JP2008272302A - 回転自走式内視鏡システム - Google Patents

Abstract

【課題】トルクセンサ以外に、挿入部の挿入軸方向の圧力を検出する検出部を挿入部に設けて、回転筒体の駆動制御を行うことを可能にして、挿入部の挿入性を向上させる。
【解決手段】回転筒体５１の回転駆動状態を検出するモータエンコーダ５９ｂと、挿入部本体１０に設けられ、挿入部６Ａの挿入軸方向の圧力を検出する圧力センサ６０及び押圧部６１と、回転制御部６６とを有している。回転制御部６６はモータエンコーダ５９ｂによる検出結果と予め設定された前記トルク閾値とで比較を行うトルク判定部と、圧力センサ６０による検出結果（加圧量検出部７３を介し演算部６６ａの演算結果）と予め設定された前記圧力閾値とで比較を行う圧力判定部とを有し、トルク判定部によるトルク判定結果と圧力判定部による圧力判定結果との少なくとも一方に基づいてモータ５９の駆動制御を行う。
【選択図】図１０

Description

本発明は、被検体に挿入可能な可撓性を有する細長なチューブの外周に螺旋形状部を配置した回転自走式内視鏡システムに関する。

従来から、医療用の内視鏡は、広く用いられている。このような医療用の内視鏡は、細長な挿入部を体腔内に挿入することによって体腔内の患部等を観察したり、必要に応じて処置具を鉗子チャンネル内に挿通したりして治療処置を行うことができるようになっている。

前記内視鏡は、挿入部の先端側に湾曲自在な湾曲部を備えている。内視鏡は、湾曲操作ノブが操作されることにより湾曲部が上下または左右方向に湾曲動作される。そして、内視鏡は、入り組んだ体腔内管路、例えば大腸などのように３６０°のループを描く管腔に挿入される際、湾曲操作ノブの操作により湾曲部が湾曲動作されると共に、捻り操作が行われて挿入部が観察目的部位に向けて挿入されていく。

しかしながら、内視鏡操作は、複雑に入り組んだ大腸内の深部まで挿入部を短時間でスムーズに挿入することができるようになるまでに熟練を要する。経験の浅い術者においては、挿入部を大腸内の深部まで挿入していく際に、挿入方向を見失うことによって手間取ったり、腸の走行状態を大きく変化させてしまったりする虞れがあった。

このため、従来から、挿入部の挿入性を向上させるための提案が各種なされている。例えば、特許文献１には、体腔内管路の深部まで容易に、且つ低侵襲で医療機器を誘導し得る医療機器の推進装置が開示されている。

この特許文献１に記載の推進装置では、回転部材に、この回転部材の軸方向に対して推進力発生部として斜めのリブが設けてある。このため、この推進装置は、回転部材を回転動作させることにより、回転部材の回転力がリブによって推進力に変換され、推進装置に連結されている医療機器が推進力によって、深部方向に移動される。このことにより、前記公報に記載の推進装置は、低侵襲で、患者に身体的負担をかけることなく、医療機器を体腔内へと挿入することができる。

このような技術を利用した内視鏡には種々のタイプのものがあるが、一例を挙げれば、経肛門により大腸内へ挿入を行うようになされた内視鏡において、挿入部の外周側に、軸回りに回動可能な可撓性を有する回転筒体を設けて、前記回転筒体を回転させることにより、体腔内への挿入を自動的に行うことができるようにした回転自走式内視鏡装置がある。 この種の従来の回転自走式内視鏡装置は、例えば、特許文献２に記載されているように、前記回転筒体を回転駆動制御する回転駆動制御手段を有し、この回転駆動制御手段に含まれるモータのトルクを検出するトルクセンサからのトルク検出結果に基づいて、前記回転筒体の回転駆動を制御するようにしている。

また、挿入部の挿入状態を得る内視鏡の関連技術としては、例えば、特許文献３に記載されている体内挿入用医療器具がある。この特許文献３には、カテーテルや細管用ファイバースコープ等の体内挿入用医療器具の側面に抵抗ひずみ系などのセンサ部を設け、このセンサの抵抗値を測定し解析することによって、体内挿入用医療器具自信の湾曲状態と側面に作用する接触力（外力）とが手元で計測でき、体内挿入状態が数値で把握できるようにした体内挿入用医療器具に関する技術が開示されている。
特開平１０−１１３３９６号公報 特開２００６−３４６２７号公報 特開平６−１４２０３１号公報

しかしながら、前記従来の回転自走式内視鏡では、前記回転筒体を回転駆動制御するための制御情報は、モータのトルクを検出するトルクセンサからのトルク検出結果を用いているため、前記回転筒体の回転時において、外周面がどの部位の体腔壁とで摩擦力（抵抗力）が生じたのか、また、どれくらいの摩擦力が生じたのかを把握することができず、そのため、モータの回転数駆動動作、前記回転筒体の正回転駆動又は逆回転駆動、及び停止動作といった大まかな駆動制御しか行うことができない。

特に、挿入部に湾曲部を備えた回転自走式内視鏡の場合、挿入部が長尺で柔軟性を有しているため、挿入部が体腔内の深部に挿入されるのにしたがって、湾曲部のどの挿入軸方向に、どれくらいの圧力（抵抗力）が加わっているのかを把握することができず、術者による湾曲操作が困難となってしまい、結果として、挿入部の挿入性を向上させることができないといった問題点があった。

また、前記特許文献３では、センサの抵抗値を測定し解析することによって、体内挿入用医療器具自信の湾曲状態と側面に作用する接触力（外力）とが手元で計測でき、体内挿入状態が数値で把握できるように構成されたものではあるが、センサは抵抗ひずみ計であり、また、このセンサはカテーテルや細管用ファイバースコープ等の体内挿入用医療器具の側面に設けられた構成である。

また、前記特許文献３は、センサからの抵抗値に基づいて何らかの制御を行う構成要素についてはなんら示唆も開示もなく、また、回転自走式内視鏡システムとは明らかに構成要素が異なっているので、回転自走式内視鏡システムにおける挿入部の挿入性の向上を目的とした課題を解決するには至っていない。

そこで、本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、トルクセンサ以外に、挿入部の挿入軸方向の圧力を検出する検出部を挿入部に設けて、トルク検出結果と圧力検出結果との少なくとも一方に基づいて回転筒体の駆動制御を行うことを可能にして、挿入部の挿入性を向上させることのできる回転自走式内視鏡システムを提供することを目的とする。

本発明の回転自走式内視鏡システムは、撮像手段を有する先端硬性部が先端部に配設され、この先端部に湾曲自在の湾曲部が配設されて体腔内に挿入される可撓性を有する挿入部本体と、前記挿入部本体に回転可能に外嵌し、螺旋状の凹凸により螺旋形状部が形成された回転筒体とを有する挿入部と、前記回転筒体に軸周りに回転駆動力を与える駆動部と、前記回転筒体の回転駆動状態を検出する第１の検出部と、前記挿入部本体に設けられ、前記挿入部の先端部近傍の受ける圧力を検出する第２の検出部と、前記第１の検出部による検出結果と予め設定された前記回転筒体のトルクを制御するためのトルク閾値とで比較を行うトルク判定部と、前記第２の検出部による検出結果と予め設定された前記挿入部の挿入方向の圧力閾値とで比較を行う圧力判定部とを有し、前記トルク判定部によるトルク判定結果と前記圧力判定部による圧力判定結果との少なくとも一方に基づいて、前記駆動部を制御する制御部と、を有している。

本発明によれば、トルクセンサ以外に、挿入部の挿入軸方向の圧力を検出する検出部を挿入部に設けて、トルク検出結果と圧力検出結果との少なくとも一方に基づいて回転筒体の駆動制御を行うことを可能にして、挿入部の挿入性を向上させることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

（実施例１）
図１から図１６は本発明の実施例１に係り、図１は本発明の構成を備えた回転自走式内視鏡システムの全体構成を示す外観図、図２は内視鏡の先端部、湾曲部、及び回転筒体の一部を示す断面図、図３は回転筒体と挿入部本体を示す断面図、図４は操作部側案内管が接続されたコネクタカバーの一部を示す断面図、図５は第２の検出部を構成する圧力センサを設けた内視鏡の先端部、湾曲部、及び回転筒体の一部の外観を示す斜視図、図６は図５のセンサの配置位置を説明するための内視鏡の先端部、及び湾曲部近傍の外観を示す分解斜視図、図７は先端部の押圧部の構成を説明するための先端部と湾曲部との連結部分の断面図、図８は湾曲部の圧力センサの構成を説明するための先端部と湾曲部との連結部分の断面図、図９は先端部の押圧部の変形例を示す先端部の斜視図、図１０は回転自走式内視鏡システムの電気的な全体構成を示すブロック図、図１１は図１の収納ケースを示す上面図、図１２は挿入補助具が患者の肛門から直腸へ挿入された状態を示す説明図、図１３は大腸内に挿入された挿入部本体がＳ字状結腸に到達した際の状態を示す説明図、図１４は大腸内に挿入された挿入部本体が盲腸近傍に到達した際の状態を示す説明図、図１５及び図１６は実施例１の作用を説明するためのもので、図１５は圧力センサの検出結果に基づき演算処理することで挿入部の挿入軸方向毎の圧力をモニター表示した一例を示す画面表示図、図１６は制御装置内の回転制御部による制御例を示すフローチャートである。

