JP2009028305A - 内視鏡用注射針、および内視鏡システム - Google Patents

Abstract

【課題】円滑且つ短時間で的確な手技を施すことができる内視鏡用注射針、および内視鏡システムを提供する。
【解決手段】内視鏡用注射針２は、チューブ１６、２４、２７、および針部４１を介して、注入液３２を病変部に注入する。注入液３２は、体温以下では粘度が低く、体温では体温以下のときよりも粘度が高い特性をもつ温度応答性材料を含む。チューブ１６、２４、２７は、体温の熱の伝達を遮断する断熱性を有する被覆管５１で覆われている。チューブ１６、２４、２７と被覆管５１との間には、生体適合性を有し、液状またはゲル状の保冷材５２が配されている。保冷材５２は、注入液３２がチューブ本体５０を通過する際に粘度の低い溶液状となるために十分な冷却性能を有する。
【選択図】図５

Description

本発明は、経内視鏡的に被検体内に挿入され、被検体内での処置を行う内視鏡用注射針、および内視鏡システムに関する。

電子内視鏡を利用した医療診断では、様々な内視鏡用処置具を用いて生体組織の採取や切除（内視鏡的粘膜切除術（ＥＭＲ；Endoscopic Mucosal Resection））などの処置を行っている。ＥＭＲでは、病変部の切除を容易ならしめるために、内視鏡用処置具として内視鏡用注射針を用いて、止血剤（エピネフリンなど）が混入された生理食塩水を病変部の粘膜下層に局注し、粘膜下層を筋層から剥離して病変部を膨瘤させている。内視鏡用注射針は、上記のＥＭＲにおける処置の他に、単に治療用の薬液を病変部に局注する際にも用いられる。

内視鏡用注射針を用いた処置では、従来、生理食塩水のみでは粘度が低いので、所望の高さの膨瘤が得られなかったり、切除前に膨瘤が萎んでしまうことがあった。この問題を解決するために、体温では粘度が高く、体温以下では粘度が低い特性をもつ温度応答性材料を生理食塩水に混入したゲル状の注入液を用いる技術が提案されている（特許文献１参照）。

特許文献１では、シリンジに貯留された注入前の注入液を、ペルチェ素子などで体温以下に冷却して粘度が低い状態にしておく。そして、粘膜下層に注入した際に体温によって注入液の粘度が高まることによって、所望の高さの膨瘤を得るようにしている。また、内視鏡用注射針のシースが挿通される内視鏡の鉗子チャネルに冷却水を流通して、注入液を冷却する構成が記載されている。
特開２００３−１５３９１１号公報

特許文献１に記載の発明では、シリンジに注入液を冷却する手段を設けているため、先端に到達するまでにシース内で注入液が温められて粘度が高くなってしまい、注入が困難になるおそれがあった。また、鉗子チャネルに冷却水を流通させる態様では、手技中は継続的に冷却水を流す必要があり、冷却水が無駄になるだけでなく、観察の邪魔になるという問題があった。そのうえ、冷却水によって生体組織の反射が起こり、手技の円滑な進行を妨げる懸念があった。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、円滑且つ短時間で的確な手技を施すことができる内視鏡用注射針、および内視鏡システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、内視鏡の鉗子チャネルに挿通されるシースと、前記シースの先端に設けられた針部とを有し、体温以下では粘度が低く、体温では体温以下のときよりも粘度が高い特性をもつ温度応答性材料を含む注入液を病変部に注入するための内視鏡用注射針であって、前記注入液の通路を冷却する第一冷却手段と、前記通路への外部の熱の伝達を遮断する断熱手段とが、前記シース内の少なくとも一部に設けられていることを特徴とする。

