CN101010027A - 内窥镜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够简单地改变插入部的硬度等、操作性良好,同时可以减轻用于改变弯曲部的形状的弯曲机构的重量的内窥镜。本发明的内窥镜包括:插入部,其被插入被检体内部;导电性伸缩部件,其使所述插入部可在长度方向上伸缩,并根据电压的施加状态来伸缩;以及电极,其用于对所述导电性伸缩部件施加从电源供给的电压。
Description
技术领域
本发明涉及将插入部插入体腔内等来进行内窥镜检查等的内窥镜。
背景技术
近年来,可以检查体腔内等被检体内部的内窥镜通过将插入部插入而在医疗领域等中被广泛使用。
例如在日本特开平10-10228号公报和日本特开平10-276965号公报中公开了为了能够容易地将插入部插入体腔内等而能够改变插入部中的硬度的内窥镜。
在这些公报中,公开了如下技术:为了改变硬度,线圈,以及在该线圈内插入金属丝,在手边通过牵引金属丝而将线圈压缩使其变硬。在该情况下,在日本特开平10-192223号公报中的结构为设有牵引金属丝的操作柄,而在日本特开平10-276965号公报中的结构为能够通过转动操作柄来牵引金属丝。
这样,在以往例子的内窥镜中,用手把持操作柄,通过牵引或旋转来改变插入部的硬度。
此外,在内窥镜的弯曲部设有通过使弯曲部进行弯曲动作而能够使弯曲部的前端部朝向希望的部位的机构。作为具有所述机构的内窥镜,例如,有日本特开2003-38418号公报中提出的内窥镜。
本发明鉴于所述方面而完成,其目的在于提供一种能够简单地改变插入部的硬度等、操作性良好,同时可以使用于改变弯曲部的形状的弯曲机构轻便化的内窥镜。
发明内容
本发明的内窥镜包括:插入部,其被插入被检体内部;导电性伸缩部件,其使所述插入部可在长度方向上伸缩,并根据电压的施加状态来伸缩;以及电极,其用于对所述导电性伸缩部件施加从电源供给的电压。
附图说明
图1是具有本发明的第一实施方式的内窥镜的内窥镜装置的整体结构图。
图2A是在第一实施方式的内窥镜中,以不施加驱动电压的状态表示硬度改变机构的结构的纵向剖面图。
图2B是图2A的2B-2B线剖面图。
图3A是在第一实施方式的内窥镜中,以施加了驱动电压的状态表示硬度改变机构的结构的纵向剖面图。
图3B是图3A的3B-3B线剖面图。
图4A是以施加了驱动电压的状态表示第一实施方式的内窥镜中的作为第一变形例的硬度改变机构的结构的纵向剖面图。
图4B是图4A的4B-4B线剖面图。
图5A是以不施加驱动电压的状态表示第一实施方式的内窥镜中的作为第一变形例的硬度改变机构的结构的纵向剖面图。
图5B是图5A的5B-5B线剖面图。
图6A是表示第一实施方式的内窥镜中的作为第二变形例的插入部的一部分的结构的剖面图。
图6B是图6A的6B-6B线剖面图。
图7是在本发明的第二实施方式的内窥镜中,表示软性部中设置的硬度改变机构的结构的图。
图8A是表示设置了未施加驱动电压的状态下的硬度改变机构的插入部以及控制装置的结构的图。
图8B是表示对最前端的EPAM单元施加了驱动电压的状态下的插入部以及控制装置的一部分的结构的图。
图9是表示在第二实施方式的内窥镜中除了硬度改变机构之外还设置了突出变形机构的作为第二变形例的结构的图。
图10A是表示本发明的第三实施方式的内窥镜中的插入部的概略结构的图。
图10B是表示在图10A所示的软性部中使多个EPAM单元突出的状态的图。
图11A是表示图10中的设置了EPAM单元的部分的结构的图。
图11B是表示在图11A中在盘(plate)上设置的开口以及被安装为从内侧覆盖该开口的EPAM的结构的图。
图12是表示第三实施方式的内窥镜中的作为变形例的滑管(slidingtube)的概略结构的图。
图13是表示通过手边的操作来扭转插入部的扭转机构的结构的图。
图14是表示图13中的软性部的结构的剖面图。
图15A是表示图13的变形例的结构的立体图。
图15B是表示图13的变形例的结构的侧视图。
图16是表示接头的结构的横向剖面图。
图17是本发明的第四实施方式的内窥镜的整体结构图。
图18是第四实施方式的内窥镜具有的弯曲部的、内窥镜的插入轴方向上的剖面图。
图19是沿着图18的19-19线的剖面图。
图20是将图18的外管部分剖开的情况下的内窥镜的插入轴方向的剖面图。
图21是表示将第四实施方式的内窥镜插入体腔内时的状态的图。
图22是表示在第四实施方式的内窥镜的弯曲部中设置的、全部电极上施加了大致相同的电压时的、弯曲部的形状的变化的图。
图23是在第四实施方式的内窥镜的弯曲部中在两处设置了向四个方向弯曲的部分的情况下的、内窥镜的插入轴方向上的剖面图。
图24是将图23的外管部分剖开的情况下的、内窥镜的插入轴方向上的剖面图。
图25是在第四实施方式的内窥镜的弯曲部中在内管的内部的大致中心部设有芯线的情况下的、内窥镜的插入轴方向上的剖面图。
图26是在第四实施方式的内窥镜的弯曲部中在内管的内部的大致中心部设有芯线的情况下的、沿着图25的26-26线的剖面图。
图27是在第四实施方式的内窥镜的弯曲部中在内管的内部的大致中心部设有导管的情况下的、内窥镜的插入轴方向上的剖面图。
图28是表示将第四实施方式的内窥镜具有的弯曲部中设置的弯曲机构用于滑管的情况下的结构的图。
图29是表示第四实施方式的内窥镜中的作为变形例的内窥镜主体的结构的概略的图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施方式。
(第一实施方式)
图1至图6B有关本发明的第一实施方式,图1表示具有本发明的第一实施方式的内窥镜装置的整体结构,图2A、图2B、图3A以及图3B分别以不施加和施加了驱动电压的状态表示硬度改变机构的结构,图4A、图4B、图5A以及图5B分别以施加了以及不施加驱动电压的状态表示第一变形例的硬度改变机构的结构,图6A以及图6B表示第二变形例中的插入部的一部分的结构。
另外,图2B是图2A的2B-2B线剖面图,图3B是图3A的3B-3B线剖面图,图4B是图4A的4B-4B线剖面图,图5B是图5A的5B-5B线剖面图,图6B是图6A的6B-6B线剖面图。
如图1所示,内窥镜装置1由内置了摄像单元的第一实施方式的电子内窥镜(仅略记作内窥镜)2、对该内窥镜2供给照明光的光源装置3、对从内窥镜2输出的摄像信号进行信号处理的信号处理装置4、在画面上显示从该信号处理装置4输出的图像信号的彩色监视器5构成。
内窥镜2包括被插入被检体内部的细长的插入部6、连接设置在该插入部6的后端侧的宽的操作部7、从该操作部7的侧部延伸设置的通用电缆8,在通用电缆8的端部设有连接器9,该连接器9可自由装卸地与光源装置3连接。
