JP2006095137A - 先端角度変更機構及び内視鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】 内視鏡として使用する場合、患者体内で角度の変更を行うこと自体はもちろん、患者体内で回転させてもその臓器を損傷させるおそれが小さく、施術の状況等に応じて交換する必要がなくなり、患者及び施術者に与える負担を小さくする。
【解決手段】 硬性管部と、硬性管部の先端において揺動可能に支持される管状の先端部本体と、硬性管部内を摺動可能に配置されるスライダ部と、一端部が先端部本体に回動可能に連結され、他端部がスライダ部に回動可能に連結された硬性棒状の案内部材と、を備え、スライダ部が硬性管部内を摺動することにより、先端部本体の硬性管部に対する角度を変更する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、管状部材の先端部分の角度を変更可能な先端角度変更機構及び、この機構を用いて挿入部又は先端硬性部の先端部分の角度を変更可能な内視鏡に関する。

従来、内視鏡などに用いられる少なくとも一部が可撓性（軟性）の管状部材においては、例えば、その内面に固定したワイヤを操作することによって管状部材を湾曲させ、これにより先端部分の角度を変更していた。

これに対して、全体が硬性材料の管状部材からなる硬性内視鏡では、上述の可撓性の管状部材のような湾曲操作を行うことができないため、予め先端部分の角度が異なる硬性内視鏡を複数用意して、必要に応じてそれらを選択して使用していた。
特開２００１−１２８９２９号公報

上述の軟性の管状部材では、先端部分の角度を変更すると全体としてＪ字形状となる。この管状部材を内視鏡、特に充実臓器用の内視鏡、として使用した場合では、患者体内でこの管状部材を屈曲させてＪ字形状とすると、その動作により組織を傷つけてしまうおそれがある。さらに、Ｊ字形状に屈曲させた状態で、内視鏡下手術において頻繁に行われる内視鏡の回転動作を行うと、組織を広範囲にわたって大きく損傷させるおそれがある。

一方、すべてが硬性材料からなる管状部材を内視鏡として使用した場合においては、施術中に先端部分の角度を変更したいときがある。また、選択した管状部材の先端部材の角度は、患者体内へ入れてみないと適切であるか否かを判別しづらいことが少なくない。さらに、術中には、様々な角度で観察を行いたいとの要請がある。以上の事情から、施術中に管状部材を出し入れする必要が生じる場合があり、この出し入れの操作は、患者には精神的及び肉体的な負担を強いるものであり、施術者には、手技を中断しなければならないこと、視野外で発生した事態（例えば出血）に対する迅速な対応が困難であること、及び、慎重な操作が必要な内視鏡の挿入動作を繰り返す必要があること、などの精神的及び肉体的な負担の大きなものであった。

上記課題を解決するために、本発明の先端角度変更機構においては、硬性管部と、硬性管部の先端において揺動可能に支持される管状の先端部本体と、硬性管部内を摺動可能に配置されるスライダ部と、一端部が先端部本体に回動可能に連結され、他端部がスライダ部に回動可能に連結された硬性棒状の案内部材と、を備え、スライダ部が硬性管部内を摺動することにより、先端部本体の硬性管部に対する角度を変更することを特徴としている。

本発明の別の態様の先端角度変更機構においては、所定の管状物を内部に挿通可能な硬性管部と、硬性管部の先端において揺動可能に支持され、所定の管状物を挿通させる貫通した挿通孔を有する管状の先端部本体と、硬性管部内を摺動可能に配置され、所定の管状物を内部に挿通させるスライダ部と、一端部が先端部本体に回動可能に連結され、他端部がスライダ部に回動可能に連結された硬性棒状の案内部材と、を備え、スライダ部が硬性管部内を摺動することにより、先端部本体の硬性管部に対する角度を変更することを特徴としている。

本発明の内視鏡は、所定の管状物を内部に挿通可能な先端硬性部を先端に備え、対象物の内部に挿入される挿入部を有し、先端硬性部には、先端硬性部の先端において揺動可能に支持され、所定の管状物を挿通させる貫通した挿通孔を有する管状の先端部本体と、先端硬性部内を摺動可能に配置され、所定の管状物を内部に挿通させるスライダ部と、一端部が先端部本体に回動可能に連結され、他端部がスライダ部に回動可能に連結された硬性棒状の案内部材と、を備え、スライダ部が先端硬性部内を摺動することにより、先端部本体の先端硬性部に対する角度を変更することを特徴としている。この内視鏡では、挿入部は可撓性材料から構成することができる。

