JP2003093327A - 内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】湾曲部が屈曲した状態のままで挿入部を体内か
ら引き出すことのない安全な内視鏡装置を提供するこ
と。 【解決手段】曲げられた角度の大きさに対応して光の伝
達量が変化する曲がり検出部２２が形成されたフレキシ
ブルな曲がり検出用光ファイバー２１の光伝達量から湾
曲部１ａの屈曲状態を検出するための屈曲状態検出手段
と、挿入部１が軸線方向に移動する状態を検出するため
の軸線方向移動検出手段５０，６０と、軸線方向移動検
出手段５０，６０により挿入部１が体内から引き抜かれ
る方向に移動したことが検出された時に、湾曲部１ａが
所定以上に屈曲した状態であることが屈曲状態検出手段
により検出されている場合に、警告を発する警告手段４
２を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、胃腸内等を観察
するための内視鏡装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】胃腸内等に挿入される内視鏡装置には、
一般に、手元側からの遠隔操作によって屈曲する湾曲部
が挿入部の先端近傍部分に設けられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そのような内視鏡の湾
曲装置には、観察目標が定まったときに屈曲状態を固定
するロック機構が設けられているのが普通であるが、湾
曲部を屈曲状態にロックしたまま挿入部を体内から引き
出そうとすると、粘膜面等を傷つけてしまう恐れがあ
る。

【０００４】そこで本発明は、湾曲部が屈曲した状態の
ままで挿入部を体内から引き出すことのない安全な内視
鏡装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の内視鏡装置は、手元側からの遠隔操作によ
って屈曲する湾曲部が挿入部の先端近傍部分に設けられ
た内視鏡装置において、曲げられた角度の大きさに対応
して光の伝達量が変化する曲がり検出部が形成されたフ
レキシブルな曲がり検出用光ファイバーの曲がり検出部
を湾曲部に配置して、各曲がり検出用光ファイバーの光
伝達量から湾曲部の屈曲状態を検出するための屈曲状態
検出手段と、挿入部が軸線方向に移動する状態を検出す
るための軸線方向移動検出手段と、軸線方向移動検出手
段により挿入部が体内から引き抜かれる方向に移動した
ことが検出された時に、湾曲部が所定以上に屈曲した状
態であることが屈曲状態検出手段により検出されている
場合に、警告を発する警告手段を設けたものである。

【０００６】なお、軸線方向移動検出手段により挿入部
が体内から引き抜かれる方向に移動したことが検出され
た時に、湾曲部が所定以上に屈曲した状態であることが
屈曲状態検出手段により検出されている場合に、挿入部
が体内から引き抜かれる方向に移動するのを規制する挿
入部抜去規制手段が併設されていてもよい。

【０００７】

【発明の実施の形態】図面を参照して本発明の実施例を
説明する。図１は内視鏡装置の全体構成を示しており、
操作部２の下端に挿入部可撓管１の基端が連結され、挿
入部可撓管１の先端付近の部分は、操作部２に配置され
た操作ノブ３を回転操作することにより二点鎖線で示さ
れるように屈曲する湾曲部１ａになっている。

【０００８】挿入部可撓管１の先端には、観察窓等が配
置された先端部本体４が連結されており、先端部本体４
に内蔵された固体撮像素子（図示せず）で撮像された内
視鏡観察像の映像信号が、操作部２から延出する映像信
号線６により外部のビデオプロセッサ７に送られ、内視
鏡観察画像が観察画像用モニター８に表示される。

【０００９】挿入部可撓管１には、操作部２の前面の延
長方向（即ち、観察画面における上方向）の位置に、後
述する曲がり検出用光ファイバー２１が配置されたフレ
キシブルな合成樹脂製の帯状部材２０が取り付けられて
いて、その基端部が光信号入出力装置３０に接続されて
いる。

【００１０】光信号入出力装置３０には、曲がり検出用
光ファイバー２１の入射端２１ｉに光を入射させる発光
ダイオード３１と、曲がり検出用光ファイバー２１の射
出端２１ｏから射出される光を電気信号に変換して光強
度に対応する電圧を出力するフォトダイオード３２等が
配置されている。

【００１１】フォトダイオード３２からの出力信号はア
ナログ／デジタル変換されてから、光信号入出力装置３
０に接続されたコンピュータ４０に送られる。４２は、
コンピュータ４０に接続されたスピーカである。

