JP2008100008A - 内視鏡の組立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】観察系が複数ある場合であっても、ケーブル類を容易に挿入管に通すことが可能な、内視鏡の製造方法を提供することである。
【解決手段】内視鏡の先端部に複数のケーブルを取り付け、シースに複数のケーブルを通し、シースを内視鏡の挿入管に通し、ケーブルが通されているシースを挿入管の基端側端部から引き抜いて、ケーブルを挿入管の基端側端部より露出させる構成として、上記課題を解決した。好ましくは、シースの円筒面外周は低摩擦に形成されている。これは、例えば、シースをポリテトラフルオロエチレン樹脂から形成することによって実現される。また、好ましくはシースは内視鏡の挿入管より長い。
【選択図】 図５

Description

本発明は内視鏡を組み立てる方法に関し、特に、内視鏡先端部から伸びる複数のケーブルを挿入管に挿通させる方法に関する。

近年、レンズやＣＣＤの小型化が進み、複数の観察系を備えた内視鏡が実現されている。例えば、内視鏡先端部の前方を観察するための通常観察系と先端部側方を観察する側視観察系とを備えたもの、或いは、特許文献１のように通常観察系と共焦点観察ユニットとを備えたものなどがある。
特開２００４−３４４２０１

このような、複数の観察系を備えた内視鏡においては、先端に内蔵された素子や制御回路等を制御するため、或いはこれら素子や制御回路からの出力を内視鏡基端側に送るための信号ケーブル、これらの回路や素子を駆動するための電源ケーブル、等が複数系統存在することになる。

一般に、これらの観察系を内視鏡に組み込むためには、まず内視鏡先端部に光学系や素子、制御回路等を組み付け、次いでケーブル類やライトガイドとしての光ファイババンドル、処置具挿通チャンネルや送気／送水／吸引チューブ等を内視鏡の挿入管に通す。このため、特許文献１に記載のもののように、複数系統の観察系を備えた内視鏡を組み立てる際は、多数のケーブルを挿入管に通さねばならない。細いケーブルを多数可撓管の中に通そうとすると、可撓管の中でケーブル同士が絡み合う、或いはケーブルの先端が可撓管の内壁に引っ掛かって可撓管の基端側端部までなかなか到達しない、といった問題が頻発していた。特に、内視鏡の挿入管は、可撓性と剛性とのバランスをとるために、ワイヤを編み上げて形成された管の外側にゴムの管を押し出し成形によって密着させて製造されているため、細い（すなわち腰の弱い）ケーブルが挿入管の内壁に引っ掛かりやすくなっている。また、内視鏡の先端部にはリング状の部材をリンクして蛇腹状に形成した湾曲操作部材が設けられており、この湾曲操作部材や、湾曲操作部材を湾曲操作するためのワイヤ及びこのワイヤをガイドするためのガイド部材にケーブルが引っ掛かりやすくなっていた。

この問題を回避するために、複数のケーブルを一本にまとめた多芯ケーブルを使用することが考えられる。この場合、多芯ケーブルに含まれる複数のケーブルどうしが密着することによって発生するノイズを防止するために、各ケーブルをシールドする必要があるが、観測系が複数ある場合にシールド線を使用すると、多芯ケーブルがきわめて太くなり、挿入管内に差し込むのが困難なものとなる。

以上説明した問題に鑑み、本発明は、観察系が複数ある場合であっても、ケーブル類を容易に挿入管に通すことが可能な、内視鏡の製造方法を提供することを目的とする。

上記の問題を解決するため、本発明の内視鏡の製造方法においては、内視鏡の先端部に複数のケーブルを取り付け、シースに複数のケーブルを通し、シースを内視鏡の挿入管に通し、シースを挿入管の基端側端部から引き抜いて、ケーブルを挿入管の基端側端部より露出させる。このように、本発明によれば、複数のケーブルを一旦シースでまとめた上で挿入管にケーブルを差し込むことになるため、ケーブルを容易に挿入管に通すことができる。挿入管にケーブルを通した後は、シースは挿入管から引き抜かれて取り外されるので、ケーブル同士は密着しない状態となり、個々のケーブルにシールドを施さなくてもケーブルに混入するノイズは充分許容範囲内に収まる。

好ましくは、シースの円筒面外周は低摩擦に形成されている。これは、例えば、シースをポリテトラフルオロエチレン樹脂から形成することによって実現される。

また、好ましくはシースは内視鏡の挿入管より長い。このような構成とすると、シースを挿入管に通した後に挿入管の基端側端部からシースが突出することになり、容易にシースを挿入管から引き抜くことができるようになる。

