JP2002524119A - ズーム式腹腔鏡 - Google Patents

ズーム式腹腔鏡

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Abstract

(57)【要約】 手元側端部と末端とのある腹腔鏡ベースユニット（６）を有し、更にズーム組立体（３０）のあるシース（４）を有するズーム式腹腔鏡（２）である。一実施例においては、腹腔鏡は２次元ソリッドステートの画像化用センサー（１６）を備える。腹腔鏡は、その手元側端部及び末端の双方に置かれたシース固定機構（１２）を持つことができる。シース（４）は、対象領域を照明するために光伝達材料（２２）を備えることができる。別の実施例においては、シース（４）は、腹腔鏡の観察角度を変えるためのアタッチメントを備える。腹腔鏡は、その手元側端部にハンドル（７０）を持つこともできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【関連出願】
本願は、参考文としてここにその全文が取り込まれた１９９８年９月９日付け
米国特願０９／１５０１３４号に優先して請求する。
【０００２】
【発明の背景】
腹腔鏡は、中空腔の内部の視認検査を許す装置である。医学の分野において、
腹腔鏡の使用は、診断目的の器官の視認、外科処置部位の観察、組織標本の採集
、又は別の外科器具の安全操作の容易化を許す。腹腔鏡は、特に腹部領域の諸器
官の検査に使用される。腹腔鏡は、典型的に、観察すべき領域の照明用のライト
パイプ、照明された対象部の画像の焦点合わせと中継用の少なくも１組のレンズ
組立体、及び外科処置中における組織の損傷を最小にするように構成された全組
立体用のハウジングを備える。ライトパイプは、当該部位を照明するための光フ
ァイバー素子を備えることができる。腹腔鏡ハウジングは、腹腔内に挿入し得る
末端部分、及び末端部分を外科処置部位の近くに位置決めするために使用者が握
るハンドルを備えることのできる手元側部分を備える。
【０００３】 現在の腹腔鏡は、電荷結合素子（ＣＣＤ）のような画像化用装置を備えること
ができる。このソリッドステートの画像化システムは、観察している対象の画像
を獲得し、これをモニターのような観察装置に送るために使用される。
【０００４】 現在、現存の腹腔鏡装置に伴う幾つかの問題がある。ズームシステムなしの腹
腔鏡装置においては、観察者は、対象に接近した映像を得るために、腹腔鏡全体
の位置を手操作で調節しなければならない。外科処置部位において腹腔鏡を動か
すとき、軟組織を傷つけ又は穿孔させる危険がある。ズームレンズを有する腹腔
鏡装置もまた欠点を持つ。使用者は、観察すべき対象をズーミングした後、観察
し得る画像を得るために対象物上にレンズの焦点を合わせなければならない。こ
のため、患者の検査のための、より安全、より経済的でかつ効果的なシステムを
提供するために、腹腔鏡の設計の改良についての不断の要求が存在する。
【０００５】
【発明の概要】
本発明は内視鏡装置に関し、そして好ましい実施例においては、手元側端部及
び対象部位の観察のために身体の空洞部又は管腔内に挿入する末端部分を持った
チューブを有する腹腔鏡に関する。腹腔鏡は、好ましい実施例においては、照明
装置、画像化装置、及びレンズ系を持ったシースを備えることができる。チュー
ブは、シースをチューブの手元側端部及び末端部分に連結する相互固定機構を備
えることができる。
【０００６】 好ましい実施例においては、照明装置は光ファイバーカプラーであり、画像化
用センサーは、電荷結合素子のようなソリッドステート画像化用センサー又は２
次元のＣＭＯＳ画像化装置とすることができる。画像化装置は、シースのレンズ
系に隣接したチューブの末端部分に置くことができる。
【０００７】 腹腔鏡は、別の実施例においては、ズーム組立体を形成する一連のレンズを有
するシースを備えることもできる。腹腔鏡は、ズーム組立体を作動させるズーム
制御器を持つ。ズーム制御器は機械式に作動させることができ、又は別の実施例
においてはズームを電動化することができる。ハンドル上の指操作式スイッチが
ズーム組立体をモーターにより作動させ又は機械式に動かすことができる。
【０００８】 シースの前面のレンズ素子は２重の目的を持った対物レンズとすることができ
る。第１に、ソリッドステートの画像化用センサー上に所要の解像度で外科処置
部位を画像化するために使用される。第２に、シースの端部における密閉シール
を提供する。密閉シールは、腹腔鏡のための無菌環境を提供する。一実施例にお
いては、前面のレンズ素子は回折レンズである。現在の腹腔鏡の多くの光学系は
、外科処置区域をカメラ上に画像化するために４個から６個のレンズを使用する
。各レンズ面は、レンズ面に達する入射光をその４％も反射する。これらの損失
は積算されるため、６素子の対物レンズは画像から光を３６％も失う可能性があ
る。回折レンズ系はただ１個のレンズを使うことができ、画像からの光の約８％
だけの損失とすることができる。