先ず、図１を参照しながら、回転自走式内視鏡システム１の全体構成について説明する。 図１に示すように、回転自走式内視鏡システム（以下、内視鏡システムと略記）１は、回転自走式内視鏡（以下、単に内視鏡と略記）２と、制御装置３と、モニタ４と、吸引器５とを有している。

内視鏡２は、収納ケース付内視鏡挿入部（以下、単に収納ケース付挿入部と略記）６と、操作部７とを有している。
収納ケース付挿入部６は、挿入部６Ａと、挿入部収納ケース（以下、単に収納ケースと略記）１２とを有し、先端から順に、挿入部６Ａを構成する先端硬性部（以下、単に先端部と略記）８と、湾曲部９と、挿入部本体１０を内側に設けた回転筒体５１と、収納ケースを構成する挿入補助具１１と、収納ケース１２と、挿入補助具１１と収納ケース１２と間において介装されるコルゲート状のチューブである先端側案内管１３と、操作部７と収納ケース１２との間に介装されるコルゲート状のチューブである操作部側案内管１４と、この操作部側案内管１４の一端が連結されたコネクタカバー１５と、を有して構成されている。
尚、収納ケース付挿入部６は、挿入部６Ａが、所定機能を実行操作するための操作部７へ着脱可能に構成されている。

操作部７は、収納ケース付挿入部６の一部を構成するコネクタカバー１５が着脱自在であり、回転装置としてのモータボックス１６と、把持部１７と、主操作部１８とを有している。

主操作部１８には、挿入部６Ａの湾曲部９を４方向（内視鏡２が捉える内視鏡画像に対応する上下左右方向）に湾曲させる湾曲操作ノブ１９と、流体を送出操作、或いは吸引操作するボタン類２０と、各種撮像、照明などの光学系を操作するスイッチ類２１とが配設されている。

湾曲操作ノブ１９は、略円盤状の２つのノブが重畳するように、操作部７の主操作部１８の一面に配設されている。これら２つのノブは、回動自在に配設され、主操作部１８側に湾曲部９の上記上下方向を操作のためのＵ（ＵＰ）／Ｄ（ＤＯＷＮ）用湾曲操作ノブ１９ａと、このＵ／Ｄ用湾曲操作ノブ１９ａ上に湾曲部９の上記左右方向を操作するためのＲ（ＲＩＧＨＴ）／Ｌ（ＬＥＦＴ）用湾曲操作ノブ１９ｂと、を有している。

主操作部１８の一側面からは、電気ケーブルであるユニバーサルコード１８ａが延設されている。また、主操作部１８には、ユニバーサルコード１８ａが延出する根元部分に折れ止め部１８ｂが設けられている。
このユニバーサルコード１８ａの延出端には、コネクタ部２２が配設されている。このコネクタ部２２は、制御装置３に接続されている。

また、主操作部１８の一側面に配設されているボタン類２０は、内視鏡２の先端部８から被検体内へ気体を送気、或いは液体を送水するときに操作する送気／送水ボタン２０ａと、内視鏡２の先端部８から被検体内から汚物などの液体を吸引するときに操作する吸引ボタン２０ｂと、を有している。

モータボックス１６に着脱されるコネクタカバー１５からは、挿入部６Ａ内に挿通された３本のチューブ２３が延出している。これら３本のチューブ２３は、送気用チューブ２３ａ、送水用チューブ２３ｂ、及び吸引用チューブ２３ｃを有している。これら３本のチューブ２３の延出端は、夫々、着脱自在なコネクタを介して、制御装置３の前面部の所定の位置で接続されている。

制御装置３には、送水タンク２４が設けられている。この送水タンク２４内には、滅菌水が貯留されている。滅菌水は、主操作部１８の送気／送水ボタン２０ａが所定の操作がなされると、制御装置３によって、送水用チューブ２３ｂに送液され、内視鏡２の先端部８から噴出する。

尚、送気用チューブ２３ａには、主操作部１８の送気／送水ボタン２０ａが所定の操作がなされると、制御装置３内の図示しないコンプレッサからの空気が送気され、この空気は内視鏡２の先端部８から噴出する。

また、吸引ボタン２０ｂが操作されると、内視鏡２の先端部８から汚物などが吸引され、この汚物などは、吸引用チューブ２３ｃを介して、制御装置３から吸引器５に送り込まれる。
尚、本実施例の回転自走式内視鏡システム１においては、吸引器５を使用しているが、病院に備え付けの吸引システムを利用しても良い。

制御装置３には、電気ケーブル２５ａを介してフットスイッチ２５が接続されている。このフットスイッチ２５は、内視鏡２の挿入部６Ａを所定の方向へ回動／停止操作するためのスイッチである。尚、この挿入部６Ａの回転方向を操作、及び停止操作する進退スイッチは、図示しないが操作部７の主操作部１８にも配設されている。

また、制御装置３の前面部には、電源スイッチ、内視鏡２の挿入部６Ａの回転速度を可変するダイヤルなどが配設されている。尚、操作部７のモータボックス１６には、挿入部６Ａに回転力を付与するモータ５９（図１０参照）が内蔵されている。
また、制御装置３は、モニタ４と電気的に接続されている。モニタ４は、内視鏡２が捉えた内視鏡画像を表示したり、或いは後述する挿入部６Ａの第２の検出部（６０）及び加圧量検出部７３からの検出結果を基に、回転制御部６６の演算部６６ａによって演算処理されたり演算処理結果（例えば、図１５に示すような挿入部６Ａの挿入軸方向を複数等分割した各種方向毎の圧力表示）等を表示する。尚、制御装置３の具体的な構成については後述する。

次に、図２を参照しながら、内視鏡２の収納ケース付挿入部６の一部を構成する先端部８、湾曲部９、挿入部本体１０及び回転筒体５１について説明する。

先ず、先端部８について、説明する。
先端部８は、生体適合性のある合成樹脂からなる硬質な略円環状の本体環２６と、撮像ユニット２７とを有している。

撮像ユニット２７は、本体環２６内に収容される合成樹脂からなる略円環状の保持環２８ａと、この保持環２８ａの基端側に嵌着される金属からなる略円環状のカバー環２８ｂと、保持環２８ａの先端開口部を気密に封止するように嵌着され、生体適合性のある透明な合成樹脂によってドーム状に形成されたカバー体２９とによって外形が形成されている。 これらの部材によって形成される撮像ユニット２７の空間内には、対物レンズ群３０と、この対物レンズ群３０へ入射する撮影光が集光される位置に配置されるＣＣＤ（Charge Coupled Devices）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などの撮像素子３１と、この撮像素子３１によって光電変換された画像信号が入力されるフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）３２とが配設される。

このＦＰＣ３２には、通信ケーブル３３が接続されている。この通信ケーブル３３は、湾曲部９、及び挿入部本体１０内に挿通して、コネクタカバー１５（図１参照）に配設される図示しないコネクタに接続されている。

また、対物レンズ群３０を保持する保持環を固定している板部材３５には、照明部材である複数のＬＥＤ３４が対物レンズ群３０を囲むように配設されている。尚、板部材３５は、カバー体２９の略中心を通る部分に延長線上にある内面と固着できるように、略円形に形成されている。そして、対物レンズ群３０は、板部材３５の板面における略中心位置に光軸が通るように配置されている。

このように構成された撮像ユニット２７は、本体環２６の中心に対して、偏芯する位置に配置され、本体環２６の先端側開口部に配設される先端キャップ３６により本体環２６に固定されている。

撮像ユニット２７の保持環２８ａと本体環２６との間にできる隙間には、吸引用チューブ２３ｃの先端部分と、この吸引用チューブ２３ｃが基端側に接続された吸引管３７が配置されている。この吸引管３７の先端部分は、先端キャップ３６に固着されている。

先端キャップ３６には、吸引用の開口部３８が形成されている。尚、図示していないが、前記した保持環２８ａと本体環２６との間にできる隙間を利用して、送気／送水用チューブ２３ａに連通する管路が配設され、それら管路の開口部も先端キャップ３６に形成されている。

また、先端部８の本体環２６の基端部には、後述する第２の検出部を構成する圧力センサ６０を押圧するための押圧部６１が設けられている。この押圧部６１の具体的な構成については後述する。