前記第一冷却手段は、液状またはゲル状の保冷材であることが好ましい。

この場合、前記保冷材は、前記通路を覆い、且つ前記断熱手段に覆われていることが好ましい。また、前記保冷材は、生体適合性を有することが好ましい。

前記第一冷却手段は、電気により冷却機能を有する冷却素子であることが好ましい。この場合、前記冷却素子は、ペルチェ素子であることが好ましい。

前記注入液が貯留される液溜め部が前記シース内に設けられており、前記第一冷却手段は、前記液溜め部の近傍に配されていることが好ましい。

前記針部を覆う第一位置と、前記針部を露呈させる第二位置との間で開閉自在な開閉機構を備えることが好ましい。

前記針部を前記先端に埋没させる第三位置と、前記先端から突出させる第四位置との間で移動自在に保持する移動機構を備えることが好ましい。

前記針部を覆う第一位置と、前記針部を露呈させる第二位置との間で開閉自在な開閉機構と、前記針部を前記先端に埋没させる第三位置と、前記先端から突出させる第四位置との間で移動自在に保持する移動機構とを備え、前記開閉機構および前記移動機構は、前記第一位置、前記第二位置にあるときに、それぞれ、前記第三位置、前記第四位置となるように連動することが好ましい。

前記注入液は、病変部を治療するための薬液を含むことが好ましい。

請求項１２に記載の発明は、内視鏡システムであって、請求項１ないし１１のいずれかに記載の内視鏡用注射針と、前記内視鏡用注射針が鉗子チャネルに挿通される内視鏡とを備えることを特徴とする。

前記内視鏡用注射針を収納する収納ケースと、前記内視鏡用注射針を冷却する第二冷却手段とを有する収納部が設けられていることが好ましい。

この場合、前記収納部は、内視鏡用作業台に一体化して設けられていることが好ましい。

前記第二冷却手段は、電気により冷却機能を有する冷却素子であることが好ましい。この場合、前記冷却素子は、ペルチェ素子であることが好ましい。

本発明の内視鏡用注射針、および内視鏡システムによれば、シース内の少なくとも一部に設けられた第一冷却手段で注入液の通路を冷却するとともに、断熱手段で外部の熱の伝達を遮断するので、手技の進行を妨げることなく、確実に注入前の注入液の粘度が低い状態に保たれる。したがって、円滑且つ短時間で的確な手技を施すことができる。

図１および図２において、本発明の内視鏡用注射針２は、電子内視鏡１０の鉗子チャネル１１に挿通されるシース１２と、シース１２の基端部に接続された手元操作部１３と、シース１２の先端部に設けられた収納部１４とから構成される。シース１２は、例えば、四フッ化エチレンなどの可撓性を有する材料からなる外皮層に、ステンレス細線などを編組してなる筒状網体が接着された構成を有する。シース１２には、その軸方向に亘って操作ワイヤ１５とチューブ１６とが設けられている。

手元操作部１３は、操作部本体１７と、操作部本体１７にスライド自在に支持されたスライダ１８とからなる。図３にも示すように、シース１２の基端部外周面には、雄ねじが形成された連結部１９が設けられており、この連結部１９が操作部本体１７の先端部内周面に形成された雌ねじ（図示せず）に螺合されている。これにより、シース１２と操作部本体１７とが着脱自在に連結される。

操作部本体１７には、円環状の指掛け部２０、およびシース１２の軸方向に平行なスリットが形成されたすり割り部２１が設けられている。スライダ１８は、このすり割り部２１に係合しており、すり割り部２１に沿って、シース１２の軸方向にスライド移動する。手技を施す際には、指掛け部２０に親指が掛けられ、同じ手の人指し指と中指がスライダ１８に掛けられる。

図３にも示すように、スライダ１８には、操作ワイヤ１５の基端がねじ２２により締結固定されている。このため、操作ワイヤ１５は、スライダ１８のスライド移動に伴って、シース１２内でその軸方向に押し引き動作される。

ねじ２２の反対側には、コネクタ２３が設けられている。図３に示すように、コネクタ２３には、チューブ２４の基端が露呈されている。チューブ２４の先端は、連結部１９を介して、シース１２のチューブ１６の基端に連結されている。コネクタ２３には、シリンジ２５が接続されたシース２６が差し込まれる。シース２６内には、チューブ２４とシリンジ２５とを繋ぐチューブ２７が設けられている。