また、本発明の別の態様の内視鏡においては、所定の管状物を内部に挿通可能であって、対象物の内部に挿入される硬性の挿入部を有し、挿入部には、挿入部の先端において揺動可能に支持され、所定の管状物を挿通させる貫通した挿通孔を有する管状の先端部本体と、挿入部内を摺動可能に配置され、所定の管状物を内部に挿通させるスライダ部と、一端部が先端部本体に回動可能に連結され、他端部がスライダ部に回動可能に連結された硬性棒状の案内部材と、を備え、スライダ部が挿入部内を摺動することにより、先端部本体の挿入部に対する角度を変更することを特徴としている。

上記スライダ部は、送りねじによって、直線移動することができる。

上記挿通孔は複数設けることができる。

上記先端部本体側から硬性管部内への気体及び液体の侵入を防ぐ侵入防止部材を備えることが好ましく、この侵入防止部材は、先端部本体の外周と硬性管部の外周とを覆う弾性部材であるとよい。

本発明によると、湾曲させることなく先端部分の角度を変えることができ，かつ，どの角度においても先端部本体が硬性管部よりもその径方向外側に出ることはないため、内視鏡として使用する場合、患者体内で角度の変更を行うこと自体はもちろん、患者体内を回転させてもその臓器を損傷させるおそれが小さい。さらに、先端角度を変更できるため、内視鏡として使用する場合には広い範囲を観察することができ、施術の状況等に応じて交換する必要がなくなり、患者及び施術者に与える負担を小さくすることができる。また，先端角度を任意の値に正確に設定することができるため，操作性が向上し，より高い安全性を確保できる。

さらに、ねじ送り機構によりスライダ部を保持するため、大きな保持力を得ることができる。よって、先端部本体を任意の角度で確実に保持することができるため、鉗子口に、硬性の管状物（例えば金属製の処置具）を挿通したとしても先端部本体の角度がずれることがなく、観察視野のずれやぶれがなく、高い安全性を確保することができる。また、先端部本体を任意の角度に設定することができることにより、必要な角度の数だけ用意しておく必要がないため、コストを低減することができる。

以下に、本発明の先端角度変更機構を硬性の挿入部を備える硬性内視鏡に適用した実施形態を参照しつつ詳しく説明する。本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、軟性（可撓性）材料からなる挿入部を備える軟性内視鏡の先端硬性部にも適用でき、さらに内視鏡以外の硬性の管状部材にも適用できる。

本実施形態に係る内視鏡は硬性の挿入部２０を備え、この挿入部２０には、管状の先端部本体３０と、スライダ部４０と、案内部材７０と、が配されており、スライダ部４０が挿入部２０内を摺動することにより、先端部本体３０の挿入部２０に対する角度を変更することができる。以下に、それぞれの構成要素及びその動作について詳細に説明する。

図１、図２に示すように、挿入部（硬性管部）２０は、一方の端部２１が操作部１０の側壁１１に固定された硬性の中空管状部材であって、内視鏡を用いた治療、施術において、対象物たる患者の体内に挿入される。挿入部２０の他方の端部２２には、挿入部２０の長手方向に延び、挿入部２０の径方向において対向する一対の支持部２３、２４が設けられている。支持部２３、２４には、挿入部２０の径方向に貫通する孔部２３ａ、２４ａが穿設されている。挿入部２０は、高周波メスなどの処置具、照明のための光ファイバケーブル、観察のためのＣＣＤに接続されるＣＣＤケーブルその他の管状物を内部に挿通可能であって、これらの管状物は、側壁１１に設けた孔部１１ａによって端部２１と連通する操作部１０の内部空間１２へ導かれる。なお、図１においては、内部空間１２内の構成を簡略化して示している。

先端部本体３０は、中実部材であって、その軸方向に貫通する３つの挿通孔３１ａ〜３１ｃを備えている。この挿通孔３１ａ〜３１ｃには管状物が挿入可能である。なお、挿通孔の数、形状及び配置は任意に設定することができる。また、先端部本体３０としては中空の部材を用いることもできる。

