JP2009055956A - Rotary self-traveling endoscope system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、外周面に螺旋状の構造を有する回転筒体を回動することにより自己推進するようになされた回転自走式内視鏡システムに関する。 The present invention relates to a rotary self-propelled endoscope system adapted to self-propell by rotating a rotating cylinder having a spiral structure on an outer peripheral surface.
内視鏡は、医療等の分野において、管腔内等の直接目視することができない部位を観察するために広く用いられている。こうした内視鏡は、一般に細長の挿入部を備えて構成されており、使用者の手技により被検体内へ挿入されていた。 Endoscopes are widely used in the field of medicine and the like for observing a site that cannot be directly observed, such as in a lumen. Such an endoscope is generally configured with an elongated insertion portion, and is inserted into a subject by a user's procedure.
これに対して、近年、自己の推進力により挿入されるようになされた内視鏡(自己推進式内視鏡)が研究されている。このような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、螺旋形状部を備えた軸周りに回動可能な回転筒体を設けて、該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がある。 On the other hand, in recent years, an endoscope (self-propelled endoscope) that is inserted by its own propulsive force has been studied. There are various types of such endoscopes. For example, in an endoscope that is designed to be inserted into the large intestine by the transanus, on the outer peripheral side of the insertion portion, a spiral-shaped portion is provided. A rotating self-propelled endoscope that is provided with a rotatable cylinder that can be rotated around an axis and that can be automatically inserted into a body cavity by rotating the rotating cylinder. There is.
そして例えば、特開2003−4652号公報、特開2003−4434号公報、特開2003−5093号公報などには、フレキシブル管を巻回して収納する収納ドラムの先端側に、ツイストローラとモータとが配設された管内検査装置が記載されている。
上述したような腸内への挿入を想定された内視鏡は、挿入部の長さが長いために、挿入前に挿入部にもつれや捻れ等が発生することのないように、予め挿入し易い形状で保持しておくことが望ましい。さらに、挿入後に体内から抜脱すると、汚物等が付着した状態となっているために、これを隠蔽することが望ましい。このような観点から、細長の挿入部を挿入前および挿入後に収納するための収納部を設けることが考えられる。 Endoscopes that are supposed to be inserted into the intestine as described above are inserted in advance so that the insertion part will not be tangled or twisted before insertion because the length of the insertion part is long. It is desirable to keep it in an easy shape. Furthermore, when it is removed from the body after insertion, it is desirable to conceal this because dirt and the like are attached. From this point of view, it is conceivable to provide a storage portion for storing the elongated insertion portion before and after insertion.
しかし、回転自走式の内視鏡は、挿抜時に挿入部の回転筒体が挿入軸周りに回転する構成であるために、上述したような収納部が設けられていると、挿入部と収納部との間に摩擦が発生して、発生した摩擦抵抗により回転筒体を駆動するための駆動源への負荷が増大し、挿入部への回転伝達が妨げられて挿入性が低下する可能性がある。そして、このような負荷は、上記各公報に記載されたような収納ドラムの先端側のモータのみでは担いきれない可能性がある。 However, since the rotary self-propelled endoscope is configured such that the rotating cylindrical body of the insertion portion rotates around the insertion axis during insertion / extraction, if the storage portion as described above is provided, the insertion portion and the storage portion are accommodated. There is a possibility that friction is generated between the insertion part, the load on the drive source for driving the rotating cylinder increases due to the generated frictional resistance, and the rotation transmission to the insertion part is hindered and the insertability is lowered. There is. Such a load may not be borne by only the motor on the front end side of the storage drum as described in the above publications.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、挿入部を安定してより確実に挿入しあるいは抜去することが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している。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a rotary self-propelled endoscope system capable of stably inserting and removing an insertion portion more reliably.
上記の目的を達成するために、第1の発明による回転自走式内視鏡システムは、細長の挿入部の外周側に挿入軸周りに回動可能に設けられ外周面に螺旋状の構造を有する回転筒体と、前記挿入部の少なくとも一部を収納する収納部と、前記挿入部の挿入軸に沿った各異なる駆動位置において前記回転筒体を同一回転方向に回転駆動する複数の駆動部と、を具備し、前記複数の駆動部は、前記収納部よりも基端側の駆動位置において前記回転筒体を回転駆動する第1の駆動部と、前記収納部よりも先端側の駆動位置において前記回転筒体を回転駆動する第2の駆動部と、を含むものである。 In order to achieve the above object, a rotary self-propelled endoscope system according to a first invention is provided on an outer peripheral side of an elongated insertion portion so as to be rotatable around an insertion axis, and has a spiral structure on an outer peripheral surface. And a plurality of drive units that rotationally drive the rotary cylinder in the same rotational direction at different drive positions along an insertion axis of the insertion unit. And the plurality of drive units include a first drive unit that rotationally drives the rotating cylinder at a drive position closer to the base end than the storage unit, and a drive position on the front end side relative to the storage unit. And a second drive unit that rotationally drives the rotary cylinder.
また、第2の発明による回転自走式内視鏡システムは、上記第1の発明による回転自走式内視鏡システムにおいて、前記複数の駆動部が、前記第2の駆動部よりも先端側の駆動位置において前記回転筒体を回転駆動する第3の駆動部をさらに含むものである。 The rotary self-propelled endoscope system according to a second aspect of the present invention is the rotary self-propelled endoscope system according to the first aspect of the present invention, wherein the plurality of drive units are on the front end side with respect to the second drive unit. A third drive unit that rotationally drives the rotary cylinder at the drive position.
