定のパターン
で可撓管の可撓性を変化させる。その後の挿入性を内視
鏡像やX線透視画像により観察し、不十分な場合は、前
述の操作を繰り返すことにより最適な可撓性パターンを
決定する。挿入性が向上しない場合には、前述の可撓性
を変えるセグメントと可撓性の数値の選択を再び行い、
挿入性の向上を確認するという操作を繰り返す。
【0038】また、モニタに表示されているX線透視画
像と同様な状態での過去の可撓性パターンを可撓管可撓
性パターンデータベース209より読み込み、挿入性の
向上を行うこともできる。可撓性パターンは図10に示
すような状態で表示される。但し、図中のa〜oは可撓
性を定量的に表した数値である。操作者は、X線透視画
像・可撓管可撓性パターンデータベース209からの可
撓性パターンを基に、採るべき可撓管の可撓性パターン
を決定する。可撓性パターンの入力はモニタ上にある入
力手段(例えばマウス・ライトペン等)205や本体上
の入力手段(スコープのボタン・キーボード・音声等)
206より行う。入力情報は本体制御部207を介して
可撓管可撓性制御部210に送られる。この可撓管可撓
性制御部210は、スコープ部203へ可撓性制御信号
を出力して、所定のパターンで可撓管の可撓性を変化さ
せる。可撓性パターン変更後の挿入性を内視鏡像やX線
透視画像により観察し、不十分な場合は、前述の操作を
繰り返すことにより最適な可撓性パターンを決定する。
また、可撓管可撓性パターンデータベース209からの
パターン全てを試みても挿入性が改善されないと判断し
た場合には、各入力手段を用いて、可撓管各部の可撓性
を数値入力し、操作者自ら可撓性パターンを作ることも
でき、挿入性を改善させる。この時の新しい可撓性パタ
ーンを、可撓管可撓性パターンデータベース209に入
力することもでき、その後の検査において利用すること
ができる。
像と同様な状態での過去の可撓性パターンを可撓管可撓
性パターンデータベース209より読み込み、挿入性の
向上を行うこともできる。可撓性パターンは図10に示
すような状態で表示される。但し、図中のa〜oは可撓
性を定量的に表した数値である。操作者は、X線透視画
像・可撓管可撓性パターンデータベース209からの可
撓性パターンを基に、採るべき可撓管の可撓性パターン
を決定する。可撓性パターンの入力はモニタ上にある入
力手段(例えばマウス・ライトペン等)205や本体上
の入力手段(スコープのボタン・キーボード・音声等)
206より行う。入力情報は本体制御部207を介して
可撓管可撓性制御部210に送られる。この可撓管可撓
性制御部210は、スコープ部203へ可撓性制御信号
を出力して、所定のパターンで可撓管の可撓性を変化さ
せる。可撓性パターン変更後の挿入性を内視鏡像やX線
透視画像により観察し、不十分な場合は、前述の操作を
繰り返すことにより最適な可撓性パターンを決定する。
また、可撓管可撓性パターンデータベース209からの
パターン全てを試みても挿入性が改善されないと判断し
た場合には、各入力手段を用いて、可撓管各部の可撓性
を数値入力し、操作者自ら可撓性パターンを作ることも
でき、挿入性を改善させる。この時の新しい可撓性パタ
ーンを、可撓管可撓性パターンデータベース209に入
力することもでき、その後の検査において利用すること
ができる。
【0039】上記手段の他に、CT、MRI、超音波等
の診断装置と組み合わせたシステムも可能であり、大腸
の立体像(3次元像)をあらかじめ患者情報としてデー
タベースに記憶しておくか、または、CT、MRI、超
音波等の診断装置から直接データを交換できるように構
成し、スコープ挿入時にこれらのデータを利用できるよ
うにしても良い。
の診断装置と組み合わせたシステムも可能であり、大腸
の立体像(3次元像)をあらかじめ患者情報としてデー
タベースに記憶しておくか、または、CT、MRI、超
音波等の診断装置から直接データを交換できるように構
成し、スコープ挿入時にこれらのデータを利用できるよ
うにしても良い。
【0040】(2)可撓管可撓性データベースを用いる
方法 この方法はX線透視画像などを用いることなく、診断
中、その状況に最も適したスコープ制御情報を持ったデ
ータベースを用い、操作者が自由にスコープ制御を行な
い挿入性を向上させるものである。
方法 この方法はX線透視画像などを用いることなく、診断
中、その状況に最も適したスコープ制御情報を持ったデ
ータベースを用い、操作者が自由にスコープ制御を行な
い挿入性を向上させるものである。
【0041】図11は、本実施例を用いた場合のフロー
チャートである。診断の途中でスコープの可撓管の一部
に撓みが生じ、挿入が不能となり、患者が苦痛を訴える
現象が起こるとする(S1)。このとき操作者はスコー
プ203やモニタ201、本体に取り付けられた入力手
段205,206により、可撓管制御プログラムの実行
命令を出す(S2)。このとき、モニタ画面225は図
12のように内視鏡映像を小画面226、制御情報イン
プット用メニューを大画面227とする構成に切り替わ
る。このメニューに合わせ操作者が診断の状況やスコー
プの状況を本体202に設けられた入力手段206によ
りデータとしてインプットする(S3)。ここで言うデ
ータとは、スコープ挿入長、画像より判断される先端位
置、スコープ抜き差し、ひねりに対する先端動作、患者
が圧迫感や痛みを感じる箇所などであり、この他の情報
もデータとして取り扱っても良い。全てのデータインプ
ットが終了すると、全データ可撓管可撓性制御部210
を介してデータ・ベース209へアクセスされる(S
4)。データ・ベース209ではインプットデータを参
照にして、記憶されているあらゆる制御パターンとの照
らし合わせを行い、状況に適すると思われる可撓管可撓
性制御パターン228をいくつかモニタに表示する(図
13)(S5)。このときの制御パターン像には制御を
行うセグメントごとに可撓管可撓性の制御度合いや制御
分布の表示がなされている。ここで、操作者は、診断状
況や患者からの情報を元に最も適すると思われるパター
ンを選択する(S6)。ここで選択されたパターンに従
って、可撓管可撓性制御部210によりスコープの制御
が行われる(S7)。これと同時にモニタが図14のよ
うに内視鏡像を大画面229、可撓管制御状況情報を小
画面230に切り替わり制御が終了したことを示す。制
御終了を確認した上(S8)、操作者はスコープの挿入
を行い、ここで挿入不能が回避された場合は、本体20
2、あるいはモニタ201、スコープ203に設けられ
た入力手段205,206にて可撓管制御プログラム終
了を本体に伝える。このとき、制御データとインプット
データは新しい可撓管可撓性制御情報としてデータ・ベ
ースへ蓄えられる。また、挿入回避が行われなかった場
合は、本体202あるいはモニタ201、スコープ20
3に設けられた入力手段205,206により、挿入不
能の情報を可撓管可撓性制御部210へ送ることによ
り、画面が図13に戻る仕組みである。このとき、挿入
を回避できなかった可撓性制御パターンに関しては、画
面上からは削除された形として表示される。挿入性が確
保された場合、診断をそのまま続行してもよいが(S
9)、必要に応じて制御を終了させることが望ましい。
チャートである。診断の途中でスコープの可撓管の一部
に撓みが生じ、挿入が不能となり、患者が苦痛を訴える
現象が起こるとする(S1)。このとき操作者はスコー
プ203やモニタ201、本体に取り付けられた入力手
段205,206により、可撓管制御プログラムの実行
命令を出す(S2)。このとき、モニタ画面225は図
12のように内視鏡映像を小画面226、制御情報イン
プット用メニューを大画面227とする構成に切り替わ
る。このメニューに合わせ操作者が診断の状況やスコー
プの状況を本体202に設けられた入力手段206によ
りデータとしてインプットする(S3)。ここで言うデ
ータとは、スコープ挿入長、画像より判断される先端位
置、スコープ抜き差し、ひねりに対する先端動作、患者
が圧迫感や痛みを感じる箇所などであり、この他の情報
もデータとして取り扱っても良い。全てのデータインプ
ットが終了すると、全データ可撓管可撓性制御部210
を介してデータ・ベース209へアクセスされる(S
4)。データ・ベース209ではインプットデータを参
照にして、記憶されているあらゆる制御パターンとの照
らし合わせを行い、状況に適すると思われる可撓管可撓
性制御パターン228をいくつかモニタに表示する(図
13)(S5)。このときの制御パターン像には制御を
行うセグメントごとに可撓管可撓性の制御度合いや制御
分布の表示がなされている。ここで、操作者は、診断状
況や患者からの情報を元に最も適すると思われるパター
ンを選択する(S6)。ここで選択されたパターンに従
って、可撓管可撓性制御部210によりスコープの制御
が行われる(S7)。これと同時にモニタが図14のよ
うに内視鏡像を大画面229、可撓管制御状況情報を小
画面230に切り替わり制御が終了したことを示す。制
御終了を確認した上(S8)、操作者はスコープの挿入
を行い、ここで挿入不能が回避された場合は、本体20
2、あるいはモニタ201、スコープ203に設けられ
た入力手段205,206にて可撓管制御プログラム終
了を本体に伝える。このとき、制御データとインプット
データは新しい可撓管可撓性制御情報としてデータ・ベ
ースへ蓄えられる。また、挿入回避が行われなかった場
合は、本体202あるいはモニタ201、スコープ20
3に設けられた入力手段205,206により、挿入不
能の情報を可撓管可撓性制御部210へ送ることによ
り、画面が図13に戻る仕組みである。このとき、挿入
を回避できなかった可撓性制御パターンに関しては、画
面上からは削除された形として表示される。挿入性が確
保された場合、診断をそのまま続行してもよいが(S
9)、必要に応じて制御を終了させることが望ましい。
【0042】更に、本システムでは、あらかじめ操作者
の判断により、可撓管をいくつかのセグメントに分け簡
易的可撓管可撓性制御パターンを記憶させることが可能
であり、挿入不能時データをインプットすることなく、
スコープの可撓管を大まかに制御できるものである。図
15にスコープの一例を示す。(図において符号233
は可撓管、237は先端部、283は湾曲部、239は
操作部を示す。)ここでは可撓管233を先端側23
4、中間部235、操作部側236と3パターンにセグ
メント化し、可撓管可撓性を制御できる構造を設けてあ
る。このシステムを用いた場合、操作者がスコープ挿入
不能と判断したとき、本体に記憶させておいた簡易的制
御プログラムを実行させる入力手段205,206を用
いることにより、本体制御部207を介し画像表示制御
部208から画面構成を図16のように切り替える。こ
の画面内に表示されたスコープのモデル像241を使用
し、直接モニタ242上からマウス243やライトペン
244を用い、あるいは画面をパネルスイッチ方式24
5とし、可撓性を制御したい部分を選択して制御命令を
送る。符号246はスコープ画像を示す。ここで制御情
報入力手段はフットスイッチや、本体キーボード、音声
入力などを用いてもよい。このとき、可撓管可撓性制御
部210へ情報が伝達され、直接スコープへ制御情報が