【０００９】 ズーム組立体を有するシースは、ある屈折率を有するプラスチック及びこれよ
り低い屈折率のプラスチックの内外の層より構成できる。シースは、ズーム組立
体の部品として複数のレンズを備えることもできる。好ましい実施例においては
、ズーム組立体用の光学系には４個のレンズがある。本発明のこの実施例の一態
様においては、シースは、ズーム組立体の部品として可動の内側スリーブと静止
の内側スリーブとを備える。第２及び第４のレンズ素子が可動スリーブに取り付
けられ、第１及び第３のレンズは静止スリーブに取り付けられる。ズーム操作中
、カム機構により第３のレンズ素子がそのハウジング内で回転されている間に、
第２及び第４のレンズは直線的に移動する。この装置の利点は、倍率を調整する
ためのズームレンズ組立体の作動に従ったレンズの焦点合わせが不要なことであ
る。そこで、光学系の焦点を調整することなく、より広い観察視野を示すように
対象の特定領域の画像を拡大又は縮小することができる。
【００１０】 好ましい実施例においては、レンズは成型プラスチック材料より構成すること
ができる。現在の腹腔鏡は、複雑で製造が困難な構造内に高価な研磨ガラスレン
ズを組み込む。このため、使い捨て式でかつ使用者にとって経済的に実行可能な
精密な光学系を含んだ腹腔鏡又は腹腔鏡構成要素を製造することは不可能であっ
た。本発明のレンズはプラスチックでありかつ比較的安価であるため、ズームレ
ンズ組立体を有するシースを１回の処置後に廃棄することができ、これによりシ
ステムのために必要な滅菌作業を減らすことができる。
【００１１】 本発明は、内視鏡の視野角度を変更するためのシースも含むことができる。シ
ースの末端部分は、観察角度を変更するための構造を収容できる。好ましい実施
例においては、この構造はプリズムを備える。好ましくは３０ないし４５゜の間
の観察角度を提供することができる。ただし、その他の角度も使用することがで
きる。
【００１２】 好ましい実施例においては、腹腔鏡は、使用者が片手で握って操作できるハン
ドルをシステムの手元側端部に備えることができる。ハンドルは、連結具により
取り付けられる２個の部分を持つことができ、手元側端部を密閉封鎖する。ハン
ドル面は、複数の表面の隆起と凹みとを備えることもできる。ハンドルにより、
外科処置中、腹腔鏡の手元側端部を無菌状態に保つことができる。ハンドルはプ
ラスチックより形成され、腹腔鏡下処置の完了後、経済的に廃棄できる。連結具
は、押しボタン式の手操作解放機構を使用して外すことができる。ハンドルは、
腹腔鏡の片手使用を許し、使用者は自由な手で他の仕事を行うことができる。
【００１３】 本発明は腹腔鏡及びシース組立体の使用方法にも関係する。この方法は、腹腔
鏡上にシースを置くこと、腹腔鏡を外科処置領域内に置くこと、対象を観察する
ためにズーム制御器を調節すること、及び外科処置部位から腹腔鏡を取り出すこ
とを含む。次いで、シースが腹腔鏡から外され、無菌のシースと交換される。こ
の方法は、器械の無菌状態を維持しつつ別の患者に対して繰り返すことができる
。
【００１４】 本発明の別の好ましい実施例においては、使用者が別の角度で観察するために
チューブを湾曲した形状となし得るように、腹腔鏡チューブとシースとを柔軟な
ものとすることができる。この実施例は、前述のような画像化用センサーと光学
的に結合された末端取付け式ズーム組立体を使用できる。シース及び組立体の内
側チューブは形状記憶を有する柔軟な密閉封鎖されたチューブで作られ、このた
め、使用者は柔軟部分を希望の形に手で曲げて、形を失うことなく末端を身体空
洞部内に挿入することができる。このシステムは、使用者が外科処置中に末端の
柔軟な部分を空洞部内に留めたままで置き直しができるように、ケーブル又はそ
の他の機械式部材又は電動化された部材を組み込むことができる。
【００１５】
【詳細な説明】
本発明の以上及びその他の目的、特徴及び利点は、付属図面に示された本発明
の好ましい実施例の以下のより特別な説明より明らかとなるであろう。図面にお
いては、全図を通して同様な番号は同じ部品を示す。図面は必ずしも縮尺によら
ず、本発明の原理を示すために誇張される。
【００１６】 本発明の好ましい実施例が図１に示される。腹腔鏡及びシース組立体２は、例
えば、腹部及び腹部器官の検査を含んだ最小侵襲的外科処置においてこれを使用
することができる。組立体２は、腹腔鏡ベースユニット６及び腹腔鏡シース４の
両者を備える。腹腔鏡シース４は、ズーム制御器２０により操作されるズーム組
立体を備える。使用者は、この組立体により、腹腔鏡下外科処置中、患者内部で
腹腔鏡の位置を調整する必要なしに対象の拡大画像を得ることができる。
【００１７】 図２は、プローブ又はチューブ１４、光源コネクター８、電源コネクター１０
、照明結合具１８、手元側相互固定具１２、ズーム制御器２０、及び画像化装置
１６を備えた腹腔鏡ベースユニット６の実施例を示す。腹腔鏡ベースユニット６
のプローブ１４により身体空洞部の内側を観察することができる。プローブ１４
は中空であり、画像化装置を収容できる。プローブ１４は、好ましい実施例にお