シリンジ２５は、液溜め部２８と、液溜め部２８の先端に設けられ、チューブ２７に繋がる注入部２９と、液溜め部２８の基端に設けられ、手技を施す際に人指し指と中指が掛けられる鍔部３０と、液溜め部２８に挿入され、手技を施す際に親指で押されるピストン３１とから構成される。シリンジ２５は、手技を施す直前まで低温（例えば、１８℃以下）環境下で保存されており、手技を施す際に取り出されて注入部２９がチューブ２７にセットされる。

液溜め部２８には、注入液３２が貯留される。注入液３２は、病変部を治療するための薬液（例えば、抗癌剤のタキソール、メトトレキサートなど）と、水または生理食塩水、もしくはブドウ糖液などの溶液と、温度応答性材料との混合物からなる。温度応答性材料には、生体適合性を有し、体温以下（例えば、１８℃以下）では粘度が低く、体温（３７℃前後）では体温以下のときよりも粘度が高い特性を示すもので、このような特性を示す薬剤としては、パクリタキセル局所腫瘍内投与注射剤（Oncogel）などが知られている。注入液３２は、温度応答性材料の作用により、手技を施す前の低温環境下では粘度の低い溶液状を呈し、生体への適用後は、体温に応答して溶液状から粘度の高いゲル状に変化して、病変部にゲル状皮膜を形成する。

収納部１４は、一対の蓋部材３３ａ、３３ｂと、リンク板３４、および、これらと操作ワイヤ１５の先端に設けられた連結リング３５を回動自在に固定する嵌着ピン３６で構成されるリンク機構３７とを有する。リンク機構３７は、操作ワイヤ１５の押し引き動作による直動運動を回動運動に変換し、蓋部材３３ａ、３３ｂを開閉動作させる。すなわち、スライダ１８が指掛け部２０側に引かれると、蓋部材３３ａ、３３ｂが開かれ、逆にスライダ１８がシース１２側に押されると、蓋部材３３ａ、３３ｂが図示するように閉じられる。つまり、操作ワイヤ１５、蓋部材３３ａ、３３ｂ、およびリンク機構３７などで、開閉機構を構成している。

収納部１４の基端部は、ロッド３８の先端部に取り付けられている。ロッド３８は、シース１２の内径と略同じ直径を有する円柱形状を有し、シース１２の先端部に嵌入されている。なお、ロッド３８には、操作ワイヤ１５、およびチューブ１６が挿通される穴（図示せず）が設けられている。

ロッド３８の基端部には、バネ３９の一端が取り付けられている。バネ３９の他端は、シース１２の内周面から突設された係止部材４０に取り付けられている。バネ３９は、シース１２の軸方向に伸縮し、ロッド３８をシース１２の先端部の方向に付勢する。ロッド３８、すなわち収納部１４は、このバネ３９の付勢により、蓋部材３３ａ、３３ｂが閉じられた図示する初期位置に固定される。

蓋部材３３ａ、３３ｂ内には、針部４１が収納されている。針部４１は、生体の穿刺に適した鋭利な先端形状を有し、その基端にチューブ１６の先端部が接続されている。蓋部材３３ａ、３３ｂが閉じられた初期位置において、針部４１は、その先端を除く大半の部分がロッド３８のチューブ１６が挿通される穴に埋没している。

蓋部材３３ａ、３３ｂが開かれた後、さらにスライダ１８が指掛け部２０側に引かれると、ロッド３８、すなわち収納部１４は、図４に示すように、バネ３９の付勢に抗してシース１２の基端部の方向に移動する。これにより、ロッド３８の穴に埋没していた針部４１の略全体が露呈し、初期位置と比べて相対的にシース１２の先端部から突出する。この状態からスライダ１８より指が離されると、バネ３９の付勢によりロッド３８がシース１２の先端部の方向に移動する。そして、これに伴って針部４１がロッド３８の穴に再び埋没した後、蓋部材３３ａ、３３ｂが閉じられて元の初期位置に戻る。つまり、操作ワイヤ１５、ロッド３８、およびバネ３９などで、移動機構を構成している。なお、シース１２の先端部から突出する針部４１のサイズ（突出長）は、例えば、４ｍｍ〜６ｍｍ程度である。