插入部6从前端侧起由硬性的前端部11、形成在该前端部11的后端的自由弯曲的弯曲部12、形成在该弯曲部12的后端的长且具有可挠性的软性部(可挠部)13构成,该软性部13的后端与操作部7的前端连接。在该软性部13的后端外周设有锥形形状且具有防弯功能的防弯部件10。
插入部6、操作部7、通用电缆8内插入具有可挠性、由具有传输照明光的功能的光纤束构成的光导路14,通过将从连接器9突出地固定的光导路连接部15连接到光源装置3,光源装置3内的灯16的照明光由透镜17会聚后提供给光导路连接部15的端面。
通过该光导路14传输的照明光从固定在前端部11的照明窗上的前端面向前方射出,对患处等被摄体进行照明。被照明的被摄体通过在与照明窗邻接而设置在前端部11的观察窗上所安装的物镜18而在其成像位置形成光学像。在该成像位置,作为具有光电转换功能的摄像元件,例如配置有电荷耦合元件(略记作CCD)19,将成像的光学像转换为电信号。
该CCD19与信号电缆21的一端连接,该信号电缆21插入插入部6内等,其后端连接到连接器9的电连接器22,并通过连接在该电连接器22上的外部电缆23连接到信号处理装置4。
由该信号处理装置4内的驱动电路24发生的CCD驱动信号被施加到CCD19上,从而由CCD19进行了光电转换的摄像信号被读出,并被输入信号处理装置4内的信号处理电路25,由信号处理电路25转换为标准的图像信号。该标准的图像信号被输入彩色监视器5,由CCD19摄像的内窥镜图像被彩色显示在内窥镜图像显示区域5a中。
与前端部11邻接设置的弯曲部12通过将环形状的多个弯曲片26在与邻接的弯曲片26上下、左右对应的位置通过铆钉互相自由旋转地连接而构成。
此外,最前端的弯曲片26或者前端部11所固定的弯曲金属线27的后端连接到操作部7内的链轮28,该链轮28的轴上安装有进行弯曲操作的弯曲操作柄29(图1中,为了简化而仅示出上下或左右方向的一对弯曲机构的概略)。
而且,用户可以通过进行将该弯曲操作柄29转动的操作,来牵引沿上下方向或左右方向配置的一对弯曲金属线27中的一个,将另一个松弛而将弯曲部12向牵引的弯曲金属线27侧弯曲。
操作部7上,在比设置了弯曲操作柄29的位置靠前的前方侧设有把持部31,手术人员可以用把持了把持部31的一只手(的把持所不使用的拇指等手指)进行弯曲操作柄29的操作。
此外,在比该把持部31靠前的前端侧设有处置器具插入口32,通过从该处置器具插入口32将处置器具插入而经由内部的处置器具通道将处置器具的前端侧从前端部11的通道出口中突出,从而能够进行息肉的切除等处置。
此外,在本实施方式中,插入部6内插有例如可改变软性部13的硬度的硬度改变机构33。该硬度改变机构33被容纳在软性的管34内,在该软性的管34的前端被固定在插入部6内的例如将弯曲部12和软性部13连接的硬性且环状的连接管35上,后端被固定在把持部31内部的框等上。
另外,也可以将软性的管34的前端固定在兼有连接管35的功能的最后端的弯曲片27上。包含该连接管35的弯曲片26由橡胶管等具有弹性的外皮覆盖。
图2A、图2B、图3A以及图3B分别以不施加和施加了驱动电压的状态表示硬度改变机构33的结构。另外,图2A表示不施加驱动电压的状态下的硬度改变机构33的纵向剖面图,图2B表示图2A中的2B-2B线剖面。此外,图3A表示不施加驱动电压的状态下的硬度改变机构33的纵向剖面图,图3B表示图3A中的3B-3B线剖面。
软性的管34内在长度方向上以规定间隔配置位置固定的位置固定部件36,在邻接的位置固定部件36之间,配置有:盘簧(簧圈)37,其作为硬度改变部件,通过压缩,弯曲的硬度根据该压缩状态而变大地发生变化;以及圆环状的导电性高分子人工肌肉(略记为EPAM)38,其配置在该盘簧37中的长度方向的两侧,用于从两侧对盘簧37作用(施加)压缩力。
作为导电性伸缩部件的各EPAM38在圆环的内周面以及外周面上安装有电极39,两电极39在位置固定部件36的外周位置与管34的内周面上形成的印刷图形电连接。
而且,该印刷图形在管34的后端与电缆41的前端连接,该电缆41的后端经由与连接器9的电连接器22连接的外部电缆23内的电缆而连接到信号处理装置4内的控制电路42。
此外,在操作部7中的例如接近把持部31的位置,设有作为进行变更硬度的指示操作的指示操作单元的硬度变更用杆43,连接在该硬度变更用杆43上的电缆44也连接到控制电路42。
另外,在硬度变更用杆43的基端例如设有电位计,电位计的电阻值对应于硬度变更用杆43的倾斜操作而变化。而且,与倾斜角对应的(与电阻值的变化对应的)信号被输入控制电路42。
而且,手术人员等用户通过把持了把持部31的一个手中的食指等可以使硬度变更用杆43倾斜,与该倾斜角对应的信号被输入控制电路42,控制电路42内的未图示的CPU发生与倾斜角对应的驱动电压。
具体来说,倾斜角越大则发生越大的驱动电压。该驱动电压经由电缆41被施加到构成硬度改变机构33的EPAM38的电极39。
如图2A所示,在未施加驱动电压的状态下,是盘簧37上未作用压缩力的柔软状态,并且是对于弯曲的外力的硬度低的状态。而在施加了驱动电压的图3A所示的状态下,通过EPRM38在长度方向上伸展,在其间配置的盘簧37从两侧被按压而被压缩,从而盘簧37成为接近于紧密缠绕状态的状态。
这样,在从两侧按压的被压缩的状态下,成为难以变形的状态,该硬度改变机构33的对于弯曲的外力的硬度提高(增大)。因此,能够提高插入该硬度改变机构33的软性部13的对于弯曲的外力的硬度。
另外,控制电路42内的CPU借助驱动电压对信号处理电路25发送与硬度改变机构33设定的硬度对应的信息。信号处理电路25在由CCD19摄像的图像所对应的图像信号上叠加与硬度对应的信息后输出。
然后,在彩色监视器5中的内窥镜图像显示区域5a的附近的硬度信息显示部5b中显示与硬度对应的信息。通过该显示,用户能够在观察内窥镜图像的状态下容易地掌握当前设定的硬度状态。
另外,图1中,在硬度信息显示部5b中,示出当前设定的硬度值为h。
这样,根据本实施方式,用户可以通过把持了把持部31的手中的食指等使硬度变更用杆43倾斜而进行硬度改变的指示操作,并能够通过该指示操作而简单地变更软性部13的硬度。
从而,例如将内窥镜2的插入部6从肛门插入大肠的深侧的情况下,可以改变硬度,所以能够顺利地进行插入作业。在该情况下,在以往例子中,在要变更硬度的情况下,把持的手不能进行该操作,需要由另一只手来进行,操作性低。
此外,在以往例子中,在要提高硬度的情况下,需要用于牵引硬度变更用金属线的力量,因此存在需要大的操作力量的缺点。
而在本实施方式中,由于通过把持的手中的食指等能够进行操作,因此能够提高操作性。
在本实施方式中,由于具有对EPAM38施加电信号,使EPAM38伸展,通过该伸展对作为硬度改变部件的盘簧37作用压缩力而能够提高其硬度的电压缩驱动单元(压缩施加单元),所以改变硬度的作业仅通过进行使作为指示操作单元的硬度变更用杆43倾斜的操作就可以得以实现,不需要大的操作力量而能够简单地进行。