いてはステンレス鋼より構成される。別の実施例においては、プローブ１４は、
生物学的に適合しかつ滅菌可能な適宜の材料より構成される。プローブ１４は細
長く、６．８ｍｍから７．２ｍｍの間の直径及び３５０ｍｍから４２０ｍｍの間
の長さを持つ。好ましい実施例の一例においては、プローブ１４の長さは３９０
ｍｍとすることができる。
【００１８】 一実施例においては、腹腔鏡ベースユニット６は、外部の光源から腹腔鏡組立
体２に光を提供するための光源コネクター８、及び外部電源から腹腔鏡組立体２
に電力を提供するための電源コネクター１０を備える。光源コネクター８は腹腔
鏡６の手元側端部に置かれる。好ましい実施例においては、光源コネクター８は
、腹腔鏡組立体２の容易な取扱いを許すように腹腔鏡６の後面１１に取り付けら
れかつプローブ１４と平行である。別の実施例においては、腹腔鏡組立体２は、
内部に光源と電源とを備えることができる。腹腔鏡ベースユニットの照明具１８
は、腹腔鏡及びース組立体２の末端に光を提供する。照明具１８は、腹腔鏡及び
シース組立体２の手元側端部において光源コネクター８に結合される。好ましい
実施例においては、照明具１８は光ファイバーの環である。
【００１９】 一実施例においては、手元側相互固定具１２が腹腔鏡ベースユニット６上に置
かれ、そしてシース４の無菌性を維持するためにシースをベースユニット６の手
元側端部に確保する。好ましい実施例においては、相互固定具１２は割りの入っ
たリングカラーであって、これがシースを囲み、組み合ったときにシース４の外
面を破損させることなくシース４上に圧力を加える。腹腔鏡ベースユニット６は
ズーム制御器２０も備える。使用者は、ズーム制御器２０により、レンズ系に連
結されたチューブ１４の位置を調節でき、こうして使用者は観察している対象の
画像を調節することができる。一実施例においては、ズーム制御器２０は、外科
処置中、これに容易にアクセスすることができるように腹腔鏡ベースユニット６
の手元側端部に置かれる。好ましい実施例においては、ズーム制御器２０は、摺
動機構として手動で操作される。ズーム制御器２０は、観察されている対象の像
の拡大、縮小を許すに十分な運動範囲を持つ。別の実施例においては、電動式の
機構がズーム制御器２０として機能することができる。
【００２０】 腹腔鏡ベースユニット６は、電源コネクター１０に接続された画像化装置１６
を備える。画像化装置１６は、２次元型ソリッドステートの画像化用センサーを
備える。好ましい実施例においては、画像化装置１６は電荷結合素子（ＣＣＤ）
カメラである。ＣＣＤカメラは、少なくも９ミクロンの解像度を有し、検査中の
外科処置部位の高解像度の可視の詳細映像を提供する。好ましい実施例において
は、画像化装置１６はプローブ１４の末端に置かれる。プローブ１４の末端に画
像化装置１６が取り付けられると、プローブ１４の端部にＩＲフィルターを結合
させることにより端部を封鎖することができる。画像化センサーを末端に置くこ
とにより、本システムの光学的損失を最小にして光学系の設計を単純化すること
ができる。
【００２１】 図３は、腹腔鏡シース４の実施例を示す。シース４は中央層２２及び内層２６
と外層２７を備える。中央層２２は、好ましい実施例においては、中間屈折率の
プラスチックより構成される。中央層２２は、腹腔鏡ベースユニット６の手元側
端部に置かれた照明具１８から対象の外科処置部位に光を送る。中央層の材料は
、光ロッド２２を形成するように共押出しプラスチック技術を使って形成される
。光ロッド２２は、ロッド２２の各端部にレンズを形成するように設計された工
具を用いてある特定の長さに切断される。好ましい実施例においては、ロッド２
２はポリオレフィンである。シース４の内層２６と外層２７とは、低屈折率のプ
ラスチックより構成される。好ましい実施例においては、内層２６及び外層２７
はテフロン（登録商標）とすることができる。シースは１種又は複数種のプラス チック材料より構成されるため、シース４は交換に比較的費用を要せず、このた め使い捨てとすることができる。好ましい実施例においては、シース４は、シー ス４と腹腔鏡ベースユニット６との間の確実な連結を許すように、その手元側端 部２１に置かれた手元側相互固定具１２を備える。この好ましい実施例において は、手元側相互固定具１２は、シース４をその長手方向軸線２５まわりに回転さ せるためにも使用される。
【００２２】 好ましい実施例においては、シース４は、その末端に密封封鎖された対物レン
ズ２４を備える。対物レンズ２４は回折レンズ素子であることが好ましい。回折
レンズ素子の使用により、光学的低域フィルターなしで腹腔鏡及びシース組立体
２を使用することができる。回折素子が濾波用素子として作用する。光学的低域
フィルターなしの回折レンズ素子の使用により、オペレーターは、回折レンズに
より観察中の対象に更に接近することができる。
【００２３】 好ましい実施例においては、シース４はレンズ系３０を備える。図４及び５は
４個のレンズの実施例を示す。レンズ系３０は、対物レンズ２４、第１のレンズ