次に、湾曲部９について説明する。
湾曲部９には、先端部８の本体環２６の基端開口部に嵌着された硬質な先端湾曲駒３９と、硬質な複数の湾曲駒４０（湾曲節輪ともいう）とが枢支部４０ａによって回動自在に連設されている。これら駒３９、４０には、生体適合性のあるフッ素ゴムなどの弾性部材からなる湾曲外皮４１が被覆されている。

湾曲外皮４１の先端部分には、例えば、蛇腹状に形成されて挿入部６Ａの挿入軸方向に対して自在に変形可能な変形部４１ａ（図５及びず６参照）が設けられている。この変形部４１ａの先端部分は、糸巻き接着部４２により、先端部８の本体環２６の基端部分に対して水密に且つ変形可能に接着されている。

複数の湾曲駒４０は、その内周面から中心方向へ突出するワイヤガイド４３を有している。このワイヤガイド４３には、湾曲操作ワイヤ４４（アングルワイヤとも言う）が挿通されている。

この湾曲操作ワイヤ４４の先端部分は、湾曲部９内に４本存在し（図２では２本のみ図示している）、夫々に筒状の係止部材４５が半田などにより溶着されている。これら湾曲操作ワイヤ４４は、先端湾曲駒３９に形成された４つの係止孔部３９ａに夫々の係止部材４５が係止されている。

４つの係止孔部３９ａは、先端湾曲駒３９の軸に対して直交する面において、略等間隔となる４等分した位置に形成されている。この先端湾曲駒３９は、上記内視鏡画像の上下左右に対応して、各係止孔部３９ａが位置するように軸回りの方向が決められている。そのため、４本の湾曲操作ワイヤ４４は、上下左右方向に略等間隔に離間した４点において保持固定されている。
尚、４つの係止孔部３９ａの先端側には、例えば、環状に延設された、後述する第２の検出部６０を固定するための固定面３９ｂが形成されている。

また、これら湾曲操作ワイヤ４４は、挿入部本体１０内に挿通し、コネクタカバー１５まで配設されている。尚、これら湾曲操作ワイヤ４４の夫々の基端部分には、図示しないワイヤ留めが設けられている。各湾曲操作ワイヤ４４のワイヤ留めは、コネクタカバー１５がモータボックス１６に一体となっている状態において、把持部１７内に設けられた図示しない連結部材に夫々が対応して連結される。

連結部材は、主操作部１８内に配設された湾曲操作ノブ１９に連動する図示しない湾曲操作機構と図示しないチェーンにより、連結されている。つまり、湾曲操作ノブ１９が回動操作されると、湾曲操作機構により各連結部材が交互に牽引又は弛緩され、その動きに連動して、各湾曲操作ワイヤ４４が交互に牽引又は弛緩されるようになっている。

したがって、４本の湾曲操作ワイヤ４４が夫々、牽引弛緩されると、複数の湾曲駒４０が対応して回動する。こうして、湾曲部９が上述した４方向へ湾曲操作される。

また、本実施例では、先端部８と湾曲部９との連結部分には、第２の検出部を構成する圧力センサ６０が設けられている。この圧力センサ６０は、図２及び図６に示すように、挿入部６Ａの挿入軸方向に対して垂直な面において複数等分割した各種方向の圧力を検出するものであり、例えば、係止孔部３９ａの先端側の固定面３９ｂ上に複数個固定されている。尚、第２の検出部を構成する圧力センサ６０の具体的な構成について後述する。

一方、湾曲部９の基端部分には、最基端にある湾曲駒４０の内部に嵌着されたコイルパイプ固定用の金属からなる第１口金４６と、最基端にある湾曲駒４０の外周側に嵌着された内層チューブ固定用の金属からなる第２口金４７と、この第２口金４７の外周側に嵌着された回転筒体を回動自在に係合するための合成樹脂からなる第３口金４８と、が配設されている。これらの口金４６〜４８は、接着剤などにより強固に固着されている。
尚、前記した湾曲外皮４１は、第３口金４８とも糸巻き接着部４２により、固着されている。
また、前記した湾曲操作ワイヤ４４は、夫々、第１口金４６から基端側がコイルシース４９内に夫々挿通している。コイルシース４９の先端部分は、第１口金４６にロー付けなどで固定されている。尚、本実施例で用いられるコイルシース４９は、ワイヤをパイプ状に密着巻きした非圧縮性の構造を有している。

第２口金４７の基端部分は、挿入部本体１０内に挿通する軟性な内層チューブ４９ａの先端部分が固定されている。この内層チューブ４９ａは、細線のワイヤなどを筒状に編み込んで可撓性を持たせたチューブ体でも良い。

第３口金４８の基端部分には、突起部４８ａが設けられている。また、この第３口金４８は、突起部４８ａの外周側に隙間ができるように、湾曲外皮４１に完全にカバーされている。
尚、本実施例の内視鏡２は、湾曲部９を備えているものに限定せず、前記湾曲部９を備えていないものでも、勿論、適用可能である。

次に、挿入部６Ａの挿入部本体１０及び回転筒体５１について説明する。
挿入部６Ａは、挿入部本体１０と、回転筒体５１とを有している。
挿入部本体１０内には、前記した内層チューブ４９ａと、湾曲操作ワイヤ４４が夫々挿通する４本のコイルシース４９と、通信ケーブル３３と、図示しない各種チューブ２３と、が配設されている。この内層チューブ４９ａは、内部の各構成要素である内蔵物を保護している。

回転筒体５１は、先端部分に連結用の合成樹脂からなる口金５０を有し、先端部分が接着材５２により固着されている。
口金５０は、先端部分に上述した湾曲部９の第３口金４８の突起部４８ａと係合し、スナップフィット機能を有効にする凹凸部５０ａが形成されている。つまり、口金５０と、第３口金４８は、夫々の軸回りに回動自在となっている。

この口金５０と連結された回転筒体５１は、断面形状が凹凸となるように加工された生体適合性のある金属板部材を螺旋状に巻回し、可撓性を備えた筒体である。この回転筒体５１は、前記した凹凸が略隙間なく係合しており、その外周面に螺旋状凸部（或いは、螺旋状凹部、さらに或いは、螺旋に沿って連設されるように突設される凸部、など）となる螺旋形状部５１ａが形成される。

具体的には、回転筒体５１は、体腔内への挿通性を考慮した螺旋管であり、例えばステンレス製で所定の径寸法が設定されている。また、回転筒体５１は、板部材に形成する凹凸の寸法を変更して、凹凸のピッチ、螺旋の角度などを種々設定できる。

この回転筒体５１は、挿入方向の軸回りに回動可能となるように構成されている。そして、この回転筒体５１が回動すると、外周面の螺旋形状部５１ａが被検体の体腔内壁と接触して推力が発生し、回転筒体５１自体が挿入方向へ進行しようとする。

このとき、回転筒体５１の先端部に固着されている口金５０が、湾曲部９の基端部分にある第３口金４８に当接して湾曲部９を押圧し、先端部８を含めた挿入部６Ａ全体が体腔内の深部に向かって前進する推進力が付与される。
尚、回転筒体５１は、操作部７のモータボックス１６（図１参照）に配設されたモータ５９（図１０参照）により回転駆動力が与えられるようになっている。

この場合、本実施例では、モータ５９（図１０参照）の回転駆動力を回転筒体５１の基端側に伝達させて、回転筒体５１を回動させるように構成しているがこれに限定されることはない。例えば、モータ５９（図１０参照）の回転駆動力を回転筒体５１の中間に伝達させて回転筒体全体を回転させても構わないし、回転筒体５１の先端部に伝達させて回転筒体５１を回動させるような構成であっても良い。

また、挿入部本体１０は、回転筒体５１が内層チューブ４９ａの外周で長軸回りに回動自在となっており、内層チューブ４９ａが内蔵物である湾曲操作ワイヤ４４が夫々挿通する４本のコイルシース４９と、通信ケーブル３３と、図示しない各種チューブ２３と、回転筒体５１の回動による外的作用から保護する構成となっている。

次に、図４を用いて、螺旋形状部５１ａの基端側について説明する。
まず、操作部側案内管１４とコネクタカバー１５との接続について説明する。
図４に示すように、操作部側案内管１４には、略筒状の金属環（合成樹脂、プラスティックなどから形成される硬質な筒体でも良い）から形成される第５固定環７８と、合成樹脂から形成される接続筒体７９との螺着によって、その基端部分の外周を係止する留めリング８１が内嵌保持される。

第５固定環７８は、中途部分が外径方向に突出した形状をしており、基端部分の外周に雄ねじ部７８ａが形成されている。また、接続筒体７９は、先端部分が外径方向に突出した形状をしており、先端部分の内周面に雌ねじ部７９ａが形成され、略等間隔で円を描くように基端側に向かって延設され、コネクタカバー１５と着脱自在とするための複数の係止部８０を有している。

