JP2006087519A - 内視鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】内視鏡の鉗子チャンネルを通じて、各カプセル状照明装置を一つ一つ体腔内壁に設置することができる内視鏡システムを、提供する。
【解決手段】
照明カプセル４０は、透明なチューブからなるパイプ状鉗子３０に収容される。このパイプ状鉗子３０の先端近傍における内部には、通常状態では照明カプセル４０の通過を阻止するが、一定以上の力が照明カプセル４０に加わった場合にはその通過を許容するストッパ３１が設けられている。そして、このパイプ状鉗子３０が内視鏡の鉗子チャンネルに挿通されることによって、このパイプ状鉗子３０の先端が体腔内に導入される。その状態で、各照明カプセル４０に対し後方から力が加えられると、各照明カプセル４０が波状的にパイプ状鉗子３０の先端から吐出される。
【選択図】図３

Description

本発明は、体腔内を観察するための内視鏡システムに関する。

内視鏡は、体腔内にその体腔内挿入部の先端を挿入して、この体腔内を観察するために用いられるものであるが、体腔内は当然の如く暗黒空間であるので、体腔内に照明光を導入して、被検物を観察に耐えうる程度に照明する必要がある。

そのため、従来の内視鏡は、その体腔内挿入部内部にライトガイドファイババンドルが引き通され、このライトガイドファイババンドルの基端に接続された照明装置から導入された照明光がその先端から射出され、体腔内挿入部先端に形成された照明窓を通して被検物に照射されるようになっている。
特開１０−２１６０８５号公報 特開１１−２１６１１１号公報

ところで、内視鏡の体腔内挿入部内には、ライトガイドファイババンドル若しくは発光素子に駆動電流を供給するケーブル以外にも様々な内蔵物が内蔵されている上、体腔内挿入部自体を柔軟に撓ませる程度の空間（体腔内挿入部の外筒が撓むに際して内蔵物が移動し得る空間）が確保されていなければならないので、体腔内挿入部の外径を細くするには、自ずから限界がある。体腔内挿入部内に内蔵されている内蔵物としては、例えば、イメージガイドファイババンドル（ファイバスコープの場合）、撮像素子及び信号ケーブル（電子内視鏡の場合）、送気送水チャンネル，湾曲操作のための牽引ワイヤー，鉗子類を体腔内挿入部先端まで送通させたり吸引を行うための鉗子チャンネル，等である。図１４は、このような従来の内視鏡（照明用に発光素子を埋め込んだもの）における体腔内挿入部１００の先端面のレイアウト例を示す概略図である。この図１４において、１０１，１０１は発光素子であり、１０２は鉗子チャンネルであり、１０３は対物光学系であり、１０４は送気送水チャンネルの出口としてのノズルである。

本発明は、内視鏡の体腔内挿入部からライトガイドファイババンドルや発光素子のような照明光学系を省略することを可能とし、もって、体腔内挿入部の径を細くするか、若しくは鉗子チャンネルの径を相対的に太くすることができる内視鏡システムの提供を、課題としている。

上記の課題を解決するために案出された本発明による内視鏡システムは、その先端に対物光学系を有するとともにその先端から基端にわたって中空の鉗子チャンネルが内蔵された可撓管からなる体腔内挿入部を備え、前記対物光学系によって形成された像を前記体腔内挿入部の基端側に伝送する内視鏡と、前記鉗子チャンネルの内径よりも小さい外径を有する中空のチューブからなるパイプ状鉗子と、前記パイプ状鉗子の内径よりも小さい外径を有する透明なカプセル内に発光素子とこの発光素子に駆動電流を供給するバッテリーとを内包してなる照明カプセルとからなる内視鏡システムであって、前記パイプ状鉗子の先端近傍における内部空間は他の部分より狭いことを、特徴とする。