送られ、スコープの制御が行われる。制御終了は画面構
成が通常内視鏡画像に戻ったことで判断する。
の判断により、可撓管をいくつかのセグメントに分け簡
易的可撓管可撓性制御パターンを記憶させることが可能
であり、挿入不能時データをインプットすることなく、
スコープの可撓管を大まかに制御できるものである。図
15にスコープの一例を示す。(図において符号233
は可撓管、237は先端部、283は湾曲部、239は
操作部を示す。)ここでは可撓管233を先端側23
4、中間部235、操作部側236と3パターンにセグ
メント化し、可撓管可撓性を制御できる構造を設けてあ
る。このシステムを用いた場合、操作者がスコープ挿入
不能と判断したとき、本体に記憶させておいた簡易的制
御プログラムを実行させる入力手段205,206を用
いることにより、本体制御部207を介し画像表示制御
部208から画面構成を図16のように切り替える。こ
の画面内に表示されたスコープのモデル像241を使用
し、直接モニタ242上からマウス243やライトペン
244を用い、あるいは画面をパネルスイッチ方式24
5とし、可撓性を制御したい部分を選択して制御命令を
送る。符号246はスコープ画像を示す。ここで制御情
報入力手段はフットスイッチや、本体キーボード、音声
入力などを用いてもよい。このとき、可撓管可撓性制御
部210へ情報が伝達され、直接スコープへ制御情報が
送られ、スコープの制御が行われる。制御終了は画面構
成が通常内視鏡画像に戻ったことで判断する。
【0043】上記実施例では1モニタにて、画面構成を
切り替えることにより、情報インプットを行ったが、複
数のモニタを用い、内視鏡画像用モニタ、情報インプッ
ト及び制御パターン表示選択用モニタなどの複数のモニ
タを用いてもよい。図17に2モニタ方式の概略図を示
す。この図の内視鏡システムでは、内視鏡像専用モニタ
250と可撓性制御情報専用モニタ251をもち、入力
手段としてキーボード252、音声入力253、ライト
ペン254、マウス255、フットスイッチ256、タ
ッチセンサ式パネル257,258を備えている。尚、
極簡単な入力に関してはスコープ259自体に設けても
差し支えない。
切り替えることにより、情報インプットを行ったが、複
数のモニタを用い、内視鏡画像用モニタ、情報インプッ
ト及び制御パターン表示選択用モニタなどの複数のモニ
タを用いてもよい。図17に2モニタ方式の概略図を示
す。この図の内視鏡システムでは、内視鏡像専用モニタ
250と可撓性制御情報専用モニタ251をもち、入力
手段としてキーボード252、音声入力253、ライト
ペン254、マウス255、フットスイッチ256、タ
ッチセンサ式パネル257,258を備えている。尚、
極簡単な入力に関してはスコープ259自体に設けても
差し支えない。
【0044】上記実施例を用いることで、情報をインプ
ットして制御する方法では状況に合わせた正確な制御が
可能となり、また簡易的制御方法では迅速な制御を行う
ことで診断時間短縮を更に効率よく行うことが可能とな
る。
ットして制御する方法では状況に合わせた正確な制御が
可能となり、また簡易的制御方法では迅速な制御を行う
ことで診断時間短縮を更に効率よく行うことが可能とな
る。
【0045】以上、本発明の内視鏡システムを用いるこ
とにより、可撓管の挿入不能状態を診断中に自在に回避
することが可能となり、患者に苦痛を与えることなく、
スムーズな診断、治療が可能となり、診断時間の短縮が
可能となる。
とにより、可撓管の挿入不能状態を診断中に自在に回避
することが可能となり、患者に苦痛を与えることなく、
スムーズな診断、治療が可能となり、診断時間の短縮が
可能となる。
【0046】第3実施例
次に可撓管の可撓性の制御に形状記憶合金を用いた実施
例を以下に述べる。図18は本実施例の内視鏡可撓管の
構造を示す図である。本可撓管301は最内側に形状記
憶合金製の螺旋管302が内蔵されており、その外側に
金属性の螺旋管303が形状記憶合金製の螺旋管302
とは逆向きに装着されている。さらにその外側には金属
製で網目状に形成されたブレード304がかぶせてあ
り、その外側は外皮エラストマ305で覆われている。
いちばん内側の形状記憶合金で構成された螺旋管302
の螺旋の向きは、その外側の金属性の螺旋管303の向
きと逆向きになるように作られている。形状記憶合金螺
旋管302の内側には、熱伝導率のよい金属(たとえば
銅)を用いて形成された中空のバイブ307,308が
2本螺旋管に密着して装着されている。形状記憶合金で
作られた螺旋管302は全体が絶縁性の耐熱樹脂、また
は絶縁性のセラミックで覆われており、金属性の螺旋管
303、および内容物と電気的に絶縁されている。
例を以下に述べる。図18は本実施例の内視鏡可撓管の
構造を示す図である。本可撓管301は最内側に形状記
憶合金製の螺旋管302が内蔵されており、その外側に
金属性の螺旋管303が形状記憶合金製の螺旋管302
とは逆向きに装着されている。さらにその外側には金属
製で網目状に形成されたブレード304がかぶせてあ
り、その外側は外皮エラストマ305で覆われている。
いちばん内側の形状記憶合金で構成された螺旋管302
の螺旋の向きは、その外側の金属性の螺旋管303の向
きと逆向きになるように作られている。形状記憶合金螺
旋管302の内側には、熱伝導率のよい金属(たとえば
銅)を用いて形成された中空のバイブ307,308が
2本螺旋管に密着して装着されている。形状記憶合金で
作られた螺旋管302は全体が絶縁性の耐熱樹脂、また
は絶縁性のセラミックで覆われており、金属性の螺旋管
303、および内容物と電気的に絶縁されている。
【0047】図19は、可撓管の縦断面図を示したもの
である。外皮エラストマ305と網目状ブレード304
は、互いに接合部で密着し、境界部分で滑りを生じない
ように作られている。金属性の螺旋管303の外径はブ
レード304の内径と一致するように作られており、ブ
レード304との接合面は単に接しているだけで、可撓
管の屈曲に伴って自由にすべることができるようになっ
ている。形状記憶合金製の螺旋管は、通常の低温相(マ
ルテンサイト相)においては、外径は、その外側の金属
性螺旋管303の内径に一致するように作られており、
外側螺旋管303との接触面は接するだけになってお
り、可撓管の屈曲に伴って自由に滑ることができるよう
になっている。一方、高温相(オーステナイト相)にお
いては、金属製螺旋管303の内径より少し大きい外径
を記憶している。
である。外皮エラストマ305と網目状ブレード304
は、互いに接合部で密着し、境界部分で滑りを生じない
ように作られている。金属性の螺旋管303の外径はブ
レード304の内径と一致するように作られており、ブ
レード304との接合面は単に接しているだけで、可撓
管の屈曲に伴って自由にすべることができるようになっ
ている。形状記憶合金製の螺旋管は、通常の低温相(マ
ルテンサイト相)においては、外径は、その外側の金属
性螺旋管303の内径に一致するように作られており、
外側螺旋管303との接触面は接するだけになってお
り、可撓管の屈曲に伴って自由に滑ることができるよう
になっている。一方、高温相(オーステナイト相)にお
いては、金属製螺旋管303の内径より少し大きい外径
を記憶している。
【0048】形状記憶合金は、形状記憶状態から冷却し
てゆくと、マルテンサイト変態終了温度(Mf )を境に
マルテンサイト相となる。一方、マルテンサイト相から
温度を上げていくと、逆変態温度(Af )を境に、オー
ステナイト相へと変化し、形状記憶状態を示す。Ni −
Ti 合金においてはNi の濃度により、上記変態温度は
変化する。Ni の濃度を48〜50at%にすると、上記
変態温度を50℃〜60℃の間に設定することが可能と
なる。
てゆくと、マルテンサイト変態終了温度(Mf )を境に
マルテンサイト相となる。一方、マルテンサイト相から
温度を上げていくと、逆変態温度(Af )を境に、オー
ステナイト相へと変化し、形状記憶状態を示す。Ni −
Ti 合金においてはNi の濃度により、上記変態温度は
変化する。Ni の濃度を48〜50at%にすると、上記
変態温度を50℃〜60℃の間に設定することが可能と
なる。
【0049】形状記憶合金の加熱は、同合金に電流を流
し、発生するジュール熱により行なう。一方、冷却は、
内面に沿って設置された冷却用チューブ307,308
に水を流すことにより行う。図20に冷却水の管路の接
続図を示す。螺旋の内側に設置された2本のチューブ3
07,308は可撓管先端部で連結し、往路と還路に用
いられる。冷却に用いる水310は、清浄な水、例えば
レンズの洗浄用の水を利用する。冷却水310は内視鏡
本体に設置された水ボトル311から、送水用チューブ
を通り、ユニバールコードを経由してスコープに取り込
まれる。スコープ内ではレンズ洗浄用の管路と分岐し
て、可撓管301の冷却用チューブ307,308とな
り、冷却に用いられ、還流して再び水ボトル311に戻
る。なお、送水用チューブ312は送水バルブ313を
介して送水ノズルに接続される。符号314はエア供給
通路を示す。
し、発生するジュール熱により行なう。一方、冷却は、
内面に沿って設置された冷却用チューブ307,308
に水を流すことにより行う。図20に冷却水の管路の接
続図を示す。螺旋の内側に設置された2本のチューブ3
07,308は可撓管先端部で連結し、往路と還路に用
いられる。冷却に用いる水310は、清浄な水、例えば
レンズの洗浄用の水を利用する。冷却水310は内視鏡
本体に設置された水ボトル311から、送水用チューブ
を通り、ユニバールコードを経由してスコープに取り込
まれる。スコープ内ではレンズ洗浄用の管路と分岐し
て、可撓管301の冷却用チューブ307,308とな
り、冷却に用いられ、還流して再び水ボトル311に戻
る。なお、送水用チューブ312は送水バルブ313を
介して送水ノズルに接続される。符号314はエア供給
通路を示す。
【0050】形状記憶合金製螺旋管302に電流を流す
と温度が上昇し、変態温度Af を越えた時点で、螺旋管
302の径が太くなり、外側の金属性螺旋管303を強
くブレードに押しつけるようになる。このような状態に
なると、形状記憶合金螺旋管302とその外側の金属螺
旋管303、金属螺線管303とブレード304の間の
接触面の間の摩擦力が増大し互いにすべりにくくなる。
さらに形状記憶合金自体が持っている特性のため、形状
記憶合金螺旋管302それ自体も硬くなる。すなわち、
フレックスブレード間の接触面の摩擦が大きくなってす
べりにくくなり、いちばん内側の形状記憶合金螺旋管3
02も硬くなるため可撓管301が曲がりにくくなる。
すなわち曲げに関して硬くなる。一方、形状記憶合金の
通電を停止すると、冷却水により冷却されて温度が下が
り、Mf 以下になった時点で、マルテンサイト相に変態
し、金属性螺旋管303の内径に等しくなるよう、形状
記憶合金螺旋管302の外径が変化し、フレックスブレ
ード間の接触面の摩擦は小さくなり螺旋管、プレードの
境界面が滑りやすくなる。同時に形状記憶合金もマルテ
ンサイト相に変わるため、軟かくなる。以上の理由から
可撓管301が曲がりやすくなる。すなわち曲げに関し