図５において、注入液３２の通路、すなわちチューブ１６、２４、２７は、チューブ本体５０と、チューブ本体５０を取り囲む被覆管５１と、これらの間に充填された保冷材５２とで構成される。チューブ本体５０は、テフロン（登録商標）や金属などの可撓性を有する円管からなり、注入液３２が通過する。被覆管５１は、保冷材５２に外部の熱が伝わらないように、断熱性、可撓性を有する材料（例えば、発泡ポリウレタンなど）からなる。

保冷材５２は、生体適合性を有し、液状またはゲル状を呈する。保冷材５２は、注入液３２がチューブ本体５０を通過する際に粘度の低い溶液状となるために十分な冷却性能（例えば、１８℃以下）を有する。保冷材５２としては、例えば、グリセロール、ヒアルロン酸、水などが挙げられる。

次に、上記構成を有する内視鏡用注射針２の操作手順について説明する。まず、電子内視鏡１０の挿入部を被検体内に挿入し、挿入部の先端部に配されたＣＣＤで被検体内の被観察部位を撮像し、これにより得られた画像を観察する。そして、この観察中に処置を施すべき病変部を発見した場合には、鉗子チャネル１１にシース１２を挿通し、挿入部の先端部からシース１２の先端部を突出させる。なお、このときには、スライダ１８から指を離し、蓋部材３３ａ、３３ｂを閉じておく。

次に、スライダ１８を指掛け部２０側に引き、蓋部材３３ａ、３３ｂを開いた後、さらにスライダ１８を指掛け部２０側に引いて、バネ３９の付勢に抗して収納部１４をシース１２の基端部の方向に移動させ、針部４１をシース１２の先端部から突出させる。そして、この状態を保ちつつ、低温環境下で保存されていたシリンジ２５を、シース２６を介してコネクタ２３に取り付ける。

針部４１をシース１２の先端部から突出させた後、病変部に針部４１の先端を穿刺し、ピストン３１を操作する。これにより、液溜め部２８に貯留された注入液３２が、チューブ２７、２４、１６の順に通過して、針部４１を介して病変部に注入される。

病変部に注入された注入液３２は、体温に応答して溶液状から粘度の高いゲル状に変化する。これにより、注入液３２に混合された薬液が病変部から周囲の正常組織に広がることを抑えることができ、薬液による副作用が最小限に留められ、病変部の治療が効果的に行われる。

以上説明したように、注入液３２の通路であるチューブ１６、２４、２７を、保冷材５２を断熱性の被覆管で覆う構造としたので、チューブ１６、２４、２７を通過する注入液３２は、粘度の低い溶液状の状態が保たれる。つまり、チューブ１６、２４、２７の途中で、注入液３２が外気や体温の影響を受けて粘度の高いゲル状となることがなく、注入液３２を円滑且つ短時間で注入することができる。

また、断熱性を有する被覆管５１によって、保冷材５２の冷気が生体組織に直接触れることがないので、冷気の刺激による胃粘膜の収縮など、手技の円滑な進行を妨げる生体組織の反射が起こることがない。

さらに、手技を施す直前まで針部４１を蓋部材３３ａ、３３ｂ内に収納し、手技を施す際に蓋部材３３ａ、３３ｂを開いて針部４１をシース１２の先端部から突出させるので、外気や体温の影響を受けて、注入液３２の注入前に針部４１が不用意に温められ、針部４１の所で注入液３２がゲル状になって注入が妨げられるといった不具合を防止することができる。

上記実施形態では、チューブ１６、２４、２７の全てを、保冷材５２を断熱性の被覆管で覆う構造としているが、これらのチューブ内で注入液３２が粘度の低い溶液状の状態に保たれればよく、必ずしも注入液３２の通路の全てを上記の構造とする必要はない。