すなわち、第５固定環７８と接続筒体７９とは、雄ねじ部７８ａと雌ねじ部７９ａとが螺合することで接続され、その接続部内に留めリング８１を内嵌保持している。この状態において、操作部側案内管１４は、基端部分が圧縮された状態となり、基端外周部が接続筒体７９の当接する端面に押圧されている。これにより、操作部側案内管１４は、第５固定環７８と接続筒体７９との水密が保持された状態で接続される。

コネクタカバー１５と接続された接続筒体７９は、係止部８０がコネクタカバー１５に接続されている。詳述すると、コネクタカバー１５は、先端と基端部分に外向フランジ８２ａが形成された筒体に接続部８２を有している。接続部８２には、接続筒体７９の複数の係止部８０が外嵌するように接続されている。

複数の係止部８０は、基端部に接続筒体７９の内周方向に向かって突起する突部８０ａを有している。このため、接続筒体７９とコネクタカバー１５とは、突部８０ａを接続部８２の基端部分の外向フランジ８２ａを掛止することで着脱自在に接続される。

また、係止部８０の突部８０ａは、それぞれ接続筒体７９の外向フランジ８２ａを係止しているため、接続筒体７９がコネクタカバー１５に対して軸回りに回動自在となっている。したがって、接続筒体７９と連結する操作部側案内管１４も、コネクタカバー１５に対して回動自在に接続されている。

このような操作部側案内管１４とコネクタカバー１５との接続部分において、螺旋形状部５１ａの基端部は、基端側口金８３に接着剤８３ａにより固着されている。この基端側口金８３は、スライド筒８４内に嵌挿されている。スライド筒８４には、雄ねじ８５の頭部が嵌るような長孔８４ａが上下に対称的に２つ形成されている。

基端側口金８３は、スライド筒８４の長孔８４ａに対応した位置に雌ねじ部８３ｂが形成されており、この雌ねじ部８３ｂに雄ねじ８５が螺合されるようになっている。スライド筒８４の基端側は、回転軸８６の先端部分と固定螺子８７により接続されている。また、回転軸８６は、図示しないがコネクタカバー１５内で回動支持されている。

尚、コネクタカバー１５がモータボックス１６（図１参照）と連結されている状態において、図９に示すように回転軸８６が設けられる挿入部側ギア８６ａと、モータボックス１６に設けられる、モータ５９のモータギア５９ａとが噛合する。そして、モータ５９の駆動力が各ギアに伝達されて、回転軸８６、及び基端側口金８３を介して、回転筒体５１が軸回りに回転する。

スライド筒８４の先端側には、基端側口金８３が抜けないように内向フランジ部８４ｂが形成されている。この基端側口金８３は、内向フランジ部８４ｂと回転軸８６の先端側との間で長手方向にスライド可能となっている。これにより、回転筒体５１は、回転時にトルクがかかっても基端側口金８３がスライドすることにより、長手方向に伸縮自在とな
り硬化することがないので挿入性が落ちるのを防止することができる。

次に、図１２を参照しながら、挿入補助具１１について説明する。
図１２に示すように、前記構成の挿入部６Ａが挿通される挿入補助具１１は、筒状の挿入管５３、外向フランジとなりドーナツ円盤状の当接部５４、及び保持管５５からなる補助具挿入部５８と、先端側案内管１３を接続する２つの接続環５６、５７とを有して構成されている。

保持管５５は、両端外周部分が外径方向に突出した形状をしている略筒状の金属環（合成樹脂、プラスティックなどを用いて構成される硬質な筒体でも良い）である。この保持環５５には、基端側の内周面に雄螺子部が形成されている。

第１固定環５６は、両端外周部分が外径方向に突出した形状をしている略筒状の金属環（合成樹脂、プラスティックなどを用いて構成される硬質な筒体でも良い）である。この第１固定環５６には、外周面に雄螺子部、及び内周面側に雌螺子部が形成されている。

第２固定環５７は、外周部分が二段階に外径方向に突出した形状をしている略筒状の金属環（合成樹脂、プラスティックなどを用いて構成される硬質な筒体でも良い）である。この第２固定環５７には、外周面に雄螺子部が形成されている。

次に、実施例１の特徴となる主要部の構成について、図２及び図５から図８を参照しながら説明する。

本実施例では、図２、図５及び図６に示すように、先端部８と湾曲部９との連結部分には、第２の検出部を構成する、複数の圧力センサ６０が設けられている。これらの圧力センサ６０は、図２及び図６に示すように、挿入部６Ａの挿入軸方向に対して垂直な面において複数等分割した各種方向の圧力を検出するものであり、例えば、係止孔部３９ａの先端側の固定面３９ｂ上に複数個固定されている。

この場合、圧力センサ６０は、図６及び図８に示すように、挿入部６Ａの挿入軸方向に対して、例えば、上側（Ｕ側）、下側（Ｄ側）、左側（Ｌ側）、右側（Ｒ側）、左上側（ＬＵ側）、上右側（ＵＲ側）、下左側（ＤＬ側）及び右下側（ＲＤ側）の８つの各方向（図１５参照）の圧力を検出するように設けられている。
尚、圧力センサ６０は、８つの方向に限定されるものではなく、これ以外の複数の方向を検出するように設ければ良い。

そして、これら複数の圧力センサ６０には、第２の検出部を構成するもので先端部８の本体環２６の基端部に設けられた複数の押圧部６１が、圧力のかからない程度の状態にて接触している。

これらの押圧部６１は、図７に示すように、前記圧力センサ６０に対向配置するように圧力センサ６０の数に応じた数だけ設けられている。そして、これらの押圧部６１は、図６に示すように、先端部８の本体環２６の基端部から前記湾曲部９の固定面３９ｂの内周方向に向かって突起する形状に形成されている。例えば、これらの押圧部６１は、それぞれ前記圧力センサ６０と面接触可能な方形状に形成されている。
尚、押圧部６１の形状は、方形状に限定されるものではなく、圧力センサ６０と確実に接触する形状であればいずれの形状でも良い。
また、押圧部６１の形状は、図９に示す変形例１に示すように、圧力センサ６０と点接触可能な円弧形状に形成した押圧部６１Ａとして構成すれば、圧力センサ６０と点接触することにより各圧力センサ６０への接触圧を高め、圧力センサ６０の出力感度を良好にすることができるので、圧力検出精度向上に有効である。

このような複数の圧力センサ６０を設けた湾曲部９の湾曲外皮４１の先端部分には、図２、図５及び図６に示すように、変形部４１ａが設けられている。この変形部４１ａは、前記したように、例えば、蛇腹状に形成されて挿入部６Ａの挿入軸方向に対して自在に変形可能である。

つまり、湾曲部９の先端側に変形部４１ａを設けたことにより、圧力センサ６０を内部に有する変形部４１ａが、挿入部６Ａの挿入時、又は挿入時における湾曲部９の湾曲時に自在に変形することで、押圧部６１と圧力センサ６０とによる各種方向の圧力検出精度を高めることが可能である。

また、変形部４１ａの先端部分は、図２に示すように、糸巻き接着部４２により、先端部８の本体環２６の基端部分に対して水密に接着されているので、挿入部６Ａの挿入時に湾曲部９が湾曲したり、或いは体壁との摩擦力が加わって変形部４１ａが変形しても挿入部６Ａ内部に体液等が浸入することもない。

そして、前記複数の圧力センサ６０には、図６に示すように、信号線６０ａが電気的に接続されている。この信号線６０ａは、挿入部６Ａ内に挿通されて、基端部が図１０に示す加圧量検出部７３に電気的に接続される。

尚、圧力センサ６０は、回転しない湾曲部９内の係止孔部３９ａの固定面３９ｂに固定されているので、回転筒体５１が回転した場合でも回転することはない。

圧力センサ６０は、押圧部６１との接触圧に応じた圧力及び方向を検出し、検出した検出信号を信号線６０ａを介して図１０に示す加圧量検出部７３に出力する。

次に、本実施例の回転自走式内視鏡システム１の内視鏡２、及び制御装置３の全体的な電気的構成について、図１０を参照しながら説明する。
前記したように、内視鏡２と制御装置３は、ユニバーサルコード１８ａによって、電気的に接続される。本実施例の内視鏡２は、前記したように先端部８内に撮像ユニット２７が内蔵されている。また、内視鏡２のモータボックス１６には、挿入部本体１０に外挿する回転筒体５１をギヤにより回転させるモータ５９が内蔵されている。

このモータ５９の回転軸には、第１の検出部を構成するモータエンコーダ５９ｂが設けられている。このモータエンコーダ５９ｂは、モータ５９の回転駆動状態を検出し、検出信号を、トルク検出部を構成するモータドライバ６７に出力する。

また、操作部７の主操作部１８には、モータ５９を回転／停止させるための入力部７２が内蔵されている。
これら内視鏡２に内蔵される各装置は、制御装置３内に内蔵される各種装置と電気的に接続されている。
具体的には、制御装置３は、回転制御部６６と、トルク検出部であるモータドライバ６７と、モニタ４に画像信号を出力する画像処理部６８と、各種動作状態等を表示可能な警告ランプ、液晶モニタなどの表示部６９と、警報部であるブザー７０と、トルク判定及び圧力判定行うのに必要なトルク閾値及び圧力閾値等の閾値を格納している記憶手段としてのメモリ部７１と、加圧量検出部７３と、を有している。

