JP5351357B2

JP5351357B2 - 内視鏡

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Publication number: JP5351357B2
Application number: JP2013506381A
Authority: JP
Inventors: 崇大田原
Original assignee: Olympus Medical Systems Corp
Current assignee: Olympus Medical Systems Corp
Priority date: 2011-09-01
Filing date: 2012-04-10
Publication date: 2013-11-27
Anticipated expiration: 2032-04-10
Also published as: CN103491846B; WO2013031280A1; EP2679138A4; US20130150666A1; CN103491846A; EP2679138A1; EP2679138B1; JPWO2013031280A1

Description

本発明は、可撓管部に内装する複数の硬質管状部材を異なる象限に配設した内視鏡に関する。

内視鏡は、細長の挿入部を体腔内に挿入することで、切開することなく、体腔内の検査、及び対象部位を観察することができるものであり、体腔内に挿入される挿入部と、この挿入部の基端側に設けた操作部とを有している。更に、挿入部は、細長く可撓性を有する可撓管部と、この可撓管部の先端側に設けられている湾曲動作可能な湾曲部と、この湾曲部の先端側に設けられている先端硬性部とを有している。可撓管部は、屈曲した挿入経路内にも挿入できるように、長尺で且つ可撓性を有している。又、湾曲部は操作部での湾曲操作により上下左右方向へ湾曲させることができる。

湾曲部を湾曲させると、この湾曲部に連設する可撓管部の先端側は、湾曲部の湾曲の影響を受けて、当該湾曲部と同じように湾曲する。一方、挿入部には、送気・送水チューブ、信号ケーブル、ライトガイドファイバ等の長尺管状部材が、互いに束ねることなく挿入部内での移動が許容された状態で内装されている。挿入部内において各長尺管状部材の移動を許容することで、可撓管部の屈曲性を確保することができる。

従って、湾曲部の湾曲により可撓管部の先端側が湾曲すると、湾曲外周の曲率半径が大きくなり、湾曲内周の曲率半径が小さくなる。その結果、湾曲外周側に配設されている管状部材は引っ張られるため湾曲内周方向へ移動しようとし、一方、湾曲内周側に配設されている管状部材は圧縮されるため弛みが生じ、この弛みの生じた部位が湾曲外周方向へ移動しようとする。

この内視鏡が、例えば日本国特開２００３−３８４２１号公報に記載されているような側視型内視鏡の場合、この側視型内視鏡の先端部には処置具の先端部を起上させる起上台が設けられている。この起上台と操作部側に設けられた処置具起上操作部とが起上操作ワイヤを介して連結されており、この処置具起上操作部の操作により起上操作ワイヤを介して起上台が起伏動作される。この起上操作ワイヤが、挿入部に内装されているワイヤガイドコイルに進退自在に挿通されている。ワイヤガイドコイルは硬質であるため湾曲部の湾曲動作に伴い軸方向に引張り荷重、或いは圧縮荷重を受けると、他の軟質の管状部材を押しのけて湾曲内周方向、或いは湾曲外周方向へ移動しようとする。

又、上述した文献に記載されているように、側視型内視鏡に可撓管部の硬度を任意に調整することのできる硬度調整機構を備えたものも知られている。この硬度調整機構は操作部に設けられた硬度調整操作部を操作することで可撓管部の硬度を調整するものであり、可撓管部には、硬度調整操作部に一端を連設し他端を可撓管部の先端に固設する硬度調整ワイヤと、この硬度調整ワイヤに外装される硬度調整コイルとが内装されている。操作者は、硬度調整操作部を介して硬度調整ワイヤを牽引することで、硬度調整コイルを圧縮し、そのときのコイルの密度に応じて可撓管部を所望の硬度に調整する。

ところで、上述した硬度調整コイルも硬質であり、湾曲部の湾曲動作に伴い、湾曲外周に配設されている場合は軸方向に引張り荷重が作用するため湾曲内周方向へ移動しようとし、湾曲内周に配設されている場合は軸方向に圧縮荷重が作用するため、弛みの生じた部位が湾曲外周方向へ移動しようとする。