間隔３１、第２のレンズ素子３２、第２のレンズ間隔３３、第３のレンズ素子３
４、第３のレンズ間隔３５、第４のレンズ素子３６、及び第４のレンズ間隔３７
を持つ。好ましい実施例においては、第２のレンズ素子３２はズーム素子である
。別の好ましい実施例においては、第３のレンズ素子３４と第４のレンズ素子３
６とは非球面レンズである。第４のレンズ素子３６は、画像化装置１６に隣接し
たＩＲフィルター４６の次に取り付けられ、この画像化装置及びィルターの両者
は腹腔鏡ベースユニット６に取り付けられる。図４は、観察中の対象の広角度映
像を提供するように配列されたレンズ系３０を示す。この特定の実施例において
は、第１のレンズ間隔３１は、例えば０．１８３３ｍｍであり、第２のレンズ間
隔３３は２．５９１９ｍｍ、第３のレンズ間隔３５は０．０７０ｍｍ、そして第
４のレンズ間隔３７は０．７５３２ｍｍである。この好ましい実施例については
、配列されたレンズ系３０は、好ましい視野角度７２゜の状態で最大視野角度７
０ないし８５゜の間を提供できる。図５は、観察中の対象のフルズーム像を提供
するように配列されたレンズ系３０を示す。この特定の配列においては、第１の
レンズ間隔３１は３．５５４６ｍｍ、第２のレンズ間隔３３は０．０５９５ｍｍ
、第３のレンズ間隔３５は０．０７０ｍｍ、そして第４のレンズ間隔３７は２．
７８９６ｍｍである。この実施例においては、配列されたレンズ系３０は、好ま
しい視野角度１５．６゜の状態で、１４から１８゜の間の最小視野角度を提供で
きる。図４と図５とを比較すれば、レンズ系３０が広角視野配置からフルズーム
配置に動くとき、レンズ間隔３１、３３、３５が変化する。
【００２４】 図４及び５はリング９１も示す。リング９１は、レンズ系３０の第２のレンズ
素子３２及び第４のレンズ素子３６に取り付けられる。リング９１により、第２
及び第４のレンズ素子３２、３６を外部機構によりシース４内で回転させること
ができる。一実施例においては、外部機構はシース４上に置かれた第２のシース
であり、これはレンズ系３０を収容しかつリング９１に取り付けられる。第２の
シースを回転させるとリング９１が回転し、この回転が第２及び第４のレンズ素
子３２、３６を回転させる。
【００２５】 図６は、腹腔鏡及びシース組立体２の末端部分の断面図を示す。図６は、ズー
ム組立体４８を形成するようにレンズ系３０をシース４内に取り付ける方法を示
す。好ましい実施例においては、ズーム組立体４８は、それぞれレンズ間隔３１
、３３、３５、３７を有するレンズ系３０のレンズ２４、３２、３４、３６、第
１のスリーブ５０、第２のスリーブ５２、第１のスリーブ５０の面内に置かれた
第２のレンズ案内スロット５７、及び第２のスロット５２内に置かれたカムスロ
ット５８内を滑るカムピン５９を持った第３のレンズ素子ハウジング５４を備え
る。
【００２６】 腹腔鏡チューブ１４を囲んでいるシース４は、シース４の末端における観察用
光源を提供するファイバーの環状アレイ又はロッドと光学的に結合されたプラス
チック照明素子とすることができる。
【００２７】 レンズ系３０のレンズは、好ましい実施例においては光学級ポリウレタンより
作られ、これがズーム組立体４８内のレンズ系３０の重量を減らす。対物レンズ
２４は、シース４の末端部分の内面に置かれた第１のスリーブ５０に密閉封鎖に
より取り付けられる。本発明の好ましい実施例においては、対物レンズ２４は、
密閉封鎖を形成するようにシース４の末端の内面に取り付けられる。シース４の
末端の密閉封鎖により、腹腔鏡ベースユニット６は、腹腔鏡下外科処置の間、無
菌状態を維持する。
【００２８】 シース４の末端部分に置かれた第１のスリーブ５０は、対物レンズ２４、及び
第３のレンズ素子３４を収容している第３のレンズ素子ハウジング５４に連結さ
れる。好ましい実施例においては、第１のスリーブ５０は静止している。第２の
スリーブ５２も腹腔鏡シース４の末端部分に置かれる。第２のレンズ素子３２と
第４のレンズ素子３６とは第２のスリーブ５２に取り付けられる。好ましい実施
例においては、第２のスリーブ５２は調整可能であり、かつ腹腔鏡ベースユニッ
ト６の端部に置かれた末端シース相互固定機構５６に連結される。
【００２９】 腹腔鏡６は、腹腔鏡６の末端部分に置かれた末端シース相互固定機構５６の部
品として角度の付けられた案内６５とアーム６０とを持つ。腹腔鏡シース４が腹
腔鏡６上に置かれると、角度付き案内６５とアーム６０とが、シース４を腹腔鏡
６上に正しい方向で固定することを助ける。角度付き案内６５は、腹腔鏡シース
４の第２のスリーブ５２の手元側端部を受け入れて第２のスリーブ５２を固定位
置に動かすために腹腔鏡６にスロットを備える。アーム６０は、腹腔鏡６の末端
部分の両側において横方向に伸びる。第２のスリーブ５２の手元側端部は、アー
ム６０と組み合ってシース４の末端部分を腹腔鏡６に固定するための固定用スロ
ットを持つ。第２のシース５２の手元側端部はアーム６０上を滑りこれに「スナ
ップ」適合し、シース４の末端部分を腹腔鏡上に確保する。アームは、シース４