这样,根据本实施方式,可以大幅地提高插入作业等中的操作性。
另外,在本实施方式中,采用了在各盘簧37的两侧配置有EPAM38的结构,但也可以采用不使用一个EPAM38而将盘簧37的一端邻接到位置固定部件36的结构。此外,采用省去了位置固定部件36的结构而能够成为更简单的结构。
此外,采用盘簧37作为其弯曲硬度由于被施加压缩力而变化的硬度改变部件,但不限定于此,例如也可以采用管状的弹性部件。
图4A、图4B、图5A以及图5B表示作为本实施方式的第一变形例的硬度改变机构33B。
在该硬度改变机构33B中,配置为在难以伸缩且具有可挠性的圆管形状的套(管)46的内侧镶嵌了圆管形状的EPAM管47,进而在EPAM管47的内侧安装有大致圆管形状的按压部件48。
在该按压部件48的内侧,在最内周的导管49的外侧配置有滑动片50和盘簧(簧圈)51。
大致圆环形状的滑动片50中的一个端部外周形成有切割为圆锥状或具有圆角的圆锥形状的切口部。而且,使形成了切口部的一个端面彼此互相相对地配置滑动片50,此时,结构配置为在通过邻接的滑动片50中的两个切口部形成的空间(空隙部)插入按压部件48的楔形的突起部48a。
此外,在未设有切口部的另一个端面彼此相对的滑动片50之间配置有盘簧51。
上述按压部件48为在半径方向自由变形的大致圆管形状,在规定间隔的内周面位置上设有向半径内侧突出的突起部48a,各突起部48a被配置为与滑动片50中的切口部接近或轻微接触。
此外,在未设置切口部的一侧邻接的滑动片50之间,配置硬度通过设为压缩状态而变高的盘簧51,盘簧51两端以微弱的力量按压滑动片50。在该状态下,盘簧51容易弯曲,处于硬度低的状态。
此外,在EPAM管47的内周面以及外周面上分别设有电极52,两电极52从EPAM管47的后端经由图1所示的电缆41连接到控制电路42。
图4A以及图4B表示从控制电路42对EPAM管47的电极52施加了驱动电压的状态下的剖面结构,将驱动电压关断或将驱动电压的值减小的状态下的剖面结构如图4A以及图4B至图5A以及图5B这样变化。
换言之,通常对圆筒状的EPAM管47的外周面和内周面的电极52施加驱动电压,EPAM管47扩张,使其壁厚变薄。
驱动电压从该状态起降低时,EPAM管47返回原来的厚度。此时,由于外周面侧的膨胀被套46限制,因此EPAM管47内周面侧厚度增大,按压部件48变形而直径缩小,此时,在突起部48a的位置,滑动片50向将盘簧51紧缩的方向压迫(压缩)。
盘簧51部分通过缩短而提高硬度,同时邻接的滑动片50通过按压部件48的压迫而难以弯曲,硬度提高。
在上述第一实施方式或第一变形例中,在插入部6内设有横截面尺寸小的硬度改变机构33或33B,但如以下说明的第二变形例这样,也可以在插入部6的外皮部分形成硬度改变机构33C。
图6A以及图6B表示将第一实施方式的硬度改变机构33的横截面的尺寸增大而应用在软性部13的外皮部分所形成的硬度改变机构33C。
如图6A所示,容纳了硬度改变机构33C的管34’的前端固定在例如连接管35的后端。该管34’形成软性部13的外皮。
在该管34’的内侧,在其长度方向上以规定间隔配置位置固定部件36’,在邻接的位置固定部件36’之间配置有圆环形状的EPAM38’,以从两侧夹住盘簧37’。
各EPAM38’在圆环的内周面以及外周面上设有电极39’,两电极39’在位置固定部件36’的外周位置与形成于管34’的内周面上的印刷图形电连接。
而且,该印刷图形在管34’的后端与图1所示的电缆41的前端连接,该电缆41的后端与信号处理装置4内的控制电路42电连接。
如图6A的6B-6B线剖面图的图6B所示,在该硬度改变机构33C内侧的例如上下、左右方向插入将弯曲部12弯曲的弯曲金属丝27。此外,在该硬度改变机构33C的内侧插入光导路14、信号电缆21、通道管56等插入部内置物。
在这样的结构中,用户也可以通过把持了把持部31的手中的食指等使硬度变更用杆43倾斜而进行硬度改变的指示操作,并能够通过该指示操作而简单地变更软性部13的硬度。
另外,图6A以及图6B以对图2A以及图2B的硬度改变机构33应用的例子进行了表示,但很明显对于图4A以及图4B的硬度改变机构33B也可以通过增大导管的内径而同样地应用。
另外,在上述实施方式以及变形例中,在软性部13内的硬度改变机构33~33C中对其长度方向的硬度相同地进行变更,但如后述的实施方式(具体来说,例如图8A或图8B所示的硬度改变机构64B及其控制装置76)这样,也可以变更长度方向的任意位置附近的硬度。
例如,在图2A以及图2B的结构的情况下,将配置在各盘簧37的两侧的EPAM37的内周面的电极39分别通过各个电缆连接到控制电路42,并且作为指示操作单元还设置选择要施加驱动电压的位置的EPAM37的选择单元,将该选择单元的选择信号输入控制电路42即可。
(第二实施方式)
接着,参照图7说明本发明的第二实施方式。图7表示本发明的第二实施方式的内窥镜中的插入部的结构。
在本实施方式中,插入部6的软性部13由外皮管61覆盖,在该外皮管61的内侧形成有由作为导电性伸缩部件的EPAM62和插入部件63形成的圆管形状的硬度改变机构64。
该硬度改变机构64将带形状的多个EPAM62和在邻接的EPAM62之间的小的空隙部分配置的自由伸缩的插入部件63在周向上连接成为圆管形状,从而形成硬度改变机构64。另外,插入部件63可以通过具有弹性的粘结剂等形成。
在为带形状且与长度方向平行配置的各EPAM62的内周面以及外周面上设有电极65,各电极65例如在各EPAM62的后端,内周面侧和外周面侧分别被连通,如第一实施方式这样,经由电缆41连接到控制电路42。
此外,控制电路42与操作部中设置的硬度变更用杆43连接,用户通过进行将该硬度变更用杆43倾斜的操作,控制电路42相应于倾斜角而将改变硬度用的驱动电压经由电缆41施加到EPAM62上。
EPAM62通过被施加驱动电压而在周向上伸展(厚度方向上变薄),按压插入部件63而压迫邻接的EPAM62,其硬度变高。
在第一实施方式中,使用通过施加电信号而伸展并发生压缩力的作为压缩力施加单元的EPAM38和其硬度通过施加该压缩力而变化的作为硬度改变部件的盘簧37等形成硬度改变机构33,但在本实施方式中,通过EPAM62具有两者的功能(即压缩力施加单元和硬度改变部件的功能)。
另外,在圆管形状的硬度改变机构64的内侧,与图6A以及图6B的情况同样,插入光导路14、信号电缆21、通道管56等插入部内置物。根据这样的结构的本实施方式,与第一实施方式中的图6A以及图6B的情况同样,用户可以进行用把持了操作部7的把持部31的手的食指等使硬度变更用杆43倾斜的操作,控制电路42对应于该倾斜角而通过电缆41对EPAM62施加硬度改变用的驱动电压。
