JP2005177134A - 内視鏡装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】湾曲部を有する先端部に撮像手段を備え基端部を装置本体に接続して使用される細長の挿入部2と、LED照明及び観察用の光学レンズ群を備え挿入部2の先端に着脱可能なアダプタ20とを具備してなる内視鏡装置において、アダプタ20と先端部本体2aとの間に別体のセンサ基板40を交換可能に設けた。
【選択図】図2
Description
また、細長で長尺の挿入部を備えている内視鏡装置においては、挿入部の先端部に着脱自在とした撮像アダプタを設け、同アダプタ内にCMOSセンサ等の撮像素子や加速度センサを備えた基板を配設したものが開示されている。この場合の加速度センサは、重力方向を検出するために設けられているものである(たとえば特許文献2参照)。
このように、挿入部の先端には、採用する照明の種類や湾曲部の方式等に応じて、温度や圧力等所望の情報を検出できる各種センサを適宜設置する必要がある。
また、多種類のアダプタを容易かつ正確に識別し、必要なものを選択使用することが困難になるという問題も生じてくる。
本発明の内視鏡装置は、湾曲部を有する先端部に撮像手段を備え基端部を装置本体に接続して使用される細長の挿入部と、照明手段及び観察用の光学レンズ群を備え前記挿入部の先端に着脱可能なアダプタとを具備してなる内視鏡装置において、前記アダプタと前記先端部との間、または前記アダプタの先端面に、別体のセンサ手段を交換可能に設けたことを特徴とするものである。
換言すれば、観察対象や湾曲部の湾曲操作方式に応じて異なる光学レンズ群やセンサ類を必要とする内視鏡装置において、アダプタ及びセンサ手段のような部品の共用化が可能になるので、保管場所確保や携帯性の問題を改善できるようになり、かつコストダウンも可能になる。
<第1の実施形態>
最初に、本発明の第1の実施形態を図1ないし図3に基づいて説明する。
図1は、本実施形態に係る内視鏡装置の全体構成例を示す外観斜視図である。この内視鏡装置1は、細長で長尺の挿入部2と、この挿入部2の基端部2dを接続する内視鏡装置1の本体(以下、「内視鏡本体」と呼ぶ)3とを主な構成要素としている。
内視鏡本体3は、略直方体の箱形に形成されて開閉蓋3aを備えた筐体内に、図示しない電源(バッテリ)、各種機器類及び制御部などを設置したものである。内視鏡本体3の上面には、挿入部用凹部4と、操作部用凹部5とが形成されている。一方の挿入部用凹部4は、取り外した挿入部2を折曲した状態として収納するための空間部である。また、操作部用凹部5は、取り外した操作部6及びケーブル6aを折曲した状態として収納するための空間部である。
アダプタ20は、図3に示すように、たとえば先端面中央部に観察窓21が設けられ、この観察窓21の周囲には複数のLED照明(照明手段)22が配置されている。このLED照明22は、内視鏡本体3内に設置された電源(不図示)から電線22aを介して電力の供給を受けるようになっている。この電線22aは、一端がLED照明22と電気的に接続されるとともに、他端が導電体よりなるスルーホール状の電極23と電気的に接続されている。なお、電線22a及び電極23は、筒状とした絶縁部材24の内部に配設されている。
アダプタ20の外周後方には、挿入部2の先端部本体2aに固定するためのスリーブ26が取り付けられている。スリーブ26の内周面には、軸方向において異なる位置に、2箇所の内ネジ部26a,26bが設けられている。一方の内ネジ部26aはスリーブ26の後端部に位置し、他方の内ネジ部26bは内ネジ部26aから所定の間隔を設けた先端部側に位置している。この場合、後端部側の内ネジ部26aは、挿入部2からアダプタ20を分離させるとき、先端部本体2a側の外ネジ部35に係止されてアダプタ2の脱落防止手段として機能する。また、先端部側の内ネジ部26bは、先端部本体2a側の外ネジジ部35と螺合し、アダプタ20を先端部本体2aに取り付けた結合状態を保持するものである。
凸状電極32は、上述したLED照明22及び後述するセンサ基板40のセンサ等電気機器に内視鏡本体3から電源の供給を行うためのものであり、図示の例では、先端部を除く周囲に絶縁部材34が配設された凸状の電極を採用している。