さらに、第3の発明による回転自走式内視鏡システムは、上記第1の発明による回転自走式内視鏡システムにおいて、前記複数の駆動部の駆動状態を検出する回転検出部と、この回転検出部による検出結果に基づいて前記複数の駆動部を同期させて駆動するように制御する駆動制御部と、をさらに具備したものである。 Furthermore, a rotary self-propelled endoscope system according to a third invention is the rotary self-propelled endoscope system according to the first invention, wherein a rotation detection unit that detects a driving state of the plurality of drive units, And a drive control unit that controls the plurality of drive units to be driven in synchronization based on a detection result by the rotation detection unit.
本発明の回転自走式内視鏡システムによれば、挿入部を安定してより確実に挿入しあるいは抜去することが可能となる。 According to the rotating self-propelled endoscope system of the present invention, the insertion portion can be stably and more reliably inserted or removed.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[実施形態1]
図1から図8は本発明の実施形態1を示したものであり、図1は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は収納ケースを示す平面図、図3はコネクタカバーおよび第1モータボックス内部における第1の駆動部の構成を示す図、図4は第2モータボックス内部における第2の駆動部の構成を示す図、図5は回転自走式内視鏡システムにおける回転筒体の回転駆動制御に係る回路等の構成を示す図、図6は回転自走式内視鏡システムにおいて第1の駆動部と第2の駆動部とを同期して制御しながら挿入部を定速駆動する処理を示すフローチャート、図7は回転自走式内視鏡システムにおいて第2の駆動部から回転筒体への回転力の伝達に不安定さが生じる可能性がある場合の処理を示すフローチャート、図8は回転自走式内視鏡システムにおける回転筒体の回転制御全体の処理を示すフローチャートである。
[Embodiment 1]
1 to 8 show Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1 is an external view showing the overall configuration of a rotary self-propelled endoscope system, FIG. 2 is a plan view showing a storage case, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the first drive unit inside the connector cover and the first motor box, FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the second drive unit inside the second motor box, and FIG. 5 is a rotation self-propelled internal view FIG. 6 is a diagram showing the configuration of a circuit and the like related to rotation drive control of a rotating cylinder in a mirror system, and FIG. 6 controls the first drive unit and the second drive unit in synchronization in the rotary self-propelled endoscope system. FIG. 7 is a flowchart showing a process for driving the insertion portion at a constant speed while FIG. 7 shows that instability may occur in the transmission of rotational force from the second drive portion to the rotating cylinder in the rotary self-propelled endoscope system. Flowchart showing the process in the case, FIG. 8 is a rotation self-propelled endoscope It is a flowchart illustrating a rotation control overall process of the rotating cylinder in the system.
まず、図1を参照して、回転自走式内視鏡システム1の構成を説明する。 First, the configuration of the rotary self-propelled endoscope system 1 will be described with reference to FIG.
この回転自走式内視鏡システム(以下では適宜、単に内視鏡システムと略称する。)1は、回転自走式内視鏡(以下では適宜、単に内視鏡と略称する。)2と、制御装置3と、モニタ4と、吸引器5と、を備えている。
This rotary self-propelled endoscope system (hereinafter simply referred to as an endoscope system as appropriate) 1 is a rotary self-propelled endoscope (hereinafter simply referred to as an endoscope as appropriate) 2. , A control device 3, a