て軟くなる。
と温度が上昇し、変態温度Af を越えた時点で、螺旋管
302の径が太くなり、外側の金属性螺旋管303を強
くブレードに押しつけるようになる。このような状態に
なると、形状記憶合金螺旋管302とその外側の金属螺
旋管303、金属螺線管303とブレード304の間の
接触面の間の摩擦力が増大し互いにすべりにくくなる。
さらに形状記憶合金自体が持っている特性のため、形状
記憶合金螺旋管302それ自体も硬くなる。すなわち、
フレックスブレード間の接触面の摩擦が大きくなってす
べりにくくなり、いちばん内側の形状記憶合金螺旋管3
02も硬くなるため可撓管301が曲がりにくくなる。
すなわち曲げに関して硬くなる。一方、形状記憶合金の
通電を停止すると、冷却水により冷却されて温度が下が
り、Mf 以下になった時点で、マルテンサイト相に変態
し、金属性螺旋管303の内径に等しくなるよう、形状
記憶合金螺旋管302の外径が変化し、フレックスブレ
ード間の接触面の摩擦は小さくなり螺旋管、プレードの
境界面が滑りやすくなる。同時に形状記憶合金もマルテ
ンサイト相に変わるため、軟かくなる。以上の理由から
可撓管301が曲がりやすくなる。すなわち曲げに関し
て軟くなる。
【0051】可撓管301のある部分を選択的に硬くす
るには、可撓管301をセグメントに分割する方法がと
られる。図21はセグメントに分割する方法の実施例で
ある。各セグメントの間には電気的に絶縁をとるための
絶縁体320が内蔵されており、各セグメント毎に独立
して電流を流すことが可能となっている。符号Sk-1,
Sk ,Sk+1 はセグメントを示す。制御回路のブロック
図を図22に示す。本体内の可撓管可撓性制御部210
の指示により、形状記憶合金制御部325は硬くするセ
グメントの形状記憶合金に電流を流す動作を行う。セグ
メントの選択は複数個同時に選択することも可能であ
る。
るには、可撓管301をセグメントに分割する方法がと
られる。図21はセグメントに分割する方法の実施例で
ある。各セグメントの間には電気的に絶縁をとるための
絶縁体320が内蔵されており、各セグメント毎に独立
して電流を流すことが可能となっている。符号Sk-1,
Sk ,Sk+1 はセグメントを示す。制御回路のブロック
図を図22に示す。本体内の可撓管可撓性制御部210
の指示により、形状記憶合金制御部325は硬くするセ
グメントの形状記憶合金に電流を流す動作を行う。セグ
メントの選択は複数個同時に選択することも可能であ
る。
【0052】第4実施例
次に本発明の第4実施例について説明する。本実施例に
おいては、可撓管の外皮エラストマに体積を変えずに弾
性率を調節することのできる特殊エラストマを使用す
る。可撓管をいくつかのセグメントに分け、各セグメン
トの外皮エラストマの内側と外側に電極を張り付け、電
極間に電圧をかけることで、外皮エラストマの弾性率を
変化させる。検査中、撓む可能性のある部分に電圧をか
け、その部分の外皮エラストマの弾性率を大きくし、可
撓管が撓まないようにする。撓む危険性のある箇所を可
撓管が通過した後は、電圧を解除することで通常の状態
に戻す。
おいては、可撓管の外皮エラストマに体積を変えずに弾
性率を調節することのできる特殊エラストマを使用す
る。可撓管をいくつかのセグメントに分け、各セグメン
トの外皮エラストマの内側と外側に電極を張り付け、電
極間に電圧をかけることで、外皮エラストマの弾性率を
変化させる。検査中、撓む可能性のある部分に電圧をか
け、その部分の外皮エラストマの弾性率を大きくし、可
撓管が撓まないようにする。撓む危険性のある箇所を可
撓管が通過した後は、電圧を解除することで通常の状態
に戻す。
【0053】図23は、内視鏡装置のスコープ部203
を表す図である。スコープ部203には、本手法に係る
可撓管401が含まれている。
を表す図である。スコープ部203には、本手法に係る
可撓管401が含まれている。
【0054】図24は可撓管401の構造を示す。符号
402は金属からなる螺旋管、403は金属繊維からな
るメッシュ、404は弾性部材(この実施例では外皮エ
ラストマとする)である。
402は金属からなる螺旋管、403は金属繊維からな
るメッシュ、404は弾性部材(この実施例では外皮エ
ラストマとする)である。
【0055】図25は、弾性部材404をセグメントに
分けた状態を表す図である。この図では便宜上4セグメ
ントとしているが、それ以上のセグメント数でも支障は
ない。各セグメント部を符号405,406,407,
408とする。
分けた状態を表す図である。この図では便宜上4セグメ
ントとしているが、それ以上のセグメント数でも支障は
ない。各セグメント部を符号405,406,407,
408とする。
【0056】図26は、図25に示した各セグメントの
外皮エラストマの構成を示す。各セグメントは3層のエ
ラストマから成る。符号409は最外層のエラストマで
あり、414は最内層のエラストマである。410,4
11,412,413は中間層のエラストマであり、そ
の弾性率を変えることのできる特殊エラストマから成っ
ている。
外皮エラストマの構成を示す。各セグメントは3層のエ
ラストマから成る。符号409は最外層のエラストマで
あり、414は最内層のエラストマである。410,4
11,412,413は中間層のエラストマであり、そ
の弾性率を変えることのできる特殊エラストマから成っ
ている。
【0057】図27は、中間層のエラストマの弾性率を
変える方式を説明するための図である。410は弾性率
が変化する特殊エラストマであり、(410〜413か
ら代表させた)、例えばポリメタクリル酸コバルトをイ
ソプレンゴムで固めたものなどがある。このエラストマ
の上下に電極(ここでは実装上、箔状としている)41
5,416を付ける。この電極間415,416間に電
圧を生じさせるとにより、エラストマ410の弾性率が
電圧に応じて大きくなる。このときエラストマの体積は
変化せず、電流も流れない。
変える方式を説明するための図である。410は弾性率
が変化する特殊エラストマであり、(410〜413か
ら代表させた)、例えばポリメタクリル酸コバルトをイ
ソプレンゴムで固めたものなどがある。このエラストマ
の上下に電極(ここでは実装上、箔状としている)41
5,416を付ける。この電極間415,416間に電
圧を生じさせるとにより、エラストマ410の弾性率が
電圧に応じて大きくなる。このときエラストマの体積は
変化せず、電流も流れない。
【0058】図28は、中間層のエラストマの電極の実
装状態を説明するための図である。図28の状態をシー
ト状に展開したものが図27である。エラストマ410
の内側と外側には、箔状の電極415,416が張り付
けてある。また、電極線417のためのエリア418が
設けられている。
装状態を説明するための図である。図28の状態をシー
ト状に展開したものが図27である。エラストマ410
の内側と外側には、箔状の電極415,416が張り付
けてある。また、電極線417のためのエリア418が
設けられている。
【0059】図29に3層のエラストマの構成を示す。
ここでは、中間層のエラストマ410,411の接続部
を例にとっている。415,416はエラストマ411
に張り付けてある電極であり、420,421はエラス
トマ410に張り付けてある電極である。また、エラス
トマ410とエラストマ411の接続はチューブ式エラ
ストマの接続方法である熱収縮方式でよい。また、最外
層のエラストマ409と最内層のエラストマ414は絶
縁性のエラストマを使用する。
ここでは、中間層のエラストマ410,411の接続部
を例にとっている。415,416はエラストマ411
に張り付けてある電極であり、420,421はエラス
トマ410に張り付けてある電極である。また、エラス
トマ410とエラストマ411の接続はチューブ式エラ
ストマの接続方法である熱収縮方式でよい。また、最外
層のエラストマ409と最内層のエラストマ414は絶
縁性のエラストマを使用する。
【0060】図30に、各セグメントに設けられている
電極線の構成を示す。ここでは、便宜上中間層のみを示
す。符号422,423,424,425は各セグメン
トの電極線ペアを示している。これらの電極線は可撓管
内では接触することのないように配置されている。例え
ば、可撓管を4セグメントに分けた場合、中間層のエラ
ストマの円周に沿って90°の間隔に配置する(図31
参照)。また、可撓管内のスペースを有効に利用するた
めに、グランド側の電極線を共通化してもよい。更に安
全上の対策のために、グランド側の電極線は外側(図2
8において電極415に接続されている方)とした方が
望ましい。これらの電極線は電圧を制御する電圧システ
ム426に接続される。
電極線の構成を示す。ここでは、便宜上中間層のみを示
す。符号422,423,424,425は各セグメン
トの電極線ペアを示している。これらの電極線は可撓管
内では接触することのないように配置されている。例え
ば、可撓管を4セグメントに分けた場合、中間層のエラ
ストマの円周に沿って90°の間隔に配置する(図31
参照)。また、可撓管内のスペースを有効に利用するた
めに、グランド側の電極線を共通化してもよい。更に安
全上の対策のために、グランド側の電極線は外側(図2
8において電極415に接続されている方)とした方が
望ましい。これらの電極線は電圧を制御する電圧システ
ム426に接続される。
【0061】図7に示すように、内視鏡システムはスコ
ープ部203と本体202から成る。本体202は、本
体制御部207、可撓管可撓性制御部210、可撓管可
撓性パターンデータベース209、画像表示制御部20
8から成る。ここで、前述の電圧システム426は可撓
管可撓性制御部210の一部である。X線透視画像及び
可撓管可撓性パターンデータベース209により可撓管
401の体内での形状・可撓性パターンを認識・推測
し、操作者が採るべき可撓性パターンを決定する。この
情報は本体制御部207を介して、可撓管可撓性制御部
210に送られ、可撓管401の可撓性が変化する。
ープ部203と本体202から成る。本体202は、本
体制御部207、可撓管可撓性制御部210、可撓管可
撓性パターンデータベース209、画像表示制御部20
8から成る。ここで、前述の電圧システム426は可撓
管可撓性制御部210の一部である。X線透視画像及び
可撓管可撓性パターンデータベース209により可撓管
401の体内での形状・可撓性パターンを認識・推測
し、操作者が採るべき可撓性パターンを決定する。この
情報は本体制御部207を介して、可撓管可撓性制御部
210に送られ、可撓管401の可撓性が変化する。
【0062】図32,図33,図34,図35を用い
て、本実施例に基づく内視鏡装置を大腸検査に用いた場
合の作用を説明する。図32に大腸の構成を示す。図
中、S状結腸430と横行結腸431は腹壁に固定され
ておらず、可動性がある。
て、本実施例に基づく内視鏡装置を大腸検査に用いた場
合の作用を説明する。図32に大腸の構成を示す。図
中、S状結腸430と横行結腸431は腹壁に固定され
ておらず、可動性がある。
【0063】図33,図34に従来の内視鏡装置による
挿入不能状態を示す。S状結腸430と横行結腸431