の容易な着脱を許しつつばね荷重がかけられることが好ましい。この実施例にお
いては、使用者は、手元側端部のスイッチを使用してアーム６０を解放すること
ができる。
【００３０】 ズーム組立体４８は、腹腔鏡ベースユニット６の手元側端部に置かれたズーム
制御器２０により調整される。ズーム制御器は、腹腔鏡ベースユニット６のチュ
ーブ１４と接触している。ズーム制御器２０を作動させるとチューブ１４が動か
される。第２のスリーブ５２はチューブ１４の末端部分に結合されているため、
チューブ１４のいかなる運動も、第２のスリーブ５２を腹腔鏡及びシース組立体
２の長軸に沿って移動させす。一方、この運動は、第２のレンズ素子３２と第４
のレンズ素子３６とを動かす。ズーム操作中、第３のレンズ素子３４はそのハウ
ジング５４内で回るように強制される。第２のシース５２内に置かれたカムスロ
ット５８が、カムスロット５８に取り付けられかつ第３のレンズ素子３４に連結
されたカムピン５９を引く。カムスロット５８の形のため、第３のレンズ素子３
４は、ズーム操作中、回転する。
【００３１】 ズーム操作中、第２のレンズ素子３２と第４のレンズ素子３６とが動き、かつ
第３のレンズ素子３４が回転できるため、手順が完了したときに使用者がレンズ
系３０のレンズの焦点を更に合わせる必要性が回避される。ズーム組立体４８は
、それがフルビューモードにあるか又はフルズームモードにあるかに拘わらずそ
の焦点を保持する。好ましい実施例においては、ズーム組立体４８は、ズーム操
作中、全ズーム範囲で５から１０ｍｍの間の移動をする。
【００３２】 図７は、図６に示された図から１８０゜回転したときの腹腔鏡及びシース組立
体２の末端部分の断面図を示す。ズーム組立体４８は、レンズ間隔３１、３３、
３５、３７を有するレンズ系３０のレンズ２４、３２、３４、３６、第１のスリ
ーブ５０、第２のスリーブ５２、及び取り付けられた第３のレンズ素子ハウジン
グ５４を備える。第１のスリーブ５０は、第１のレンズ素子２４と第３のレンズ
素子３４とを備え、そして腹腔鏡シース４の末端部分内に置かれる。第２のスリ
ーブ５２は、第２のレンズ素子３２と第４のレンズ素子３６とを備え、かつ腹腔
鏡ベースユニット６の末端部分に置かれた末端シース相互固定機構５６に連結さ
れる。
【００３３】 図８は、腹腔鏡及びシース組立体２として組み合わせられたときのシース４と
腹腔鏡ベースユニット６との配列の正面図を示す。組立体２は、示されるように
、プローブ又はチューブ１４を有する腹腔鏡ベースユニット６、画像化装置１６
、及び末端シース相互固定機構５６を備える。組立体２は、外側シースコーティ
ング２６と内側シースコーティング２７とを有する光ロッド２２より構成され、
かつ対物レンズ２４、第１のスリーブ５０、第２のスリーブ５２、及び案内スロ
ット５７を持っている。
【００３４】 図９は、腹腔鏡シース９７の別の実施例を示す。この実施例においては、腹腔
鏡シース９７は、その末端部分に取り付けられたプリズム９２及び回転式の調整
装置９３を備える。好ましい実施例においては、プリズム面９０は、長手方向軸
線９９５に関して２２．５から４５゜の間の角度にされる。プリズム９２は、長
手方向軸線９５まわりに回転すると、検査中の外科処置部位の３６０゜の映像を
使用者に提供する。一実施例においては、使用者は、３６０゜の映像を得るため
に手動操作で腹腔鏡及びシース組立体２を回転させることができる。しかし、軸
線９５まわりにプリズムシース９７を回すために回転調節装置９３を使うことが
でる。回転調節装置９３はシース９７の手元側端部に置くことができ、更に好ま
しい実施例においては、回転調整装置９３は、使用者が片手を使ってこれを操作
する際、使用者の手指の手段により容易にアクセスできるように位置決めされる
。
【００３５】 シース９７は、腹腔鏡６の軸線９５まわりに回転し得るリング９１により腹腔
鏡６に取り付けられる。リング９１は、レンズ系３０の第２のレンズ素子３２及
び第４のレンズ素子３６に連結される。使用者によりシース９７が回されると、
リング９１が第２、第４のレンズ素子３２、３６を回転させる。
【００３６】 図９に示されるように、プリズムシース９７は、ズーム組立体４８を有する腹
腔鏡シース上に適合する。本発明の実施例においては、シース９７は、検査され
ている区域を照明できるように光パイプ９６より構成することができる。別の実
施例においては、プリズム９２はズームレンズ組立体４８を有する腹腔鏡シース
に直接取り付けることができる。２個の別個のシースを使わずに、プリズム９２
とズームレンズ組立体４８との両者を組み合わせている１個のシースを使うこと
ができる。検査区域の３６０゜の映像を得るためにプリズム９２を回転させる回
転素子９３を更に使うことができる。同様に、シースは、レンズ系３０の第２、
第４のレンズ素子３２、３６をプリズム９３と共に回転させるリング９１に取り
付けられる。
【００３７】 図１０、１１及び１２はそれぞれ腹腔鏡及びシース組立体２の手元側端部の側
面図、平面図及び背面図を示す。一実施例においては、組立体２の手元側端部は