以上のように、本発明の組立方法によれば、観察系が複数ある内視鏡を組み立てる場合であっても、ケーブル類を容易に挿入管に通すことが可能となる。

以下、本発明の実施の形態に付き、図面を用いて詳細に説明する。図１は、本実施形態の共焦点内視鏡の全体図を示したものである。図１に示されるように共焦点内視鏡１は、先端部１０、湾曲部８０、可撓性の挿入管２０、操作部３０、第１基端側チューブ４２、第２基端側チューブ４４、通常観察用コネクタ部５２、及び共焦点観察用コネクタ部５４を備える。挿入管２０、第１基端側チューブ４２及び第２基端側チューブ４４は、操作部３０から伸びるように形成されている。通常観察用コネクタ部５２及び共焦点観察用コネクタ部５４は、それぞれ第１基端側チューブ４２及び第２基端側チューブ４４の先端に設けられている。また、湾曲部８０は挿入管２０の先端に連結されるようになっており、また、先端部１０は湾曲部８０の先端に取り付けられる。換言すれば、先端部１０は湾曲部８０を介して挿入管２０に取り付けられる。

先端部１０及び湾曲部８０を、湾曲部８０の軸を含む平面で切断した断面図を図２に示す。図２に示されるように、先端部１０には、対物光学系によって結像された像を観察するための通常観察ユニット１２と、共焦点観察を行うための共焦点観察ユニット１４とが内蔵されている。

通常観察ユニット１２は、対物光学系１２ａと、この対物光学系による体腔表面４００の像を映像信号に変換するための撮像部１２ｂとを有する。撮像部１２ｂは、像の光電変換を行う固体撮像素子（ＣＣＤ等）と、この固体撮像素子の出力から映像信号を得るための処理回路（バッファや差動増幅回路など）等から構成されている。固体撮像素子を駆動するための駆動パルスを固体撮像素子に送るための信号ケーブル、映像信号を内視鏡基端側に送るための信号ケーブル、及び処理回路を駆動するための電源ケーブルなどは、一本の多芯ケーブル６２にまとめられ、内視鏡基端部に向かって伸びている。多芯ケーブル６２は、湾曲部８０及び挿入管２０の管内を通って操作部３０（図１）の内部に達し、さらに第１基端側チューブ４２の内部を通って通常観察用コネクタ５２に達する。

共焦点内視鏡１は、通常観察用コネクタ５２を介して通常観察用プロセッサ２１０に接続されている。通常観察用プロセッサ２１０は、通常観察ユニット１２が生成した映像信号を処理してモニタ３１０に映像として表示されるための装置である。これによって、共焦点内視鏡１の術者は、モニタ３１０に表示された体腔表面の映像を観察することができる。

また、通常観察用プロセッサ２１０は、体腔表面を照明するための照明光を生成する光源装置としての機能を有する。共焦点内視鏡１の第１基端側チューブ４２、操作部３０、および挿入管２０の内部にはライトガイド７０が挿通されており、その基端側端面７２は通常観察用コネクタ５２から突出している。従って通常観察用コネクタ５２を通常観察用プロセッサ２１０に取り付けると、ライトガイド７０の基端側端面７２は、通常観察用プロセッサ２１０の内部に位置することになる。これによって、通常観察用プロセッサ２１０がライトガイド７０の基端側端面７２に照明光を入射させることができるようになる。また、ライトガイド７０の先端側端面７４は共焦点内視鏡１の先端部１０に達している（図２には不図示）。従って、通常観察用プロセッサ２１０がライトガイド７０の基端側端面７２に照明光を入射させることによって、共焦点内視鏡１の先端部に配置されたライトガイド７０の先端側端面７４から照明光を照射して先端部１０の周囲の体腔表面４００を照明することができる。

続いて、図２を参照して、共焦点観察ユニット１４の構成に付き説明する。共焦点観察ユニット１４は、円筒形状の外筒１４ａ、この外筒１４ａの内部に配置され、外筒１４ａの軸方向に摺動可能に構成された内筒１４ｂ、内筒１４ｂの先端に固定されて内筒１４ｂと一体となって移動可能なレンズユニット１４ｃとを備える。