の可動性のために、各部において可撓管435が大きく
撓み、可撓管435の先端が前進しない。
挿入不能状態を示す。S状結腸430と横行結腸431
の可動性のために、各部において可撓管435が大きく
撓み、可撓管435の先端が前進しない。
【0064】図35に、本実施例に基づく内視鏡装置を
大腸検査に用いた場合の可撓管401と大腸の概形を示
す。図23から図31を用いて説明した本発明に基づく
操作を行うことにより、S状結腸430と横行結腸43
1に相当する可撓管401のセグメント(図中、斜線
部)を撓みにくくすることができ、挿入が容易に行え
る。また、撓む可能性がなくなれば、そのセグメントに
かけている電圧を解除して良い。
大腸検査に用いた場合の可撓管401と大腸の概形を示
す。図23から図31を用いて説明した本発明に基づく
操作を行うことにより、S状結腸430と横行結腸43
1に相当する可撓管401のセグメント(図中、斜線
部)を撓みにくくすることができ、挿入が容易に行え
る。また、撓む可能性がなくなれば、そのセグメントに
かけている電圧を解除して良い。
【0065】なお、図26においては可撓管外皮エラス
トマの最外層409と最内層414は一様としたが、挿
入性を重視して、最外層409と最内層414もセグメ
ントに分け、その可撓性をセグメントごとに変化させて
も良い。
トマの最外層409と最内層414は一様としたが、挿
入性を重視して、最外層409と最内層414もセグメ
ントに分け、その可撓性をセグメントごとに変化させて
も良い。
【0066】第5実施例
本実施例においては、可撓性の制御に水または空気等の
流体を流入して、流体が外皮エラストマに加える圧力に
より可撓管の可撓性を制御する。
流体を流入して、流体が外皮エラストマに加える圧力に
より可撓管の可撓性を制御する。
【0067】本実施例においては、図36に示すよう
に、可撓管501の外皮エラストマ502に複数の空洞
503を設ける。この空洞503は複数のセグメントに
分かれており、各セグメントごとに、空気または水等の
流体を流入するパイプ504が、外皮502に開けられ
た孔505とパイプ504に開けられた孔506とが重
なるように配置されている。孔505には流体の流入・
流出を制御するバルブ507が設けられており、このバ
ルブ507,505は絶縁性の物質で被膜された形状記
憶合金の薄膜でできている。図37に示すように、各セ
グメントに設けられたバルブ507には、絶縁性の物質
で被膜された電極510と導線511が接続されてお
り、電流を流すとバルブ507の電極同志を結ぶ直線部
分とその付近が加熱されて折れ曲がり、孔505を塞ぐ
ようになっている。形状記憶合金507には、熱の伝導
効率を良くするために、図39に示すように加熱させる
部分に、絶縁性の被膜で覆われたヒータ512を巻き付
け、これに電流を流すようにしても良い。図38は可撓
管の軸方向の断面図で、図36に示す38−38方向の
断面とセグメントの境界の断面を含んでいる。この図に
示すように、空洞503には、空洞503の内径・外径
方向で外皮エラストマがねじれるのを防ぐために、仕切
513が設けられている。仕切513には、流体を通す
ために孔514が複数開けられている。図40は本実施
例の回路図で、硬くしたいセグメントを指定すると、流
体がパイプ504を通して各セグメントに流入した後、
指定したセグメントだけがONし、バルブ504が閉じ
る。その後、流体を排出すると、バルブ504を閉じた
セグメントのみに流体が残り、そのセグメントだけが硬
くなる。硬くした部分をわ元の状態に戻す場合には、指
定を解除する。指定を解除されたセグメントは、バルブ
504のスイッチがOFFになり、バルブ504に電流
か流れなくなると、流体によりバルブ504は自然に冷
却され、その形状が元に戻り、バルブ504が開いて流
体が流出する。硬くするセグメントを変える時にも同様
の動作を行う。このようにして可撓管501の可撓性を
制御する。このような制御は、可撓管可撓性制御部21
0および流体制御部520により行なう。
に、可撓管501の外皮エラストマ502に複数の空洞
503を設ける。この空洞503は複数のセグメントに
分かれており、各セグメントごとに、空気または水等の
流体を流入するパイプ504が、外皮502に開けられ
た孔505とパイプ504に開けられた孔506とが重
なるように配置されている。孔505には流体の流入・
流出を制御するバルブ507が設けられており、このバ
ルブ507,505は絶縁性の物質で被膜された形状記
憶合金の薄膜でできている。図37に示すように、各セ
グメントに設けられたバルブ507には、絶縁性の物質
で被膜された電極510と導線511が接続されてお
り、電流を流すとバルブ507の電極同志を結ぶ直線部
分とその付近が加熱されて折れ曲がり、孔505を塞ぐ
ようになっている。形状記憶合金507には、熱の伝導
効率を良くするために、図39に示すように加熱させる
部分に、絶縁性の被膜で覆われたヒータ512を巻き付
け、これに電流を流すようにしても良い。図38は可撓
管の軸方向の断面図で、図36に示す38−38方向の
断面とセグメントの境界の断面を含んでいる。この図に
示すように、空洞503には、空洞503の内径・外径
方向で外皮エラストマがねじれるのを防ぐために、仕切
513が設けられている。仕切513には、流体を通す
ために孔514が複数開けられている。図40は本実施
例の回路図で、硬くしたいセグメントを指定すると、流
体がパイプ504を通して各セグメントに流入した後、
指定したセグメントだけがONし、バルブ504が閉じ
る。その後、流体を排出すると、バルブ504を閉じた
セグメントのみに流体が残り、そのセグメントだけが硬
くなる。硬くした部分をわ元の状態に戻す場合には、指
定を解除する。指定を解除されたセグメントは、バルブ
504のスイッチがOFFになり、バルブ504に電流
か流れなくなると、流体によりバルブ504は自然に冷
却され、その形状が元に戻り、バルブ504が開いて流
体が流出する。硬くするセグメントを変える時にも同様
の動作を行う。このようにして可撓管501の可撓性を
制御する。このような制御は、可撓管可撓性制御部21
0および流体制御部520により行なう。
【0068】第6実施例
本実施例はフレックスの噛み合わせ量を変化させること
により可撓性が制御される可撓管を示す。
により可撓性が制御される可撓管を示す。
【0069】本実施例では、可撓管にその端部を折り曲
げた構造の螺旋管を使用する。この折り曲げ構造によっ
て生ずる隙間の間隔を調節することにより最小曲率半径
を変化させる。隙間の間隔を調節する手段としては、隙
間にチューブを設けその中に流体を流す方法をとる。
げた構造の螺旋管を使用する。この折り曲げ構造によっ
て生ずる隙間の間隔を調節することにより最小曲率半径
を変化させる。隙間の間隔を調節する手段としては、隙
間にチューブを設けその中に流体を流す方法をとる。
【0070】図41は本発明に基づく可撓管601の構
造を示す。符号602は前述した折り曲げ構造を用いた
螺旋管であり、603はその螺旋管602を覆っている
エラストマなどの弾性部材である。
造を示す。符号602は前述した折り曲げ構造を用いた
螺旋管であり、603はその螺旋管602を覆っている
エラストマなどの弾性部材である。
【0071】図42は螺旋管602の折り曲げ構造部分
の拡大図である。符号605が折り曲げ部であり、60
6が隙間を調節するためのチューブ(アクチュエータ)
である。この可撓管601は図46,47に示す1枚の
帯板から成る。帯板602の縁部を折り曲げて折り曲げ
部605を形成し、螺旋状に組み立てる際に、図42に
示したように折り曲げ部605を噛み合わせる。
の拡大図である。符号605が折り曲げ部であり、60
6が隙間を調節するためのチューブ(アクチュエータ)
である。この可撓管601は図46,47に示す1枚の
帯板から成る。帯板602の縁部を折り曲げて折り曲げ
部605を形成し、螺旋状に組み立てる際に、図42に
示したように折り曲げ部605を噛み合わせる。
【0072】図43,44,45を用いて、折り曲げ部
605の間の隙間と最小曲率半径の関係を説明する。図
43において曲率0(曲率半径∞)の状態での隙間をl
1 とし、矢印の向きに湾曲させた場合(図44参照)の
隙間をl2 とすれば、l1 >l2 が成立する。このよう
に、曲率が大きくなるにつれ(曲率半径が小さくなるに
つれ)隙間は減少し、隙間が0(隣合う折り曲げ部60
5が接触する。図45参照)の場合に限界となる。この
状態での曲率半径を最小曲率半径とする。
605の間の隙間と最小曲率半径の関係を説明する。図
43において曲率0(曲率半径∞)の状態での隙間をl
1 とし、矢印の向きに湾曲させた場合(図44参照)の
隙間をl2 とすれば、l1 >l2 が成立する。このよう
に、曲率が大きくなるにつれ(曲率半径が小さくなるに
つれ)隙間は減少し、隙間が0(隣合う折り曲げ部60
5が接触する。図45参照)の場合に限界となる。この
状態での曲率半径を最小曲率半径とする。
【0073】図43,44,45で説明した事項から、
曲率0(曲率半径∞)の状態での隙間l1 を小さくとれ
ば最小曲率半径を大きくすることができ、大きくとれば
最小曲率半径を小さくすることができる。本実施例にお
いては、この隙間の調節を遠隔操作するために隙間に弾
性部材からなるチューブ(アクチュエータ)を用いる。
このチューブに流体を流した場合、チューブの体積が増
加し、隙間が小さくなったことと同等の効果を示す。チ
ューブに流体を流さない場合、チューブの体積が減少
し、隙間が大きくなったことと同等効果を示す。従っ
て、チューブに流す流体の量を調節することにより、最
小曲率半径を制御し、検査中の可撓管の可撓性を変える
ことができる。
曲率0(曲率半径∞)の状態での隙間l1 を小さくとれ
ば最小曲率半径を大きくすることができ、大きくとれば
最小曲率半径を小さくすることができる。本実施例にお
いては、この隙間の調節を遠隔操作するために隙間に弾
性部材からなるチューブ(アクチュエータ)を用いる。
このチューブに流体を流した場合、チューブの体積が増
加し、隙間が小さくなったことと同等の効果を示す。チ
ューブに流体を流さない場合、チューブの体積が減少
し、隙間が大きくなったことと同等効果を示す。従っ
て、チューブに流す流体の量を調節することにより、最
小曲率半径を制御し、検査中の可撓管の可撓性を変える
ことができる。
【0074】図48にチューブ610の構成を示す。本
実施例においては、可撓管部をいくつかのセグメント分
けている。各セグメントでのチューブ610は折り曲げ
部605の隙間に沿って配置されるので、図48に示す
ような螺旋状になる。また、チューブ610内には矢印
612の向きに沿って流体(例えば水・空気など)を送
り、矢印613の向きに沿って流体を吸引する。
実施例においては、可撓管部をいくつかのセグメント分
けている。各セグメントでのチューブ610は折り曲げ
部605の隙間に沿って配置されるので、図48に示す
ような螺旋状になる。また、チューブ610内には矢印
612の向きに沿って流体(例えば水・空気など)を送
り、矢印613の向きに沿って流体を吸引する。