而且,如上所述,压迫邻接的EPAM62而使其硬度变高,并能够简单地改变软性部13的硬度。
本实施方式与第一实施方式具有同样的效果,同时具有能够以更简单的结构具有与第一实施方式同样的功能的效果。
另外,在图7中,在周向上将EPAM62分割为多个,并将多个EPAM62配置在插入部6的长度方向上,在邻接的EPAM62之间配置有由粘结剂等构成的插入部件63,但也可以不设置插入部件63而例如通过不设置电极65的EPAM形成。在该情况下,由于可以通过圆管形状的EPAM形成,所以能够降低成本。
此外,也可以代替将多个EPAM62与插入部6的长度方向平行地配置,而通过将EPAM62对于外皮管61的内周面螺旋状地配置,从而通过一行或两行的EPAM形成硬度改变机构。
在该情况下,电极有(相对的部分的)一处或两处即可。由此,可以在形成了软性部13等硬度改变机构的部分的全长进行硬度改变。
接着,参照图8A以及图8B说明本实施方式的第一变形例的结构。图8A表示设置了为不施加驱动电压的状态下的硬度改变机构的插入部以及控制装置的结构,图8B表示例如在最前端的EPAM单元施加了驱动电压的状态下的插入部以及控制装置的一部分的结构。
如图8A以及图8B所示,插入部6中的软性部13的外皮管61的前端被固定在连接管35上。在该外皮管61的内侧,在长度方向上以规定长度为单位通过未图示的弹性粘结剂等连接多个EPAM单元71a、71b、71c、71d、…、71m而形成硬度改变机构64B。
在该情况下,各EPAM单元71i(i=a~m)稍微远离而在长度方向上邻接地被连接。换言之,通常为不对各EPAM单元71i作用压迫力的状态,在该状态下,软性部13容易变形,为硬度低的状态。
各EPAM单元71i由圆环状的EPAM72和在其内周面以及外周面上设置的电极73形成,外周面的电极73通过未图示的引线等在外周面整体被连接,以使电极73导通。
而且,通过与最后端的EPAM单元71m的外周面的电极73连接的共用的信号线74连接到电源供给部78的地电位。
另一方面,各EPAM单元71i中的内周面上设置的各电极73分别连接到信号线75i的前端,该信号线75i的后端经由设置在内窥镜外部的控制装置76内的开关77i连接到电源供给部78。
此外,各开关77i由来自控制部79的导通/截止控制信号Si而被导通/截止。
此外,该控制部79能够根据设置在操作部7中的容易操作位置的例如轨迹球80的指示操作单元的指示操作,将任意的开关77i导通/截止。
用户通过将轨迹球80例如在水平方向上旋转,从而能够相应于该旋转角而选择要从截止到导通的开关77a~77m。而且,通过进行压入轨迹球80的操作,控制部79输出对应的控制信号Si并使所选择的开关77i从截止变为导通。
如以下所说明的那样,各EPAM单元71i通过施加驱动电压而在插入部6的长度方向上扩展,压迫邻接的EPAM单元71k(k=i-1,i+1)的端面,其硬度提高。
从而,用户在水平方向上旋转轨迹球80,通过选择要导通的开关77a~77m,从而可以变更配置在软性部13的长度方向上的EPAM单元71a~71m中的任意位置的硬度(图8A中的轨迹球80附近的沿着水平方向的箭头所示的“位置”表示可以选择设定对硬度进行变更的位置)。
此外,通过将轨迹球80在上下方向上旋转,控制部79进行变更从电源供给部78输出的电源电压的控制。例如,在将轨迹球80向上方向旋转的情况下,控制部进行控制使从电源供给部78输出的驱动电压增大。
反之,在向下方向旋转的情况下,控制部进行控制使从电源供给部78输出的驱动电压减小。然后,通过增大施加的驱动电压,可以提高设定的硬度值。
图8A是将所有的开关77a~77m设为截止的状态,在操作轨迹球80,例如仅使开关77a导通的情况下,如图8B所示,驱动电压经由导通的开关77a被施加到EPAM单元71a。
该EPAM单元71a其圆环形状的壁厚变薄并向长度方向伸展。然后,该EPAM单元71a的前端成为压迫连接管35的状态,而且EPAM单元71a的后端成为压迫邻接的EPAM单元71b的前端的状态,可以提高该EPAM单元71a部分的硬度。实际上,邻接的EPAM单元71b的一部分的硬度也发生变化。
在该情况下,通过将轨迹球80向上方向旋转,将驱动电压值增大,从而可以使EPAM单元71a伸展的比率进一步增大,并可以进一步提高其硬度。
根据具有这样的结构以及作用的本实施方式的第一变形例,可以简单地变更软性部13中的长度方向上的任意位置部分的硬度。从而,能够进一步提高插入的操作性。
另外,在该第一变形例中,也可以在邻接的EPAM单元71i、71i+1(i=a的情况下,i+1表示b)之间配置第一实施方式中说明过的盘簧37,并主要通过作用于盘簧37的压缩力来变更硬度。
在该情况下,也可以变更插入部6的长度方向上的任意盘簧37部分的硬度。
接着,参照图9说明本实施方式的第二变形例。该内窥镜的插入部6的软性部13中形成的硬度改变机构64C的结构为,在图8A或图8B所示的软性部13中的硬度改变机构64B中,例如将以规定间隔在长度方向上配置的EPAM单元71c等变化为向半径外侧突出变形的突出变形机构81。
具体来说,在软性部13的长度方向上以规定间隔(周期)配置的EPAM单元71c等(由71j代表)中,其EPAM72的壁厚比其它的厚,在施加了驱动电压的情况下,能够进行更大的变形。
此外,EPAM单元71j的壁厚在外周面侧变厚,与邻接的EPAM单元71i(具体来说为71b、71d等,除去71c等)相比,在外周面侧阶梯状地突出。从而,如以下这样,外周侧的外皮管61的壁厚减薄该厚壁的量,形成更容易变形的结构的外皮。
如上所述,向外周面侧突出的部分(即EPAM单元71j)的外皮管61的壁厚呈阶梯差地变薄,该外皮管61中的薄壁的部分比厚壁的部分具有柔软性,成为容易变形的结构。
而且,通过手边的轨迹球80的操作,在对EPAM单元71i施加了驱动电压的情况下,与本实施方式的第一变形例相同结构的EPAM单元71a、71b、71d等如本实施方式的第一变形例中说明的这样硬度发生变化。
相对于此,在通过轨迹球80的操作对厚壁的部分的EPAM单元71c等EPAM单元71j施加了驱动电压的情况下,使壁薄的外皮管61向半径外侧变形,如二点划线所示这样,可以使该部分变形以使从外周面突出的突出部伸缩自由。另外,通过停止驱动电压的施加,从而突出部被解除。
这样,在本变形例中,除了本实施方式的第一变形例的硬度改变机构64B的硬度改变作用之外,由于还可以使外周面自由伸缩地突出,所以能够更顺利地进行插入作业等。
换言之,在下部消化管用内窥镜中,在插入大肠内的情况下,固定在大肠内的做法有时能够顺利地进行插入作业,但在以往例子中,难以固定,为固定而需要球囊套(balloon sheath)等。