、ハンドル７０、電気コネクター１０、照明コネクター８、光ファイバー継手、
ズーム調整器、及び手元側相互固定装置１２を備える。
【００３８】 ハンドル７０の一つの目的は、腹腔鏡ベースユニット６の手元側端部の無菌状
態を維持することである。一実施例においては、ハンドル７０は使い捨てである
。ハンドル７０は、好ましくは右ハンドル部分８６と左ハンドル部分８８とより
構成される。これらの部分８６、８８は、連結具７７により連結される。一実施
例においては、連結具７７は、外部制御器７８により作動される機械式連結具で
ある。ハンドル７０の別の目的は腹腔鏡の使用を容易にことである。ハンドルは
、一実施例においては、ナイフ形のハンドル面を８２を持つことができる。この
面８２のため、使用者は右手又は左手のいずれかを使って腹腔鏡を容易に掴むこ
とができる。面８２により、手の大きさが違う使用者が腹腔鏡を快適に握ること
ができる。
【００３９】 光ファイバー連結具７９が、照明コネクター８と腹腔鏡ベースユニット６の照
明具１８とを連結する。光ファイバー連結具７９はハンドル７０内に取り付けら
れ、部材１２の回転に関連した連結具７９の回転運動を受け入れる。
【００４０】 ズーム制御器２０はハンドル７０に取り付けられ、かつ腹腔鏡チューブ１４内
のレンズ系に連結される。ズームレンズ制御器２０は摺動式制御器であり、使用
者が指で制御器２０を容易に片手で操作できるような形にされる。好ましい実施
例においては、ズーム制御器のための５ｍｍの総移動可能距離がある。
【００４１】 腹腔鏡及びシース組立体６の手元側端部は相互固定装置１２も備える。好まし
い実施例においては、相互固定装置１２は、シースを取り巻き、かつ組み合った
ときにシース４の外表面を破損させることなくこれに圧力を加えるカラーである
。相互固定装置２０は、好ましい実施例においては、使用者が片手の使用だけで
これを締めかつ緩めることができる。
【００４２】 図１３は、腹腔鏡及びシース組立体１００の使用方法の図式的な表現を示す（
１００）。使用者は無菌のシースを腹腔鏡上に置き固定する（１０２）。シース
は腹腔鏡のチューブを覆い、その末端及び手元側端部の両者を腹腔鏡に連結する
。ピン及び角度の付けられたピン案内が腹腔鏡の末端部分に置かれる。これら器
具がシースを腹腔鏡上のある特定の方向に強制してシースをチューブの末端部分
に固定する。固定機構がシースを腹腔鏡の手元側端部に連結する。外科処置部位
が使用者による腹腔鏡処置のために準備される（１０４）。使用者はシース組立
体付きの腹腔鏡を外科処置部位内に挿入する（１０６）。腹腔鏡は、最小侵襲的
に身体空洞部の映像を使用者に提供する。次いで、腹腔鏡及びシース組立体を使
用して外科処置部位を観察することができる。使用者による観察用の表示装置に
外科処置部位からの画像を提供するために画像化用センサーが使用される（１０
８）。使用されるシースの形式に応じて、使用者は観察対象をズームし（１１０
）、又はシースの回転により対象の３６０゜映像を得ることができる。外科処置
が完了すると、腹腔鏡及びシース組立体が外科処置部位から取り出される（１１
４）。次いで、腹腔鏡からシースを取り外すことができる（１１６）。もし別の
外科処置のために腹腔鏡を必要とするならば、腹腔鏡に新しい無菌シースを置き
固定することができる（１１８）。次いで、腹腔鏡及びシース組立体を別の患者
の外科処置部位内に挿入することができる（１２０）。各処置ごとに新しい無菌
シースを使用することにより、汚染が限定されるならば各手術の後で腹腔鏡ユニ
ットを滅菌する必要がなくなる。この方法は、腹腔鏡ユニットの無菌状態を維持
しつつ続く患者に対して繰り返すことができる。
【００４３】 別の実施例においては、ズームレンズ組立体、プリズム、又はこの両者は、１
個の使い捨て式又は複数の使い捨て式シースではない非廃棄式の再使用可能なハ
ウジング内に取り付けることができる。非廃棄式の再使用可能なハウジングは、
使用と使用との間でハウジングを滅菌することが必要である。好ましい実施例に
おいては、ハウジングはステンレス鋼である。
【００４４】 本発明の別の好ましい実施例においては、腹腔鏡１４０は、柔軟なプローブ１
４４、及び柔軟なチューブ１４４上を伸びている柔軟なシース１４６を備える。
この実施例が図１４に示される。腹腔鏡プローブ又はチューブ１４４は、説明さ
れた形状を保持する柔軟な外面を持つことができる。チューブ１４４とシース１
４６の両者は、希望の形にするために使用者が手で操作し得る柔軟な領域１４２
を持つことができる。チューブ１４４は柔軟性を提供するためにアコーディオン
形のカバーとすることができ、そして、シース１４６は、使用者が、異なった角
度で身体内の部位を観察するためにある特定の角度形状を持つようにこの構造を
曲げ得るような形状記憶材料で形成することができる。チューブの角度方向を手
で操作するために、その他の機械的要素の機械的ケーブルも使用することができ
る。光源からの光を装置の末端部分に結合させるために、柔軟な押出しプラスチ