その結果、可撓管部に長尺な硬質管状部材（上述した文献では、ワイヤガイドコイルと硬度調整コイル）が、少なくとも２本配設されている場合、湾曲部の湾曲動作に追従して２本の長尺な硬質管状部材が同方向へ移動すると、他の軟質管状部材が硬質管状部材によって押しのけられずに、換言すれば、軟質管状部材が硬質管状部材を避けきれずに押し潰されてしまう可能性がある。

本発明は、上記事情に鑑み、可撓管部内に少なくとも２本の硬質管状部材が配設されており、湾曲部の湾曲動作により各硬質管状部材が湾曲外周方向、或いは湾曲内周方向へ移動しても軟質管状部材が押し潰され難く、軟質管状部材の耐久性の向上を実現することのできる内視鏡を提供することを目的とする。

本発明の一態様による内視鏡は、先端部と基端部とを有し体腔内に挿入可能な長尺な挿入部と、前記挿入部の前記先端部に設けられ、前記先端部を上下方向に偏向させる第１の回動軸と左右方向に偏向させる第２の回動軸とを有する湾曲部と、前記湾曲部に連接して前記挿入部の基端部側に設けられ、前記第１の回動軸及び前記第２の回動軸を前記挿入部の長手軸方向に投影することで第１の内部領域から反時計回りに第２、第３、第４の内部領域と定義される４つの内部領域を備えた、可撓性を有する可撓管部と、前記第１の内部領域のみに軸中心が前記長手軸方向に沿って配設されたライトガイドファイバ束と、前記第２の内部領域に軸中心が前記長手軸方向に沿って配設され、前記ライトガイドファイバ束よりも硬質に形成され、前記先端部に設けた開口に連通し細長の処置具を挿入可能なチューブからなる処置具チャンネルと、前記第３の内部領域に軸中心が前記長手軸方向に沿って配設され、前記ライトガイドファイバ束よりも硬質に形成され、前記開口から延出させた処置具の先端部を起上させる起上台の回転起上操作を伝達する起上ワイヤを挿通するガイド手段と、前記第４の内部領域に軸中心が前記長手軸方向に沿って配設され、前記ライトガイドファイバ束よりも硬質に形成され、前記可撓管部の硬度を調整する硬度調整手段と、を備える。

側視型内視鏡の概略構成図側視型内視鏡の挿入部の要部断面側面図図２のIII-III断面図図２のIV-IV断面図可撓管部の断面を直交する２本の座標軸で区分した象限の説明図図２のVI-VI断面図湾曲動作時の図６相当の断面図

以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。尚、図面は模式的なものであり、各部材の厚みと幅との関係、それぞれの部材の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

図１の符号１は内視鏡の一例としての側視型内視鏡であり、この内視鏡１は、例えば十二指腸用内視鏡として採用されている。

この内視鏡１は、細長の挿入部２と、この挿入部２の後端側に連設された太幅の操作部３と、この操作部３の側部から延設されたユニバーサルコード４とを備えており、このユニバーサルコード４の端部に、図示しない光源装置やカメラコントロール装置に接続されるコネクタ部４ａが設けられている。

挿入部２は、先端側から硬性の先端部１１と、この先端部１１の後端に連設する湾曲部１２と、この湾曲部１２の後端に連設された長尺で可撓性を有する可撓管部１３とを有している。又、可撓管部１３の後端外周にテーパ状形成された折れ止め部材１４が設けられており、この折れ留め部材１４を介して可撓管部１３の後端と操作部３の前端とが連結されている。

先端部１１は、図示しない観察窓や照明窓等を保持する本体部２１と、この本体部２１を覆い電気的に絶縁する先端カバー部材２２とを有している。又、本体部２１の側部に処置具起上台２３を収納する収納室２４が設けられている。一方、操作部３は把持部３ａを有し、この把持部３ａに処置具挿入口２６が開口されている。