先端部８の撮像ユニット２７は、画像処理部６８と電気的に接続されている。画像処理部６８は、回転制御部６６と電気的に接続されている。この画像処理部６８は、撮像ユニット２７からの画像信号が入力され、モニタ４へ画像信号を出力する。

また、画像処理部６８は、回転制御部６６の後述する演算部６６ａにより、加圧量検出部７３からの検出結果に基づき演算処理された場合には、この演算処理結果に表示処理を施して、モニタ４へ出力する。また、撮像ユニット２７の各ＬＥＤ３４への電力は、画像処理部６８を介して供給される。

モータボックス１６のモータ５９は、モータドライバ６７と電気的に接続されている。このモータドライバ６７は、回転制御部６６と電気的に接続されている。モータドライバ６７は、モータエンコーダ５９ｂからのパルス信号を基に、モータ５９のトルク（回転トルクともいう）を検出し、回転制御部６６に検出信号であるパルス信号を出力すると共に、回転制御部６６によってその駆動が制御されるようになっている。

尚、モータエンコーダ５９ｂ及びモータドライバ６７は、第１の検出部を構成し、先端部８の押圧部６１、圧力センサ６０及び加圧量検出部７３は、第２の検出部を構成している。また、前記回転制御部６６は、トルク判定部及び圧力判定部を有する制御部を構成している。

挿入部６Ａの先端部８と湾曲部９との連結部分に設けられた圧力センサ６０は、押圧部６１との接触圧に応じた圧力を検出し、検出した検出信号を信号線６０ａを介して加圧量検出部７３に出力する。
加圧量検出部７３は、供給された検出信号に基づき、各種方向の加圧量を検出し、検出結果を図１０に示す回転制御部６６及び画像処理部６８に出力する。
一方、主操作部１８の入力部７２、及び図１で説明したフットスイッチ２５は、回転制御部６６に電気的に接続され、回転筒体５１を回転させるモータ５９のＯＮ／ＯＦＦを切り替える。尚、入力部７２、及びフットスイッチ２５は、どちらが操作されても、モータ５９をＯＮ／ＯＦＦすることができる。

また、回転制御部６６は、警告ランプ、液晶モニタなどの表示部６９、及びブザー７０ともに電気的に接続されて、これら表示部６９、及びブザー７０を制御する。
尚、内視鏡２は、コネクタカバー１５がモータボックス１６（図１参照）と接続されると、回転軸８６に設けられたギヤ８６ａと、モータボックス１６に設けられたモータ５９のギヤ５９ａとが噛合し、モータの駆動力が各ギヤに伝達されて、回転軸８６、及び基端側口金８３を介して、螺旋形状部５１ａが長手軸回りに回転するようになっている。

すなわち、螺旋形状部５１ａは、モータボックス１６からの回転駆動力を基端部から伝達されるようになっている。尚、螺旋形状部５１ａ内を挿通する内層チューブ４９ａは、コネクタカバー１５内から回転軸８６を挿通して螺旋形状部５１ａへ至るようになっている。

また、コネクタカバー１５とモータボックス１６とには、夫々が連結した状態で、撮像ユニット２７と制御装置３とが電気的に接続できるように、電気的に接続される図示しない電気コネクタを有している。

画像処理部６８は、回転制御部６６による制御によって、供給された信号に信号処理を施してモニタ４に出力する。モニタ４は、モータエンコーダ波形又は後述する挿入部６Ａの先端部８の各種方向毎の加圧量表示画面（図１５参照）を表示することにより、例えば術者に対して挿入部６Ａの回転駆動状態及び各種方向毎の加圧状態を知らしめることができるようになっている。

本実施例では、制御装置３内のメモリ部７１には、予め設定された、トルク判定及び圧力判定を行うのに必要なトルク閾値及び圧力閾値等の閾値を格納している。このメモリ部７１は、回転制御部６６によって、格納されている各閾値の読み出し、又は閾値の書き込みが制御されるようになっている。

回転制御部６６は、モータエンコーダ５９ｂによる検出結果と予め設定された前記トルク閾値とで比較を行うトルク判定部（図１６に示すステップＳ２）と、圧力センサ６０による検出結果（加圧量検出部７３を介して後述する演算部６６ａの演算結果）と予め設定された前記圧力閾値とで比較を行う圧力判定部（図１６に示すステップＳ３及びステップＳ８に相当）とを有し、前記トルク判定部によるトルク判定結果と前記圧力判定部による圧力判定結果との少なくとも一方に基づいて、モータ５９を駆動させるモータドライバ６７を制御するようになっている。

回転制御部６６は、第２の検出部を構成する加圧量検出部７３からの検出結果を基に、挿入部６Ａの挿入軸方向に対して垂直な面において複数等分割した各種方向毎の圧力を表示するための演算処理を行う演算部６６ａを有している。

そして、回転制御部６６は、この演算部６６ａによる演算結果を、例えば、図１５に示すようにな挿入部６Ａの各種方向毎の加圧量表示画面４Ａをモニタ４に表示するように表示制御する。これにより、術者に湾曲部９に加わっている各種方向毎の加圧量を告知させることができる。
尚、前記第２の検出部として、圧力センサ６０及び押圧部６１を用いた構成について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、歪みセンサ等の変形量検出部を先端部８と湾曲部９との内部の連結部分に設け、この変形量検出部からの変形量に基づき、変形した各種方向を得るように構成しても良い。

次に、このような制御が可能な回転制御部６６を有する回転自走式内視鏡システム１の使用例を説明する。尚、以下の説明において、図１１〜図１４を参照しながら大腸内視鏡検査を例に挙げて説明する。

いま、内視鏡システム１を用いて、例えば大腸検査を行うものとする。このとき、術者は、挿入補助具１１を例えば、ベッド上に横たわっている患者の肛門から挿入する。尚、挿入部６Ａは、収納ケース１２内において、図１１に示すような曲線を描いて撓んだ状態で収容されている。

挿入補助具１１は、図１２に示すように、当接部５４が患者の肛門５０１近傍の臀部５１０に当接することで、挿入管５３のみが肛門５０１から直腸５０２内に挿入された状態となる。すなわち、挿入補助具１１は、当接部５４によって、その全体が直腸５０２内に挿入されることが防止される。このとき、術者は、当接部５４をテープなどで患者の臀部５１０へ固定する。

このような状態で、術者は、操作部７の把持部１７を握持し、フットスイッチ２５の足元操作、或いは主操作部１８に設けた進退スイッチの手元操作により、挿入部本体１０の螺旋形状部５１ａを長手軸回りに回転させる。

尚、収納ケース１２は、各案内管１３、１４の一端部分を夫々連結する案内管固定部材６４、６５（図１１参照）が配設されている。このうち、先端側案内管１３を連結する案内管固定部材６４内に、図示しないが螺旋形状部５１ａにゴム板等を嵌合させることで螺旋形状部５１ａに与えられた回転力を利用してこの螺旋形状部５１ａに推進力を与えるように構成してもよい。

術者は、操作部７のモータボックス１６内に配設されるモータ５９を前記した足元操作、或いは手元操作によって、回転駆動状態にする。螺旋形状部５１ａには、基端部分から先端側へ回転力が伝達され、その全体が図１２の矢印に示すような軸回りに所定の方向へ回転し、収納ケース１２の案内管固定部材６４から推進力を与えられる。

推進力を与えられた螺旋形状部５１ａは、図２に示した先端側口金５０が螺旋管接続口金４８を押圧する。これにより、先端部８及び湾曲部９を含む挿入部本体１０全体（挿入部６Ａ）は、螺旋形状部５１ａの推進力によって、先端側案内管１３及び挿入補助具１１を介して、大腸内の深部に向かって進んでいく。

術者は、挿入部６Ａを把持して押し進めることなく、挿入補助具１１の保持管５５を軽く把持し、案内管固定部材６４内で与えられた推進力のみで挿入部６Ａを大腸内の深部に向かって前進させることができる。

このとき、螺旋形状部５１ａは、腸壁の襞との接触状態が雄ねじと雌ねじとの関係になる。螺旋形状部５１ａは、案内管固定部材６４内で与えられた推進力と、腸壁の襞との接触により発生した推進力とによりスムーズに前進し、結果として挿入部６Ａは直腸５０２からＳ字状結腸５０３に向かって進んでいく。

図１３に示すように挿入部６Ａは、先端部８、及び湾曲部９がＳ字状結腸５０３に到達する。このとき、術者は、モニタ４により映し出された内視鏡画像を見ながら、主操作部１８の湾曲操作ノブ１９（図１参照）を操作して、湾曲部９をＳ字状結腸５０３の屈曲状態に合わせる湾曲操作などを行う。