また、内筒１４ｂの内部には、挿入管２０の基端側から伸びる光ファイババンドル６６の先端部が挿置されている。この光ファイババンドル６６の基端部は共焦点観察用コネクタ５４（図１）に配置しされており、光ファイババンドル６６は、第２基端側チューブ４４、操作部３０、挿入管２０、湾曲部８０の中を順次通過して先端部１０まで達するように構成されている。

共焦点観察用コネクタ５４は、共焦点観察用プロセッサ２２０と接続されるようになっている。共焦点観察用プロセッサ２２０は、レーザ光源を内蔵しており、レーザ光を光ファイババンドル６６の基端側端面に入射させることができる。光ファイババンドル６６を通過してその先端側端面から放射されるレーザ光は、レンズユニット１４ｃを構成するレンズ群に入射する。このレンズユニット１４ｃによって、レーザ光（照射光）は内視鏡先端部１０の外部の一点に集光するようになる。ここで、このレーザ光は、ある程度（数ミリメートル）程度なら生体組織内に進入するという特性を有している。また、レーザ光の波長はレーザ光があたった生体組織が蛍光を発するようなものとなっている。照射光が体腔表面若しくは体腔内部に照射することによって生成される蛍光は、戻り光としてレンズユニット１４ｃ、光ファイババンドル６６を介して共焦点観察用プロセッサ２２０の内部に戻ってくる。

この戻り光は、共焦点観察用プロセッサ２２０の内部にあるレンズユニットによって、照射光の集光位置と共役の関係にある位置で集光する。この戻り光の集光位置の付近にはピンホール状の絞りが設けられており、戻り光の内、照射光の集光位置で生成されたもののみがこの絞りを通過可能となっている。絞りの後方には絞りを通過した戻り光の光量を計測するためのセンサが設けられており、照射光の集光位置で反射した光の光量を計測可能である。照射光の集光位置で反射した光の光量は照射光の集光位置における生体組織の状態を反映したものとなっている。

また、図２に示されるように、内筒１４ｂの内周と光ファイババンドル６６の先端部外周との間には、圧電素子１４ｄ、１４ｅが設けられている。圧電素子は、引加された電圧に応じて伸縮するという特性を有している。本実施形態においては、圧電素子１４ｅは内筒１４ｂの軸を中心に圧電素子１４から９０°ずれた位置に設けられている。従って、圧電素子１４ｄ、１４ｅに加える電圧の大きさを調整することによって、光ファイババンドル６６を内筒の軸に垂直な任意の方向に任意の量だけ移動させることができる。このように、圧電素子１４ｄ、１４ｅを駆動することによって、照射光を光軸に垂直な面上で走査させることができる。この走査を行うことによって、共焦点観察用プロセッサ２２０はある深さの断面上の生体組織の状態をマッピングすることができ、この結果を断層画像としてモニタ３２０に表示させることができる。これによって、共焦点内視鏡１の術者は、体腔内のある断面上の生体組織の状態を断層画像として観察することが出来るようになる。

また、外筒１４ａと内筒１４ｂとの間にも別の圧電素子１４ｆが設けられており、この圧電素子１４ｆを駆動することによって内筒１４ｂ、及びこの内筒１４ｂと一体となっているレンズユニット１４ｃをその光軸方向に移動させることができる。これによって、照射光の集光位置の深さを調整することができる。

圧電素子１４ｄ、１４ｅ、１４ｆには夫々駆動用ケーブル６４ａ、６４ｂ、６４ｃが接続されている。駆動用ケーブル６４ａ、６４ｂ、６４ｃは、共焦点内視鏡１の挿入管２０、操作部３０、第２基端側チューブ４４を順次通過して共焦点観察用コネクタ部５４に達する。従って、共焦点観察用プロセッサ２２０は、駆動用ケーブル６４ａ、６４ｂ、６４ｃを介して圧電素子１４ｄ、１４ｅ、１４ｆの変位量を任意に制御することができる。よって、共焦点観察用プロセッサ２２０は、圧電素子１４ｆを制御して照射光の集光位置を所定の深さに設定し、次いで、圧電素子１４ｄ、１４ｅの変位量を変動させて走査を行うことによって、所定深さの断層像を得ることができる。