操作部３には、湾曲部１２の湾曲方向である上下（Ｕ−Ｄ）方向と左右（Ｌ−Ｒ）方向へ湾曲させる２つの湾曲操作ノブ３１と、処置具起上台２３の起伏動作を遠隔操作する処置具起上レバー３２が設けられていると共に、送気・送水用操作ボタン３３、吸引用操作ボタン３４、制御スイッチ用操作ボタン３５等が設けられている。更に、折れ止め部材１４に隣接する操作部３の前端部分に、可撓管部１３の硬度調整を行なう硬度調整リング３６が設けられている。この硬度調整リング３６は可撓管部１３に挿通されている、後述の硬度調整機構５７に連設されており、硬度調整リング３６を回転することで硬度調整機構５７が可撓管部１３の硬度を可変させ、屈曲した挿入経路内への挿入を容易にさせる。

図２に示すように、湾曲部１２は、円環状に形成された複数の湾曲駒（節輪）４１を、隣接する湾曲駒４１同士を９０°位相を変えて回動自在に連結した湾曲駒群４２を有し、隣接する湾曲駒４１同士を相互に相対回動させることで、湾曲駒群４２を全体として上下方向及び左右方向へ自在に湾曲させるようにしている。この湾曲駒群４２の後部が可撓管部１３の先端に固設されている前口金４３に固設されている。尚、符号４６ａ，４６ｂは、湾曲部１２、及び可撓管部１３の外周を被覆する外皮チューブである。

又、挿入部２内に、湾曲部１２を湾曲動作させる４本の湾曲操作ワイヤ４４をガイドするコイルパイプ６２が配設され、このコイルパイプ６２の先端が前口金４３に固設されている。更に、各湾曲駒４１には、各湾曲操作ワイヤ４４を挿通支持する支持環４５が固設されている。この各支持環４５、各コイルパイプ６２は、湾曲部１２の上下左右（Ｕ，Ｄ，Ｌ，Ｒ）の湾曲方向の内壁面に近接した位置に配設されている。各湾曲操作ワイヤ４４は、対応するコイルパイプ６２と支持環４５とにそれぞれ挿通支持され、その先端が最前部の湾曲駒４１ｂに固設されているワイヤ固定部６３に連結されている。尚、図２においては、図面を簡素化するために、要部以外の管状部材が省略されているが、実際には、後述する図３、図４、図６に示すように各種管状部材が所定に挿通されている。

又、この湾曲操作ワイヤ４４の基端側は、挿入部２内を経て操作部３側へ延出され、湾曲操作用牽引機構（図示せず）を介して２つの湾曲操作ノブ３１に各々連結されている。操作者が湾曲操作ノブ３１を操作して何れかの湾曲操作ワイヤ４４を牽引すると、牽引された湾曲操作ワイヤ４４の方向に湾曲部１２が湾曲される。

又、図３、図４に示すように、挿入部２には処置具チャンネル２５を代表とする各種管状部材が挿通されている。この処置具チャンネル２５は可撓性を有するチャンネルチューブで形成されており、その先端が収納室２４に開口され、後端が処置具挿入口２６に連通されている。この処置具挿入口２６から処置具２７が挿入される。この処置具２７は処置具チャンネル２５内を通り、その先端部が収納室２４に導かれる。尚、図においては、処置具２７の一例として造影チューブが示されている。ここで、符号２８は可撓性チューブ、２９はシリンジコネクタ、３０は造影剤注入用シリンジである。

処置具起上台２３に処置具起上ワイヤ５１の先端が連結され、この処置具起上ワイヤ５１の後端が処置具起上レバー３２に連設されており、この処置具起上レバー３２を操作することで、処置具起上台２３を起伏動作させることができる。この処置具起上ワイヤ５１はガイドチューブ５２に進退自在に挿通された状態で、可撓管部１３、湾曲部１２に挿通され、更に、このガイドチューブ５２の外周に、硬質管状部材としてのワイヤガイドコイル５３が挿通されている。このワイヤガイドコイル５３の先端が、先端部１１に設けられている本体部２１に固設され、後端が処置具挿入口２６側に配設されている。又、符号５４はライトガイドファイバ束、５５は送気・送水チューブ、５６は図示しない撮像装置に接続する信号ケーブルである。