先端部本体３０には、例えば、図１〜図４に示すように、挿通孔３１ａには照明のための照明窓２５を、挿通孔３１ｂには観察のためのＣＣＤ（固体撮像素子）ユニット２７を、挿通孔３１ｃには処置具チャンネルチューブ２９を、それぞれ挿入固定することができる。照明窓２５は、先端部本体３０内に挿入されたライトガイドファイババンドル２６の先端に配置された拡散レンズ２５ａを備える。ライトガイドファイババンドル２６は被服チューブ２６ａにより被覆されたファイバ束からなる。ＣＣＤユニット２７は、先端部本体３０の先端側から順に、対物レンズ２７ａ、２７ｂ、対物レンズ２７ａ、２７ｂにより結像された画像をデジタル信号に変換するＣＣＤ２７ｃ、ＣＣＤ２７ｃの動作を制御する基板２７ｄを配置してなり、信号線２８ａを介してＣＣＤ信号ケーブル２８の先端に接続されている。処置具チャンネルチューブ２９には、高周波メスなどの処置具を挿通可能である。処置具チャンネルチューブ２９は、挿通孔３１ｃ内において先端部本体３０の径方向に広がるように設けた段部３１ｃ１に、先端を当接させることにより位置決めされる。ライトガイドファイババンドル２６及びＣＣＤ信号ケーブル２８は挿入部２０及び操作部１０に内挿され、操作部１０の後端に設けられた孔部１６から外部へ延出され、それぞれ光源装置（不図示）及び画像処理装置（不図示）に接続される。また、処置具チャンネルチューブ２９は、挿入部２０及び操作部１０に内挿され、操作部１０の後端に設けられた孔部１７にあらかじめ嵌入された中空管状の処置具挿入口金１７ａから外部へ延出され、外部で操作される。

先端部本体３０の外周３２には、先端部本体３０の径方向において対向する位置に、外方に突出する一対の凸部３５、３６が設けられている。この凸部３５、３６は、それぞれ孔部２３ａ，２４ａに対して回動可能に嵌合することができ、これにより、先端部本体３０は挿入部２０の先端において、孔部２３ａと孔部２４ａを結ぶ直線を軸にして揺動可能に支持される。さらに、先端部本体３０は、揺動してどの角度になっても硬性管部よりもその径方向外側に出ることはないるため、患者体内で角度の変更を行うこと自体はもちろん、患者体内を回転させてもその臓器を損傷させるおそれが小さい。

先端部本体３０の後端面３３からは、先端部本体３０を挿入部２０内に配置したときの上側部分において、挿入部２０の長手方向に平行に延びる長板状の突出部３８が形成されている。本実施形態では、図３に示すように、挿通孔３１ａ〜３１ｃは突出部３８との干渉を避けるように配置されているが、挿通孔の配置はその大きさ、形状、数に応じて任意に配置することができる。

スライダ部４０は、挿入部２０内を摺動可能に配置される中空の円筒状部材である。スライダ部４０は挿入部２０内で挿入部２０の長手方向に延び、挿入部２０内から孔部１１ａ内を通って操作部１０の内部まで延出している。スライダ部４０は、中空の円筒部材５３の内面５３ａに固定され、この円筒部材５３は、カム板形状の移動部材５４の板厚方向に穿設された円形孔部５４ａ内に、外周が固定されるとともに、側壁１１の内部空間１２側に固定されたベアリング５６内に挿通されて挿入部２０の長手方向の移動を案内される。移動部材５４には、円形孔部５４ａとは別の位置に、移動部材５４の板厚方向に貫通穿設されたねじ孔部５４ｂが設けられている。このねじ孔部５４ｂの内周にはねじ溝５４ｃが形成されている。

操作部１０には、挿入部２０の長手方向に平行に、側壁１１の反対側の側面１３から操作部１０の外部から内部空間１２へ向けて穿設された貫通孔１４と、この貫通孔１４の延長線上にあって内部空間１２から側壁１１へ向けて穿設した有底孔部１５と、が設けられている。貫通孔１４と有底孔部１５には送りねじ６５が挿通される。

この送りねじ６５は、貫通孔１４の内径より大きな外径を有する円柱状の操作部６５ａと、操作部６５ａから同心上に延び、貫通孔１４の内径と略同一の外径を有する大径軸部６５ｄと、大径軸部６５ｄから同心上に延び、有底孔部１５の内径より大きな外径を有する小径軸部６５ｂと、小径軸部６５ｂから同心上に延び、有底孔部１５に挿通可能な外径を有する先端部６５ｃと、を備える。この送りねじ６５は、操作部６５ａを回転操作することにより、大径軸部６５ｄ、小径軸部６５ｂ、及び先端部６５ｃが一体となって同一の軸を中心に回転する。

大径軸部６５ｄは少なくとも一部が貫通孔１４内に挿通され、内部空間１２内に露出した部分には径方向内方へ凹設された段部６５ｄ１が形成されている。この段部６５ｄ１は、内部空間１２内に固定された押さえ板１８の略中央に穿設された孔部１８ａ内に嵌入され、これにより送りねじ６５はその軸方向の移動を規制される。