なお、チューブ１６、２４、２７を、保冷材５２を有する断熱構造とすることに代えて、あるいはこれに加えて、注入液３２の通路を冷却素子で積極的に冷却する構成としてもよい。この場合、例えば、図６に示すように、チューブ本体５０の近傍に（または、チューブ本体５０に接触させて）冷却素子としてペルチェ素子６０を設ける。あるいは、図７（煩雑を避けるため、シース１２、蓋部材３３ａ、３３ｂ、リンク機構３７などの図示は省略）に示すように、針部４１の近傍（図示のロッド３８内、あるいは蓋部材３３ａ、３３ｂ内でも可）にペルチェ素子６１を設ける。これにより、注入液３２の通路や針部４１をより効果的に冷却することができる。

なお、この場合、ペルチェ素子６０、６１の吸熱面をチューブ本体５０、または針部４１側に向けて配置する。そして、吸熱面の反対側の放熱面から放熱される熱を、保冷材５２に放熱する。ペルチェ素子６１が隔離されている図７の例では、ロッド３８を断熱材として、内部に保冷材６２を充填し、ペルチェ素子６１の放熱面に放熱用金属リボン６３を貼り付け、放熱用金属リボン６３の延設部分を保冷材６２に接触させて放熱を図っている（保冷材５２に放熱する構成も可）。また、この場合、ペルチェ素子６０、６１に電力を供給する配線をシース１２内に這わせ、配線と外部電源を接続するためのコネクタを手元操作部１３に設ける。あるいは、ペルチェ素子６０、６１自体にバッテリと駆動回路を搭載させ、ペルチェ素子６０、６１の駆動制御信号を無線で送受信するような構成としてもよい。

また、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、シリンジ２５、およびチューブ１６、２４、２７を排除し、シース１２の先端部に液溜め部７０を設け、小型のアクチュエータやポンプなどの加圧・吸引機構７１を用いて、針部４１を介して液溜め部７０に注入液３２を吸引するとともに、液溜め部７０から針部４１に注入液３２を直接注入する構成としてもよい。また、この場合も上記実施形態と同様に、（Ａ）のように、液溜め部７０を、断熱材７２との間に保冷材７３を有する断熱構造とするか、もしくは、（Ｂ）のように、ペルチェ素子７４などの冷却素子を液溜め部７０の近傍に設けることが好ましい。なお、符号７５は、図７の例と同様、ロッド３８に充填された保冷材であり、符号７６は、ペルチェ素子７４で発生した熱を保冷材７５に放熱するための放熱用金属リボンである。

さらに、図９に示すように、例えば、内視鏡用作業台８０に、内視鏡用注射針２を収納する収納部８１を一体化して設けてもよい。収納部８１は、シース１２が挿入される莢状の収納ケース８２と、収納ケース８２内に設けられ、シース１２を冷却するペルチェ素子８３とから構成される。この場合、ペルチェ素子８３には、電子内視鏡１０のプロセッサ装置（図示せず）から、あるいは独立した配線経路から電源が供給される。内視鏡用注射針２は、手技を施す直前まで収納ケース８１に挿入され、ペルチェ素子８３によりシース１２が冷却される。そして、手技を施す際に収納ケース８１から抜去されて使用される。なお、図示では莢状の収納ケース８２を例示しているが、シース１２の長さ方向の省スペース化を実現するために、収納ケースを螺旋状としてもよい。

上記実施形態では、粘度が変化する温度の閾値を体温付近にもつ温度応答性材料を例示して説明したが、保冷材やペルチェ素子による冷却を十分機能させれば、粘度が変化する温度の閾値が体温よりも比較的低い温度応答性材料を用いてもよい。

なお、手元操作部１３とシリンジ２５とを一体化して、片手で全ての手技を行えるようにしてもよい。また、上記実施形態では、操作ワイヤ１５の押し引きによって、蓋部材３３ａ、３３ｂを開閉させ、注射針３９をシース１２の先端部から突没させているが、操作ワイヤ１５の代わりに、流体アクチュエータや形状記憶合金、高分子アクチュエータなどの小型アクチュエータ、あるいは超音波モータなどの小型モータをシース１２の先端部に配し、これを用いて蓋部材３３ａ、３３ｂの開閉、および注射針３９の突没動作をさせてもよい。さらに、上記実施形態で例示した開閉機構や移動機構は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない限り、如何様にも変更することが可能である。