ックを使うことができる。好ましい実施例においては、柔軟なチューブ１４４は
、ヘルキュレスコーポレーション、ウイルミント、ＤＥにより製造された光伝達
性ポリウレタンである。柔軟なシステムはプローブの末端部分の２次元ソリッド
ステートのセンサーアレイ及びシースの末端部分のズーム組立体を使うこともで
きる。柔軟なシステムは、本願において先に説明された光学式及び機械式の連結
器具を使うこともできる。ハンドル１４８は先に説明されたツーピース式の使い
捨て組立体とすることができる。
【００４５】 或いは、柔軟なシステムを各処置ごとに滅菌して再使用する非廃棄式のシステ
ムとすることができる。
【００４６】 本発明はその好ましい実施例を参照して特に図示され説明されたが、請求項に
より定められる本発明の精神及び範囲から離れることなく形式及び詳細における
種々の変更を行い得ることは本技術の熟練者により理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるシース組立体付き腹腔鏡の一実施例の等角図である。
【図２】 腹腔鏡ベースユニットの実施例の等角図である。
【図３】 腹腔鏡シースの等角図である。
【図４】 標準観察モードに位置決めされたレンズ系を横から見た図である。
【図５】 フルズームモードに位置決めされたレンズ系を横から見た図である。
【図６】 ズーム組立体付きの腹腔鏡及びシース組立体の実施例の側面断面図を示す。
【図７】 ズーム組立体付きの腹腔鏡及びシース組立体の実施例の断面図を示す。
【図８】 ズーム組立体付きの腹腔鏡及びシース組立体の実施例の断面図を示す。
【図９】 末端にプリズムが取り付けられた腹腔鏡及びシース組立体の実施例の断面図を
示す。
【図１０】 腹腔鏡の末端部分の実施例の側面図を示す。
【図１１】 腹腔鏡の末端部分の実施例の平面図を示す。
【図１２】 腹腔鏡の末端部分の実施例の背面図を示す。
【図１３】 腹腔鏡及びシース組立体の使用方法の図式的な表現である。
【図１４】 柔軟なシース腹腔鏡システムを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ， ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 2H040 BA03 BA04 CA11 CA23 CA24 DA02 DA11 DA21 DA43 GA01 2H087 KA10 PA04 PA17 PB04 RA01 RA41 RA43 SA23 SA27 SA29 SA32 SA62 SA63 SA64 SA75 SB02 SB12 SB22 SB32 UA01 4C061 AA24 CC06 FF23 GG27 HH60 LL02 NN01 PP13

Claims (50)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 手元側端部と末端とを有するプローブであって、手元側端部
    からの光を末端に光学的に結合する照明装置及び画像化装置を備えた前記プロー
    ブ、及び プローブを挿入し得る通路を有し、更に送られる光が通過する末端の開口を有
    するシース を具備し、複数のレンズを有するズーム光学系を備える内視鏡装置。
  2. 【請求項２】 プローブとシースとを連結する固定機構を更に備える請求項
    １の内視鏡。
  3. 【請求項３】 プローブのハンドルとシースとの間に固定機構を更に備える
    請求項１の内視鏡。
  4. 【請求項４】 腹腔鏡用のズーム制御器を更に備える請求項１の内視鏡。
  5. 【請求項５】 ズーム制御器が内視鏡の手元側端部のハンドルに置かれる請
    求項４の内視鏡。
  6. 【請求項６】 ズーム組立体を作動させる手動操作式制御器を更に備える請
    求項４の内視鏡。
  7. 【請求項７】 ズーム制御器が摺動機構を更に備える請求項６の内視鏡。
  8. 【請求項８】 回転機構を更に備える請求項６の内視鏡。
  9. 【請求項９】 ズーム組立体を作動させるモーターを更に備える請求項４の
    内視鏡。
  10. 【請求項１０】 照明装置が光ファイバーカプラーを備える請求項１の内視
    鏡。
  11. 【請求項１１】 画像化装置が２次元ソリッドステートの画像化用センサー
    を備える請求項１の内視鏡。
  12. 【請求項１２】 シースが第１の屈折率のプラスチック中心層及び内層と外
    層を更に備え、内外の各層は中心層よりも低い屈折率を有するプラスチックより
    なる請求項１の内視鏡。
  13. 【請求項１３】 シースが光を伝達する材料よりなる請求項１の内視鏡。
  14. 【請求項１４】 シースの末端に取り付けられた対物レンズを更に備える請
    求項１の内視鏡。
  15. 【請求項１５】 シースの末端に取り付けられたプリズムを更に備える請求
    項１の内視鏡。
  16. 【請求項１６】 光学系が、第１のレンズ素子、第２のレンズ素子、第３の
    レンズ素子及び第４のレンズ素子を含んだ少なくも４個のレンズの列よりなる請