このように構成された本発明の内視鏡システムによれば、内視鏡の体腔内挿入部を体腔内に挿入してその先端を被検物に対向させた場合に、被検物を照明するための照明光は、体腔内挿入部に内蔵された鉗子チャンネルに挿通されたパイプ状鉗子を通じて体腔内に導入された照明カプセルから、供給される。この際、パイプ状鉗子の基端から複数の照明カプセルを装填しただけでは、パイプ状鉗子の先端近傍における隙間が照明カプセルの外径よりも狭く制限されているので、照明カプセルがパイプ状鉗子の先端から脱落することはない。操作者は、このようなパイプ状鉗子を内視鏡の鉗子チャンネルに送通して、その先端を内視鏡の体腔内挿入部の先端から突出させる。この状態において、操作者がパイプ状鉗子内の各照明カプセルに対して先端方向への力を加えると、パイプ状鉗子の先端構造からの反作用を受けるが、この反作用に抗して照明カプセルに加わる力が高まっていくと、パイプ状鉗子の先端構造の形状が序々に変形していき、遂には、上記隙間が照明カプセルの外径と同径となり、照明カプセルの通過が可能となる。そして、照明カプセルがパイプ状鉗子の先端における内径が小さい箇所を通過してパイプ状鉗子の先端から吐出されると、この照明カプセルに掛かっていた力が一旦開放されるが、この力によって次の照明カプセルが先端方向に移動してパイプ状鉗子の先端構造に当たると、再度、パイプ状鉗子の先端構造の反作用に抗して力が高まってゆく。このようにして、各照明カプセルに掛かる力が高まる毎に、照明カプセルがパイプ状鉗子の先端から吐出されるのである。その結果、照明カプセルの吐出は断続的になるので、被検物に対して適正な照明レイアウトとなるように、各照明カプセルを配置することが可能となるのである。以上のように、本発明によれば、体腔内挿入部自体には照明光学系を備える必要はなくなるので、この体腔内挿入部の径をその照明光学系の分だけ細くすることか、その分だけ鉗子チャンネルを相対的に太くすることができる。

以上に説明したように、本発明の内視鏡システムによれば、内視鏡の体腔内挿入部からライトガイドファイババンドルや発光素子のような照明光学系を省略することを可能とし、もって、体腔内挿入部の径を細くすることができる。若しくは、鉗子チャンネルの径を相対的に太くすることができる。

以下、添付図面に基づいて、本発明を実施するための形態を、説明する。

実施形態１

図１は、本発明の第１の実施形態による内視鏡システムを構成する各装置を示す概略図である。この図１に示されるように、本実施形態による内視鏡システムは、内視鏡１０，画像処理プロセッサ２０，パイプ状鉗子３０及び多数の照明カプセル４０から、構成されている。

内視鏡１０は、通常の電子内視鏡からライトガイド光学系（ライトガイドファイババンドル及び配光レンズ）を除外したものであり、体腔内に挿入されるために細長く形成されている体腔内挿入部１０ａ，その体腔内挿入部１０ａの先端部分を湾曲操作するためのアングルノブ（図示略）や各種スイッチ１０ｃを有する操作部１０ｂ，操作部１０ｂと画像処理プロセッサ２０とを接続するためのユニバーサルケーブル１０ｅ，及び、このユニバーサルケーブル１０ｅの基端に接続されたコネクタ１０ｄを、備えている。

さらに、体腔内挿入部１０ａの先端面には、対物レンズ（対物光学系）１２が嵌め込まれた撮影窓が形成されている。そして、この体腔内挿入部１０ａの内部には、対物レンズ１２によって形成された被写体の像を撮影する撮像素子１３が、組み込まれている。

撮像素子１３を制御するための信号（同期信号，クロック信号等）を当該撮像素子１３に入力するとともに当該撮像素子１３から出力された画像信号を伝送するため多数の信号線から成るケーブル１８は、体腔内挿入部１０ａ，操作部１０ｂ及びユニバーサルケーブル１０ｅ内を引き通されてコネクタ１０ｄの基端面に植設された多数のピンからなる電気コネクタ（図示略）に導通されている。そして、この電気コネクタを通じて、画像処理プロセッサ装置２０に対して着脱自在に接続されているのである。

画像処理プロセッサ２０は、ケーブル１８を通じて送出した信号によって撮像素子１３を制御するとともに、当該撮像素子１３から出力された画像信号に対して画像処理を行って可視化する装置である。

また、体腔内挿入部１０ａ内には、その先端面にその先端が開口しているとともに操作部１０ｃの側面にその基端が開口している鉗子チャンネル１４が、引き通されている。なお、この鉗子チャネル１４の基端が開口している突起を、鉗子口１０ｆという。