【0075】図49に可撓管全体でのチューブ610の
構成を示す。ここでは、可撓管601を図25と同様に
4セグメントに分けた場合を示す。各セグメントに流し
込む流体の量は独立であるので、流体の流し込み口(6
15,616,617,618)はセグメント数ある。
また、これらの流し込み口は流体の戻り口も兼ねてい
る。
構成を示す。ここでは、可撓管601を図25と同様に
4セグメントに分けた場合を示す。各セグメントに流し
込む流体の量は独立であるので、流体の流し込み口(6
15,616,617,618)はセグメント数ある。
また、これらの流し込み口は流体の戻り口も兼ねてい
る。
【0076】次に、可撓管601の実際の検査での使用
方法について述べる。内視鏡システムはスコープ部20
3と本体部202からなる(図7参照)。本体部202
は本体制御部207,可撓管可撓性制御部210,可撓
管可撓性パターンデータベース209および画像表示制
御部208からなる。流体の送量,送るべきセグメント
についての制御は可撓管可撓性制御部210が行う。即
ち、X線透視画像及び可撓管可撓性パターンデータベー
スに209により、可撓管の体内での形状・可撓性パタ
ーンを認識・推測し、操作者が採るべき可撓性パターン
を決定する。この情報は可撓管可撓性制御部210に送
られる。可撓性を小さくすべき(撓みにくい)セグメン
トには流体が送られ、チューブが隙間を埋めることで最
小曲率半径を大きくする。可撓性を大きくすべき(撓み
易い)セグメントからは流体が吸引され、隙間が生じる
ことで最小曲率半径を小さくする。この効果により、可
撓管601の可撓性が変化し、可撓管601の挿入性を
向上させることができる。
方法について述べる。内視鏡システムはスコープ部20
3と本体部202からなる(図7参照)。本体部202
は本体制御部207,可撓管可撓性制御部210,可撓
管可撓性パターンデータベース209および画像表示制
御部208からなる。流体の送量,送るべきセグメント
についての制御は可撓管可撓性制御部210が行う。即
ち、X線透視画像及び可撓管可撓性パターンデータベー
スに209により、可撓管の体内での形状・可撓性パタ
ーンを認識・推測し、操作者が採るべき可撓性パターン
を決定する。この情報は可撓管可撓性制御部210に送
られる。可撓性を小さくすべき(撓みにくい)セグメン
トには流体が送られ、チューブが隙間を埋めることで最
小曲率半径を大きくする。可撓性を大きくすべき(撓み
易い)セグメントからは流体が吸引され、隙間が生じる
ことで最小曲率半径を小さくする。この効果により、可
撓管601の可撓性が変化し、可撓管601の挿入性を
向上させることができる。
【0077】第7実施例
本実施例は可撓管にワイヤを内蔵し、ワイヤの張力を制
御することにより可撓性を制御する内視鏡に関する。図
50に本実施例の内視鏡可撓管の縦断面図、図53に横
断面図を示す。可撓管701の外側は外皮エラストマ7
02で覆われ、その内側には金属で網状に形成されたブ
レード703および金属性の螺旋管704が内蔵されて
いる。螺旋管704とブレード703は保持リング70
5によりセグメントに分割されており、保持リング70
5の所で螺旋管704とブレード703は固定されてい
る。保持リング705にはワイヤ707〜709が固定
金具710〜712で固定されている。ワイヤ707〜
709は張力をかけるセグメント間でのみむき出しにな
っており、次のセグメントの境界の保持リングの所で、
金属ワイヤを螺旋状に巻いて形成されたシース714〜
716で覆われている。シースの一端は保持リングの所
でシース固定金具718〜720に固定されている。シ
ース固定金具718〜720の所ではワイヤ707〜7
09は自由に動けるようになっている。一つのセグメン
トについてワイヤは4本内蔵され、図53において符号
706〜709のように、スコープ中心軸を中心として
各々90°ずつ角度を変えて配置されている。図におい
て可撓管を4個のセグメントに分割した場合の配置図が
示されている。図において722〜725はアングルワ
イヤである。
御することにより可撓性を制御する内視鏡に関する。図
50に本実施例の内視鏡可撓管の縦断面図、図53に横
断面図を示す。可撓管701の外側は外皮エラストマ7
02で覆われ、その内側には金属で網状に形成されたブ
レード703および金属性の螺旋管704が内蔵されて
いる。螺旋管704とブレード703は保持リング70
5によりセグメントに分割されており、保持リング70
5の所で螺旋管704とブレード703は固定されてい
る。保持リング705にはワイヤ707〜709が固定
金具710〜712で固定されている。ワイヤ707〜
709は張力をかけるセグメント間でのみむき出しにな
っており、次のセグメントの境界の保持リングの所で、
金属ワイヤを螺旋状に巻いて形成されたシース714〜
716で覆われている。シースの一端は保持リングの所
でシース固定金具718〜720に固定されている。シ
ース固定金具718〜720の所ではワイヤ707〜7
09は自由に動けるようになっている。一つのセグメン
トについてワイヤは4本内蔵され、図53において符号
706〜709のように、スコープ中心軸を中心として
各々90°ずつ角度を変えて配置されている。図におい
て可撓管を4個のセグメントに分割した場合の配置図が
示されている。図において722〜725はアングルワ
イヤである。
【0078】図51は内視鏡スコープのグリップ部を示
したもである。各々のセグメントからのワイヤはシース
固定金具727〜731を通りワイヤ巻き上げ用プーリ
ー733に巻かれている。プーリー733に巻かれたワ
イヤの断端はプーリーに固定さている。プーリー733
は各セグメントに2個733a,733bずつついてお
り、各々プーリー内に内蔵された超音波モーターによ
り、互いに逆向きに回転するようになっている。一セグ
メントに4本内蔵されたワイヤのうち、2本が片側のプ
ーリー733aに他の2本がもう一方のプーリー733
bに巻かれるようになっている。
したもである。各々のセグメントからのワイヤはシース
固定金具727〜731を通りワイヤ巻き上げ用プーリ
ー733に巻かれている。プーリー733に巻かれたワ
イヤの断端はプーリーに固定さている。プーリー733
は各セグメントに2個733a,733bずつついてお
り、各々プーリー内に内蔵された超音波モーターによ
り、互いに逆向きに回転するようになっている。一セグ
メントに4本内蔵されたワイヤのうち、2本が片側のプ
ーリー733aに他の2本がもう一方のプーリー733
bに巻かれるようになっている。
【0079】本実施例の可撓管の制御は次のように行な
われる。内視鏡本体202の可撓管可撓性制御部210
から硬くするセグメントの指示がなされたとき、超音波
モーター制御部735は対応するセグメントの超音波モ
ーターを回転させ、プーリー733を回転させて、硬く
させるセグメントのワイヤ4本に張力をかける。軟らか
くする場合は逆の操作を行なう。硬くするセグメント、
軟らかくするセグメントの個数は同時に複数個を選択す
ることも可能である。
われる。内視鏡本体202の可撓管可撓性制御部210
から硬くするセグメントの指示がなされたとき、超音波
モーター制御部735は対応するセグメントの超音波モ
ーターを回転させ、プーリー733を回転させて、硬く
させるセグメントのワイヤ4本に張力をかける。軟らか
くする場合は逆の操作を行なう。硬くするセグメント、
軟らかくするセグメントの個数は同時に複数個を選択す
ることも可能である。
【0080】本実施例においては各々のセグメントにつ
いてワイヤを4本使用する実施例を示したが、3本を用
いても良い。また、各セグメント共通にワイヤ3本また
は4本を用いてワイヤ固定端のみを可変にする方法でも
良い。また本実施例において、4個のセグメントに分割
した例を示したが、分割個数は4個に限るものではな
い。
いてワイヤを4本使用する実施例を示したが、3本を用
いても良い。また、各セグメント共通にワイヤ3本また
は4本を用いてワイヤ固定端のみを可変にする方法でも
良い。また本実施例において、4個のセグメントに分割
した例を示したが、分割個数は4個に限るものではな
い。
【0081】第8実施例
本実施例は可撓管の可撓性の制御を、可撓管をいくつか
の節に分けて、それらの節をつなぐ関節部の動き易さを
変えることにより行おうとするものである。
の節に分けて、それらの節をつなぐ関節部の動き易さを
変えることにより行おうとするものである。
【0082】以下に、図面を参照して本実施例を具体的
に示す。図54は、内視鏡の可撓管の断面図であり、フ
レックス801、ブレード802、外皮エラストマ80
3からなる可撓管804が、関節部805によりいくつ
かのセグメントに分けられている。
に示す。図54は、内視鏡の可撓管の断面図であり、フ
レックス801、ブレード802、外皮エラストマ80
3からなる可撓管804が、関節部805によりいくつ
かのセグメントに分けられている。
【0083】この関節部805は下記のような構造とな
っている。関節805a、関節805bはフレックス8
01、ブレード802と接続される。関節805aの球
面凹部807と関節805bの球面凸部808とが係合
し、この球面接触部に沿って各々のセグメントは移動可
能である。これにより、可撓管804全体は、曲がって
いる状態となる。このとき、関節805a,関節805
bの接触抵抗が変化すると曲がり易さが変わることにな
る。関節805aは、ある程度の強度をもち変形しにく
い。これに対し関節805bは、図55のようにくつか
に分かれた構造で、径方向に変形しやすくなっている。
また、関節805a,805bの接触抵抗を増やすため
に、接触部の表面にエラストマなどを被覆してもよい。
この関節805bの球面凸部808を変形させ、接触抵
抗を変えることで関節部805の曲がりにくさを変える
方法としては、次のようなものがある。
っている。関節805a、関節805bはフレックス8
01、ブレード802と接続される。関節805aの球
面凹部807と関節805bの球面凸部808とが係合
し、この球面接触部に沿って各々のセグメントは移動可
能である。これにより、可撓管804全体は、曲がって
いる状態となる。このとき、関節805a,関節805
bの接触抵抗が変化すると曲がり易さが変わることにな
る。関節805aは、ある程度の強度をもち変形しにく
い。これに対し関節805bは、図55のようにくつか
に分かれた構造で、径方向に変形しやすくなっている。
また、関節805a,805bの接触抵抗を増やすため
に、接触部の表面にエラストマなどを被覆してもよい。
この関節805bの球面凸部808を変形させ、接触抵
抗を変えることで関節部805の曲がりにくさを変える
方法としては、次のようなものがある。
【0084】1.図56のようにドーナツ状チューブ8
10を用いる方法。
10を用いる方法。
【0085】図56のように関節内周にドーナツ状チュ
ーブ810をいれ、ここにチューブ811から空気や水
などの流体を流すことでチューブ810が径方向に変化
し、それにより関節805bの球面凸部808も変化す
る。このドーナツ状チューブ810は、図57に示すよ
うに、内周および両側に金属性のリング812がはめ込