術者は、湾曲部９の湾曲操作により、挿入が困難であるＳ字状結腸５０３を推進力が与えられた挿入部６Ａにより、前進させながら先端部８をスムーズに通過させることができる。挿入部６Ａは、大腸の深部に挿入されるにつれ、案内管固定部材６４内で推進力が常に与えられている状態であり、且つ、螺旋形状部５１ａと腸壁との接触長が長くなる。

このため、挿入部６Ａは、螺旋形状部５１ａの一部がＳ字状結腸５０３の襞に接触している状態、挿入部本体１０が複雑に屈曲している状態などでも安定した大腸深部方向への推進力が得られる。また、挿入部６Ａは、充分な可撓性を有していることから、容易に位置が変化するＳ字状結腸５０３の走行状態を変化させることなく、腸壁に沿ってスムーズに前進していく。

挿入部６Ａは、Ｓ字状結腸５０３を通過し、その後、Ｓ字状結腸５０３と可動性に乏しい下行結腸５０４との境界である屈曲部，下行結腸５０４と可動性に富む横行結腸５０６との境界である脾湾曲５０５、横行結腸５０６と上行結腸５０８との境界である肝湾曲５０７の壁に沿うようにスムーズに前進して、図１４に示すように大腸の走行状態を変化させることなく、例えば目的部位である盲腸５０９近傍に到達する。

この挿入操作の際、術者は、先端部８が各屈曲部（脾湾曲５０５，肝湾曲５０７）に到達したとき、前記と同じように、モニタ４により映し出された内視鏡画像を見ながら、主操作部１８の湾曲操作ノブ１９を操作して、各部位の屈曲状態に合わせて、湾曲操作する。 術者は、モニタ４の内視鏡画像により、先端部８が盲腸５０９近傍まで到達したと判断した後、前記した足元操作、或いは手元操作により、一度、螺旋形状部５１ａの回転を停止する。術者は、挿入時に回転させていた軸回りの回転方向とは逆の方向に、フットスイッチ２５の足元操作、或いは主操作部１８の入力部７２の手元操作で螺旋形状部５１ａを逆回転させる操作を行う。

つまり、術者は、螺旋形状部５１ａを挿入時とは逆に反転させて、先端部８を大腸の深部、盲腸５０９の近傍から抜去する方向へと挿入部６Ａを後進させながら大腸検査を行う。術者は、挿入部６Ａに手を触れずとも、螺旋形状部５１ａが案内管固定部材６４内で与えられた後退力により、挿入部６Ａを後退させることができる。また、挿入部６Ａは、先端部８及び湾曲部９がスナップフィット機能により、螺旋形状部５１ａに引っ張られることで、全体が螺旋形状部５１ａの推進力により後退する。

術者は、挿入部６Ａの先端部８が挿入補助具１１まで到達したら、この挿入補助具１１と共に、挿入部６Ａを患者の肛門５０１より抜去して、大腸検査を終了する。このとき、挿入部６Ａは、案内管固定部材６４内で後退力が与えられ、収納ケース１２内に図１１に示したような元の状態に湾曲しながら収納される。

以上のように、術者は、本実施例の回転自走式内視鏡システム１により、体腔、ここでは大腸の深部へと挿入部６Ａを容易に挿入でき内視鏡検査を行うことができる。

ところで、このような体腔へ挿入部本体１０を挿入している際に、屈曲した大腸などの体腔壁と回転する回転筒体５１との摩擦が増大し、回転筒体５１の回転がし難くなる場合がある。

このような場合、従来の回転自走式内視鏡では、回転筒体５１を回転駆動制御するための制御情報は、モータ５９のトルクを検出するモータエンコーダ５９ｂ（トルクセンサともいう）からのトルク検出結果を用いているため、回転筒体５１の回転時において、外周面がどの部位の体腔壁とで摩擦力（抵抗力）が生じたのか、また、どれくらいの摩擦力が生じたのかを把握することができず、その結果、モータ５９の回転数駆動動作、回転筒体５１の正回転駆動又は逆回転駆動、及び停止動作といった大まかな駆動制御しか行うことができない。

特に、挿入部６Ａに湾曲部９を備えた回転自走式内視鏡１の場合、挿入部６Ａが長尺で柔軟性を有しているため、挿入部６Ａが体腔内の深部に挿入されるのにしたがって、湾曲部９のどの挿入軸方向に、どれくらいの圧力（抵抗力）が加わっているのかを把握することができず、術者による湾曲操作が困難となってしまい、結果として、挿入部６Ａの挿入性を向上させることができない。

そこで、本実施例の回転自走式内視鏡システム１では、挿入部６Ａの挿入性を向上させるために、前記したようにモータエンコーダ５９ｂ以外に挿入部６Ａの挿入軸方向の圧力を検出するための圧力センサ６０及び押圧部６１を挿入部６Ａに設けて、トルク検出結果と圧力検出結果との少なくとも一方に基づいて回転筒体５１の駆動制御を行うことを可能にしてている。

具体的には、回転制御部６６は、モータエンコーダ５９ｂによる検出結果と予め設定された前記トルク閾値とで比較を行うトルク判定部（図１６に示すステップＳ２）と、圧力センサ６０による検出結果（加圧量検出部７３を介して後述する演算部６６ａの演算処理結果）と予め設定された前記圧力閾値とで比較を行う圧力判定部（図１６に示すステップＳ３及びステップＳ８に相当）とを有し、前記トルク判定部によるトルク判定結果と前記圧力判定部による圧力判定結果との少なくとも一方に基づいて、モータ５９を駆動させるモータドライバ６７を制御する。尚、モータ５９及びモータドライバ６７は、駆動部を構成している。

また、モータ５９の駆動制御後期期間（例えば図１６のプログラムに示すステップＳ８の処理期間）の圧力判定部に用いられる圧力閾値は、モータ５９の駆動制御初期期間（例えば図１６のプログラムに示すステップＳ２、ステップＳ３の処理期間）に用いられる圧力閾値よりも大きく設定されている。

そして、回転制御部６６は、駆動制御初期期間（例えば図１６のプログラムに示すステップＳ２、ステップＳ３の処理期間）のトルク判定部及び圧力判定部によるそれぞれの判定結果が共にトルク閾値及び圧力閾値を超えた場合には、回転筒体５１の回転を停止、逆回転、停止、正回転させるようにモータ５９のモータドライバ６７を制御し、その後、湾曲部９の操作実行を促すように、例えば図１５に示すように加圧量表示画面４Ａをモニタ４に表示させる。

一方、回転制御部６６は、駆動制御後期期間（例えば図１６のプログラムに示すステップＳ８の処理期間）の圧力判定部による判定結果が、駆動制御初期期間（例えば図１６のプログラム中のステップＳ３の処理期間）よりも大きな圧力閾値を超えた場合には、回転筒体５１の回転を自動的に停止させるようにモータ５９のモータドライバ６７を制御するようになっている。

このような制御装置３の回転制御部６６による具体的な制御例を、図１５及び図１６を参照しながら説明する。
本実施例の回転自走式内視鏡システム１では、前記したように大腸内視鏡検査を行う場合に電源を投入すると、制御装置３の回転制御部６６は、内部の図示しないメモリに格納された図１６に示すプログラムを読み出して実行する。つまり、回転自走式内視鏡システム１の使用中には、回転制御部６６によって図１６に示すプログラムが実行されることになる。
尚、図１６に示すステップＳ２はトルク判定部を構成し、ステップＳ３及びステップＳ８は圧力判定部を構成している。

図１６に示すように、回転制御部６６は、ステップＳ１の処理にて、モータ５９の回転速度が一定になるようにモータドライバ６７を制御し、続く、駆動制御初期期間において、ステップＳ２のトルク判定処理を行う。

このステップＳ２のトルク判定処理では、モータドライバ６７からの検出信号（具体的にはモータ５９に流れる電流Ｉによって演算されたトルクＴ（Ｉ））と、許容最大トルク閾値の例えば７０％に設定されたトルク閾値αとを比較し、このトルクＴ（Ｉ）がトルク閾値αよりも同じか小さいものであれば、正常に回転しているものと判断して、処理をステップＳ１に戻す。

一方、トルクＴ（Ｉ）がトルク閾値αよりも超えた場合には、回転している回転筒体５１にある程度の負荷等が加わったものと判断して処理をステップＳ３に移行する。

ステップＳ３では、圧力判定処理を行う。この場合、圧力判定処理では、回転制御部６６は、加圧量検出部７３からの検出結果を基に演算部６６ａによって各種方向及び加圧量Ｐを求め、この加圧量Ｐと、湾曲部９の許容最大圧力閾値γの例えば７０％に設定された圧力閾値βとを比較する。