各種の鉗子類が、この鉗子口１０ｆから鉗子チャンネル１４内に挿入され、その先端が内視鏡体腔内挿入部１０ａの先端面から突出された状態で、使用される。これら鉗子チャンネル１４に挿入される鉗子類の一つが、パイプ状鉗子３０である。このパイプ状鉗子３０は、塩化ビニルのような透明な素材から形成された中空のチューブであり、その外径が鉗子チャンネル１４の内径よりも若干小さいので、この鉗子チャンネル１４に挿入可能となっているとともに、それ自体に可撓性を有している。この鉗子チャンネル１４の先端近傍における内面には、図２に示すように、基端側から先端側に向けて当該内面から離れるように傾斜したスロープ状の発砲ウレタン製のストッパ３１が、取り付けられている。

このパイプ状鉗子３０は、照明カプセル４０を体腔内に導入するために用いられる。図３は、この照明カプセル４０の斜視図である。この図３に示されるように、この照明カプセル４０は、直列繋ぎされたバッテリー４１とこれに接続されて駆動電流を供給されるＬＥＤ（発光素子）４２とを透明なカプセル４３によって液密に内包した構造を、有している。なお、カプセル４３は、その外径がパイプ状鉗子３０の内径よりもやや小さい所謂葉巻型の形状を有している。そして、ＬＥＤ４２は、カプセル４３の中心軸に沿って、その一端側に向けて照明光を照射する。なお、内視鏡カプセル４０の外径は、ストッパ３１の内端とこれに対向するパイプ状鉗子３０の内面との間の隙間よりも大きい。

この照明カプセル４０は、一回の内視鏡観察のために多数使用される。即ち、図２に示すように、事前に、多数の照明カプセル４０が、夫々の照明光照射方向を前方に向けて、パイプ状鉗子３０の基端側開口からその内部に収容される。この際、最先端に位置する照明カプセル４０は、ストッパ３１の傾斜面に当接することによって、パイプ状鉗子３０の先端から脱落することを阻止されている。

このようにして準備されたパイプ状鉗子３０が、図４に示すように、内視鏡１０の鉗子口１０ｆから鉗子チャンネル１４内に挿入され、体腔内挿入部１０ａの先端から若干突出されると、このパイプ状鉗子３０の先端近傍に在る照明カプセル４０から射出された照明光が、体腔内挿入部１０ａの前方に照射される。その結果、体腔内挿入部１０ａの前方に存在する物体が照明され、対物レンズ１２及び撮像素子１３によって撮影されて画像処理プロセッサ２０によって可視化されるので、操作者は、可視化された映像を見ながら、内視鏡１０を操作することができる。なお、このとき照射される照明光の光量は、図５に示すように、体腔内挿入部１０ａの先端面からのパイプ状鉗子３０の突出量が多ければ多い程大きくなる。

そして、体腔内挿入部１０ａの先端が被検部に対抗すると、詳細な観察を行うために照明光の光量を増加すべく、操作者は、図１に示すように照明カプセル４０を被検部の周囲に配置する作業を、行う。

具体的には、操作者は、パイプ状鉗子３０の基端側から、このパイプ状鉗子３０内に争点されている照明カプセル群４０に対して、このパイプ状鉗子３０内に押し込む方向へ、力を加える。その結果、最前方の照明カプセル４０の先端面（球面）がストッパ３１の斜面に当接することになるが、この時にストッパ３１の斜面に加わる圧縮力は、当該斜面の法線方向であり、パイプ状鉗子３０の内面に近接する方向の成分を含んでいるので、ストッパ３１がパイプ状鉗子３０の内面に向かって押し潰されることになる。即ち、ストッパ３１の内端とこれに対向するパイプ状鉗子３０の内面との間の隙間が押し広げられることになる。そして、ストッパ３１からの反作用（弾発力）に抗して照明カプセル４０に加わる力（従って、ストッパ３１の斜面に掛かる圧縮力）が高まって行くと、遂には、ストッパ３１の内端とこれに対向するパイプ状鉗子３０の内面との間の隙間が照明カプセル４０の外径と同径となる。その結果、照明カプセル４０が、ストッパ３１との間に生じる摩擦を受けながらも、ストッパ３１を乗り越えてこれを通過して、パイプ状鉗子３０の先端から吐出される。この際、予めパイプ状鉗子３０の先端が体腔内壁上に位置していれば、パイプ状鉗子３０によって吐出された照明カプセル４０は、体腔内壁に付着する。そして、この照明カプセル４０は、被検部を照明するのである。