次いで、図２及び図８を参照して、湾曲部８０の構造に付き説明する。なお、図８は、後述する先端湾曲部材８２の斜視図である。図２には図示されていないものの挿入管２０は、ウレタン樹脂などの可撓性材料から形成された管状部材から構成され、体腔内への挿入に耐えられる構造となっている。前述のように、湾曲部８０は、挿入管２０の先端部１０側に設けられている。湾曲部８０は、先端湾曲部材８２と、口金８４と、先端湾曲部材８２及び口金８４を覆う湾曲ゴム８６とを有する。先端湾曲部材８２は、複数のリング状部材８２ａをピン８２ｂでリンクして蛇腹状に形成したものであり、その軸方向に垂直な２軸方向に自在に湾曲可能となっている。また、リング状部材８２ａの内周には、湾曲部８０の軸廻り、９０°おきに４つの管状のワイヤガイド部材８２ｃが（ロウ付け、溶接などによって）固定されている。挿入管２０には４本の湾曲操作ワイヤ２８が挿入されており、その先端側はワイヤガイド部材８２ｃの管内に挿通されている。そして、湾曲操作ワイヤ２８の先端部１０寄りの先端２８ａは、最も先端部１０寄りのリング状部材８２ａのワイヤガイド部材８２ｃに基端側から挿通された後、（レーザ照射などの手段によって）湾曲操作ワイヤ２８の他の部分よりも大径に加工され、湾曲操作ワイヤ２８と先端側のワイヤガイド部材２８ｃとが係合するようになっている。湾曲操作ワイヤ２８の基端部は内視鏡１の操作部３０に設けられた湾曲操作ダイヤル３２（図１）に取り付けられている。術者は、この湾曲操作ダイヤルを操作して湾曲操作ワイヤ２８を牽引して先端湾曲部材２４を任意の方向に湾曲させることができる。より具体的には、湾曲操作ダイヤル３２を回転させると湾曲操作ワイヤ２８の一本は基端側に向かって引き込まれ、引き込まれた湾曲操作ワイヤ２８と対向する別の湾曲操作ワイヤ２８は基端側から先端部１０に向かって送り出される。これによって、引き込まれた湾曲操作ワイヤ２８のある方向に、湾曲部８０が湾曲する。なお、湾曲操作ダイヤル３２は対向する湾曲操作ワイヤ２８の対ごとに設けられており（すなわち、操作部３０には湾曲操作ダイヤル３２が２つ備えられている）、操作ダイヤル３２の操作によって湾曲部８０を任意の方向に湾曲させることができる。尚、明確には図示されていないものの、湾曲ゴム８６と先端湾曲部材８２との間には先端湾曲部材を補強するために、鋼の細いワイヤを編みこんで形成された補強チューブ８７が装着される。先端湾曲部材８２の先端部１０側には円筒状の口金８４が嵌入されている。この口金８４に内視鏡先端部１０を嵌入することによって、先端部１０が湾曲部８０を介して挿入管２０の先端に取り付けられることになる。更に、先端湾曲部材８２および口金８４の部分の外周に被覆された湾曲ゴム８６は、湾曲作動により弾性変形するようになっている。

上記のように、本実施形態の共焦点内視鏡１を組み立てる際には、多芯ケーブル６２、ライトガイド、光ファイババンドル６６、駆動用ケーブル６４ａ、６４ｂ、６４ｃといった多くのケーブル、ワイヤ類を挿入管２０及び湾曲部８０内に挿通させる必要がある。加えて挿入管の内部には湾曲操作ワイヤ２８が挿通されている。このような挿入管に多数のケーブルやワイヤ類を通そうとすると、特に駆動用ケーブル６４ａ、６４ｂ、６４ｃのような細径のケーブルが湾曲操作ワイヤ２８やワイヤガイド部材８２ｃに引っ掛かることがままあり、ケーブルを挿入管２０及び湾曲部８０に挿通させることは容易ではなかった。

本実施形態においては、これらのケーブル、ワイヤ類を一旦シースに通してまとめることによって、この問題を解決し、ケーブルを挿入管２０及び湾曲部８０に挿通させるための作業を平易なものとしている。以下、その具体的な手順につき、図３〜７を参照して説明する。

まず、内視鏡先端部１０を挿入管２０に取り付けるにあたり、先端部１０に通常観察ユニット１２及び共焦点観察ユニット１４を取り付け、さらに、これらの観察ユニットに多芯ケーブル６２、ライトガイド７０（不図示）、光ファイババンドル６６、駆動用ケーブル６４ａ、６４ｂ、６４ｃを取り付ける（図３）。