小径軸部６５ｂの一部には、ねじ溝６５ｂ１が形成されている。このねじ溝６５ｂ１は、内部空間１２においてねじ溝５４ｃと螺合しており、操作部６５ａを回転させると、移動部材５４及び円筒部材５３は一体となって挿入部２０の長手方向に直進移動し、これに伴ってスライダ部４０も挿入部２０内を直進移動する。

内部空間１２内には、挿入部２０の長手方向における移動部材５４の移動範囲をねじ溝６５ｂ１が設けられた範囲以内とすべく移動規制部材１９ａ、１９ｂが固定されている。移動部材５４が操作部１０の後方側（図１で右側）へ移動したときは移動規制部材１９ａに当接することにより、操作部１０の前方側（図１で左側）に移動したときは移動規制部材１９ｂに当接することにより、挿入部２０の長手方向における直進移動が制限される。

なお、円筒部材５３及び移動部材５４を直進移動させるためには、上述の送りねじに代えて、回転量（角度）を精密に制御できるステッピングモータを用いた機構も適用可能である。

外周４１には、その軸方向に沿って凹設された溝部４２が設けられている。この溝部４２の内面４３の前方（操作部１０から遠い側）端部には、硬性の長板部材である案内部材７０の端部７０ｂがビス７２により揺動可能に止められている。一方、案内部材７０の他方の端部７０ｃは、先端部本体３０の突出部３８の側面３８ａに、ビス７３により揺動可能に止められている。

上述の挿入部２０、先端部本体３０、スライダ部４０及び案内部材７０で、本発明の先端角度変更機構を構成している。

以上の構成においては、操作者が操作部６５ａを回転操作すると、ねじ溝６５ｂ１とねじ溝５４ｃとの螺合関係により、操作部６５ａの回転量及び回転方向に応じて、移動部材５４及び円筒部材５３が挿入部２０の長手方向に直進移動する。このとき、円筒部材５３に固定されたスライダ部４０は、挿入部２０の内壁と摺動しつつ直進移動する。

スライダ部４０をこのように直進移動させると、溝部４２に端部７０ｂが連結された案内部材７０にも挿入部２０の長手方向に沿った方向に移動するように力が加わる。これに対して、端部７０ｃが連結された先端部本体３０が、その凸部３５、３６が孔部２３ａ、２４ａに回動可能に嵌合されていることにより、先端部本体３０は直進移動はせずに凸部３５、３６を軸として回動する（図５）。この回動量及び回動方向は、操作部６５ａの回転量及び回転方向によって決まる。すなわち、先端部本体３０の初期姿勢を図５（ａ）に示すものであるとすると、操作部６５ａを、操作者側から見て時計方向（図２の矢印方向）に回転させることにより、移動部材５４は側面１３側へ直進移動してスライダ部４０は挿入部２０内をより内方に引き込まれる。これにより、図５（ｂ）に示すように、外周３８ａが挿入部２０内に引き込まれるように、先端部本体３０は孔部２３ａ、２４ａを中心に回動する。さらに操作部６５ａを時計方向に回転すると、図５（ｃ）に示すように、外周３８ａがさらに挿入部２０内に引き込まれるように、先端部本体３０は孔部２３ａ、２４ａを中心に回動する。

これに対して、操作部６５ａを反時計方向に回転させると、移動部材５４は側壁１１側へ直進移動してスライダ部４０は先端部本体３０に近づくように移動する。例えば図５（ｃ）に示す状態において操作部６５ａを反時計方向に回転させると、先端部本体３０の軸方向が挿入部２０の長手方向に近づくように、先端部本体３０は孔部２３ａ、２４ａを中心に回動して、図５（ｂ）に示す姿勢にもどる。さらに操作部６５ａを反時計方向に回転すると、先端部本体３０は、図５（ａ）に示す初期状態まで復帰する。

以上のようにして、操作部６５ａの回転量を調整して所定方向に回転させることにより、先端部本体３０の挿入部２０に対する角度を所望の値に正確に変更することができる。このため、内視鏡を用いた施術の操作性が向上し，より高い安全性を確保できる。

上記実施形態の変形例について説明する。
操作部６５ａの回転量及び回転方向に応じて挿入部２０内でスライダ部４０を直進移動させることにより、先端部本体３０の向く角度を変更するのであれば、案内部材７０の位置及びその数は任意とすることができる。