また、圧力ポート33は、後述する湾曲部2bを構成する流体アクチュエータFAに供給される流体圧力の検出用として設けられたものであり、凸状の圧力センサ接続口43aを挿入可能な形状とされる。4つの圧力ポート33は、湾曲部2bを上下左右の4方向へ湾曲操作可能とする場合に必要となるが、たとえば2方向の湾曲操作を行う場合は2つでよい。
なお、図3(a)に示す結合状態でアダプタ20の内部及びセンサ基板40の密封状態を維持するため、Oリング36が使用されている。
図示のセンサ基板40は、先端面30との対向面側に一対の電極42と、4つの圧力センサ43と、加速度センサ44と、温度センサ45とを備え、反対側の面にLED照明22と同数の凸状電極46を備えているが、必ずしも全てのセンサを備える必要はなく、必要に応じて1または複数を適宜選択して設けてもよい。なお、一対の電極42は、基板41内に形成される導体パターンにより、各凸状電極46と電気的に接続されている。
従って、LED照明22は、内視鏡本体3内の電源から電線32a、凸状電極32、電極42、凸状電極46、電極23及び電線23aを介して電源供給を受けることが可能となる。
圧力センサ43は、たとえば湾曲部2bを構成する流体アクチュエータFAに供給される作動流体(たとえば窒素ガス等)の流体圧力を検出し、その検出値を湾曲操作のフィードバック制御に使用することができる。湾曲部2b内の流体アクチュエータFAは、図4に示すように、先端硬質部とも呼ばれる先端部本体2aに連結された前口金37aと可撓管部2cに連結される後口金37bとの間に設けられている。
この流体アクチュエータFAは、両端部側で前口金37a及び後口金37bを挟持するようにして連結された外コイル管50及び外チューブ51の内部に内チューブ52及び内コイル管53を挿入し、内チューブ52と外チューブ51との間にマルチルーメンチューブ54を配置した構成とされる。
上述した外コイル管50及び内コイル管53は、容易に湾曲するたとえばステンレス製の管状部材であり、また、外チューブ51及び内チューブ52は、マルチルーメンチューブ54が外コイル管50及び内コイル管53の線間に挟まれて破損することを防止するたとえばフッ素製の薄肉チューブである。なお、図中の符号57は固定用の巻糸である。
なお、流体アクチュエータFAは、作動流体の供給を受けて膨張したマルチルーメンチューブ54側が伸びて湾曲するので、実質的には湾曲させたい方向と反対側(180度の方向)のマルチルーメンチューブ54に作動流体を供給して膨張させればよい。
また、このようにリアルタイムで検出値を送信してフィードバック制御を行う他にも、たとえば図2に示すように、センサ基板40に適当な記憶媒体(記憶手段)のメモリMを設けておき、手元の操作により必要時に検出値を記憶したり、連続または所定の間隔で検出値を記憶したり、あるいは、所定の時刻に検出値を記憶するようにしてもよい。
また、予め定めた正常な検出値の場合は記憶せず、閾値を越えた異常値を検出した場合に自動的に検出するようにしてもよい。この場合、GPS機能を有するICチップを併設して位置とともに記憶するのが好ましく、さらに、破損による異常の場合には、必要に応じて救助信号を出力できるようにしてもよい。
また、温度センサ45の検出値は、たとえばLED照明22の温度管理に利用することもできる。
この他にも、たとえばセンサ基板40に湿度センサを設置して作動流体の水分を監視すれば、水分を多く含んだ作動流体により発生するおそれのある流体アクチュエータFAの動作不良を防止することができる。
この第1変形例では、アダプタ20Aの内周面にガイド用の凸部27を軸方向に設け、かつ、センサ基板40Aの外周部に凸部27の断面形状と略同じ形状の切欠部47を設けてある。このようにすれば、センサ基板40Aを押し込んでアダプタ20A内に挿入する際には、位置合わせにより切欠部47がガイドとなる凸部27に導かれて進むので、センサ基板40A側の凸状電極46を電極23にスムーズに導いて挿入することができる。すなわち、アダプタ20Aと組み合わせて取り付けるセンサ基板40Aの位置決めを行い、容易かつ確実に挿入してスムーズに組み合わせることが可能になる。
この第2変形例では、センサ基板40Bに識別信号出力手段としてICチップ48を取り付けてある。このICチップ48は、センサ基板40Bの種別毎に異なるID信号の情報を出力するものであり、この個別信号を読み取るスキャナ等の判定手段を使用することにより、外観が似通っている多種類のセンサ基板40Bを容易かつ正確に識別することが可能になる。