更に、可撓管部１３内に硬度調整機構５７が配設されている。図２、図４に示すように、硬度調整機構５７は、硬度調整ワイヤ５８と、この硬度調整ワイヤ５８に外装されている硬度調整コイル５９とを有している。この硬度調整コイル５９は、第１の管状部材（以下、「軟質管状部材」とも称す）として構成された送気・送水チューブ５５、信号ケーブル５６等よりも硬質な、第２の管状部材（以下、「硬質管状部材」とも称す）として構成されている。この硬度調整ワイヤ５８の先端が、前口金４３に固設されている最後部の湾曲駒４１ａに接続部材６０を介して固設され、後端が硬度調整リング３６に牽引部材（図示せず）を介して連設されている。尚、図２においては、接続部材６０を、コイルパイプ６２が表示されている部位とは異なる断面で示している。

この硬度調整ワイヤ５８の先端側にはストッパ部材６１が固設されており、このストッパ部材６１に硬度調整コイル５９の先端が掛止されている。更に、この硬度調整コイル５９の後端が牽引部材（図示せず）側に掛止されている。硬度調整リング３６を、締める方向に回転させると、牽引部材を介して硬度調整ワイヤ５８が引かれ、ストッパ部材６１が硬度調整コイル５９を操作部３側へ圧縮する。その結果、可撓管部１３の硬度が、硬度調整コイル５９の密度に応じて調整される。尚、上述した各管状部材は可撓管部１３内に束ねることなく挿通されており、可撓管部１３を屈曲させた際の内部での移動が許容されている。

ところで、処置具起上ワイヤ５１、及び硬度調整ワイヤ５８は可撓管部１３内に径方向への移動を許容した状態で内装されており、これにより可撓管部１３の屈曲性を確保している。従って、湾曲部１２が湾曲するに際し、この各ワイヤ５１，５８が湾曲外周側に配設されている場合、引張り荷重が作用するため最短を通ろうとして湾曲内周方向へ移動しようとする。一方、湾曲内周側に配設されている場合、軸方向から圧縮荷重が作用するため弛みが生じ、この撓みの生じた部位が湾曲外周方向へ移動しようとする。

この各ワイヤ５１，５８が挿通されているコイル５３，５９は金属コイルであり、硬質で、しかも腰があるため、外圧を受けて潰されることはないが、この各コイル５３，５９が他の軟質管状部材（送気・送水チューブ５５、信号ケーブル５６等）、及び中実の軟質管状部材であるライトガイドファイバ束５４を圧迫すれば、これらは腰がなく、外圧に対しても弱くて脆いため、潰れやすい。同様に、信号ケーブル５６もコイル５３，５９に比べて軟弱であるため、外圧を受けると潰れやすい。尚、又、各湾曲操作ワイヤ４４も硬質ではあるが、これらはコイルパイプ６２、及び支持環４５に挿通支持されているため、湾曲部１２が湾曲しても、湾曲外周方向、或いは湾曲内周方向へ移動することはない。

そのため、本実施形態では、図５に示すように、湾曲部１２の湾曲駒群４２を構成する各湾曲駒４１の互いに直交する２つの回動中心を通る座標軸（以下、「ｘ軸」、「ｙ軸」と称する）によって第１〜４象限Ｑ１〜Ｑ４に区分する。そして、この各象限Ｑ１〜Ｑ４を、挿入部２を一文字状に延伸させた際の可撓管部１３に対応させ、この可撓管部１３に内装されている各硬質管状部材５３，５９，２５の軸中心を各象限Ｑ１〜Ｑ４に分散させて配置するようにしている。尚、この場合ｘ軸が上下（Ｕ−Ｄ）方向の回動中心となり、ｙ軸が左右（Ｌ−Ｒ）方向の回動中心となる。