次いで、図４のように、内視鏡基端側からシース１００を送り、シース１００に光ファイババンドル６６、駆動用ケーブル６４ａ、６４ｂ、６４ｃを差し込む。ここでシース１００はポリテトラフルオロエチレン樹脂から形成されており、その内周、外周共にきわめて平滑な状態となっている。従って、光ファイババンドル６６、駆動用ケーブル６４ａ、６４ｂ、６４ｃはシース１００にスムースに挿入される。

次いで、図５のように、口金８４及び湾曲先端部材８２、及びが先端に取り付けられた挿入管２０を内視鏡先端部１０に向かって（図中矢印方向）に送って、シース１００、多芯ケーブル６２及びライトガイド７０（不図示）を挿入管２０内に挿入する。この時、挿入するケーブル類が、多芯ケーブル６２、シース１００及びライトガイドの３本にまとめられることになり、また夫々が比較的太く形成されているため、これらは容易に挿入管２０内に挿入される。なお、この時は、口金８４及び湾曲先端部材８２、及び補強チューブ８７は湾曲ゴム８６に被覆されていない。

次いで、図６のように、内視鏡先端部１０を口金８４に嵌入し、両者を固定する。この状態から、シース１００を内視鏡先端側から基端側に向けて（図中矢印方向）引き抜くと、図７のように、挿入管２０の基端側端部から多芯ケーブル６２、光ファイババンドル６６、駆動用ケーブル６４ａ、６４ｂ、６４ｃなどが露出した状態となる。ここで、シース１００は挿入管２０より長く形成されているため、シース１００の基端側端部は挿入管２０の基端側端部から突出しており、シース１００を引き抜きやすくなっている。また、前述のように、シース１００の内外周は平滑に仕上げられているのでシース１００が挿入管の内周や駆動用ケーブル６４ａ、６４ｂ、６４ｃなどに引っ掛かることなく、容易に引き抜くことができる。この後、先端部１０側から湾曲ゴム８６を口金８４、補強チューブ８７及び湾曲先端部材８２に被覆する。

以上の手順によって組み立てられたユニットに、操作部３０、第１、第２基端側チューブ４２、４４、コネクタ５２、５４を組付けることによって、共焦点内視鏡１が完成する。

本発明の実施の形態の共焦点内視鏡の全体図を示したものである。 本発明の実施の形態の共焦点内視鏡の先端部及びその付近の挿入管を、挿入管の軸を含む平面で切断した断面図である。 本発明の実施の形態の共焦点内視鏡の組立手順を説明するための組立図である。 本発明の実施の形態の共焦点内視鏡の組立手順を説明するための組立図である。 本発明の実施の形態の共焦点内視鏡の組立手順を説明するための組立図である。 本発明の実施の形態の共焦点内視鏡の組立手順を説明するための組立図である。 本発明の実施の形態の共焦点内視鏡の組立手順を説明するための組立図である。 本発明の実施の形態の共焦点内視鏡の湾曲先端部材の斜視図である。

符号の説明

１ 共焦点内視鏡
１０ 先端部
１２ 通常観察ユニット
１４ 共焦点観察ユニット
２０ 挿入管
２８ 湾曲操作ワイヤ
６４ａ、６４ｂ、６４ｃ 駆動用ケーブル
６６ 光ファイババンドル
８０ 湾曲部
８２ 先端湾曲部材
８２ａ リング状部材
８２ｂ ピン
８２ｃ ワイヤガイド部材
８４ 口金
８６ 湾曲ゴム
８７ 補強チューブ
１００ シース

Claims (5)

1. 複数のケーブルが先端部から少なくとも操作部まで挿入管の中を伸びるように形成されている内視鏡の組立方法であって、
   該先端部に該複数のケーブルを取り付け、
   シースに該複数のケーブルを通し、
   ケーブルが通されているシースを該挿入管に通し、
   該シースを該挿入管の基端側端部から引き抜いて、該ケーブルを該挿入管の基端側端部より露出させる、
   ことを特徴とする内視鏡の組立方法。
2. 該シースの円筒面外周は低摩擦に形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡の組立方法。
3. 該シースはポリテトラフルオロエチレン樹脂から形成されている、ことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡の組立方法。
4. 該シースは該挿入管より長い、ことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の内視鏡の組立方法。
5. 該内視鏡は、該先端部に共焦点スキャナユニットを備えた共焦点観察内視鏡であり、該複数のケーブルは、該共焦点スキャナユニットの光ファイバ及び制御用信号ケーブルを含む、ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の内視鏡の組立方法。
   
   
   
   

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