内視鏡2は、内視鏡挿入部(以下、単に挿入部と略記する)6と操作部7とを備えている。挿入部6は、先端から順に、先端硬性部(以下、単に先端部と略記する)8と、湾曲部9と、挿入部本体10と、挿入補助具11と、この挿入補助具11と後述する第2モータボックス31との間に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、第2の駆動部たる第2モータボックス31と、この第2モータボックス31から延設される信号線33と、前記第2モータボックス31に連設される収納部である挿入部収納ケース(以下、単に収納ケースと略記する)12と、この収納ケース12の基端側に取り付けられる案内管固定部32と、この案内管固定部32に一端側を固定されることにより操作部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、を備えている。
The endoscope 2 includes an endoscope insertion portion (hereinafter simply referred to as an insertion portion) 6 and an
なお、収納ケース12は、挿入を行う前あるいは挿入を行った後には、挿入部本体10を、図2に示すようなループを描いた状態で収容するようになっている。
The
操作部7は、第1の駆動部たる第1モータボックス16と、把持部17と、主操作部18と、を備えて構成されている。なお、前記信号線33は、この第1モータボックス16と後述するユニバーサルコード18aとを介して制御装置3側へ接続されるようになっている。また、この第1モータボックス16は、挿入部6の一部を構成している。
The
主操作部18は、挿入部6の湾曲部9を後述する4方向に湾曲させる操作を行うための湾曲操作ノブ19と、流体を送出/吸引操作するためのボタン類20と、撮像系や照明系などの光学系を操作するためのスイッチ類21と、を備えている。
The
湾曲操作ノブ19は、内視鏡画像の上下方向に湾曲部9を操作するための上下用湾曲操作ノブ19aと、内視鏡画像の左右方向に湾曲部9を操作するための左右用湾曲操作ノブ19bと、を備えて構成されている。
The
また、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する際あるいは液体を送水する際に操作するための送気/送水ボタン20aと、該先端部8から被検体内の体液等を吸引する際に操作するための吸引ボタン20bと、を備えて構成されている。
The
さらに、主操作部18は、その一側面から、折止部18bを介して電気ケーブルであるユニバーサルコード18aを延設している。このユニバーサルコード18aは、延出端にコネクタ部22が配設されていて、このコネクタ部22を介して制御装置3に着脱自在に接続されるようになっている。
Furthermore, the
一方、コネクタカバー15からは、挿入部6内に挿通された3本のチューブ23が延出されている。これらの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、および吸引用チューブ23cである。これらの3本のチューブ23の延出端は、それぞれ、着脱自在なコネクタを介して制御装置3に接続されている。
On the other hand, three
制御装置3の側面には、送水タンク24が着脱自在に取り付けられている。この送水タンク24は、送気/送水ボタン20aが送水操作されたときに使用するためのものであり、その内部には、蒸留水、滅菌水、または生理的食塩水が貯留されている。
A
さらに制御装置3には、5aを介して吸引チューブ5aを介して吸引器5が接続されている。この吸引器5は、吸引ボタン20bが操作されたときに吸引を行うためのものである。
Furthermore, the
そして、制御装置3には、フットスイッチ25が電気ケーブル25aを介して接続されている。このフットスイッチ25は、挿入部本体10の後述する回転筒体28を回動/停止操作するためのものであり、この回転筒体28の回動により挿入部本体10の進退方向への推進力が発生するようになっている。なお、挿入部本体10の回転筒体28の回動/停止操作を行うための進退スイッチは、図示はしないが、操作部7の主操作部18にも配設されている。
And the
また、制御装置3の前面部には、電源スイッチや、挿入部本体10の回転筒体28の回転速度を可変するためのダイヤルなどが配設されている。
Further, a power switch, a dial for changing the rotation speed of the
加えて、制御装置3には、内視鏡2が捉えた内視鏡画像を表示するためのモニタ4が電気的に接続されている。
In addition, a
次に、コネクタカバー15および第1モータボックス16内に配設された、挿入部本体10の回転筒体28を回転駆動するための第1の駆動部の構成について、図3を参照して説明する。
Next, the configuration of the first drive unit disposed in the
挿入部本体10の回転筒体28は、挿入部本体10の外周側に挿入軸周りに回動可能に設けられ、外周面に螺旋状の構造(螺旋状凸部あるいは螺旋状凹部など)を有する細長の筒状部材である。この回転筒体28は、その基端を回転パイプ60に固定されている。この回転パイプ60は、コネクタカバー15に固定された一対の軸受け61により、両端側において回動自在となるように保持されている。さらに回転パイプ60は、これら軸受け61の間に位置するように受動側ギヤー62を備えている。
The rotating
また、挿入部本体10の回転筒体28内に配設されている内筒管26は、コネクタカバー15に設けられている固定環63によって、該コネクタカバー15に対して固定されている。そして、この固定環63の基端から、内筒管26内に配設されているチューブ23やその他の各種の電気ケーブルが延出している。
In addition, the
一方、第1モータボックス16は、回転駆動源である第1モータ65を備えている。この第1モータ65は、ギヤーボックス67を介して能動側ギヤー66に回動力を伝達するようになっている。一方、第1モータ65の回転状態は、回転検出部たる第1エンコーダ68により検出されるようになっており、その検出信号が制御装置3の後述する駆動制御部36(図5参照)へ出力される。
On the other hand, the
このような構成において、着脱可能であるコネクタカバー15と第1モータボックス16とが連結されると、第1モータボックス16側の能動側ギヤー66が、コネクタカバー15側の受動側ギヤー62と噛合するようになっている。これにより、第1モータ65の回転駆動力が各ギヤー66,62を介して回転パイプ60に伝達され、挿入部本体10の回転筒体28が軸回りに回転する。
In such a configuration, when the
次に、図4を参照して、第2モータボックス31内部における第2の駆動部の構成について説明する。
Next, the configuration of the second drive unit in the