まれており、流体を流し込んだときの変形が、外方向の
みになるようされている。また、流体の通るチューブ8
11を通す穴813は、図58のように角度を変えて配
置されている。この方法を使った全体像を、図59に示
す。可撓性制御部210からの指令により流体制御部8
20が加圧部821により加圧された流体を制御し、管
路切替制御部823により管路を切り替えて、所望のチ
ューブ810に流体を送る。このようにして、本体シス
テムの可撓性制御部により硬さを変えることができる。
ーブ810をいれ、ここにチューブ811から空気や水
などの流体を流すことでチューブ810が径方向に変化
し、それにより関節805bの球面凸部808も変化す
る。このドーナツ状チューブ810は、図57に示すよ
うに、内周および両側に金属性のリング812がはめ込
まれており、流体を流し込んだときの変形が、外方向の
みになるようされている。また、流体の通るチューブ8
11を通す穴813は、図58のように角度を変えて配
置されている。この方法を使った全体像を、図59に示
す。可撓性制御部210からの指令により流体制御部8
20が加圧部821により加圧された流体を制御し、管
路切替制御部823により管路を切り替えて、所望のチ
ューブ810に流体を送る。このようにして、本体シス
テムの可撓性制御部により硬さを変えることができる。
【0086】2.図60のように、特殊エラストマ82
5を用いる方法。
5を用いる方法。
【0087】可撓管外周の外皮エラストマ803を関節
部のみ異なったものとする。このエラストマは、図60
に示すように、エラストマの内周面と外周面に接着され
た電極826により電圧を加えると堅さが変化するよう
な特殊エラストマ825である。これに、図61のよう
にして可撓性制御部210よりの指令により電圧制御部
827が電極826間の電圧を制御して関節部の特殊エ
ラストマ825の硬さを制御し、関節部の曲がり具合を
制御することができる。
部のみ異なったものとする。このエラストマは、図60
に示すように、エラストマの内周面と外周面に接着され
た電極826により電圧を加えると堅さが変化するよう
な特殊エラストマ825である。これに、図61のよう
にして可撓性制御部210よりの指令により電圧制御部
827が電極826間の電圧を制御して関節部の特殊エ
ラストマ825の硬さを制御し、関節部の曲がり具合を
制御することができる。
【0088】3.関節805bを形状記憶合金製とする
方法。
方法。
【0089】図62は関節構造を持つ可撓管804を示
す図であり、関節805bの球状凸部808を形状記憶
合金製として、これに通電することにより熱を加えて、
径方向に変形させることで、関節部の接触抵抗を変化さ
せることが可能となる。関節805bには、図63に示
すようにラバーヒーター830をかぶせて、これに電流
を流すことで加熱することができる。このラバーヒータ
ー830は、2枚のラバーシートの間に発熱抵抗線を配
したものである。または、図64のように、関節805
bの球状凸部808それぞれに導線を配置して、電流を
流すことで加熱させてもよい。このとき、球状凸部80
8は、ベース809とは絶縁されており、効率よく加熱
できるようになっている。
す図であり、関節805bの球状凸部808を形状記憶
合金製として、これに通電することにより熱を加えて、
径方向に変形させることで、関節部の接触抵抗を変化さ
せることが可能となる。関節805bには、図63に示
すようにラバーヒーター830をかぶせて、これに電流
を流すことで加熱することができる。このラバーヒータ
ー830は、2枚のラバーシートの間に発熱抵抗線を配
したものである。または、図64のように、関節805
bの球状凸部808それぞれに導線を配置して、電流を
流すことで加熱させてもよい。このとき、球状凸部80
8は、ベース809とは絶縁されており、効率よく加熱
できるようになっている。
【0090】以上のようにして、可撓管804をいくつ
かの関節部805より区切られたセグメントに分け、こ
の関節部805の動きやすさを制御することで、可撓管
804の曲がりやすさを変化させることが可能となる。
かの関節部805より区切られたセグメントに分け、こ
の関節部805の動きやすさを制御することで、可撓管
804の曲がりやすさを変化させることが可能となる。
【0091】第9実施例
本実施例は可撓管外皮内部に形状記憶合金製ワイヤを挿
入し、一体成形したものである。
入し、一体成形したものである。
【0092】本実施例は、可撓管最外層である弾性部材
中に形状記憶合金でできたばねを挿入、一体形成する。
この形状記憶合金の形状記憶性を利用し、可撓管の可撓
性を制御するものである。形状記憶合金は外部から熱を
かけたり、直接通電させ合金の電気抵抗で発生する熱に
よりその形状を変化できるものである。また形状記憶合
金には、超弾性と言われるゴムの弾性に似た性質を示す
ものがある。これは、合金にある変形を加えても超弾性
領域内での変形ならば、力を取り除いてやるともとの形
状に戻るという性質である。
中に形状記憶合金でできたばねを挿入、一体形成する。
この形状記憶合金の形状記憶性を利用し、可撓管の可撓
性を制御するものである。形状記憶合金は外部から熱を
かけたり、直接通電させ合金の電気抵抗で発生する熱に
よりその形状を変化できるものである。また形状記憶合
金には、超弾性と言われるゴムの弾性に似た性質を示す
ものがある。これは、合金にある変形を加えても超弾性
領域内での変形ならば、力を取り除いてやるともとの形
状に戻るという性質である。
【0093】図65は、形状記憶合金の形状記憶性を示
す概略図である。ある一定温度以上で形状を元に戻すよ
うに形状記憶処理を行ったものである。この図の場合、
もともとLと言う長さの形状記憶合金ばね903をL+
ΔLに変化させてある。これに熱を加え、ある一定な変
形温度以上にすると元の長さLに戻る。またここは形状
記憶合金に直接配線を施し、合金の電気抵抗により直接
熱を発生させる直接通電加熱法を用いている。
す概略図である。ある一定温度以上で形状を元に戻すよ
うに形状記憶処理を行ったものである。この図の場合、
もともとLと言う長さの形状記憶合金ばね903をL+
ΔLに変化させてある。これに熱を加え、ある一定な変
形温度以上にすると元の長さLに戻る。またここは形状
記憶合金に直接配線を施し、合金の電気抵抗により直接
熱を発生させる直接通電加熱法を用いている。
【0094】図66は、形状記憶合金の超弾性を説明す
る図である。超弾性を示す形状記憶合金ワイヤ902を
図のように引っ張って変形させても、その変形が超弾性
領域内であれば、もとの形状に自然に戻ることを示して
いる。
る図である。超弾性を示す形状記憶合金ワイヤ902を
図のように引っ張って変形させても、その変形が超弾性
領域内であれば、もとの形状に自然に戻ることを示して
いる。
【0095】また図67は、可撓管901の外皮904
内に一旦ワイヤ状に成形し螺旋状に加工したもの(本説
明では以下形状記憶ばねと呼ぶ)905を、ある一定温
度以上で元の形状に戻るよう熱処理加工し、可撓管90
1の外皮904材料と一体成形した可撓管901の断面
図である。形状記憶ばね905には直接通電加熱をする
ための電気配線907を施してある。形状記憶ばね90
5は外皮弾性材内装着時に、元の長さをLとおくと、元
の長さより任意の変形量ΔLだけ伸ばして挿入してあ
る。また電気配線907は、可撓管内部を通じて内視鏡
本体202内の可撓管制御部210につながる。ここで
形状記憶ばね905に通電を行い加熱すると、バネはΔ
L分だけ縮まろうとし、外皮904も合わせて縮まろう
という力が働く仕組みである。なお、符号906はブレ
ードを示し、符号908はフレックスを示す。
内に一旦ワイヤ状に成形し螺旋状に加工したもの(本説
明では以下形状記憶ばねと呼ぶ)905を、ある一定温
度以上で元の形状に戻るよう熱処理加工し、可撓管90
1の外皮904材料と一体成形した可撓管901の断面
図である。形状記憶ばね905には直接通電加熱をする
ための電気配線907を施してある。形状記憶ばね90
5は外皮弾性材内装着時に、元の長さをLとおくと、元
の長さより任意の変形量ΔLだけ伸ばして挿入してあ
る。また電気配線907は、可撓管内部を通じて内視鏡
本体202内の可撓管制御部210につながる。ここで
形状記憶ばね905に通電を行い加熱すると、バネはΔ
L分だけ縮まろうとし、外皮904も合わせて縮まろう
という力が働く仕組みである。なお、符号906はブレ
ードを示し、符号908はフレックスを示す。
【0096】更に、図68は形状記憶ばね905を波状
に成形し熱処理を加えたものを外皮弾性材内に装着した
概略図である。形状変化の効果を上げるため、1セグメ
ントに2本のばねを用い、各々の山と谷を噛み合わせる
ように装着してある。ここで、1セグメントに用いるば
ねは2本以上でも差し支えない。この場合も、図67同
様装着時に、元のばね長よりΔLだけ伸ばした状態で挿
入する。参考に図69に配線の概略図を示す。
に成形し熱処理を加えたものを外皮弾性材内に装着した
概略図である。形状変化の効果を上げるため、1セグメ
ントに2本のばねを用い、各々の山と谷を噛み合わせる
ように装着してある。ここで、1セグメントに用いるば
ねは2本以上でも差し支えない。この場合も、図67同
様装着時に、元のばね長よりΔLだけ伸ばした状態で挿
入する。参考に図69に配線の概略図を示す。
【0097】さらに上記技術で、可撓管がもとの形状に
戻ろうとする力を強めるものとして、可撓管901の撓
みに追従できるように、超弾性を示す形状記憶合金や超
弾性合金を用いて編まれたメッシュ状のブレード910
を外皮904と可撓管フレックス908の間に装着し
(図70)、もしくは可撓管外皮904内部に挿入して
も良い(図71)。
戻ろうとする力を強めるものとして、可撓管901の撓
みに追従できるように、超弾性を示す形状記憶合金や超
弾性合金を用いて編まれたメッシュ状のブレード910
を外皮904と可撓管フレックス908の間に装着し
(図70)、もしくは可撓管外皮904内部に挿入して
も良い(図71)。
【0098】ここで、上記形状記憶合金を加熱した際、
冷却する方法として冷媒を利用する。図72および73
にその実施例を示す。ここでは形状記憶ばねを形成する
ワイヤをチューブ状にしたものを用い、その内部に水や
油、冷気などの冷媒を通すことができるものである。こ
れにより、加熱された形状記憶合金は冷却することが可
能になる。ここで、各冷媒を流すための経路は、各セグ
メントごとに分かれて配管され、本体に備えられた冷媒
送流送気制御部912につながれ各々制御される(図7
4)。また、各セグメント間で形状記憶合金同士の絶縁
が保たれれば配管径路を一本にしても差し支えない(図
75)。符号914は絶縁材チューブを示す。
冷却する方法として冷媒を利用する。図72および73
にその実施例を示す。ここでは形状記憶ばねを形成する
ワイヤをチューブ状にしたものを用い、その内部に水や
油、冷気などの冷媒を通すことができるものである。こ
れにより、加熱された形状記憶合金は冷却することが可
能になる。ここで、各冷媒を流すための経路は、各セグ
メントごとに分かれて配管され、本体に備えられた冷媒