【００１２】５０は、挿入部可撓管１が体内に挿入され
る際に、体内への入口部分（例えば口又は肛門）に取り
付けられる挿入部案内部材であり、挿入部可撓管１が筒
状の挿入部案内部材５０内に通される。

【００１３】挿入部案内部材５０には、挿入部可撓管１
の軸線方向移動量を検出して電気信号に変換するエンコ
ーダ６０が接続されており、エンコーダ６０からの出力
信号がコンピュータ４０に送られる。

【００１４】図２は、そのような挿入部案内部材５０の
一例を示しており、圧縮コイルスプリング５２によって
付勢された複数の回転自在な球状部材５１が、挿入部可
撓管１を周囲から挟み付ける状態に配置されている。

【００１５】したがって、各球状部材５１は挿入部可撓
管１の軸線方向移動量に比例して回転し、球状部材５１
のうちの一つに、挿入部可撓管１の軸線方向移動量に比
例する数のパルスを回転方向信号と共に出力するエンコ
ーダ６０が連結されている。

【００１６】ただし、挿入部案内部材５０における挿入
部可撓管１の移動量の検出は、例えば特開昭５６−９７
４２９号や特開昭６０−２１７３２６号等に記載されて
いるように、挿入部可撓管１の表面からの光反射等を利
用してもよく、その他の手段によっても差し支えない。

【００１７】図３は、挿入部可撓管１の先端に設けられ
た湾曲部１ａと先端部本体４の部分を示しており、先端
部本体４の先端面に観察窓１１、照明窓１２、処置具突
出口１３等が配置され、照明窓１２から放射された照明
光により照明された被写体が、観察窓１１内に配置され
た対物光学系（図示せず）により固体撮像素子の撮像面
に結像する。

【００１８】帯状部材２０は、湾曲部１ａの「上方向」
の外表面に密着して湾曲部１ａの軸線と平行方向に配置
されていて、例えばその外側から熱収縮チューブによっ
て包み込まれて湾曲部１ａに固定されている。ただし、
湾曲部１ａに対する帯状部材２０の固定は、接着その他
どのような手段を用いても差し支えない。

【００１９】曲がり検出用光ファイバー２１は複数（例
えば３〜４本）設けられていて、それらが湾曲部１ａに
おいて順に位置を変えて滑らかなＵ字状に後方に曲げ戻
されている。そして、各曲がり検出用光ファイバー２１
の曲げ戻し部の近傍に曲がり検出部２２が形成されてい
る。

【００２０】曲がり検出部２２は、プラスチック製のコ
アにクラッドが被覆された曲がり検出用光ファイバー２
１の途中の部分に、光吸収部分が所定の方向（例えば上
方向又は下方向）にだけ形成されたものであり、曲がり
検出部２２が曲げられた程度に対応して光の伝達量が変
化するので、それを検出することによって曲がり検出部
２２が配置された部分の曲がり角度を検出することがで
きる。

【００２１】その原理については米国特許第５６３３４
９４号等に記載されている通りであるが、以下に簡単に
説明をする。図４において、２１ａと２１ｂは、一本の
曲がり検出用光ファイバー２１のコアとクラッドであ
り、曲がり検出部２２には、コア２１ａ内を通過してき
た光をコア２１ａ内に全反射せずに吸収してしまう光吸
収部２２ａが、クラッド２１ｂの特定方向（ここでは
「下方向」）の部分に形成されている。

【００２２】すると、図５に示されるように、曲がり検
出用光ファイバー２１が上方向に曲げられると、コア２
１ａ内を通る光のうち光吸収部２２ａにあたる光の量
（面積）が増えるので、曲がり検出用光ファイバー２１
の光伝達量が減少する。

【００２３】逆に、図６に示されるように、曲がり検出
用光ファイバー２１が下方向に曲げられると、コア２１
ａ内を通る光のうち光吸収部２２ａにあたる光の量（面
積）が減少するので、曲がり検出用光ファイバー２１の
光伝達量が増加する。

【００２４】このような、光吸収部２２ａにおける曲が
り検出用光ファイバー２１の曲げ角度θと光伝達量とは
一定の関係（例えば図７に示されるような一次関数的関
係）になるので、曲がり検出用光ファイバー２１の光伝
達量を検出することにより、光吸収部２２ａが形成され
ている曲がり検出部２２部分の曲げ角度θを検出するこ
とができる。