第2モータボックス31は、回転駆動源である第2モータ41を備えている。この第2モータ41は、ギヤーボックス42を介して駆動ローラ43に回動力を伝達するようになっている。一方、第2モータ41の回転状態は、回転検出部たる第2エンコーダ44により検出されるようになっており、その検出信号が制御装置3の後述する駆動制御部36(図5参照)へ出力される。
The
また、挿入部本体10の回転筒体28周りの、駆動ローラ43とは異なる位置に、2つの従動ローラ45,46が配設されている。これら従動ローラ45,46は、回転筒体28に接触可能な両端側の位置に、吸水シート47がそれぞれ巻回されている。これにより、挿入部本体10を挿入した後に再び抜脱して収納する際に、外表面に付着した汚物等を吸着することができるようになっている。
Two driven
これら駆動ローラ43と従動ローラ45,46とは、挿入部本体10の挿入軸方向に対して、それぞれの回転軸を傾けて配設されている。より詳しくは、駆動ローラ43および従動ローラ45,46の各周面の周方向が、回転筒体28の表面に形成されている螺旋形状の方向にほぼ沿った方向になるように、駆動ローラ43および従動ローラ45,46が傾けて配設されている。これは、回転筒体28の回転に伴う挿入部本体10の進退を妨げることなく、回転筒体28へ回動力を円滑に伝達するためである。
The
次に、図5を参照して、この回転自走式内視鏡システムにおける回転筒体28の回転駆動制御に係る構成について説明する。
Next, with reference to FIG. 5, a configuration related to the rotational drive control of the
制御装置3は、モータドライバ35と駆動制御部36とを備えている。モータドライバ35は、第1A/V(電流/電圧)変換部37を介して第1の駆動部である第1モータボックス16の第1モータ65に接続されていると共に、第2A/V変換部38を介して第2の駆動部である第2モータボックス31の第2モータ41に接続されている。これら第1A/V変換部37と第2A/V変換部38とは、駆動制御部36にも接続されている。
The control device 3 includes a
また、第1モータボックス16の第1モータ65の回転状態を検出するための第1エンコーダ68と、第2モータボックス31の第2モータ41の回転状態を検出するための第2エンコーダ44とは、駆動制御部36に接続されている。
The
さらに、第2モータボックス31内に設けられた2つの従動ローラ45,46の内の一方の従動ローラ45には回転検出部を構成する反射板48が取り付けられており、この反射板48に対向して配設された回転検出部たるフォトセンサ49により、従動ローラ45の回転状態が検出されるようになっている。ここに、駆動ローラ43は、第2モータ41の回動力により回転するものであって、回転筒体28に対して空回りすることもあり得るために、回転筒体28の回転状態を正確に反映しているとは必ずしもいえない。これに対して従動ローラ45は、回転筒体28の回転に従動して回転するものであるために、従動ローラ45の回転状態を把握すれば、回転筒体28の回転状態を正確に把握することが可能である。このような理由から、第2エンコーダ44とは別途に、フォトセンサ49が設けられている。そして、このフォトセンサ49の出力は、駆動制御部36へ接続されている。
Further, one of the two driven
駆動制御部36は、第1エンコーダ68、第2エンコーダ44、およびフォトセンサ49の各出力と、第1A/V変換部37からの電圧V1(第1モータ65のトルクを示す電圧)と、第2A/V変換部38からの電圧V2(第2モータ41のトルクを示す電圧)と、に基づいて、各モータ65,41および回転筒体28の回転状態やトルクを把握し、モータドライバ35を介して各モータ65,41の回転数を制御するようになっている。このような処理を行うことにより、制御装置3は、第1の駆動部と第2の駆動部とを同期させて制御するようになっている。
The
次に、図6を参照して、回転自走式内視鏡システムにおいて第1の駆動部と第2の駆動部とを同期して制御しながら、挿入部6を定速駆動する処理について説明する。
Next, referring to FIG. 6, a process for driving the
制御装置3は、フットスイッチ25等を介して術者から回転筒体28の回動が指示されると、第2の制御部の第2モータ41を駆動開始するとともに(ステップS601)、第1の制御部の第1モータ65を駆動開始する(ステップS602)。
The control device 3 starts driving the
そして、従動ローラ45の回転数を示すフォトセンサ49の出力に基づいて回転筒体28の回転数Nfを算出し、この回転数Nfが、通常の回転時に対して予め設定されている通常回転数Nsになったか否かを判定する(ステップS603)。
Then, the rotational speed Nf of the
ここで、回転筒体28の回転数Nfが通常回転数Nsに等しくないと判定された場合には、回転筒体28の回転が通常よりも速すぎるかまたは遅すぎる(あるいは停止している)ことを意味している。そこで、このときには、モータドライバ35を介して回転数Nfと通常回転数Nsとが等しくなるように第2モータ41を制御する(ステップS604)。
Here, when it is determined that the rotation speed Nf of the
さらに、第1の駆動部の第1モータ65の回転数を示す第1エンコーダ68からの出力に基づいて、回転筒体28の回転数Ne1を算出する。そして、上述した回転筒体28の回転数Nfが、この回転筒体28の回転数Ne1に等しいか否かを判定する(ステップS605)。なお、挿入部本体10の回転筒体28は、挿入軸方向の長さが長いために、例えば回転の応力が蓄積される場合や、これとは逆に蓄積されている回転の応力が開放される場合などには、基端側の回転数Ne1と先端側の回転数Nfとが必ずしも一致するとは限らないのである。
Furthermore, the rotational speed Ne1 of the
ここで、回転数Nfが回転数Ne1に等しくないと判定された場合には、モータドライバ35を介して回転数Nfと回転数Ne1とが等しくなるように第1モータ65を制御し(ステップS606)、その後にステップS605の判定を再び行う。
If it is determined that the rotational speed Nf is not equal to the rotational speed Ne1, the
こうして、ステップS605において、回転数Nfが回転数Ne1に等しいと判定された場合には、上述したステップS603の判定を再び行う。 Thus, if it is determined in step S605 that the rotation speed Nf is equal to the rotation speed Ne1, the determination in step S603 described above is performed again.