送流送気制御部912につながれ各々制御される(図7
4)。また、各セグメント間で形状記憶合金同士の絶縁
が保たれれば配管径路を一本にしても差し支えない(図
75)。符号914は絶縁材チューブを示す。
【0099】このような外皮904を幾つかのセグメン
トに分け成形し、それを各々繋ぎ合わせて1本の可撓管
外皮とする(図76)。ここで各セグメントの長さは、
臨床の必要に合わせて自由に設定できる。ここで各セグ
メントは各々別の電気配線907径路を持たせてあり、
各セグメント単体での制御といくつかのセグメントを同
時に制御することが可能である。これにより、2箇所以
上のスコープの撓みが原因で、挿入力をスコープ全体へ
伝えることができない場合も、その撓みを抑え、スムー
ズな挿入を可能にできる。
トに分け成形し、それを各々繋ぎ合わせて1本の可撓管
外皮とする(図76)。ここで各セグメントの長さは、
臨床の必要に合わせて自由に設定できる。ここで各セグ
メントは各々別の電気配線907径路を持たせてあり、
各セグメント単体での制御といくつかのセグメントを同
時に制御することが可能である。これにより、2箇所以
上のスコープの撓みが原因で、挿入力をスコープ全体へ
伝えることができない場合も、その撓みを抑え、スムー
ズな挿入を可能にできる。
【0100】更に、本発明可撓管に用いる形状記憶合金
の組成を各セグメントごとに変え、通電する事により発
生する熱の違いと、合金の変形開始温度の違いを利用し
て可撓性を制御することも可能である。図77は組成の
違いによりその変形開始温度の違いを示すグラフであ
る。今電流A1 を組成1を持った形状記憶合金に流すと
T1 の変形開始温度に等しい熱が発生する。当然組成1
の形状記憶合金は変形を始める。しかしながら組成2の
形状記憶合金は、その変形開始温度であるT2 (>
T1 )に等しい熱を発生しないため変形は起こらない。
A2 (>A1 )の電流を流した場合は、組成2の変形温
度であるT2 に達するため組成2の形状記憶合金も変形
を開始する。ここで組成1の形状記憶合金の変形開始温
度であるT1 にも当然達するため組成1の合金も変形を
開始している。このような効果は、合金の組成を変えず
とも、形状記憶温度を変化させておくことによっても生
じるのでそれを利用しても良い。
の組成を各セグメントごとに変え、通電する事により発
生する熱の違いと、合金の変形開始温度の違いを利用し
て可撓性を制御することも可能である。図77は組成の
違いによりその変形開始温度の違いを示すグラフであ
る。今電流A1 を組成1を持った形状記憶合金に流すと
T1 の変形開始温度に等しい熱が発生する。当然組成1
の形状記憶合金は変形を始める。しかしながら組成2の
形状記憶合金は、その変形開始温度であるT2 (>
T1 )に等しい熱を発生しないため変形は起こらない。
A2 (>A1 )の電流を流した場合は、組成2の変形温
度であるT2 に達するため組成2の形状記憶合金も変形
を開始する。ここで組成1の形状記憶合金の変形開始温
度であるT1 にも当然達するため組成1の合金も変形を
開始している。このような効果は、合金の組成を変えず
とも、形状記憶温度を変化させておくことによっても生
じるのでそれを利用しても良い。
【0101】実施例は上記性質を利用し、図72,73
に示したようなチューブ状形状記憶合金905を、可撓
管外皮中に装着するものである(図78)。セグメント
1は図77の組成1、セグメント2は組成2で構成され
ているとする。今、図77で説明したと同様にA1 を通
電させるとセグメント1のみが可撓性制御を開始する。
またA2 を通電させるとセグメント1及び2がわずかな
時間差を持って制御を開始する。これにより流す電流の
大小で、各セグメントを単独で制御したり、複数組み合
わせた形で制御することが可能となるものである。この
構造を用いることで、冷媒経路や通電配線を単一化で
き、可撓管構造を簡素化でき、可撓管の細径化や製造の
簡単化を行うことが可能となるものである。本実施例で
はセグメントを2つにしたが、セグメントの数や各セグ
メントに用いる形状記憶合金組成は任意に選択できる。
に示したようなチューブ状形状記憶合金905を、可撓
管外皮中に装着するものである(図78)。セグメント
1は図77の組成1、セグメント2は組成2で構成され
ているとする。今、図77で説明したと同様にA1 を通
電させるとセグメント1のみが可撓性制御を開始する。
またA2 を通電させるとセグメント1及び2がわずかな
時間差を持って制御を開始する。これにより流す電流の
大小で、各セグメントを単独で制御したり、複数組み合
わせた形で制御することが可能となるものである。この
構造を用いることで、冷媒経路や通電配線を単一化で
き、可撓管構造を簡素化でき、可撓管の細径化や製造の
簡単化を行うことが可能となるものである。本実施例で
はセグメントを2つにしたが、セグメントの数や各セグ
メントに用いる形状記憶合金組成は任意に選択できる。
【0102】上記実施例により、操作者が、診断中に、
患者に苦痛を与えることなく、可撓管の撓みを各部部分
ごとに制御することで、スコープの見かけの弾性率が増
し、撓むことを押えることができる。これによってスコ
ープを挿入させる力をスコープ全体に伝えることが可能
になり、スコープのスムーズな挿入と、診断時間の短縮
が可能となる。
患者に苦痛を与えることなく、可撓管の撓みを各部部分
ごとに制御することで、スコープの見かけの弾性率が増
し、撓むことを押えることができる。これによってスコ
ープを挿入させる力をスコープ全体に伝えることが可能
になり、スコープのスムーズな挿入と、診断時間の短縮
が可能となる。
【図1】本発明の内視鏡システムの第1実施例を示す全
体図である。
体図である。
【図2】第1実施例の可撓管の1セグメントの構造を示
す断面図である。
す断面図である。
【図3】同実施例の形状記憶合金線に流す電流を制御す
る回路構成を示す図である。
る回路構成を示す図である。
【図4】変形例に係る可撓管の1セグメントの構造を示
す断面図である。
す断面図である。
【図5】大腸の形状を示す図である。
【図6】第1実施例の内視鏡のスコープを大腸内に挿入
した状態を示す図である。
した状態を示す図である。
【図7】本発明の第2実施例に係る内視鏡システムの構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図8】図7のモニタ部に表示される内視鏡映像と可撓
管形状の画像を示す図である。
管形状の画像を示す図である。
【図9】図7のモニタ部に表示される内視鏡映像と可撓
管形状の画像を示す図である。
管形状の画像を示す図である。
【図10】図7のモニタに表示される可撓性パターンを
示す図である。
示す図である。
【図11】第2実施例の内視鏡システムを使用する場合
のフローチャートである。
のフローチャートである。
【図12】図7のモニタ部において小画面に内視鏡映像
を表示し、大画面に制御情報のインプット用メニューを
表示した状態を示す図である。
を表示し、大画面に制御情報のインプット用メニューを
表示した状態を示す図である。
【図13】図7のモニタ部において小画面に内視鏡映像
を表示し、大画面に可撓性パターンを表示した状態を示
す図である。
を表示し、大画面に可撓性パターンを表示した状態を示
す図である。
【図14】図7のモニタおいて小画面に可撓管形状を表
示し、大画面に内視鏡映像を表示した状態を示す図であ
る。
示し、大画面に内視鏡映像を表示した状態を示す図であ
る。
【図15】第2実施例におけるスコープ部の一例を示す
側面図である。
側面図である。
【図16】第2実施例におけるモニタ部の一例を示す正
面図である。
面図である。
【図17】第2実施例における2モニタ方式の内視鏡シ
ステムを示す概観図である。
ステムを示す概観図である。
【図18】本発明の第3実施例における可撓管の構造を
示す図である。
示す図である。
【図19】図18の可撓管の縦断面図である。
【図20】図18の可撓管の冷却水の管路系を示す図で
ある。
ある。
【図21】図18の可撓管において螺旋管をセグメント
に分ける例を示す図である。
に分ける例を示す図である。
【図22】図21の螺旋管の各セグメントを制御するた
めの制御回路のブロック図である。
めの制御回路のブロック図である。
【図23】本発明の第4実施例におけるスコープ部を示
す側面図である。
す側面図である。
【図24】第4実施例における可撓管の構造を示す図で
ある。
ある。
【図25】図24の可撓管の外皮エラストマをセグメン
トに分けた状態を示す図である。
トに分けた状態を示す図である。
【図26】図25の外皮エラストマのセグメントの構造
を示す図である。
を示す図である。
【図27】図26の中間層のエラストマの弾性率を変え
る方式を示す図である。
る方式を示す図である。
【図28】図26の中間層のエラストマに電極を実装し
た状態を示す図である。
た状態を示す図である。
【図29】図25の外皮エラストマの3層構造を示す図
である。
である。
【図30】図25の外皮エラストマの各セグメントに電
圧を供給するシステムを示す図である。
圧を供給するシステムを示す図である。
【図31】図30の外皮エラストマの外周の電極線の配
置状態を示す図である。
置状態を示す図である。
【図32】大腸の構成を示す図である。
【図33】従来の内視鏡によるS状結腸における挿入不
能状態を示す図である。
能状態を示す図である。
【図34】従来の内視鏡による横行結腸における挿入不
能状態を示す図である。
能状態を示す図である。
【図35】本発明に係る実施例の内視鏡を大腸内に挿入
した状態を示す図である。
した状態を示す図である。
【図36】本発明の第5実施例における可撓管の構造を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図37】図36の可撓管に備えられたバルブ構造を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図38】図36における38−38矢視断面図であ
る。
る。
【図39】図37のバルブ構造の加熱部分にヒータを巻
き付けた状態を示す図である。
き付けた状態を示す図である。
【図40】図37のバルブを制御するための回路図であ
る。
る。
【図41】本発明の第6実施例における可撓管の構造を
示す一部断面図である。
示す一部断面図である。
【図42】図41の可撓管の螺旋管の折り曲げ構造を示
す拡大図である。
す拡大図である。
【図43】図42の折り曲げ構造を示す拡大図である。
【図44】図43の折り曲げ構造の隙間が減少した状態
を示す図である。
を示す図である。
【図45】図44の折り曲げ構造の隙間がさらに減少し
て0となった状態を示す図である。
て0となった状態を示す図である。
【図46】図43の折り曲げ構造を有する帯板を示す平
面図である。
面図である。
【図47】図46の帯板を示す断面図である。
【図48】図42の折り曲げ部の間に挿入されるチュー
ブの構成を示す図である。
ブの構成を示す図である。
【図49】図48のチューブを各セグメント毎に設ける
状態を示す図である。
状態を示す図である。
【図50】本発明の第7実施例における可撓管の構造を