ここで、求めた加圧量Ｐが圧力閾値βよりも同じか小さい場合には、処理をステップＳ１に戻す。一方、求めた加圧量Ｐが圧力閾値βよりも超えた場合には、挿入部６Ａの先端部８及び湾曲部９にある程度の圧力（抵抗力）等が加わったものとして、処理を、駆動制御中期期間（例えば図１６のプログラム中のステップＳ４〜ステップＳ７に示す処理期間）におけるステップＳ４に移行する。

そして、回転制御部６６は、前記トルク判定結果及びジッタ判定結果が共にトルク閾値α及び圧力閾値βを超えた場合には、ステップＳ４の処理にて、モータ５９を、例えばｔ１＝１Ｓｅｃ間停止させるようにモータドライバ６７を制御する。

そして、回転制御部６６は、続くステップＳ５の処理にて、モータ５９を、例えばｔ１＝２０Ｓｅｃ間逆回転させるようにモータドライバ６７を制御制御し、その後、続くステップＳ６の処理にて、モータ５９を、前記ステップＳ１と同様にステップＳ７の処理にて、モータ５９の回転速度が一定になるようにモータドライバ６７を制御して、処理をステップＳ７に移行する。

回転制御部６６は、ステップＳ７の処理にて、術者によって湾曲操作ノブ１９が操作される湾曲操作に基づき、湾曲部９を所望の方向へと湾曲動作させるように制御する。

この場合、回転制御部６６は、演算部６６ａにより、加圧量検出部７３からの検出結果を基に、挿入部６Ａの挿入軸方向に対して垂直な面において複数等分割した各種方向毎の圧力を表示するための演算処理を行い、画像処理部６８を介してモニタ４に出力する。

このことにより、モニタ４には、例えば、図１５に示すようにな挿入部６Ａの各種方向毎に加圧量が表示された加圧量表示画面４Ａが表示される。
この加圧量表示画面４Ａは、図１５に示すように、例えば、少なくとも８つの各種方向毎に圧力量を示すための複数のレベル表示部４ａを有している。このようなレベル表示部４ａは、複数色表示させることにより、圧力が強くなったことを術者等に告知させるようになっている。

尚、挿入部６Ａを最初に挿入した挿入初期、或いは先端部８及び湾曲部９に圧力が加わってない状態の挿入時においては、図１５に示すように、各種方向のレベル表示部４ａをそれぞれ１つ色表示させている。そして、挿入動作を進めると、体腔壁との摩擦力に応じて圧力が先端部８に加わると、この加圧量（圧力量）に応じて、圧力が加わっているいずれかの方向のレベル表示部４ａの色表示部分が増えることになる。

また、実施例では、加圧量（圧力量）の大きさを複数のレベル表示部４ａを用いて表すように説明したが、これに限定されるものではなく、各種方向毎の加圧量（圧力量）を術者等に認識させることができればその他の方法を用いて加圧量表示画面４Ａを表示させても良い。
このような表示を行うことにより、術者に湾曲部９に加わっている各種方向毎の加圧量（圧力量）を告知させることができる。

そして、回転制御部６６は、駆動制御後期期間（例えば図１６のプログラムのステップＳ８の処理期間）において、ステップＳ８の圧力判定処理を行う。
このステップＳ８の圧力判定処理では、回転制御部６６は、加圧量検出部７３からの検出結果を基に演算部６６ａによって各種方向及び加圧量Ｐを求め、この加圧量Ｐと、湾曲部９の許容最大圧力閾値γとを比較する。

ここで、求めた加圧量Ｐが許容最大捻れ閾値γよりも同じか小さい場合には、湾曲部９の加圧状態が挿入部６Ａの挿入可能であり且つ湾曲可能な状態であると判断して、処理をステップＳ１に戻す。
一方、求めた加圧量Ｐが許容最大捻れ閾値γよりも超えた場合には、先端部８を介して湾曲部９に、挿入時に進退動作させるのに不可能な許容最大の加圧量が加わったものと判断して、続くステップＳ９の処理によって、モータ５９を停止させるようにモータドライバ６７を制御する。

この場合、モータ５９を停止させることにより、自動的に回転筒体５１の回転動作が完全に自動停止されることになるが、この旨を、モニタ４に表示するように制御しても良い。すなわち、このような告知表示を行うことにより、術者の手動によって、挿入部６Ａを体腔内より抜去させたり、又は押し込むようにして、湾曲部９に対する加圧量や負荷等を開放させれば、再挿入操作を行うことが可能となる。

尚、ステップＳ２及びステップＳ３にて用いられたトルク閾値α及び圧力閾値βは、許容最大トルク閾値及び許容最大圧力閾値γの７０％に限定されることはなく、必要に応じて替えて設定するようにしても良い。

また、ステップＳ４からステップＳ６における時間ｔ１についても、必要に応じて適宜変更して設定するようにしても良い。

さらに、必要に応じて、前記ステップＳ８の後に、モータ５９に流れる電流Ｉによって演算されたトルクＴ（Ｉ）と許容最大トルク値とで比較を行うトルク判定処理を行うように制御しても良い。このことにより、より安全性を高めることができる。

したがって、実施例１によれば、モータエンコーダ５９ｂ等のトルクセンサ以外に、挿入部６Ａの挿入軸方向の圧力を検出する圧力センサ６０及び押圧部６１を挿入部６Ａに設けて、トルク検出結果と圧力検出結果との少なくとも一方に基づいて回転筒体５１の駆動制御を行うことを可能にして、挿入部６Ａの挿入性を向上させることができる。

また、回転制御部６６の演算部６６ａにより、加圧量検出部７３からの検出結果を基に、挿入部６Ａの挿入軸方向に対して垂直な面において複数等分割した各種方向毎の圧力を表示するための演算処理を行い、画像処理部６８を介してモニタ４に出力することで、このモニタ４に、図１５に示すようにな挿入部６Ａの各種方向毎に加圧量が表示された加圧量表示画面４Ａを表示することができる。

このことにより、湾曲部９の各種方向に係る加圧量を術者に告知することができるので、常に先端部８を体腔内に確保できるような湾曲操作、すなわち、湾曲部９に圧力が加わっている方向とは逆方向（圧力を最低限にする方向）に湾曲操作を行うことができる。

（実施例２）
次に、図１７を用いて、実施例２の回転自走式内視鏡システム１について説明する。図１７は、本発明の実施例２の回転自走式内視鏡システムに係り、回転自走式内視鏡システムの全体構成を示すブロック図である。尚、図１７は、実施例１の回転自走式内視鏡システム１と同様な構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。

実施例２の回転自走式内視鏡システム１の構成は、実施例１と略同様であるが、第２の検出部の構成が異なっている。
具体的には、図１７に示すように、実施例２の回転自走式内視鏡システム１は、実施例１にて用いた第２の検出部を先端部８と湾曲部９との連結部分に設けずに、収納ケース１２とモータボックス１６との間に配設している。

第２の検出部としては、圧力センサ９４と、少なくとも３つの第１〜第３のローラプーリ９０、９１、９２と、感度調整バネ９３とを有して構成している。

第１のローラプーリ９０は、収納ケース１２の基端側から導出される挿入部６Ａの回転筒体５１が巻回される位置に配設される。そして、その第１のローラプーリ９０の下部方向には、挿入部６Ａの挿入軸方向に対して垂直方向（図１７中に示す矢印方向）に移動自在な第２のローラプーリ９１が配設されている。

この第２のローラプーリ９１には、第１のローラプーリに巻回された挿入部６Ａの回転筒体５１が巻回される。そして、この第２のローラプーリ９１に巻回された挿入部６Ａの回転筒体５１の基端部は、前記第１のローラプーリ９０と略平行に配設された第３のローラプーリ９２に巻回された後、モータボックス１６内に接続される。

そして、第２のローラプーリ９１には、圧力センサ９４の感度を調整するための感度調整バネ９１の基端部が接続されている。この感度調整バネ９１の他端部は、圧力センサ９４に接続されている。

圧力センサ９４は、実施例１と同様に、第２のローラプーリ９１、感度調整バネ９３を介して、第２のローラプーリ９１に巻回されている挿入部６Ａの挿入軸方向に係る圧力を検出し、検出結果を、信号線９４ａにて電気的に接続されている加圧量検出部７３に出力するようになっている。

尚、実施例２の圧力センサ９４は、実施例１の圧力センサ６０のように、挿入部６Ａの挿入軸方向対し複数方向毎の圧力を検出するものではなく、少なくとも、挿入部６Ａが体腔内に挿入可能な挿入軸方向における圧力、又は湾曲部９が湾曲可能な挿入軸方向における圧力を検出するようになっている。
その他の構成、及び回転制御部６６による制御については実施例１と同様である。

したがって、実施例２によれば、実施例１よりも挿入部６Ａに圧力が加わる方向の検出については、挿入部６Ａに圧力が加わっている複数方向を検出することは出来ないが、少なくとも挿入部６Ａの挿入軸方向における圧力を検出することができるので、内視鏡２の先端部８及び湾曲部９を複雑な構成にすることなく、簡単な構成で且つ低コストで挿入部６Ａの挿入性を向上できる。