こうして、ステップS603において、回転数Nfが通常回転数Nsに等しいと判定された場合には、次に、上述したステップS605と同様に、回転筒体28の回転数Nfと第1モータ65の回転数Ne1とが等しいか否か、つまり同期しているか否かを判定する(ステップS607)。
Thus, if it is determined in step S603 that the rotation speed Nf is equal to the normal rotation speed Ns, next, the rotation speed Nf of the
ここで、回転数Nfと回転数Ne1とが等しくないと判定された場合には、上述したステップS606と同様に、モータドライバ35を介して回転数Nfと回転数Ne1とが等しくなるように第1モータ65を制御し(ステップS608)、その後にステップS607の判定を再び行う。
Here, when it is determined that the rotation speed Nf and the rotation speed Ne1 are not equal, the rotation speed Nf and the rotation speed Ne1 are set to be equal to each other via the
こうして、ステップS607において、回転数Nfと回転数Ne1とが等しいと判定された場合には、術者から回転筒体28の回転を停止させる指示がなされたか否かを判定する(ステップS609)。
Thus, if it is determined in step S607 that the rotation speed Nf and the rotation speed Ne1 are equal, it is determined whether or not an instruction to stop the rotation of the
ここで、回転の停止が指示されていないと判定された場合、つまり運転を継続する場合には、ステップS603へ戻って上述したような処理を行うことにより、同期をとった回転をそのまま続けて行う。 Here, when it is determined that the stop of rotation is not instructed, that is, when the operation is continued, the process returns to step S603 and the above-described processing is performed to continue the synchronized rotation as it is. Do.
一方、ステップS609において、術者から回転筒体28の回転を停止させる指示がなされたと判定された場合には、第1モータ65および第2モータ41の回転を停止させて、回転筒体28の回転を止める。
On the other hand, if it is determined in step S609 that the operator has given an instruction to stop the rotation of the
続いて、図7を参照して、回転自走式内視鏡システムにおいて第2の駆動部から回転筒体28への回転力の伝達に不安定さが生じる可能性がある場合の処理について説明する。
Next, with reference to FIG. 7, a process when there is a possibility that instability may occur in the transmission of the rotational force from the second drive unit to the
第1の駆動部は、図3に示したように、第1モータ65からの駆動力を伝達する能動側ギヤー66と、回転筒体28に実質的に固定されている受動側ギヤー62とが噛合する構造であるために、回転筒体28に対して第1モータ65が空回りすることは基本的にあり得ない(ギヤー同士の噛合が外れるといったような特殊なケースを除く)。これに対して、第2の駆動部は、図4に示したように、第2モータ41からの駆動力を伝達する駆動ローラ43が、回転筒体28の外表面に接触して、摩擦力によりこの回転筒体28を回動させる構造であるために、回転筒体28の外表面に液体等による濡れが生じた場合、あるいは回転筒体28に大きな負荷が掛かっている場合などに、スリップ等を起こして空回りする可能性がある。この図7に示す処理は、このようなケースに対応するためのものとなっている。
As shown in FIG. 3, the first drive unit includes an
すなわち、この処理を開始すると、上述したステップS601〜S604と同様の処理を行う(ステップS701〜S704)。 That is, when this process is started, the same processes as steps S601 to S604 described above are performed (steps S701 to S704).
そして、ステップS704の処理を行った後に、第2の駆動部の第2モータ41の回転数を示す第2エンコーダ44からの出力に基づいて、駆動ローラ43がスリップすることなく回転筒体28を回転していると想定した場合の回転数Ne2を算出する。そして、第1モータ65による回転筒体28の回転数が、この第2モータ41による回転数Ne2に等しくなるように制御する(ステップS705)。これは、第1モータ65を第2モータ41に合わせてやる同期制御である。
And after performing the process of step S704, based on the output from the
続いて、上述した回転数Ne2が、回転筒体28の許容可能な最大回転数Nmax 未満であるか否かを判定する(ステップS706)。なお、この許容可能な最大回転数Nmax の具体例としては、例えば上述した通常回転数Nsの1.5倍、つまりNmax =1.5×Nsが挙げられる。最大回転数の係数の設定は、モータ、減速機等の許容トルク、回転数、またはローラとの摺動性によって決める係数である。 Subsequently, it is determined whether or not the rotation speed Ne2 described above is less than the maximum allowable rotation speed Nmax of the rotating cylinder 28 (step S706). A specific example of the allowable maximum rotational speed Nmax is, for example, 1.5 times the normal rotational speed Ns described above, that is, Nmax = 1.5 × Ns. The setting of the coefficient of the maximum rotational speed is a coefficient determined by the allowable torque of the motor, the reduction gear, etc., the rotational speed, or the slidability with the roller.
ここで、回転数Ne2が許容可能な最大回転数Nmax 以上であると判定された場合には、第1モータ65と第2モータ41との同期をとりながら、これら第1モータ65および第2モータ41の回転数をNmax 未満の所定回転数(例えば初期値として設定されている回転数)まで低下させる(ステップS707)。
Here, when it is determined that the rotational speed Ne2 is equal to or higher than the allowable maximum rotational speed Nmax, the
このステップS707の処理を行うか、またはステップS706において回転数Ne2が許容可能な最大回転数Nmax 未満であると判定された場合には、上述したステップS703の判定を再び行う。 The process of step S707 is performed, or when it is determined in step S706 that the rotational speed Ne2 is less than the allowable maximum rotational speed Nmax, the above-described determination of step S703 is performed again.