すなわち、種別に応じて異なるICチップ48の個別信号をスキャナ等の判定手段で読み取って種別を判断できるように構成した、センサ基板40の識別手段を備えたものとなる。
続いて、本発明の第2の実施形態を図7に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この実施形態では、センサ基板40Cがアダプタ20Bの先端面に着脱自在の構成とされる。図示のセンサ基板40Cには、挿入方向の前面側に、たとえば圧力センサ43及びメモリMと、一対のLED照明22とが設けられている。また、センサ基板40Cのアダプタ20Bと対向する面には、アダプタ20B側の電極23′に挿入して電気的に接続される凸状電極46′が設けられている。
なお、検出手段が加速度センサの場合には、センサの取付位置が変わっても実質的な検出項目に変化はなく、上述した実施形態と同様の検出を行うことができる。
続いて、本発明の第3の実施形態を図8に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この実施形態の内視鏡装置1Aでは、図1に示した情報検出部10の位置にアダプタ収納部13が設けられたものである。このアダプタ収納部13は、異なる複数のアダプタ20をシリーズ化して集めたアダプタセット14を収納するためのスペースである。アダプタセット14は、複数個(図示の例では6個)の凹部15aを設けた収納トレイ15を複数段(図示の例では3段)重ねた状態にして、アダプタ収納部13内にきちんと収納できるようになっている。なお、各凹部15aについては、アダプタ20とセンサ基板40とを組み合わせた状態で収納してもよいし、あるいは、アダプタ20及びセンサ基板40の形状に合わせた専用の収納用凹部を設け、別々に収納できるようにしてもよい。
このような構成とすれば、多種多様なアダプタ20及びセンサ基板40を内視鏡本体3に効率よく収納し、開閉蓋3aを閉じた状態として容易に搬送することができる。また、挿入部2、操作部6及びスキャナ16を含めて内視鏡本体3に収納できるので、保管場所の確保が容易になり、しかも優れた携帯性を有するものとなる。
続いて、本発明の第4の実施形態を図9に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この実施形態では、挿入部2の湾曲部2bについて、流体アクチュエータFAに代えて操作部(ジョイスティック)17の操作によりワイヤ18をスライド移動させて湾曲操作するワイヤ操作方式を採用している。
この場合、操作部17の操作に応じて、湾曲部2bを湾曲させたい方向の操作を行う1本のワイヤ18のみがプーリ19との接触抵抗を増すように移動し、残る3本は逆方向に移動する。このため、接触抵抗を増した1本のワイヤ18は、電動モータの駆動力を受けて矢印61の方向に回転するプーリ19に巻き取られるようにして、図中に矢印62で示す方向に引かれる。このため、このワイヤ18が湾曲部2bを引っ張り、結果的に湾曲部2bを所望の方向に湾曲させることができる。
また、モニタ画面9はヒンジ9aを介して可倒とされ、収納時や搬送時のコンパクト化をはかっている。
なお、図中の符号7′は挿入部2の基端部2dを連結する挿入部コネクタ、64は内視鏡本体3A側の電源ケーブル接続端子、65は内視鏡本体3A側のフレキシブルシャフト接続部、66はモニタ画面9の電源ケーブル、67はモニタ画面の画像信号ケーブル、68は内視鏡装置1Bのメインスイッチ、69は肩掛け用のベルトである。
続いて、本発明の第5の実施形態を図10に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この実施形態では、センサ基板40のメモリMに記憶された検出結果を読み出して解析するための手段として、別体の解析基板70及び解析装置72を設けてある。この解析基板70は、センサ基板40の装着部71を備えており、同装着部71には、たとえばスキャナ等のセンサ情報検出手段が設けられている。
このようなメモリMの検出結果の解析により、挿入部2を使用していた状況(温度や圧力等の観察環境)が分かる。また、まんがいち挿入部2が破損した場合には、検出結果の解析により、その原因を究明する手がかりを得ることができる。
また、センサ基板40を着脱可能なため、検出結果を解析する作業と同時に、センサ基板40を交換することで挿入部2による観察を継続することもできる。
また、同じ場所を再検査する場合には、過去の検出結果と比較しながら観察作業を進めることも可能になる。