弾性材料からなるカバー（侵入防止部材）により、硬性内視鏡全体を覆うようにすると気体及び液体の侵入を防止することができるため好ましい。全体を覆うことができない場合でも、先端部本体３０の外周３２から挿入部２０にかけて覆うようにすると、先端部本体３０と挿入部２０との隙間からの気体及び液体の侵入を防止することができるため好ましい。さらに、このカバーで操作部１０も覆うようにすると、挿入部２０と操作部１０との隙間や、操作部の各部からの気体及び液体の侵入も防止することができるためさらに好ましい。このカバーは弾性を有しているため、先端部本体３０の揺動を妨げることがない。

本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。

本発明の実施形態に係る内視鏡の全体構成を示す一部断面図である。 本発明の実施形態に係る内視鏡のうち、先端角度変更機構の構成を示す斜視図である。 本実施例に係る先端部本体を後方側からみた平面図である。 本発明の実施形態に係る内視鏡の先端部本体内の配置例を示した図である。 本発明の実施形態に係る内視鏡において、先端部本体の挿入部に対する角度を変更したときの状態を示す一部断面図である。

符号の説明

１０ 操作部
２０ 挿入部（硬性管部）
３０ 先端部本体
３１ａ 挿通孔
３１ｂ 挿通孔
３１ｃ 挿通孔
４０ スライダ部
６５ 送りねじ
７０ 案内部材

Claims (9)

1. 硬性管部と、
   前記硬性管部の先端において揺動可能に支持される管状の先端部本体と、
   前記硬性管部内を摺動可能に配置されるスライダ部と、
   一端部が前記先端部本体に回動可能に連結され、他端部が前記スライダ部に回動可能に連結された硬性棒状の案内部材と、
   を備え、
   前記スライダ部が前記硬性管部内を摺動することにより、前記先端部本体の前記硬性管部に対する角度を変更することを特徴とする先端角度変更機構。
2. 所定の管状物を内部に挿通可能な硬性管部と、
   前記硬性管部の先端において揺動可能に支持され、前記所定の管状物を挿通させる貫通した挿通孔を有する管状の先端部本体と、
   前記硬性管部内を摺動可能に配置され、前記所定の管状物を内部に挿通させるスライダ部と、
   一端部が前記先端部本体に回動可能に連結され、他端部が前記スライダ部に回動可能に連結された硬性棒状の案内部材と、
   を備え、
   前記スライダ部が前記硬性管部内を摺動することにより、前記先端部本体の前記硬性管部に対する角度を変更することを特徴とする先端角度変更機構。
3. 前記スライダ部は、送りねじによって、前記硬性管部内を直線移動する請求項１又は請求項２記載の先端角度変更機構。
4. 前記挿通孔は複数設けられている請求項１から３のいずれか１項記載の先端角度変更機構。
5. 前記先端部本体側から前記硬性管部内への気体及び液体の侵入を防ぐ侵入防止部材を備える請求項１から４のいずれか１項記載の先端角度変更機構。
6. 前記侵入防止部材は、前記先端部本体の外周と前記硬性管部の外周とを覆う弾性部材である請求項５記載の先端角度変更機構。
7. 所定の管状物を内部に挿通可能な先端硬性部を先端に備え、対象物の内部に挿入される挿入部を有し、
   前記先端硬性部には、
   前記先端硬性部の先端において揺動可能に支持され、前記所定の管状物を挿通させる貫通した挿通孔を有する管状の先端部本体と、
   前記先端硬性部内を摺動可能に配置され、前記所定の管状物を内部に挿通させるスライダ部と、
   一端部が前記先端部本体に回動可能に連結され、他端部が前記スライダ部に回動可能に連結された硬性棒状の案内部材と、
   を備え、
   前記スライダ部が前記先端硬性部内を摺動することにより、前記先端部本体の前記先端硬性部に対する角度を変更することを特徴とする内視鏡。
8. 前記挿入部は可撓性材料からなる請求項７記載の内視鏡。
9. 所定の管状物を内部に挿通可能であって、対象物の内部に挿入される硬性の挿入部を有し、
   前記挿入部には、
   前記挿入部の先端において揺動可能に支持され、前記所定の管状物を挿通させる貫通した挿通孔を有する管状の先端部本体と、
   前記挿入部内を摺動可能に配置され、前記所定の管状物を内部に挿通させるスライダ部と、
   一端部が前記先端部本体に回動可能に連結され、他端部が前記スライダ部に回動可能に連結された硬性棒状の案内部材と、
   を備え、
   前記スライダ部が前記挿入部内を摺動することにより、前記先端部本体の前記挿入部に対する角度を変更することを特徴とする内視鏡。

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