こうして、ステップS703において、回転数Nfが通常回転数Nsに等しいと判定された場合には、次に、上述したステップS706と同様に、第2モータ41に基づく回転数Ne2が、許容可能な最大回転数Nmax 未満であるか否かを判定する(ステップS708)。
Thus, when it is determined in step S703 that the rotation speed Nf is equal to the normal rotation speed Ns, next, as in step S706 described above, the rotation speed Ne2 based on the
ここで、回転数Ne2が許容可能な最大回転数Nmax 以上であると判定された場合には、上述したステップS707と同様に、第1モータ65と第2モータ41との同期をとりながら、これら第1モータ65および第2モータ41の回転数を低下させて(ステップS709)、その後にステップS703の処理へ戻る。
Here, when it is determined that the rotation speed Ne2 is equal to or greater than the allowable maximum rotation speed Nmax, the
こうして、ステップS708において、回転数Ne2が許容可能な最大回転数Nmax 未満であると判定された場合には、上述したステップS609と同様に、術者から回転筒体28の回転を停止させる指示がなされたか否かを判定する(ステップS710)。
Thus, when it is determined in step S708 that the rotational speed Ne2 is less than the allowable maximum rotational speed Nmax, an instruction to stop the rotation of the
ここで、回転の停止が指示されていないと判定された場合、つまり運転を継続する場合には、ステップS703へ戻って上述したような処理を行うことにより、回転筒体28の駆動をそのまま続けて行う。
Here, when it is determined that the stop of rotation is not instructed, that is, when the operation is continued, the process returns to step S703 and the above-described processing is performed to continue the driving of the
一方、ステップS710おいて、術者から回転筒体28の回転を停止させる指示がなされたと判定された場合には、第1モータ65および第2モータ41の回転を停止させて、回転筒体28の回転を止める。
On the other hand, if it is determined in step S710 that the operator has given an instruction to stop the rotation of the
次に、図8を参照して、回転自走式内視鏡システム1における回転筒体28の回転制御全体の処理について説明する。
Next, with reference to FIG. 8, the process of the whole rotation control of the
この処理を開始すると、上述したステップS601〜S606と同様の処理を行う(ステップS801〜S806)。 When this process is started, the same processes as steps S601 to S606 described above are performed (steps S801 to S806).
そして、ステップS805の処理において、回転数Nfと回転数Ne1とが等しいと判定された場合には、上述したステップS706と同様の処理を行う(ステップS807)。 If it is determined in step S805 that the rotation speed Nf is equal to the rotation speed Ne1, the same process as in step S706 described above is performed (step S807).
このステップS807において、回転数Ne2が許容可能な最大回転数Nmax 以上であると判定された場合には、上述したステップS707と同様の処理を行う(ステップS808)。 If it is determined in step S807 that the rotational speed Ne2 is equal to or greater than the allowable maximum rotational speed Nmax, the same processing as in step S707 described above is performed (step S808).
このステップS808の処理を行ったら、上述したステップS805と同様に、回転数Nfと回転数Ne1とが等しいか否かを判定する(ステップS809)。 When the process of step S808 is performed, it is determined whether or not the rotation speed Nf and the rotation speed Ne1 are equal to each other as in step S805 described above (step S809).
ここで、回転数Nfと回転数Ne1とが等しくないと判定された場合には、上述したステップS806と同様に、モータドライバ35を介して回転数Nfと回転数Ne1とが等しくなるように第1モータ65を制御し(ステップS810)、その後にステップS809の判定を再び行う。
If it is determined that the rotation speed Nf and the rotation speed Ne1 are not equal, the rotation speed Nf and the rotation speed Ne1 are set to be equal to each other via the
こうして、ステップS809において、回転数Nfと回転数Ne1とが等しいと判定された場合には、タイマを5秒に設定して、この5秒が経過するまでは回転状態を維持する(ステップS811)。 Thus, when it is determined in step S809 that the rotation speed Nf and the rotation speed Ne1 are equal, the timer is set to 5 seconds, and the rotation state is maintained until 5 seconds have elapsed (step S811). .
こうしてタイマにより設定された5秒が経過したところで、ステップS803へ戻って上述したような判定を再び行う。 Thus, when 5 seconds set by the timer have elapsed, the process returns to step S803 and the above-described determination is performed again.
そして、ステップS803において、回転数Nfと通常回転数Nsとが等しいと判定された場合には、上述したステップS607およびステップS608と同様の処理を行う(ステップS812,S813)。 If it is determined in step S803 that the rotation speed Nf is equal to the normal rotation speed Ns, processing similar to that in steps S607 and S608 described above is performed (steps S812 and S813).
こうして、ステップS812において、回転数Nfと回転数Ne1とが等しいと判定された場合には、上述したステップS708およびステップS709と同様の処理を行う(ステップS814,S815)。 Thus, if it is determined in step S812 that the rotation speed Nf is equal to the rotation speed Ne1, the same processing as in the above-described steps S708 and S709 is performed (steps S814 and S815).
このステップS815の処理を行った後は、上述したステップS809〜S811と同様の処理を行う(ステップS816〜S818)。 After performing the process of step S815, the same process as the above-described steps S809 to S811 is performed (steps S816 to S818).