なお、照明カプセル４０がストッパ３１を乗り越えると、この照明カプセル４０に加わっていた力が開放されるととともに、ストッパ３１に生じていた反作用（弾発力）が開放され、ストッパ３１は元の形状に復元する。すると、次の照明カプセル４０に加わっていた力によってこの照明カプセル４０が押し出されるるが、形状復元したストッパ３１の傾斜面に当接することによって、パイプ状鉗子３０の先端から脱落することを阻止され、再度、この照明カプセルに加わる力が高まっていく。このように、各照明カプセル４０に加わる力（従って、ストッパ３１の斜面に掛かる圧縮力）がある程度高まる毎にこれら照明カプセル４０がストッパ３１を乗り越えるので、パイプ状鉗子３０の先端から照明カプセル４０が波状的に吐出されることになる。即ち、複数の照明カプセル４０が一挙に放出されることが防止されるのである。その結果、各照明カプセル４０を一つ々々体腔内壁上に付着させることが可能となる。

実施形態２

本発明の第２実施形態は、上述した第１実施形態と比較して、圧搾空気の圧力によってパイプ状鉗子から照明カプセル４０を押し出す点を特徴としている。

図６は、本第２実施形態に用いられるパイプ状鉗子５０を示す図である。この図６に示されるように、パイプ状鉗子５０の基端には、ゴム製の空気袋５１が気密に取り付けられており、この空気袋５１の内部空間がパイプ状鉗子５０の内部空間に連通している。他方、このパイプ状鉗子５０の先端内面には、最前方の照明カプセルの外面と気密に接することによってパイプ状鉗子５０内部空間を気密に保つ環状のストッパ５２が、接着されている。このストッパ５２は、ゴム製であり、図７に示すように、内方に突出する気密膜５２ａを有している。この気密膜５２ａの内径は、自然状態においては照明カプセル４０の外径よりも小さいが、図８に示すように、照明カプセル４０に押し広げられる（押圧されることによって変形される）ことにより、照明カプセル４０の外径と同径となるまで拡大し得る。

本実施形態のパイプ状鉗子５０を用いる場合には、操作者は、図６に示すように最前方の照明カプセル４０をストッパ５２に押し込んだ状態で、パイプ状鉗子５０の先端を体腔内壁に接近させる。この状態で、操作者が空気袋５１を押すと、この空気袋５１内に存在していた空気がパイプ状鉗子５０内に押し込まれるので、このパイプ状鉗子５０の内部空間の気圧が上昇して、最前方の照明カプセル４０を内側から押し出す圧力として作用する。その結果、最前方の照明カプセル４０が、ストッパ５２の気密膜５２ａとの摩擦力に抗して徐々に押し出され、遂にはこのストッパ５２を抜け出し、パイプ状鉗子５０内の空気が膨張する力によってパイプ状鉗子５０の先端から吐出される。この瞬間、パイプ状鉗子５０内の気圧は低下するが、その先端へ抜ける空気の力によって次の照明カプセル４０が前方に移動してストッパ５２に接触すると、再度、パイプ状鉗子５０内部の空間が密閉されるので、その気圧が再上昇する。このように、各パイプ状鉗子５０内の気圧が上昇する毎に各照明カプセル４０がストッパ５２を抜け出すので、パイプ状鉗子５０の先端から照明カプセル４０が波状的に吐出されることになる。

本実施形態におけるその他の構成及び作用は、上述した第１実施形態のものと全く同じなので、その説明を省略する。

実施形態３

本発明の第３実施形態は、上述した第２実施形態と比較して、パイプ状鉗子の基端を二股に分岐させ、一方の分岐から照明カプセル４０を装填できるようにし、他方の分岐に空気袋５１を接続したことを、特徴とする。