而在本变形例中,通过手边的轨迹球80的指示操作,可以使被指示操作的EPAM单元71c部分等从圆管形状的插入部6的外周面突出(膨胀),并能够简单地固定在大肠内壁等上。从而,能够顺利地进行插入作业等。
此外,在本变形例中,沿着插入部6的长度方向,键盘82等与控制部79连接,该键盘82进行指示对以规定的长度间隔设置的EPAM单元71c等施加驱动电压的时间间隔和施加驱动电压的时间间隔的施加时间的指示输入。
用户在从键盘82输入使EPAM单元71c等随时间突出的时间间隔的指示输入时,控制部79使用内部定时器等时间测量单元,以指示的时间间隔对厚壁的EPAM单元71c等施加驱动电压,而在指示的施加时间后停止施加驱动电压。而且,厚壁的EPAM单元71c等以指示的时间间隔向半径外侧方向突出,在指示的施加时间后解除突出。
通过这样,例如通过与体内的蠕动运动的定时同步地反复使厚壁的EPAM单元71c等突出以及解除突出,从而能够更顺利地进行插入部6的插入。
此外,也可以不仅对厚壁的EPAM单元71c等整体同步地重复施加以及停止施加驱动电压,而且按照在插入部6的长度方向上排列的顺序,错开指示的时间来施加以及停止施加驱动电压。
在这样的情况下,也可以更顺利地进行插入作业。
在本实施方式的第二变形例中,EPAM单元71c等被圆环形状地设置,但也可以在周向上将圆环分割形成,从在周向上分割的多个部分中进行选择,并对选择后的部分选择性地施加驱动电压。通过这样,也可以控制在周向上突出的部分。以下的第三实施方式与这样的结构类似。
(第三实施方式)
接着,参照图10A、图10B、图11A以及图11B说明本发明的第三实施方式。图10A以及图10B表示本发明的第三实施方式的内窥镜的插入部上设置的突出变形机构的结构。本实施方式目的在于提高插入作业的操作性,采用以下的结构。
如图10A所示,本实施方式中,在软性部13上沿其长度方向以规定间隔设置EPAM单元84a、84b、84c、…而形成突出变形机构85。这些,EPAM单元84a、84b、84c、…通过电缆86例如连接到图8所示的结构的控制装置76。
而且,通过操作连接在控制装置76上的轨迹球80,从而对任意的EPAM单元84k(k=a、b、c…)施加驱动电压,如图10B所示,膨胀而能够形成突起部(或突出部)94。
另外,图10B表示在图10A所示的软性部13中使多个EPAM单元84a、84b、84c突出的状态。
图11A表示EPAM单元84a部分的横截面图,图11B表示以排除形成外皮的管87的方式设置在盘88上的开口89以及从内侧覆盖该开口89地安装的EPAM90。
如图11A所示,形成外皮的管87和配置在内侧的内部管91之间配置有例如在左右方向的两侧分别设有开口89的大致半圆筒形状的盘88,以及配置在各盘88的内侧并覆盖开口89地配置大致半圆筒形状的EPAM90,例如由上端以及下端的连接部件92固定。
此外,在各EPAM90的内周面和外周面上分别设置电极93,与电缆86分别连接。
图11A的实线是不对EPAM90的电极93施加驱动电压的状态,通过施加驱动电压使EPAM90在厚度方向上变薄,并且在与厚度方向正交的方向上伸展,从而如双点划线所示,可以使伸展的EPAM90从开口89向开口89的外侧突出地进行变形。
另外,在对EPAM90施加驱动电压而使其伸展的情况下,其外周面的外皮管87由EPAM90按压变形而变形为从外周面突出的形状。
根据这样的结构的本实施方式,由于设置了能够沿着插入部6中的长度方向使位于任意位置的EPAM单元84k自由伸缩地突出的突出变形机构85,所以如第二实施方式中的第二变形例所说明这样,可以将插入部6简单地固定在大肠内壁等上,并且可以提高插入作业的操作性。
图12表示变形例,表示将应用于图10A的软性部13的突出变形机构85应用于滑管95。根据该变形例,通过将现有的内窥镜的插入部插入该滑管95内来使用,从而能够简单地固定在大肠内壁上,并且可以提高插入作业的操作性。
另外,采用图13所示的结构,以能够简单地对插入部6进行扭转操作为目的,也可以采用设置了扭转机构99的结构。在图13所示的内窥镜的插入部6中,在软性部13的外皮100(以及编织层106)的内侧,带形状的成对的作为导电性伸缩部件的EPAM101a、101b分别螺旋状地缠绕而形成扭转机构99。
将EPAM101a、101b螺旋状地缠绕的方向分别为左缠绕、右缠绕这样向反方向缠绕。
这双层的EPAM101在其后端所固定的接口102中与电缆103a、103b连接,该电缆113a、103b分别通过开关104a、104b与电源供给部105连接。
图14表示图12的软性部13的剖面结构。
在外皮100的内侧内置有双层编织层带状的EPAM101a、101b,各个EPAM分别为左缠绕、右缠绕这样向反方向缠绕。
而且,通过进行将开关104a、104b从截止设为导通的操作,通过使驱动电压为导通的EPAM101伸展,从而能够在截止的EPAM101侧扭转软性部13。
这样,通过采用设置了对插入部6进行扭转的扭转机构99的结构,从而能够提高内窥镜检查中的操作性。例如,在大肠检查中,在将内窥镜插入到深处来进行作业时,手术人员采用顺利地进行插入的手法。其中,将内窥镜的插入部扭转的行为由于在检查中被最频繁地进行,因此该行为对手术人员的负担也增大。
在图13所示的结构中,通过手边的开关104a、104b的导通/截止操作而能够简单地扭转插入部6,因此能够减轻扭转时的手术人员的负担。换言之,具有能够提高对于内窥镜检查的操作性的效果。
图15A以及图15B表示设置了变形例的扭转机构99B的插入部6。另外,图15A以立体图表示插入部6,图15B用侧视图表示插入部6。
在图13的情况下,在软性部13内,将EPAM101a、101b互相反方向地螺旋状地设置,但在图15A以及图15B所示的变形例中,在软性部13的后端设置的接口102中的外周面例如切除一半左右,在该切口部左右对称地安装有EPAM111a、111b。
另外,如图16所示,在安装了两个EPAM111a、111b的部分之间的切口部102a中嵌入设置在操作部侧接口113的内周面上的突出部113a,并进行旋转限制,以在周向进行定位,同时使得接口102不会意外地旋转。
在各EPAM111a、111b的内周面以及外周面上分别安装有电极114(参照图16),与电缆103a、103b的一端分别连接。各电缆103a、103b分别通过设置在中途的开关104a、104b与电源供给部105连接。
将该接口102安装在操作部侧接口113上,例如将开关104导通的情况下的剖面图如图16所示。