具体的には、図６に示すように、湾曲操作ワイヤ４４、硬度調整ワイヤ５８を共に弛緩させた状態において、処置具起上ワイヤ５１を内装するワイヤガイドコイル５３の軸中心が第１象限Ｑ１（Ｒ−Ｕ領域）に配設され、硬度調整ワイヤ５８を内装する硬度調整コイル５９の軸中心が第２象限Ｑ２（Ｕ−Ｌ領域）に配設され、更に、処置具チャンネル２５の軸中心が第４象限Ｑ４（Ｄ−Ｒ領域）に配設されている。尚、第３象限（Ｌ−Ｄ領域）には、軟質管状部材の中で硬度の最も低いライトガイドファイバ束５４の軸中心が配設されている。

このような構成では、操作者が湾曲操作ノブ３１を操作して、湾曲部１２を左（Ｌ）方向へ湾曲させると、湾曲外側に配設されているワイヤガイドコイル５３は、湾曲部１２の湾曲動作により先端方向に引張り荷重が作用するため、可撓管部１３内から湾曲部１２に掛けて最短を通ろうとして湾曲内周方向へ移動する。又、湾曲内周側に配設されている硬度調整コイル５９の軸方向には、前口金４３側から後方へ圧縮荷重が作用するため、中途部分に緩みが生じる。この場合、硬度調整コイル５９は硬質であるため緩みが生じた部分が撓んで湾曲外周方向へ移動する。

一方、湾曲部１２を右（Ｒ）方向へ湾曲させると、湾曲外側に配設されている硬度調整コイル５９は、湾曲部１２の湾曲動作の影響で、最後部の湾曲駒４１ａに固設されている先端部方向に引張り荷重が発生するため、可撓管部１３内から湾曲部１２に掛けて最短を通ろうとして湾曲内周方向へ移動する。又、湾曲内周側に配設されているワイヤガイドコイル５３には前端側から圧縮荷重が作用するため、中途部分に緩みが生じ、緩みが生じた部分が屈曲して湾曲外周方向へ移動する。

両コイル５３，５９は、硬質で、しかも腰があるため中途部分に弛みが生じると、その弛み部分が、湾曲外周方向へ大きく屈曲する。すると、図７に示すように、湾曲部１２の左右方向への湾曲動作に伴い、硬質な両コイル５３，５９は共にｙ軸方向へ移動して、互いに押圧し合い、釣り合った位置で移動が規制される。その結果、可撓管部１３の先端側である前口金４３付近では、硬質なコイル５３，５９によって、軟質管状部材（チューブ５４，５５、信号ケーブル５６等）が圧迫されることがなくなり、この軟質管状部材の損傷を防止することができる。又、湾曲部１２を左右に湾曲させても、軟質管状部材に損傷を与えることがないので、耐久性が大幅に向上する。

更に、本実施形態では、処置具チャンネル２５が、硬質の両コイル５３，５９を配設する象限Ｑ１，Ｑ２とは異なる第４象限Ｑ４に配設されているので、湾曲部１２を左右に湾曲させても、処置具チャンネル２５は、図６の左右方向へ移動するため、第１象限Ｑ１に配設されているワイヤガイドコイル５３を押圧することはない。又、第３象限Ｑ３に配設されているライトガイドファイバ束５４は、図７のほぼ水平方向へ移動するだけであるため、両コイル５３，５９の一方、或いは双方を更に押圧することはない。

その結果、湾曲部１２を左右に湾曲させても、硬質の両コイル５３，５９と処置具チャンネル２５とで、同時に１つの軟質管状部材が圧迫されることがなく、例えば、ライトガイドファイバ束５４は処置具チャンネル２５によってのみ押圧されることになるので、弱い押圧力で圧迫されるため、ライトガイドファイバ束５４の損傷を防止することができる。