図９は、第３実施形態によるパイプ状鉗子６０を示す図である。この図９に示すように、パイプ状鉗子６０の先端には、上述した第２実施形態のものと全く同じストッパ５２が装着されている。また、このパイプ状鉗子６０の基端は、二股に分岐され、一方の分岐（以下「第１分岐」という）６０ｂの端は大気に開放しているが、他方の分岐（以下「第２分岐」という）６０ａの端には、第２実施形態のものと同じ空気袋５１が気密に取り付けられている。さらに、この分岐部分の内部には、選択的に何れか一方の分岐を気密に閉鎖する弁６１が設けられている。この弁６１は、自然状態においては、中立位置にある。

そして、図１０に示すように、操作者が第１分岐６０ｂの端部から照明カプセル４０を装填すると、この照明カプセル４０自体によって弁６１が第２分岐６０ａの側へ押しやられ、照明カプセル４１がストッパ５２に向けて案内される。

このようにして、パイプ状鉗子６０内に多数の照明カプセル４０が装填された状態で、操作者が空気袋５１を押すと、図１１に示すように、この空気袋５１から流れ出す空気の圧力によって弁６１が第１分岐６０ｂの側に押しやられ、この第１分岐６０ｂを気密に閉鎖する。以後、上述した第２実施形態の場合と同様にして、パイプ状鉗子６０の内部空間の気圧が上昇し、パイプ状鉗子６０の先端から照明カプセル４０が波状的に吐出されることになる。

本実施形態におけるその他の構成及び作用は、上述した第２実施形態のものと全く同じなので、その説明を省略する。

実施形態４

本発明の第４実施形態は、上述した第３実施形態と比較して、パイプ状鉗子から弁６１を排除したことを特徴とする。

図１２は、第４実施形態によるパイプ状鉗子７０を示す図である。この図１２に示すように、パイプ状鉗子７０の先端には、上述した第２実施形態のものと全く同じストッパ５２が装着されている。また、このパイプ状鉗子７０の基端は、二股に分岐され、一方の分岐（以下「第１分岐」という）７０ｂの内径は照明カプセル４０の外径よりも大きくなっているが、他方の分岐（以下「第２分岐」という）７０ａの内径は、照明カプセル４０の外径よりも小さくなっている。従って、第１分岐７０ｂの端部から照明カプセル４０を装填することは可能であるが、このようにして装填された照明カプセル４０が第２分岐７０ａ内に入り込むことがない。

第２分岐７０ａの端には、第２実施形態のものと同じ空気袋５１が気密に取り付けられているとともに、第１分岐７０ｂの端には、ゴム栓７１が気密且つ着脱自在に嵌められる。従って、第１分岐７０ｂの端にゴム栓７１を嵌めた状態で、操作者が空気袋５１を押すと、この空気袋５１から流れ出す空気は、第１分岐７０ｂから大気に放出されることなく、パイプ状鉗子７０内の気圧を上昇させる。この結果、上述した第２実施形態の場合と同様にして、パイプ状鉗子７０の先端から照明カプセル４０が波状的に吐出されることになる。

本実施形態におけるその他の構成及び作用は、上述した第３実施形態のものと全く同じなので、その説明を省略する。

実施形態５

本発明の第５実施形態は、上述した第３実施形態と比較して、空気袋５１の代わりに電動ポンプを用いたことを特徴とする。

図１３は、第５実施形態によるパイプ状鉗子８０を示す図である。この図１３に示すように、パイプ状鉗子８０の先端には、上述した第２実施形態のものと全く同じストッパ５２が装着されている。また、このパイプ状鉗子８０の基端は、二股に分岐され、一方の分岐（以下「第１分岐」という）８０ｂの端は大気に開放しているが、他方の分岐（以下「第２分岐」という）８０ａの端には、電動ポンプ８１が気密に取り付けられている。この電動ポンプ８１は、フットスイッチ８２がＯＮされている間のみ作動して、圧搾空気を第１分岐８０ａ内に送り込む。さらに、パイプ状鉗子８０の分岐部分の内部には、選択的に何れか一方の分岐を気密に閉鎖する弁６１が設けられている。この弁６１は、自然状態においては、中立位置にある。

そして、操作者が第１分岐８０ｂの端部から照明カプセル４０を装填すると、この照明カプセル４０自体によって弁６１が第２分岐８０ａの側へ押しやられ、照明カプセル４０がストッパ５２に向けて案内される。