被施加了驱动电压的EPAM111b在周向上伸展。在该情况下,EPAM111b中的图16所示的下侧的端部由操作部侧接口113的突出部113a限制伸展,因此相反侧的端部将接口102在逆时针方向上按压并使其移动,从而接口102向逆时针方向旋转。在该情况下,另一个EPAM111ab也由于EPAM111b的伸展时的按压力而在周向上收缩。
在将开关104a导通的情况下,成为将上述EPAM111b和111a切换的动作,在该情况下,接口102向顺时针方向旋转。
在该变形例的情况下也能够简单地扭转插入部6。根据本变形例,与图13的情况相比,能够通过仅在接口102部分设置EPAM111a、111b而实现,所以能够使成本更低。
(第四实施方式)
接着,参照图17至图29说明本发明的第四实施方式。
图17是本实施方式的内窥镜的整体结构图。图18是本实施方式的内窥镜具有的弯曲部的内窥镜的插入轴方向上的剖面图。图19是沿着图18的19-19线的剖面图。图20是将外管部分剖开的情况下的内窥镜的插入轴方向上的剖面图。图21是表示将本实施方式的内窥镜插入体腔内时的状态的图。图22是表示在本实施方式的内窥镜的弯曲部中设置的全部电极上施加了大致相同的电压时的弯曲部的形状的变化的图。图23是在本实施方式的内窥镜的弯曲部中在两处设置了向四个方向弯曲的部分的情况下的内窥镜的插入轴方向上的剖面图。图24是将图23的外管部分剖开的情况下的内窥镜的插入轴方向上的剖面图。图25是在本实施方式的内窥镜的弯曲部中在内管的内部大致中心部设有芯线的情况下的内窥镜的插入轴方向上的剖面图。图26是在本实施方式的内窥镜的弯曲部中在内管的内部大致中心部设有芯线的情况下的沿着图25的26-26线的剖面图。图27是在本实施方式的内窥镜的弯曲部中在内管的内部大致中心部设有导管的情况下的内窥镜的插入轴方向上的剖面图。图28是表示将本实施方式的内窥镜具有的弯曲部中设置的弯曲机构用于滑管的情况下的结构的图。图29是表示本实施方式的变形例的内窥镜主体的结构的概略的图。
如图17所示,本实施方式的内窥镜203由具有软性的插入部221以及设置在插入部221的后端的操作部222的内窥镜主体218、和管单元219构成。管单元219是一次性管,具有设置在基端的综合连接部252与设置在操作部222的基端附近的连接部251自由装卸地连接的结构。此外,在管单元219的末端设有与未图示的AWS(送气/送水/吸附)单元自由装卸地连接的观测仪器连接器(scope connector)241。
插入部221由设置在插入部221的前端的硬质的前端部224、设置在前端部224的后端的自由弯曲的弯曲部227、设置在从弯曲部227的后端到操作部222的部分的细长的可挠管部253构成。
在插入部221的前端部224设置的照明窗的内侧,作为照明单元,例如安装有LED256。而且,从LED256照射的照明光经由与LED256一体安装的照明透镜向前方射出,对作为被检体的患处等进行照明。
另外,该LED256可以是发出白色光的LED,也可以使用红(R)、绿(G)、蓝(B)的各波长带的光的R用LED、G用LED以及B用LED构成。作为形成照明单元的发光元件,不限定于LED256,也可以使用LD(激光二极管)等形成。进而,也可以代替LED256,而使用由被设置为插入管单元219以及插入部221的光导纤维等导光单元和对该导光单元照射照明光的光源单元构成的照明单元。
此外,通过与该照明窗邻接设置的观察窗上安装的未图示的物镜和配置在该物镜的成像位置的具有改变增益的功能的CCD225形成对被检体进行拍摄的拍摄单元。
本实施方式的CCD225的CCD元件本身具有改变增益的功能,通过该改变增益的功能能够容易地将CCD输出信号的增益改变到几百倍左右。因此,在通过LED256的照明光之下,得到S/N的降低少的明亮的图像。
一端分别连接到LED256以及CCD225并插入插入部221内的信号线的另一端连接到例如设置在操作部222内部并进行集中控制处理的控制电路257。
在弯曲部227中的外皮内侧设有由具有平行于插入轴的中心轴的导电性伸缩部件即EAP(Electroactive Polymer,电活化聚合体)227A和电极227B构成的作为弯曲机构的EPAM(Electroactive Polymer ArtificialMuscle,电活化聚合体人工肌肉)致动器227a。此外,EPAM致动器227a经由控制线227d连接到控制电路257。另外,在后面叙述中说明包含EPAM致动器227a的弯曲部227的详细结构等。
此外,在插入部221内,插入送气送水管路260a以及吸附管路261a,其后端部在连接部251中开口,构成管路连接部251a的一部分。而且,管路连接部251a与设置在管单元219的基端的综合连接部252的管连接器252a自由装卸地连接。
管路连接部251a和管连接器252a被连接后,送气送水管路260a与插入管单元219内的送气送水管路260b连接。吸附管路261b与插入管单元219内的吸附管路261a连接,同时在管连接器252a内分支而在外部开口,与作为可插入钳子等处置器具的处置器具插入口的钳子口262连通。该钳子口262在不使用的情况下通过钳子栓262a来闭塞。
送气送水管路260b以及吸附管路261b的后端在观测仪器连接器241中被构成为送气送水接口263以及吸附接口264。
此外,如图17所示,内窥镜主体218的操作部222上设有手术人员把持的把持部268。此外,在把持部268及其周边,沿着操作部222的长度方向的轴设有进行释放、定格等遥控操作的例如三个观测仪器开关SW1、SW2以及SW3,并分别连接到控制电路257。
进而,在作为与操作部222中的设置了这些观测仪器开关SW1、SW2以及SW3的位置相反侧的上面而倾斜形成的斜面部Sa上,在手术人员把持了把持部268的手可操作的位置上,设有具有防水结构的轨迹球269。轨迹球269与控制电路257连接,手术人员通过将其转动而能够进行弯曲操作、遥控操作的设定等。
与控制电路257连接的电源线271a以及信号线271b经由在连接部251以及综合连接部252中形成的无接点传输部272a以及272b,无接点地与被设置为插入管单元219内的电源线273a以及信号线273b电连接。电源线273a以及信号线273b在观测仪器连接器241中与具有电源以及信号接点的电连接器274连接。
接着,参照图18至图20说明设置在内窥镜主体218中的弯曲部227的详细结构。
弯曲部227由以下部分构成,即在弯曲部227的外皮内侧相对于内窥镜203的插入轴可向上下左右的四个方向弯曲的EPAM致动器227a;由树脂等部件构成的外管227b;为安装EPAM致动器227a而设置的安装凸缘227e;大致管状且从EPAM致动器227a进一步向内侧设置的伸缩部件227f构成。作为外管27b的一部分的EPAM致动器227a的近旁部分为了弯曲部227容易伸缩,而作为薄壁部227c,与外管27b的其它部分相比,形成为薄壁。此外,伸缩部件227f由伸缩性高且电绝缘性高的树脂等部件构成。