そして、ステップS818の処理を行った後は、ステップS811の場合と同様に、ステップS803へ戻って上述したような判定を再び行う。 Then, after performing the process of step S818, as in the case of step S811, the process returns to step S803 and the determination as described above is performed again.
一方、ステップS814において、回転数Ne2が許容可能な最大回転数Nmax 未満であると判定された場合には、上述したステップS609,S710と同様に、術者から回転筒体28の回転を停止させる指示がなされたか否かを判定する(ステップS819)。
On the other hand, if it is determined in step S814 that the rotation speed Ne2 is less than the allowable maximum rotation speed Nmax, the operator stops the rotation of the
ここで、回転の停止が指示されていないと判定された場合、つまり運転を継続する場合には、第1A/V変換部37から取得される電圧V1が所定の上限電圧V1max 未満であるか否かを判定することにより、第1モータ65のトルクがこの上限電圧V1max に対応する所定の上限トルク未満であるか否かを判定する(ステップS820)。
Here, when it is determined that the stop of rotation is not instructed, that is, when the operation is continued, whether or not the voltage V1 acquired from the first A /
このステップS820において、電圧V1が所定の上限電圧V1max 未満であると判定された場合には、さらに、第2A/V変換部38から取得される電圧V2が所定の上限電圧V2max 未満であるか否かを判定することにより、第2モータ41のトルクがこの上限電圧V2max に対応する所定の上限トルク未満であるか否かを判定する(ステップS821)。
If it is determined in step S820 that the voltage V1 is less than the predetermined upper limit voltage V1max, whether or not the voltage V2 acquired from the second A /
このステップS821において、電圧V2が所定の上限電圧V2max 未満であると判定された場合には、ステップS803へ戻って上述したような処理を行うことにより、回転筒体28の駆動を続けて行う。
If it is determined in step S821 that the voltage V2 is less than the predetermined upper limit voltage V2max, the process returns to step S803 and the above-described processing is performed to continue driving the
一方、ステップS819おいて術者から回転筒体28の回転を停止させる指示がなされたと判定された場合、ステップS820において電圧V1が所定の上限電圧V1max 以上であると判定された場合、またはステップS821において電圧V2が所定の上限電圧V2max 以上であると判定された場合には、第1モータ65および第2モータ41の回転を停止させて、回転筒体28の回転を止める。
On the other hand, if it is determined in step S819 that an instruction to stop the rotation of the
なお、上述した図6〜図8に示す処理は、挿入部6を被検体内へ挿入する場合だけでなく、挿入部6を被検体内から抜脱する場合にも適用可能であるのはいうまでもない。
The processes shown in FIGS. 6 to 8 described above are applicable not only when the
このような実施形態1によれば、収納ケース12の前後に駆動部を設けたために、収納ケース12の内面と挿入部本体10の回転筒体28との間に摩擦力が作用しても、回転筒体28を回転させることができ、挿入部本体10の進退を順調に行うことができる。
According to the first embodiment, since the drive unit is provided before and after the
そして、収納ケース12内に挿入部本体10を収納する際には、挿入部本体10が図2に示したようにループを描いた状態で収納されることになるが、このループの曲率半径は、収納ケース12のサイズを小さくすると、それに伴って小さくなることになる。そして、ループを描く挿入部本体10は、曲率半径が小さくなるに従って回転筒体28を回動させるのにより大きなトルクを要すると考えられるが、本実施形態の構成によれば、上述したように収納ケース12の前後に駆動部を設けて、回転筒体28の先端側および基端側の両方からトルクを与えているために、より小さな曲率半径においても回転させることが可能となる。これにより、収納ケース12の小型化を図ることも可能となる。
And when storing the insertion part
[実施形態2]
図9から図23は本発明の実施形態2を示したものであり、図9は回転自走式内視鏡システムの全体構成を示す外観図、図10は収納ケースの構成を示す側面図、図11は収納ケースの構成を示す平面図、図12はコネクタカバーおよび第1モータボックス内部における第1の駆動部の構成を示す図、図13は内筒管の基端側の構造を側面側から示す図、図14は内筒管の基端側の構造を示す断面図、図15は第2モータボックスの構成を示す図、図16は第3モータボックスおよび挿入補助具の構成を示す一部断面を含む図、図17は挿入補助具の構成を示す斜視図、図18は挿入補助具の他の構成例を示す図、図19は回転自走式内視鏡システムにおける回転筒体の回転駆動制御に係る回路等の構成を示す図、図20は回転自走式内視鏡システムにおいて第2の駆動部または第3の駆動部から回転筒体への回転力の伝達に不安定さが生じる可能性がある場合の処理を示すフローチャート、図21は回転自走式内視鏡システムにおける回転筒体の回転制御全体の処理を示すフローチャート、図22は回転筒体の回転数と挿入量とを検知するための検知センサの構成例を示す図、図23は挿入部の挿入量を検知するための検知センサの他の構成例を示す図である。
[Embodiment 2]
9 to FIG. 23 show Embodiment 2 of the present invention, FIG. 9 is an external view showing the overall configuration of the rotary self-propelled endoscope system, and FIG. 10 is a side view showing the configuration of the storage case. 11 is a plan view showing the configuration of the storage case, FIG. 12 is a diagram showing the configuration of the first cover in the connector cover and the first motor box, and FIG. 13 is a side view showing the structure of the proximal end side of the inner tube. FIG. 14 is a sectional view showing the structure of the proximal end side of the inner tube, FIG. 15 is a diagram showing the configuration of the second motor box, and FIG. 16 is a diagram showing the configuration of the third motor box and the insertion aid. FIG. 17 is a perspective view showing the configuration of the insertion assisting tool, FIG. 18 is a diagram showing another configuration example of the insertion assisting tool, and FIG. 19 is a diagram of the rotating cylinder in the rotary self-propelled endoscope system. FIG. 20 is a diagram showing a configuration of a circuit and the like related to rotation drive control, and FIG. 20 is a rotation self-propelled endoscope FIG. 21 is a flowchart showing processing when there is a possibility that instability may occur in transmission of rotational force from the second drive unit or the third drive unit to the rotating cylinder in the stem, and FIG. 21 shows a rotary self-propelled endoscope. FIG. 22 is a diagram showing a configuration example of a detection sensor for detecting the number of rotations and the amount of insertion of the rotating cylinder, and FIG. 23 is an amount of insertion of the insertion portion. It is a figure which shows the other structural example of the detection sensor for detecting this.