同様に、湾曲部１２を上下に湾曲させると、第１象限Ｑ１に配設されているワイヤガイドコイル５３と第４象限Ｑ４に配設されている処置具チャンネル２５とが互いに押圧し合うため、それ以上の移動が規制される。その際、硬度調整コイル５９はワイヤガイドコイル５３とほぼ並行してｘ軸方向へ移動するため、１つの軟質管状部材（例えば、ライトガイドファイバ束５４）が２つ以上の硬質管状部材（コイル５３，５９、処置具チャンネル２５）によって集中的に押圧されることはない。従って、第３象限Ｑ３に配設されている軟質管状部材（例えば、ライトガイドファイバ束５４）は、弱い押圧力で圧迫されることとなり、損傷を未然に防止することができる。

更に、湾曲部１２が左右方向へ湾曲されると、ワイヤガイドコイル５３は、前口金４３付近で硬度調整コイル５９により位置が規制されるため、湾曲部１２内で必要以上にy軸方向へ移動することはない。更に、図３に示すように、湾曲部１２内においては、硬度調整コイル５９の先端の延長上に位置する部位（図の一点鎖線で示す位置）に空きスペースが確保される。

その結果、湾曲部１２の湾曲動作に追従してワイヤガイドコイル５３がy軸方向へ移動しても、その移動量が規制され、更に、軟質管状部材を逃がすことのできる空きスペースが確保されるため、軟質管状部材を損傷から有効に保護することができる。

このように、本実施形態では、湾曲部１２の湾曲動作に伴って、軟質管状部材を押圧し易い、３種類の硬質管状部材（各コイル５３，５９、処置具チャンネル２５）を、異なる象限Ｑ１，Ｑ２，Ｑ４に配設したので、湾曲部１２を湾曲させても、２つの硬質管状部材で１つの軟質管状部材を同時に圧迫することがなく押圧力が分散されるため、軟質管状部材を損傷から有効に保護することができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限るものではなく、例えば、湾曲部１２は上下左右方向へ個別に湾曲操作する場合に限らず、上方向、或いは下方向への湾曲操作と、左方向、或いは右方向の湾曲操作とを同時に行うツイスト状態を含めた全方向ヘの湾曲操作、及び、可撓管部１３自体の湾曲状態においても同様に作用することは言うまでもない。

本出願は、２０１１年９月１日に日本国に出願された特願２０１１−１９０９６６号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものである。

Claims

先端部と基端部とを有し体腔内に挿入可能な長尺な挿入部と、
前記挿入部の前記先端部に設けられ、前記先端部を上下方向に偏向させる第１の回動軸と左右方向に偏向させる第２の回動軸とを有する湾曲部と、
前記湾曲部に連接して前記挿入部の基端部側に設けられ、前記第１の回動軸及び前記第２の回動軸を前記挿入部の長手軸方向に投影することで第１の内部領域から反時計回りに第２、第３、第４の内部領域と定義される４つの内部領域を備えた、可撓性を有する可撓管部と、
前記第１の内部領域のみに軸中心が前記長手軸方向に沿って配設されたライトガイドファイバ束と、
前記第２の内部領域に軸中心が前記長手軸方向に沿って配設され、前記ライトガイドファイバ束よりも硬質に形成され、前記先端部に設けた開口に連通し細長の処置具を挿入可能なチューブからなる処置具チャンネルと、
前記第３の内部領域に軸中心が前記長手軸方向に沿って配設され、前記ライトガイドファイバ束よりも硬質に形成され、前記開口から延出させた処置具の先端部を起上させる起上台の回転起上操作を伝達する起上ワイヤを挿通するガイド手段と、
前記第４の内部領域に軸中心が前記長手軸方向に沿って配設され、前記ライトガイドファイバ束よりも硬質に形成され、前記可撓管部の硬度を調整する硬度調整手段と、
を備えたことを特徴とする内視鏡。