続いて、本発明の第6の実施形態を図11に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この実施形態では、湾曲部2bの湾曲操作系統にゴムチューブ状のゴム人工筋80を採用している。このゴム人工筋80は、図9(b)に示したワイヤ18の一部に使用されており、空気等の圧力流体を供給して膨張させると、長手方向に縮む性質を有している。図示の例では、プーリ19と操作部17′との間の湾曲操作系統に、上下左右の湾曲操作を行う4本のゴム人工筋80が使用されている。このゴム人工筋80は、それぞれの下端部がプーリ19に弛緩状態に巻き回されたワイヤ18と連結され、それぞれの上端部側は、流体流路を介して流体圧力供給用の接続口82に連結されている。なお、図中の符号7″は、内視鏡本体3B側の挿入部コネクタである。
この変形例においては、ボンベ12から流体圧力を操作部17″に直接供給し、同操作部17″でゴム人工筋80まで流体圧力を供給する系統を選択操作できるように構成されている。すなわち、内視鏡本体3Cから操作部17″まで4系統の外部流体流路83を連結し、操作部17″の操作により湾曲方向に対応したいずれか1つのゴム人工筋80にのみ流体圧力が供給されるように、たとえば対応する1つのピンチバルブ84のみを開くように操作される。
2 挿入部
2a 先端部本体
2b 湾曲部
2c 可撓管部
2d 基端部
2e アシスト部
3,3A〜C 内視鏡本体
6 操作部
7,7′,7″ 挿入部コネクタ
8 操作部コネクタ
9 モニタ画面
10 情報検出部(センサ情報検出手段)
12 ボンベ(流体圧力貯蔵手段)
13 アダプタ収納部
14 アダプタセット
16 スキャナ(センサ情報検出手段)
17,17′,17″ 操作部(ジョイスティック)
18 ワイヤ
19 プーリ
19a モータコネクタ
20,20A〜B アダプタ
21 観察窓
22 LED照明(照明手段)
23,23′ 電極
25 光学レンズ群
26 スリーブ
27 凸部
30 先端面
31 CCD(撮像手段)
32 電極
33 圧力ポート
34 絶縁部材
38 接続管
40,40A〜40C センサ基板
41 基板
42 電極
43 圧力センサ(検出手段)
43a 圧力センサ接続口
44 加速度センサ(検出手段)
45 温度センサ(検出手段)
46,46′ 凸状電極(検出手段)
47 切欠部
48 ICチップ(識別信号検出手段)
50 外コイル管
51 外チューブ
52 内チューブ
53 内コイル管
54 マルチルーメンチューブ
55 作動流体供給管
56 接続チューブ
70 解析基板
71 装着部
72 解析装置
80 ゴム人工筋
M メモリ(記憶手段)
FA 流体アクチュエータ
Claims (6)
- 湾曲部を有する先端部に撮像手段を備え基端部を装置本体に接続して使用される細長の挿入部と、照明手段及び観察用の光学レンズ群を備え前記挿入部の先端に着脱可能なアダプタとを具備してなる内視鏡装置において、
前記アダプタと前記先端部との間、または前記アダプタの先端面に、別体のセンサ手段を交換可能に設けたことを特徴とする内視鏡装置。 - 前記センサ手段は、1または複数種類の検出手段と、電気的な接続手段とを具備して構成されることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
- 前記湾曲部が流体アクチュエータにより湾曲操作され、かつ、前記センサ手段が前記アダプタと前記先端部との間に設けられている場合、前記検出手段は、前記流体アクチュエータの制御に使用する流体圧力検出用の圧力センサを備えていることを特徴とする請求項2に記載の内視鏡装置。
- 前記センサ手段は、前記検出手段の検出値を保存する記憶手段を備えていることを特徴とする請求項2または3に記載の内視鏡装置。
- 前記記憶手段に保存した検出値の情報を読み取るセンサ情報検出手段を備えていることを特徴とする請求項4に記載の内視鏡装置。
- 前記アダプタ及び前記センサ手段に設けられてそれぞれの種別に応じて異なる個別信号を出力する識別信号出力手段と、前記個別信号を読み取って種別を判断する読み取り判定手段とを具備してなる識別手段を備えていることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の内視鏡装置。
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