（実施例３）
次に、図１８を用いて、実施例３の回転自走式内視鏡システム１について説明する。図１８は、本発明の実施例３の回転自走式内視鏡システムに係り、回転自走式内視鏡システムの全体構成を示すブロック図である。尚、図１８は、実施例２の回転自走式内視鏡システム１と同様な構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。

図１８に示すように、実施例３の回転自走式内視鏡システム１の構成は、実施例２と略同様であるが、第２の検出部による圧力検出感度をさらに向上させるために、第２、第３の圧力センサ９５、９６及び第２、第３の感度調整バネ９７、９８を設けている。

第１のローラプーリ９０には、第２の圧力センサ９５の感度を調整するための第２の感度調整バネ９７の基端部が接続されている。この第２の感度調整バネ９７の他端部は、第２の圧力センサ９５に接続されている。

また、第３のローラプーリ９２には、第３の圧力センサ９６の感度を調整するための第３の感度調整バネ９８の基端部が接続されている。この第３の感度調整バネ９８の他端部は、第３の圧力センサ９６に接続されている。

そして、第２の圧力センサ９５は、実施例１と同様に、第１のローラプーリ９０、第２の感度調整バネ９５を介して、第１のローラプーリ９０に巻回されている挿入部６Ａの挿入軸方向に係る圧力を検出し、検出結果を、信号線９５ａにて電気的に接続されている加圧量検出部７３に出力するようになっている。

また、第３の圧力センサ９６は、実施例１と同様に、第３のローラプーリ９２、第３の感度調整バネ９８を介して、第３のローラプーリ９２に巻回されている挿入部６Ａの挿入軸方向に係る圧力を検出し、検出結果を、信号線９６ａにて電気的に接続されている加圧量検出部７３に出力するようになっている。

加圧量検出部７３は、前記第１〜第３の圧力センサ９４、９５，９６から供給された各検出信号に基づき、挿入部６Ａの挿入軸方向の少なくとも上下２方向の加圧量を検出し、検出結果を図１０に示す回転制御部６６及び画像処理部６８に出力する。
その他の構成及び作用は、実施例２と同様である。

したがって、実施例３によれば、第１〜第３の圧力センサ９４〜９５、及び第１〜第３の感度調整バネ９３、９７、９８を設けたことにより、挿入部６Ａの挿入軸方向の少なくとも上下２方向、及びこれら上下２方向に係る加圧量を検出することができるので、実施例２よりも検出精度を向上させることが可能となる。

尚、実施例２、及び実施例３において、さらに、実施例１と同様に圧力センサ６０及び押圧部６１を先端部８と湾曲部９との連結部分に設けて構成しても良い。

以上の実施例に記載した発明は、その実施例に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、前記実施例には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。

例えば、実施例に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

本発明の実施例１に係り、回転自走式内視鏡システムの全体構成を示す外観図。 内視鏡の先端部、湾曲部、及び回転筒体の一部を示す断面図。 回転筒体と挿入部本体を示す断面図。 操作部側案内管が接続されたコネクタカバーの一部を示す断面図。 第２の検出部を構成する圧力センサを設けた内視鏡の先端部、湾曲部、及び回転筒体の一部の外観を示す斜視図。 図５のセンサの配置位置を説明するための内視鏡の先端部、及び湾曲部近傍の外観を示す分解斜視図。 先端部の押圧部の構成を説明するための先端部と湾曲部との連結部分の断面図。 湾曲部の圧力センサの構成を説明するための先端部と湾曲部との連結部分の断面図。 先端部の押圧部の変形例を示す先端部の斜視図。 回転自走式内視鏡システムの電気的な全体構成を示すブロック図。 図１の収納ケースを示す上面図。 挿入補助具が患者の肛門から直腸へ挿入された状態を示す説明図。 大腸内に挿入された挿入部本体がＳ字状結腸に到達した際の状態を示す説明図。 大腸内に挿入された挿入部本体が盲腸近傍に到達した際の状態を示す説明図。 挿入部の挿入軸方向毎の圧力をモニター表示した一例を示す画面表示図。 実施例１の作用を説明するもので、制御装置内の回転制御部による制御例を示すフローチャート。 本発明の実施例２の回転自走式内視鏡システムの全体構成を示すブロック図。 本発明の実施例３の回転自走式内視鏡システムの全体構成を示すブロック図。

符号の説明

１…回転自走式内視鏡システム、
２…回転自走式内視鏡、
３…制御装置、
４…モニタ、
４ａ…レベル表示部、
４Ａ…加圧量表示画面、
６…収納ケース付内視鏡挿入部（収納ケース付挿入部）、
６Ａ…挿入部、
７…操作部、
８…先端硬性部、
９…湾曲部、
１０…挿入部本体、
１１…挿入補助具、
１２…収納ケース、
１３…先端側案内管、
１４…操作部側案内管、
１５…コネクタカバー、
１６…モータボックス、
３９ａ…係止孔部、
３９ｂ…固定面、
５１…回転筒体、
５１ａ…螺旋形状部、
５９ａ…モータギア、
５９ｂ…モータエンコーダ、
６０…圧力センサ、
６０ａ…信号線、
６１、６１Ａ…押圧部、
６６…回転制御部、
６７…モータドライバ、
６８…画像処理部、
６９…表示部、
７０…ブザー、
７１…メモリ部、
７２…入力部、
７３…加圧量検出部、
Ｉ…電流値、
ｔ…加圧量、
ｔ１…時間、
α…トルク閾値、
β…圧力閾値、
γ…許容最大圧力閾値。

Claims (7)

1. 撮像手段を有する先端硬性部が先端部に配設され、この先端部に湾曲自在の湾曲部が配設されて体腔内に挿入される可撓性を有する挿入部本体と、前記挿入部本体に回転可能に外嵌し、螺旋状の凹凸により螺旋形状部が形成された回転筒体とを有する挿入部と、
   前記回転筒体に軸周りに回転駆動力を与える駆動部と、
   前記回転筒体の回転駆動状態を検出する第１の検出部と、
   前記挿入部本体に設けられ、前記挿入部の先端部近傍の受ける圧力を検出する第２の検出部と、
   前記第１の検出部による検出結果と予め設定された前記回転筒体のトルクを制御するためのトルク閾値とで比較を行うトルク判定部と、前記第２の検出部による検出結果と予め設定された前記挿入部の挿入方向の圧力閾値とで比較を行う圧力判定部とを有し、前記トルク判定部によるトルク判定結果と前記圧力判定部による圧力判定結果との少なくとも一方に基づいて、前記駆動部を制御する制御部と、
   を具備したことを特徴とする回転自走式内視鏡システム。
2. 前記第２の検出部は、前記挿入部の挿入軸方向に対して垂直な面において複数個分割した検出部を設けることで先端の受ける近傍の圧力を検出するものであることを特徴とする請求項１に記載の回転自走式内視鏡システム。
3. 前記第２の検出部は、前記先端部と前記湾曲部との連結部分に設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回転自走式内視鏡システム。
4. 前記第１の検出部は、前記駆動部に設けて前記駆動部の回転数を検出するエンコーダを有し、
   前記第２の検出部は、前記先端部の基端部に設けられた複数の押圧部と、これら複数の押圧部と対向配置されるように前記湾曲部の先端部の内周縁部に沿ってそれぞれ設けられ、前記複数のいずれかの押圧部が押圧することによりその押圧部によって押圧した挿入軸方向の圧力を検出する複数の圧力センサとを有することを特徴とする請求項３に記載の回転自走式内視鏡システム。
5. 前記第２の検出部は、前記挿入部の基端部に設けられたもので、前記挿入部の挿入軸方向の少なくとも上下２方向の圧力を検出する圧力センサを有していることを特徴とする請求項１に記載の回転自走式内視鏡システム。
6. 前記制御部は、
   前記駆動部の駆動制御初期期間において、前記トルク判定部及び前記圧力判定部によるそれぞれの判定結果が共に前記トルク閾値及び前記圧力閾値を超えた場合には、前記回転筒体の回転を停止、逆回転、停止、正回転させるように前記駆動部を制御し、
   前記駆動部の駆動制御後期期間において、前記圧力判定部による判定結果が、前記駆動制御初期期間よりも大きな前記圧力閾値を超えた場合には、前記回転筒体の回転を自動的に停止させるように前記駆動部を制御することを特徴とする請求項１に記載の回転自走式内視鏡システム。
7. 前記制御部は、
   前記第２の検出部からの検出結果を基に、前記挿入部の挿入軸方向に対して垂直な面において複数等分割した各種方向毎の圧力を表示するための演算処理を行う演算部を有し、この演算部による演算処理結果を表示手段に表示するように表示制御を行い、術者に湾曲部に圧力が加わっている方向を告知させることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の回転自走式内視鏡システム。

Images