【００２５】なお、本実施例のように、曲がり検出部２
２が湾曲部１ａに複数配列されている場合には、複数の
曲がり検出用光ファイバー２１の光伝達量を積算しても
よいし、各曲がり検出部２２毎に曲げ角度θを演算して
からそれらを積算するようにしてもよい。

【００２６】図１に戻って、コンピュータ４０において
は、挿入部案内部材５０部分に設けられたエンコーダ６
０により挿入部可撓管１が体内から引き抜かれる方向に
移動したことが検出された時に、湾曲部１ａが所定以上
に屈曲した状態であることが検出されている場合に、警
告を発する制御処理が行われる。

【００２７】図８と図９は、そのような制御処理を行う
ためにコンピュータ４０において実行されるソフトウェ
アの内容を示しており、Ｓは制御ステップを示す。ここ
では、まず、処理に用いられる変数を初期化して（Ｓ
１）、処理の終了指示が出ているかどうかを判定し、終
了指示が出ていれば終了する（Ｓ２）。

【００２８】終了指示が出ていない場合には、曲がり検
出用光ファイバー２１の出力値（光伝達量）を光信号入
出力装置３０から読み込んで（Ｓ３）、湾曲部１ａの曲
げ角度θがゼロの場合の出力値である「基準値」との差
分を演算し（Ｓ４）、その差分を、図７に例示されるよ
うに予め設定してあるしきい値と比較する（Ｓ５）。

【００２９】差分（絶対値）がしきい値より大きくない
場合には湾曲部１ａの曲げ角度θが所定角度以下であ
り、差分（絶対値）がしきい値より大きい場合には湾曲
部１ａの曲げ角度θが所定角度を越えていることにな
る。

【００３０】そこで、Ｓ５において差分がしきい値より
大きくない場合には、それまでにＳ１１において警告処
理を行う指示が出されていても、それを解除して（Ｓ
６）、Ｓ２からの処理を繰り返す。

【００３１】Ｓ５において差分がしきい値より大きい場
合には、変数ｎとエンコーダ６０における挿入長Ｌのカ
ウント値Ｅｎを、ｎ＝０、Ｅｎ＝０に初期化して（Ｓ
７）、エンコーダ６０から、カウント値Ｅｎと挿入部可
撓管１の移動方向（即ち、挿入部可撓管１が挿入される
方向か引き抜かれる方向か）を読み込む（Ｓ８）。

【００３２】そして、Ｅｎが予め設定されている設定値
（例えば挿入部可撓管１の移動量にして引き抜き方向に
３〜５ｍｍ程度）を越えている場合には（Ｓ９）、スピ
ーカ４２から警報を鳴らす等の警告処理を行ってＳ２か
ら繰り返す（Ｓ１０）。

【００３３】Ｓ９でＥｎが設定値より小さい場合には、
Ｓ８とＳ９の処理を予め設定された回数Ｔだけ繰り返す
ように、ｎ＝ｎ＋１として（Ｓ１１）、ｎがＴを越える
までＳ８から繰り返し、所定回数Ｔだけ繰り返したらＳ
２へ戻る（Ｓ１２）。

【００３４】図１０は本発明の第２の実施例を示してお
り、曲がり検出用光ファイバー２１が取り付けられた帯
状部材２０を、湾曲部１ａの上面側だけでなく右側（又
は左側）にも配置して、その曲がり検出用光ファイバー
２１の光伝達量も第１の実施例と同様の制御処理に用い
るようにしたものである。このようにすることにより、
上下左右全ての屈曲方向について第１の実施例と同様の
制御を行うことができる。

【００３５】また、図１１は本発明の第３の実施例を示
しており、第１の実施例と同様の帯状部材２０を屈曲方
向において斜めの方向（例えば右上方向）に配置したも
のである。このようにしても、上下左右全ての屈曲方向
について第１の実施例と同様の制御を行うことができ
る。

【００３６】図１２は本発明の第４の実施例を示してお
り、挿入部可撓管１の軸線方向移動を規制するためのブ
レーキ装置を挿入部案内部材５０に取り付け、スピーカ
４２による警報を鳴らすだけでなく、挿入部可撓管１の
引き抜き動作が規制されるようにしたものである。

【００３７】ブレーキ装置は、例えばコンピュータ４０
から出力される信号によって制御されるソレノイド５５
により、ブレーキパッド５６を球状部材５１に離接させ
るようにしたものであり、ブレーキパッド５６が球状部
材５１に押し付けられた状態では、挿入部可撓管１の軸
線方向移動に摩擦抵抗が加わって、挿脱操作が重くなる
ようになっている。