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
【図51】図50の可撓管のグリップ部を示す縦断面図
である。
である。
【図52】図51のグリップ部を示す横断面図である。
【図53】図50の可撓管の構造を示す横断面図であ
る。
る。
【図54】本発明の第8実施例における可撓管の構造を
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
【図55】図54の可撓管に備えられた関節を示す正面
図である。
図である。
【図56】図55の関節に備えられたドーナツ状チュー
ブを示す断面図である。
ブを示す断面図である。
【図57】図56のドーナツ状チューブを示す斜視図で
ある。
ある。
【図58】図56の関節を示す正面図である。
【図59】図54の可撓管の各セグメントに備えられた
ドーナツ状チューブの制御ブロック図ある。
ドーナツ状チューブの制御ブロック図ある。
【図60】図54の可撓管の関節部に備えられる特殊ゴ
ムを示す斜視図である。
ムを示す斜視図である。
【図61】図60の特殊ゴムの制御ブロック図である。
【図62】図54の可撓管に形状記憶合金からなる関節
を備えた状態を示す図である。
を備えた状態を示す図である。
【図63】図62の形状記憶合金にヒータをかぶせた状
態を示す図である。
態を示す図である。
【図64】図62の形状記憶合金の直接電流を流す回路
を示す図である。
を示す図である。
【図65】本発明の第9実施例における可撓管に備えら
れる形状記憶合金の形状記憶性を示す図である。
れる形状記憶合金の形状記憶性を示す図である。
【図66】本発明の第9実施例における可撓管に備えら
れる形状記憶合金の超弾性を示す図である。
れる形状記憶合金の超弾性を示す図である。
【図67】本発明の第9実施例における可撓管を示す断
面図である。
面図である。
【図68】第9実施例の可撓管に備えられる形状記憶合
金の変形例を示す図である。
金の変形例を示す図である。
【図69】図68の形状記憶合金に接続される回路を示
す図である。
す図である。
【図70】第9実施例の可撓管の変形例を示す図であ
る。
る。
【図71】第9実施例の可撓管の変形例を示す図であ
る。
る。
【図72】図69の可撓管を冷却するためのチューブ状
の形状記憶合金を示す図である。
の形状記憶合金を示す図である。
【図73】図72のチューブ形状記憶合金を螺旋状にし
た状態を示す図である。
た状態を示す図である。
【図74】図73の形状記憶合金を可撓管の各セグメン
ト毎に設けた状態を示す図である。
ト毎に設けた状態を示す図である。
【図75】図74の形状記憶合金の変形例を示す図であ
る。
る。
【図76】図67の可撓管をセグメント毎に分けた例を
示す。
示す。
【図77】組成の相異により変形開始温度が異なること
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図78】図77の形状記憶合金を用いた可撓管をセグ
メントに分けた例を示す。
メントに分けた例を示す。
【図79】従来の内視鏡に備えられる可撓管を示す断面
図である。
図である。
【図80】従来の内視鏡を体腔内に挿入する様子を示す
図である。
図である。
1 モニタ
2 本体
3 スコープ
4 可撓管
5 屈曲部
6 硬性部
7 操作部
8 ユニバーサルコード
9 螺旋管
10 ブレード
11 外皮
12 形状記憶合金線
14 外皮
15 形状記憶合金線
201 モニタ部
202 本体部
203 スコープ部
204 X線透視装置
205 入力手段
206 入力手段
207 本体制御部
208 画像表示制御部
209 データベース
210 可撓管可撓性制御部
301 可撓管
302 螺旋管
303 螺旋管
304 ブレード
305 外皮エラストマ
307,308 中空パイプ
311 水ボトル
312 送水用チューブ
313 送水バルブ
314 エア供給通路
320 絶縁体
325 形状記憶合金制御部
401 可撓管
402 螺旋管
403 メッシュ
404 弾性部材
405,406,407,408 セグメント部
410,411,412,413 特殊エラストマ
415,416 電極
501 可撓管
502 外皮エラストマ
503 空洞
504 パイプ
505,506 孔
507 バルブ
512 ヒータ
520 流体制御部
601 可撓管
602 螺旋管
603 弾性部材
605 折り曲げ部
606 チューブ
610 チューブ
615,616,617,618 流し込み口
701 可撓管
702 外皮エラストマ
703 ブレード
704 螺旋管
705 保持リング
707,708,709 ワイヤ
710,711,712 固定金具
714,715,716 シース
718,719,720 シース固定金具
733 プーリ
801 フレックス
802 ブレード
803 外皮エラストマ
804 可撓管
805 関節部
807 球面凹部
808 球面凸部
810 ドーナツ状チューブ
811 チューブ
812 リング
813 穴
821 加圧部
823 管路切替制御部
825 特殊エラストマ
826 電極
827 電圧制御部
830 ラバーヒータ
901 可撓管
902 形状記憶合金ワイヤ
903 形状記憶合金ばね
904 外皮
905 形状記憶合金ばね
906 ブレード
907 電気配線
908 フレックス
910 ブレード
912 冷媒送流送気制御部
914 絶縁材チューブ
フロントページの続き
(72)発明者 本田 匡
栃木県大田原市下石上1385番の1 株式
会社東芝 那須工場内
(72)発明者 渡辺 泉
栃木県大田原市下石上1385番の1 株式
会社東芝 那須工場内
(56)参考文献 特開 昭57−209032(JP,A)
特開 昭60−156431(JP,A)
特開 平5−56910(JP,A)
特開 平4−71524(JP,A)
特開 平3−86139(JP,A)
実開 昭58−101601(JP,U)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
A61B 1/00 - 1/32
G02B 23/24
Claims (21)
- 【請求項1】 可撓性を変化することができる一単位で
あるセグメントを複数有する可撓管を備えたスコープ部
と、 前記可撓管のセグメント毎の可撓性の度合の組み合わせ
である可撓性制御パターンを複数格納したデータベース
と、 前記データベースに格納された複数の可撓性制御パター
ンを画面上に表示させる画面表示制御手段と、 前記画面に表示された複数の可撓性制御パターンから1
の可撓性制御パターンを選択する選択手段と、 前記選択された可撓性制御パターンで前記可撓管の可撓
性を前記セグメント毎に制御する可撓性制御部と、 を具備することを特徴とする内視鏡システム。 - 【請求項2】 前記データベースは、診断状況に応じた
新たな可撓性制御パターンを学習可能であることを特徴
とする請求項1記載の内視鏡システム。 - 【請求項3】 前記可撓性制御パターンは、操作者によ
って作成可能であることを特徴とする請求項1記載の内
視鏡システム。 - 【請求項4】 前記可撓管は前記セグメント毎にそれぞ
れ形状記憶合金を含む部材を有し、前記可撓性制御部は
前記部材にそれぞれ流す電流を制御することを特徴とす
る請求項1記載の内視鏡システム。 - 【請求項5】 前記部材は、スパイラル形状を有するこ
とを特徴とする請求項4記載の内視鏡システム。 - 【請求項6】 前記部材は、波状の形状を有することを
特徴とする請求項4記載の内視鏡システム。 - 【請求項7】 前記可撓管は、前記形状記憶合金を冷却
する冷却水を送通可能なチューブを有し、前記可撓性制
御部は前記チューブに流す冷却水の量を制御することを
特徴とする請求項4記載の内視鏡システム。 - 【請求項8】 前記可撓管は、前記セグメント毎にそれ
ぞれ弾性率を調整可能な特殊エラストマを有し、前記可
撓性制御部は前記特殊エラストマにそれぞれ印加する電
圧を制御することを特徴とする請求項1記載の内視鏡シ
ステム。 - 【請求項9】 前記可撓管は、前記セグメント毎にそれ
ぞれ流体を充填可能な空洞と前記空洞への流体の出入り
を制御するバルブを有し、前記可撓性制御部は前記バル
ブの開閉を制御することを特徴とする請求項1記載の内
視鏡システム。 - 【請求項10】 前記バルブは、形状記憶合金を有する
部材からなり、前記可撓性制御部は前記バルブの温度を
制御することを特徴とする請求項9記載の内視鏡システ
ム。 - 【請求項11】 前記可撓管は、螺旋構造に形成された
帯板と、前記セグメント毎に前記螺旋の中心軸方向に隣
接する前記帯板の間に弾性部材からなるチューブである
アクチュエータを有し、前記可撓性制御部は前記アクチ
ュエータ内の流体圧を制御することを特徴とする請求項
1記載の内視鏡システム。 - 【請求項12】 前記アクチュエータは螺旋構造に形成
されることを特徴とする請求項11記載の内視鏡システ
ム。 - 【請求項13】 前記可撓管は、螺旋構造に形成された
帯板と、前記セグメント毎に設けられた前記帯板を互い
に密着させる方向に張力を備えたワイヤを有し、前記可
撓性制御部は前記ワイヤの張力を制御することにより、
前記帯板の間の距離を制御することを特徴とする請求項
1記載の内視鏡システム。 - 【請求項14】 前記セグメントは、可撓性が略一定で
所定の長さを有する節部と、前記それぞれの節部の間に
設けられ可撓性が可変である関節部とを有し、前記可撓
性制御部は、前記関節部材の可撓性を制御することを特
徴とする請求項1記載の内視鏡システム。 - 【請求項15】 前記関節部は、弾性部材からなるチュ
ーブであるアクチュエータを有し、前記可撓性制御部
は、前記アクチュエータ内の流体圧を制御することを特
徴とする請求項14記載の内視鏡システム。 - 【請求項16】 前記関節部は、弾性率を調整可能な特
殊エラストマを有し、前記可撓性制御部は、前記特殊エ
ラストマに電圧を制御することを特徴とする請求項14
記載の内視鏡システム。 - 【請求項17】 前記特殊エラストマはポリメタクロル
酸コバルトをイソプレンゴムで固めて形成されたことを
特徴とする請求項8または請求項16記載の内視鏡シス
テム。 - 【請求項18】 前記関節部は、形状記憶合金からなる
部材を有し、前記可撓性制御部は、前記形状記憶合金を
有する部材に流れる電流を制御することを特徴とする請
求項14記載の内視鏡システム。 - 【請求項19】 前記関節部は、形状記憶合金からなる
部材を有し、前記可撓性制御部は、前記形状記憶合金を
有する部材の温度を制御することを特徴とする請求項1
4記載の内視鏡システム。 - 【請求項20】 前記可撓管の形状画像を得ることがで
きる診断装置をさらに有し、 前記画面表示制御手段は、前記複数の可撓性制御パター
ンと共に前記診断装置で得られた可撓管の形状画像を前
記画面上に表示させることを特徴とする請求項1記載の
内視鏡システム。 - 【請求項21】 前記診断装置は、X線装置であること
を特徴とする請求項20記載の内視鏡システム。
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