EPAM致动器227a是沿着内窥镜203的插入轴方向具有规定长度的大致管状的形状,由通过电压的施加状态而在内窥镜203的插入轴方向上伸缩并变化弯曲部227的形状的作为导电性部件的EAP227A,以及分别为薄板状形状的、被设置在隔着EAP227A相对的位置的、对EAP227A施加电压的四对电极227B构成。而且,四对电极227B分别被设置在与上下左右的弯曲方向对应的位置上。此外,控制线227d对于内管227g中设置的各部件保持电气绝缘状态,并与四对电极227B分别连接。此外,在伸缩部件227f以及被设置为连接在伸缩部件227f的后端部的由电气绝缘性高的树脂等部件构成的内管227g的内部,如图18所示,设有与CCD225连接的信号线、送气送水管路260a等。此外,图19是沿着图18的19-19线的剖面图,图20是将图18的外管部分剖开的情况下的内窥镜的插入轴方向上的剖面图。
接着,说明将本实施方式的内窥镜主体218的插入部221插入体腔内时的弯曲部227的动作等。
在将内窥镜主体218的插入部221插入活体的体腔301内时,如图21所示,有时插入到不能顺利地进行内窥镜主体218的插入的位置。在该情况下,首先,手术人员在要对内窥镜203的插入轴弯曲弯曲部227的方向(在图21所示的情况下为右方向)上转动轨迹球269。手术人员转动轨迹球269时,基于该转动,对控制电路257输出弯曲操作信号。控制电路257基于从轨迹球269输出的所述弯曲操作信号,对与所述弯曲操作信号指示的弯曲方向对应的EPAM致动器227a的电极227B输出具有与弯曲量对应的电压值的弯曲控制信号。然后,电极227B基于所述弯曲控制信号,对EAP227A施加电压。在图21所示的情况下,通过在面向纸面观看时相对于插入轴在左右方向上弯曲弯曲部227,从而插入部221的插入变得顺利。因此,通过对弯曲部227上设置的四对电极227B内、相对于插入轴左侧设置的一对电极227B施加电压,从而EAP227A的左侧面伸展,弯曲部227相对于插入轴向右方向弯曲。由此,弯曲部227弯曲为表示为图21的虚线部的形状,可以将插入部221顺利地插入体腔301的深处。
另外,在可以进行从设置在弯曲部227的全部电极,即插入部221的弯曲部227上设置的四对电极227B对EAP227A施加大致相同的电压这样的操作的情况下,如图22所示,从X的状态到Y的状态,弯曲部227在插入轴方向上伸展。因此,可以在固定了插入部221在体腔内的位置的状态下,从该位置进一步观察体腔内的深处。
进而,如图23所示,内窥镜主体218的插入部221也可以具有弯曲部302,该弯曲部302具有多个设置在可对内窥镜203的插入轴上下左右弯曲的位置的弯曲机构。另外,在从图23至图27所示的插入部221中,由于前端部224以及内管227g的内部结构与图18至图20中的结构相同,因此以后不进行详细的说明,也不进行图示。此外,在图23至图27所示的插入部221中,为了简化说明,外管227b假设形成为具有大致相同的厚度,进而假设伸缩部件227f与内管227g一体形成。
弯曲部302除了所述弯曲部227的结构之外,还在比EPAM致动器227a靠近可挠管部253的位置的外皮内侧具有相对于内窥镜203的插入轴可向上下左右的四个方向弯曲的弯曲机构即EPAM致动器227h。EPAM致动器227h由作为导电性部件的EAP227C和设置在隔着EAP227C而相对的位置并对EAP227C施加电压的四对电极227B构成。另外,EPAM致动器227a以及EPAM致动器227h的电极227B上分别连接的控制线227d为了可以对内管227g内部设置的各部件保持电气绝缘状态,例如在内管227g的外表面上爬行地设置。此外,图24是图23的外管部分为剖面的情况下的内窥镜203的插入轴方向上的剖面图。
此外,如图25所示,也可以在内窥镜主体218的弯曲部227,在内管227g的内部大致中心部设置芯线227i。芯线227i由镍钛合金等超弹性材料形成,通过设置在内管227g内部的大致中心部,可以减轻手术人员将弯曲部227插入体腔内时的弯曲,并顺利地进行插入部221对体腔内的插入。图26是在弯曲部227的内管227g的内部大致中心部设有芯线227i的情况下的沿着图25的26-26线的剖面图。另外,如图27所示,在弯曲部227也可以设置由特富龙(注册商标)等部件形成的导管227j来代替芯线227i。此外,导管227j也可以兼作送气送水管路260a或吸附管路261a。
此外,如图28所示,为了顺利地将插入部221插入体腔内而使用的滑管303也可以具有由与EPAM致动器227a大致同样的结构构成的滑管弯曲机构303a。
本实施方式的内窥镜203中,设置在弯曲部227的EPAM致动器227a由EAP227A以及四对电极227B构成。因此,与以往的弯曲机构相比,不需要设置弯曲片、弯曲金属线等,相应地能够将内窥镜本身重量减轻。其结果,手术人员能够更长时间连续进行使用内窥镜的处置。
此外,如图29所示,作为本实施方式的变形例的内窥镜主体218a具有软性的插入部221a以及设置在插入部221a的后端的操作部222a。
插入部221a由设置在插入部221a的前端的与所述结构具有同样的结构的前端部224、设置在前端部224的后端的自由弯曲的弯曲部401、以及设置在从弯曲部401的后端到操作部222a的部分的细长的可挠管部253构成。此外,在插入部221a的内部,与所述内管227g的内部具有同样的结构的信号线、管路等被设置为插入到插入部221a。
构成弯曲机构的一部分的弯曲部401被设置为插入一个或多个弯曲片401A、插入部221a以及操作部222a,为了使弯曲片401A旋转,而由连接在弯曲片401A的周部的两端的两条弯曲用金属线401B和用于将弯曲片401A与弯曲用金属线401B连接的金属线托401C构成。
操作部222a作为弯曲机构的一部分,在内部设有被设置为与两条弯曲用金属线401B各自的一端连接的、使弯曲用金属线401B伸展或松弛的、作为导电性部件的EAP401E,以及为了对EAP401E施加电压而设置的电极401F。而且,电极401F在操作部222a的内部与控制电路257连接。此外,操作部222a在内部具有为了将弯曲用金属线401B和EAP401E连接而设置的连接部件401D。另外,EAP401E只要被设置在与弯曲用金属线401B的一端连接的位置上,则也可以不设置在操作部222a的内部,例如,可以设置在可挠管部253的基端部附近。
进而,在操作部222a中,在外装面上设有用于操作由弯曲部401、EAP401E、电极401F构成的弯曲机构的操纵杆270,在操作部222a的内部与控制电路257连接。