    求項１の内視鏡。
  17. 【請求項１７】 第１のレンズ素子が対物レンズよりなる請求項１６の内視
    鏡。
  18. 【請求項１８】 第１のレンズ素子が回折素子よりなる請求項１６の内視鏡
    。
  19. 【請求項１９】 レンズの少なくも１個がプラスチック材料よりなる請求項
    １の内視鏡。
  20. 【請求項２０】 可動の内側スリーブと静止の内側スリーブとを更に備える
    請求項１の内視鏡。
  21. 【請求項２１】 プローブの末端に固定された可動の内側スリーブを更に備
    える請求項２０の内視鏡。
  22. 【請求項２２】 静止の内側スリーブに取り付けられた少なくも１個のレン
    ズ素子を更に備える請求項２０の内視鏡。
  23. 【請求項２３】 静止の内側スリーブに取り付けられた第１のレンズ素子と
    第３のレンズ素子とを更に備える請求項２０の内視鏡。
  24. 【請求項２４】 可動の内側スリーブに取り付けられた少なくも１個のレン
    ズ素子を更に備える請求項２０の内視鏡。
  25. 【請求項２５】 可動の内側スリーブに取り付けられた第２のレンズ素子と
    第４のレンズ素子とを更に備える請求項２０の内視鏡。
  26. 【請求項２６】 ズーム手順の実施中に第３のレンズ素子が回転する請求項
    ２０の内視鏡。
  27. 【請求項２７】 ズーム手順の実施中に第１のレンズ素子と第３のレンズ素
    子とが５ｍｍから１０ｍｍの間を移動する請求項２０の内視鏡。
  28. 【請求項２８】 使い捨てハンドルを更に備える請求項１の内視鏡。
  29. 【請求項２９】 ハンドル解放機構を更に備える請求項２８の内視鏡。
  30. 【請求項３０】 ハンドルがプラスチック材料よりなる請求項２８の内視鏡
    。
  31. 【請求項３１】 ハンドルが、連結具により取り付けられた第１のハンドル
    部分と第２のハンドル部分とを備える請求項２８の内視鏡。
  32. 【請求項３２】 連結具がスイッチにより解放される請求項３１の内視鏡。
  33. 【請求項３３】 ハンドル上に複数の隆起と凹みとを更に備える請求項２８
    の内視鏡。
  34. 【請求項３４】 手元側端部と末端とを有するシース、及び シースの末端の光学装置であって、ズームレンズ素子を有する前記光学装置 を備えた内視鏡シース。
  35. 【請求項３５】 中間屈折率プラスチックの中心層及び内層と外層を備え、
    内外の各層は低い屈折率を有するプラスチックよりなる請求項３４の内視鏡シー
    ス。
  36. 【請求項３６】 シースの端部に取り付けられたプリズムを更に備える請求
    項３４の内視鏡シース。
  37. 【請求項３７】 複数のレンズが、第１のレンズ素子、第２のレンズ素子、
    第３のレンズ素子、及び第４のレンズ素子を含んだ少なくも４個のレンズの列よ
    りなる請求項３４の内視鏡シース。
  38. 【請求項３８】 第１のレンズ素子が、シースの末端に取り付けられた対物
    レンズよりなる請求項３４の内視鏡シース。
  39. 【請求項３９】 第１のレンズ素子が回折素子よりなる請求項３４の内視鏡
    シース。
  40. 【請求項４０】 ズーム装置が、少なくも１個のレンズ素子の取り付けられ
    た可動の内側スリーブと少なくも１個のレンズ素子の取り付けられた静止の内側
    スリーブとを更に備える請求項３４の内視鏡シース。
  41. 【請求項４１】 シースの通路内に挿入し得るプローブの末端に固定し得る
    可動の内側スリーブを更に備える請求項３８の内視鏡シース。
  42. 【請求項４２】 ズーム手順の実施中に第３のレンズ素子が回転する請求項
    ３４の内視鏡シース。
  43. 【請求項４３】 内視鏡シースの末端上を伸びている第２のシースを更に備
    える請求項３４の内視鏡シース。
  44. 【請求項４４】 光ファイバー式照明装置を有する内視鏡ボデー上にシース
    を置き、 内視鏡内でレンズ系を調整するためにズーム制御器を作動させ、そして 内視鏡により対象を観察する ことを含む内視鏡による観察方法。
  45. 【請求項４５】 内視鏡を外部の観察装置に取り付けることを更に含む請求
    項４４の方法。
  46. 【請求項４６】 内視鏡を外部の光源に取り付けることを更に含む請求項４
    ４の方法。
  47. 【請求項４７】 プリズムを内視鏡ボデーの末端に取り付けることを更に含
    む請求項４４の方法。
  48. 【請求項４８】 シースを第１の観察角度から第２の観察角度に回転させる
    ことを更に含む請求項４７の方法。
  49. 【請求項４９】 第２のシースを内視鏡上に置くことを更に含む請求項４４
    の方法。
  50. 【請求項５０】 シースを第２のシースに交換することを更に含む請求項４
    ４の方法。
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