電子内視鏡の鉗子チャネルに内視鏡用注射針を挿通した状態を示す説明図である。 内視鏡用注射針の構成を示す概略図である。 手元操作部付近の構成を示す拡大断面図である。 蓋部材を開いて針部を先端から突出させた状態を示す説明図である。 チューブの構成を示す断面図である。 ペルチェ素子でチューブを冷却する例を示す図である。 ペルチェ素子で針部を冷却する例を示す図である。 先端に液溜め部を設けた例を示す図であり、（Ａ）は、保冷材で冷却する例、（Ｂ）は、ペルチェ素子で冷却する例をそれぞれ示す。 収納部を設けた例を示す図である。

符号の説明

２ 内視鏡用注射針
１０ 電子内視鏡
１１ 鉗子チャネル
１２ シース
１５ 操作ワイヤ
１６、２４、２７ チューブ
３２ 注入液
３３ａ、３３ｂ 蓋部材
３７ リンク機構
３８ ロッド
３９ バネ
４１ 針部
５１ 被覆管
５２、６２、７３、７５ 保冷材
６０、６１、７４、８３ ペルチェ素子
７０ 液溜め部
７２ 断熱材
８１ 収納部
８２収納ケース

Claims (16)

1. 内視鏡の鉗子チャネルに挿通されるシースと、前記シースの先端に設けられた針部とを有し、体温以下では粘度が低く、体温では体温以下のときよりも粘度が高い特性をもつ温度応答性材料を含む注入液を病変部に注入するための内視鏡用注射針であって、
   前記注入液の通路を冷却する第一冷却手段と、
   前記通路への外部の熱の伝達を遮断する断熱手段とが、前記シース内の少なくとも一部に設けられていることを特徴とする内視鏡用注射針。
2. 前記第一冷却手段は、液状またはゲル状の保冷材であることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用注射針。
3. 前記保冷材は、前記通路を覆い、且つ前記断熱手段に覆われていることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡用注射針。
4. 前記保冷材は、生体適合性を有することを特徴とする請求項２または３に記載の内視鏡用注射針。
5. 前記第一冷却手段は、電気により冷却機能を有する冷却素子であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の内視鏡用注射針。
6. 前記冷却素子は、ペルチェ素子であることを特徴とする請求項５に記載の内視鏡用注射針。
7. 前記注入液が貯留される液溜め部が前記シース内に設けられており、
   前記第一冷却手段は、前記液溜め部の近傍に配されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の内視鏡用注射針。
8. 前記針部を覆う第一位置と、前記針部を露呈させる第二位置との間で開閉自在な開閉機構を備えることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の内視鏡用注射針。
9. 前記針部を前記先端に埋没させる第三位置と、前記先端から突出させる第四位置との間で移動自在に保持する移動機構を備えることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の内視鏡用注射針。
10. 前記針部を覆う第一位置と、前記針部を露呈させる第二位置との間で開閉自在な開閉機構と、
    前記針部を前記先端に埋没させる第三位置と、前記先端から突出させる第四位置との間で移動自在に保持する移動機構とを備え、
    前記開閉機構および前記移動機構は、前記第一位置、前記第二位置にあるときに、それぞれ、前記第三位置、前記第四位置となるように連動することを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の内視鏡用注射針。
11. 前記注入液は、病変部を治療するための薬液を含むことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の内視鏡用注射針。
12. 請求項１ないし１１のいずれかに記載の内視鏡用注射針と、前記内視鏡用注射針が鉗子チャネルに挿通される内視鏡とを備えることを特徴とする内視鏡システム。
13. 前記内視鏡用注射針を収納する収納ケースと、
    前記内視鏡用注射針を冷却する第二冷却手段とを有する収納部が設けられていることを特徴とする請求項１２に記載の内視鏡システム。
14. 前記収納部は、内視鏡用作業台に一体化して設けられていることを特徴とする請求項１３に記載の内視鏡システム。
15. 前記第二冷却手段は、電気により冷却機能を有する冷却素子であることを特徴とする請求項１３または１４に記載の内視鏡システム。
16. 前記冷却素子は、ペルチェ素子であることを特徴とする請求項１５に記載の内視鏡システム。

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