【００３８】このようにすることにより、挿入部可撓管
１が体内から引き抜かれる方向に移動したことが検出さ
れた時に、湾曲部１ａが所定以上に屈曲した状態である
ことが検出された場合に、挿入部可撓管１の引き抜き動
作を規制して安全性を高めることができる。

【００３９】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば曲がり検出部２２は湾曲部１ａに少
なくとも一つ配置されていればよく、帯状部材２０を省
略して曲がり検出用光ファイバー２１を湾曲部１ａの外
皮部材あるいはその他の部材に直接取り付けてもよい。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、挿入部が体内から引き
抜かれる方向に移動したことが検出された時に、湾曲部
が所定以上に屈曲した状態であることが検出されている
場合に警告が発せられるので、湾曲部が屈曲した状態の
ままで挿入部を体内から引き出すことがなくなり、内視
鏡使用の安全性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の内視鏡装置の全体構成
の略示図である。

【図２】本発明の第１の実施例の挿入部案内部材の正面
断面図である。

【図３】本発明の第１の実施例の内視鏡装置の湾曲部と
先端部本体部分の斜視図である。

【図４】本発明に用いられる曲がり検出用光ファイバー
の曲がり検出部の略示断面図である。

【図５】本発明に用いられる曲がり検出用光ファイバー
の曲がり検出部が屈曲した状態の略示断面図である。

【図６】本発明に用いられる曲がり検出用光ファイバー
の曲がり検出部が逆方向に屈曲した状態の略示断面図で
ある。

【図７】本発明に用いられる曲がり検出用光ファイバー
の特性のうち曲げ角度と光伝達量との関係を示す線図で
ある。

【図８】本発明の第１の実施例のコンピュータのソフト
ウェアの内容を略示するフロー図である。

【図９】本発明の第１の実施例のコンピュータのソフト
ウェアの内容を略示するフロー図である。

【図１０】本発明の第２の実施例の内視鏡装置の湾曲部
と先端部本体部分の斜視図である。

【図１１】本発明の第３の実施例の内視鏡装置の湾曲部
と先端部本体部分の斜視図である。

【図１２】本発明の第４の実施例の挿入部案内部材の正
面断面図である。

【符号の説明】

１ 挿入部可撓管 １ａ 湾曲部 ２０ 帯状部材 ２１ 曲がり検出用光ファイバー ２２ 曲がり検出部 ３０ 光信号入出力装置 ４０ コンピュータ ４２ スピーカ（警告手段） ５０ 挿入部案内部材（軸線方向移動検出手段） ６０ エンコーダ（軸線方向移動検出手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 炭山 和毅 東京都港区西新橋三丁目25番８号 学校法 人慈恵大学内 (72)発明者 川村 素子 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 (72)発明者 樽本 哲也 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 (72)発明者 橋山 俊之 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 (72)発明者 杉山 章 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H040 BA21 DA14 DA18 DA22 DA41 4C061 HH51 HH60 JJ11 JJ17

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】手元側からの遠隔操作によって屈曲する湾
   曲部が挿入部の先端近傍部分に設けられた内視鏡装置に
   おいて、 曲げられた角度の大きさに対応して光の伝達量が変化す
   る曲がり検出部が形成されたフレキシブルな曲がり検出
   用光ファイバーの上記曲がり検出部を上記湾曲部に配置
   して、 上記各曲がり検出用光ファイバーの光伝達量から上記湾
   曲部の屈曲状態を検出するための屈曲状態検出手段と、 上記挿入部が軸線方向に移動する状態を検出するための
   軸線方向移動検出手段と、 上記軸線方向移動検出手段により上記挿入部が体内から
   引き抜かれる方向に移動したことが検出された時に、上
   記湾曲部が所定以上に屈曲した状態であることが上記屈
   曲状態検出手段により検出されている場合に、警告を発
   する警告手段を設けたことを特徴とする内視鏡装置。
2. 【請求項２】上記軸線方向移動検出手段により上記挿入
   部が体内から引き抜かれる方向に移動したことが検出さ
   れた時に、上記湾曲部が所定以上に屈曲した状態である
   ことが上記屈曲状態検出手段により検出されている場合
   に、上記挿入部が体内から引き抜かれる方向に移動する
   のを規制する挿入部抜去規制手段が併設されている請求
   項１記載の内視鏡装置。