接着,说明将本变形例的内窥镜主体218a的插入部221a插入体腔内时的由弯曲部401、EAP401E、电极401F构成的弯曲机构的动作等。
在将内窥镜主体218a插入体腔内时,在插入到例如图21所示的不能顺利地进行内窥镜主体218a的插入的位置的情况下,首先手术人员向要将弯曲部401对内窥镜203的插入轴弯曲的方向(在如图21所示的情况下,右方向)操作操纵杆270。手术人员操作操纵杆270时,基于该操作,对控制电路257输出弯曲操作信号。控制电路257基于从操纵杆270输出的所述弯曲操作信号,对电极401F输出具有与弯曲量对应的电压值的弯曲控制信号。然后,电极401F基于所述弯曲控制信号,对EAP401E施加电压。例如,在如图21所示的情况下,通过将弯曲部401对于插入轴向右方向弯曲,插入部221a的插入变得顺利。因此,控制电路257经由电极401F对相对于内窥镜203的插入轴设置在左侧的EAP401E施加电压。EAP401E被施加电压时伸展,经由连接部件401D使相对于内窥镜203的插入轴设置在左侧的弯曲用金属线401B成为松弛状态。成为松弛状态的弯曲用金属线401B通过使弯曲片401A旋转,从而使弯曲部401弯曲为如图21的虚线部所示的形状。其结果,可以将插入部221a顺利地插入体腔内的深处。
作为本发明的实施方式的变形例的内窥镜主体218a作为弯曲机构的一部分,在操作部222a上设有EAP401E和电极401F。因此,与以往的弯曲机构相比,不必设置用于牵引弯曲用金属线的电机等,相应地也可以减轻内窥镜本身的重量。其结果,手术人员能够在肉体负担比以往小的状态下,长时间连续进行使用内窥镜的处置。
另外,本发明不限定于上述实施方式,在不脱离本发明的主旨的范围内当然可以进行各种变更或应用。
本申请是以2004年9月7日在日本申请的日本特愿2004-260133号以及2004年9月7日在日本申请的日本特愿2004-260131号作为要求优先权的基础而申请的,上述公开内容被本申请说明书、权利要求、附图所引用。
Claims (23)
1.一种内窥镜,其特征在于,该内窥镜包括:
插入部,其被插入到被检体内部;
导电性伸缩部件,其使所述插入部可在长度方向上伸缩,并根据电压的施加状态来伸缩;以及
电极,其用于对所述导电性伸缩部件施加从电源供给的电压。
2.一种内窥镜,该内窥镜具有改变插入部的硬度的硬度改变装置,该内窥镜的特征在于,该内窥镜具有硬度改变装置,所述硬度改变装置包括:
硬度改变部件,其沿着所述插入部的长度方向配置,通过被压缩而改变硬度;
压缩力施加单元,其根据施加的电信号,对所述硬度改变部件施加压缩力;以及
指示操作单元,其进行对于所述压缩力施加单元的指示操作。
3.如权利要求2所述的内窥镜,其特征在于,所述硬度改变部件沿着所述插入部的长度方向配置了多个。
4.如权利要求3所述的内窥镜,其特征在于,所述指示操作单元产生改变沿着所述插入部的长度方向配置了多个的所述硬度改变部件中的任意位置的硬度改变部件的硬度的指示信号。
5.如权利要求2所述的内窥镜,其特征在于,所述压缩力施加单元使用可根据施加的电信号的值来调整对所述硬度改变部件施加的压缩力的人工肌肉构成。
6.如权利要求2所述的内窥镜,其特征在于,所述指示操作单元被设置在操作部或所述插入部的后端的把持部的周边部。
7.如权利要求2所述的内窥镜,其特征在于,所述压缩力施加单元具有所述硬度改变部件的功能。
8.如权利要求3所述的内窥镜,其特征在于,所述压缩力施加单元与各硬度改变部件邻接地分别分割而形成,以便能够对沿着所述插入部的长度方向配置了多个的各硬度改变部件分别作用压缩力。
9.如权利要求8所述的内窥镜,其特征在于,所述压缩力施加单元在各硬度改变部件的长度方向上邻接地分别分割而形成。
10.如权利要求8所述的内窥镜,其特征在于,所述压缩力施加单元在插入部的外皮管的内周方向上分割成多个来形成,所分割的各压缩力施加单元兼有各硬度改变部件的功能。
11.如权利要求2所述的内窥镜,其特征在于,所述压缩力施加单元与产生所述电信号的电信号发生单元连接。
12.如权利要求2所述的内窥镜,其特征在于,所述指示操作单元与控制单元进行连接,所述控制单元通过该指示操作单元的指示信号进行对所述压缩力施加单元的电信号的施加控制。
13.如权利要求12所述的内窥镜,其特征在于,所述控制单元进行以下处理,即产生表示由所述指示操作单元的指示信号设定的硬度的信息。
14.如权利要求2所述的内窥镜,其特征在于,该内窥镜还具有在插入部的外周面上的至少一处的位置上、使突起部自由伸缩的突出机构。
15.一种内窥镜,该内窥镜具有细长的插入部,该内窥镜的特征在于,该内窥镜包括:
突出机构,其在所述插入部的外周面上的至少一处的位置上,通过电信号而使突起部自由伸缩;以及
指示操作单元,其进行所述突起部的伸缩的指示操作。
16.如权利要求15所述的内窥镜,其特征在于,所述突出机构在所述插入部的长度方向的多处具有自由伸缩的突起部。
17.如权利要求15所述的内窥镜,其特征在于,所述突起部由人工肌肉构成。
18.一种内窥镜,该内窥镜具有细长的插入部,该内窥镜的特征在于,该内窥镜包括:
成对的人工肌肉,其通过电信号的施加而产生扭转所述插入部的扭转力;以及
选择单元,其对所述成对的人工肌肉中的各个人工肌肉选择性地进行电信号的施加操作。
19.如权利要求18所述的内窥镜,其特征在于,所述成对的人工肌肉由以右缠绕或左缠绕而螺旋状地缠绕在所述插入部的外皮的内周面上的带状的人工肌肉形成。
20.如权利要求18所述的内窥镜,其特征在于,所述成对的人工肌肉被配置形成在所述插入部的后端的接口的周向上。
21.一种内窥镜,该内窥镜包括具有弯曲部的插入部,该内窥镜的特征在于,
所述内窥镜具有:
导电性伸缩部件,其沿着所述内窥镜的插入轴方向具有规定长度,并根据电压的施加状态而在所述内窥镜的插入轴方向上伸缩来改变所述弯曲部的形状;以及
至少一对电极,其被设置在隔着所述导电性伸缩部件而相对的位置上,用于对所述导电性伸缩部件施加电压。
22.如权利要求21所述的内窥镜,其特征在于,所述导电性伸缩部件由导电性高分子部件构成。
23.一种内窥镜,该内窥镜包括具有弯曲部的插入部和操作部,该内窥镜的特征在于,
所述内窥镜包括:
一个或多个弯曲片,其设置在所述弯曲部上;
弯曲用金属线,其被插入设置在所述插入部以及所述操作部中,与所述一个或多个弯曲片的至少一端连接,以使设置在所述弯曲部的所述一个或多个弯曲片转动;
导电性伸缩部件,其被设置为与所述弯曲用金属线的一端连接,根据电压的施加状态而伸缩,使所述弯曲用金属线拉伸或松弛;以及
电极,其被设置在所述导电性伸缩部件上,以对所述导电性伸缩部件施加所述电压。
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