このようにして、パイプ状鉗子８０内に多数の照明カプセル４０が装填された状態で、操作者がフットスイッチ８２をＯＮすると、この電動ポンプ８１が作動して、圧搾空気を第１分岐８０ａに送り込む。このようにして送り込まれた圧搾空気の圧力によって弁６１が第１分岐８０ａの側に押しやられ、この第１分岐８０ｂを気密に閉鎖する。以後、上述した第２実施形態の場合と同様にして、パイプ状鉗子８０の内部空間の気圧が上昇し、パイプ状鉗子８０の先端から照明カプセル４０が波状的に吐出されることになる。

本実施形態におけるその他の構成及び作用は、上述した第２実施形態のものと全く同じなので、その説明を省略する。

第１実施形態による内視鏡システムの構成を示すシステム構成図 第１実施形態によるパイプ状鉗子の縦断面図 本発明の実施形態に用いられる照明カプセルの斜視図 内視鏡システムの使用状態の説明図 内視鏡システムの使用状態の説明図 第２実施形態によるパイプ状鉗子の縦断面図 ストッパの正面図 照明カプセル通過時におけるストッパの正面図 第３実施形態によるパイプ状鉗子の縦断面図 照明カプセル装填時における弁の状態を示す概略図 空気送出時における弁の状態を示す概略図 第４実施形態によるパイプ状鉗子の縦断面図 第５実施形態によるパイプ状鉗子の縦断面図 従来の内視鏡における体腔内挿入部の先端面のレイアウトを示す正面図

符号の説明

１０ 内視鏡
１２ 対物光学系
１３ 撮像素子
１４ 鉗子チャンネル
２０ 画像処理プロセッサ
３０ パイプ状鉗子
４０ 照明カプセル
４１ バッテリ
４２ ＬＥＤ
４３ カプセル
５０ パイプ状鉗子
５１ 空気袋
５２ ストッパ
６０ パイプ状鉗子
６１ 弁
７０ パイプ状鉗子
５１ 栓
８０ パイプ状鉗子
８１ 電動ポンプ

Claims (6)

1. その先端に対物光学系を有するとともにその先端から基端にわたって中空の鉗子チャンネルが内蔵された可撓管からなる体腔内挿入部を備え、前記対物光学系によって形成された像を前記体腔内挿入部の基端側に伝送する内視鏡と、
   前記鉗子チャンネルの内径よりも小さい外径を有する中空のチューブからなるパイプ状鉗子と、
   前記パイプ状鉗子の内径よりも小さい外径を有する透明なカプセル内に発光素子とこの発光素子に駆動電流を供給するバッテリーとを内包してなる照明カプセルとからなる内視鏡システムであって、
   前記パイプ状鉗子の先端近傍における内部空間は他の部分より狭い
   ことを特徴とする内視鏡システム。
2. 前記パイプ状鉗子の先端近傍における内面には、通常状態においては前記パイプ状鉗子の内部に形成される隙間を前記照明カプセルの外径よりも小さく制限するが、前記照明カプセルに前記先端方向への力が加わった状態においてはこの照明カプセル自体によって押圧されることによって前記隙間が前記照明カプセルの外径と同径になるまで変形するストッパが、固着されている
   ことを特徴とする請求項１記載の内視鏡システム。
3. 前記パイプ状鉗子は、透明なチューブからなる
   ことを特徴とする請求項１記載の内視鏡システム。
4. 前記パイプ状鉗子の基端には、このパイプ状鉗子内部に空気を送り込んでその気圧を上昇させることによって前記照明カプセルに対して前記力を加える送気装置が、取り付けられている
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の内視鏡システム。
5. 前記パイプ状鉗子の基端近傍は二股に分岐しており、一方の分岐に前記送気装置が取り付けられており、この送気装置が空気を送り込んだときに他方の分岐を内部から閉鎖する弁が設けられている
   ことを特徴とする請求項４記載の内視鏡システム。
6. 前記パイプ状鉗子の基端近傍は二股に分岐しており、一方の分岐に前記送気装置が取り付けられており、他方の分岐には着脱自在に栓が取り付けられている
   ことを特徴とする請求項４記載の内視鏡システム。