この実施形態2において、上述の実施形態1と同様である部分については同一の符号を付して説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。 In the second embodiment, parts that are the same as those in the first embodiment are given the same reference numerals and description thereof is omitted, and only differences are mainly described.
まず、図9を参照して、本実施形態の回転自走式内視鏡システムの全体構成について説明する。 First, the overall configuration of the rotary self-propelled endoscope system of the present embodiment will be described with reference to FIG.
本実施形態の回転自走式内視鏡システム1は、図9に示すように、回転自走式内視鏡2と、3つの制御系機器と、モニタ4と、吸引器5と、を備えている。
As shown in FIG. 9, the rotary self-propelled endoscope system 1 of the present embodiment includes a rotary self-propelled endoscope 2, three control system devices, a
本実施形態の内視鏡2は、挿入部6と、第1の駆動部たる第1モータボックス16Aと、収納部たる収納ケース12Aと、第2の駆動部たる第2モータボックス31Aと、を備えると共に、さらに、第3の駆動部たる第3モータボックス51を備えている。
The endoscope 2 according to the present embodiment includes an
第3モータボックス51は、第2モータボックス31Aよりもさらに先端側において回転筒体28を回動させるために、挿入補助具11の基端側に設けられたものである。
The
ここに、本実施形態の回転自走式内視鏡システム1は、上述した実施形態1のような操作部7を内視鏡2に備えておらず、後述するリモートコントロールユニット71によって、湾曲部9が湾曲操作されるように構成されている。なお、本実施形態の湾曲部9は、流体により湾曲自在となるように構成されたものとなっている。
Here, the rotary self-propelled endoscope system 1 of the present embodiment does not include the
また、本実施形態においては、第1モータボックス16Aと収納ケース12Aと第2モータボックス31Aとが、トロリー56から延設される3つの関節部を有するアーム58の先端側に設けられた載置台59の上に載置されている。この載置台59は、上下に移動した際、あるいはアーム58を伸縮した際にも、水平を維持するように構成されたものとなっている。
In the present embodiment, the
このような構成により、処置を行う際に、作業性の良い位置へ挿入部6、第1モータボックス16A、収納ケース12A、第2モータボックス31Aを移動することができるようになっている。
With such a configuration, the
上述したトロリー56は、移動可能となるようにキャスター付に構成されており、このトロリー56に上述した3つの制御系機器が載置されている。ここに、3つの制御系機器は、このシステムに係る電気的な構成を制御するための第1の制御装置3Aと、内視鏡機能である送気、および湾曲部9の湾曲を制御するための第2の制御装置54と、内視鏡機能である送水、および吸引を制御するための第3の制御装置55と、である。そして、第2の制御装置54と第3の制御装置55とは、第1の制御装置3Aに電気的に接続されており、この第1の制御装置3Aにより制御されるようになっている。
The above-described
第1の制御装置3Aには、上述したリモートコントロールユニット(以下、リモコンと略記する)71が接続されている。このリモコン71は、各種の内視鏡機能を一括して操作するための操作指示部であり、各種の内視鏡機能を操作するための操作スイッチ72と、内視鏡2の湾曲部9を湾曲操作するための、例えばジョイスティックタイプの操作レバー73と、を備えている。
The above-described remote control unit (hereinafter abbreviated as a remote controller) 71 is connected to the
そして、この第1の制御装置3Aは、内視鏡2の撮像系、照明系、および回転自走のためのモータの駆動を制御するものとなっている。つまり、第1の制御装置3Aは、リモコン71の操作スイッチ72の操作に基づいて、内視鏡2による画像の撮像の制御と、照明部であるLED照明への給電の制御と、第1モータボックス16A、第2モータボックス31A、および第3モータボックス51に各設けられているモータへの給電の制御と、を行うようになっている。
And this
さらに、この第1の制御装置3Aには、モニタ4が電気的に接続されている。このモニタ4は、内視鏡2によって取得された内視鏡画像を表示するための表示装置である。
Furthermore, a
次に、第2の制御装置54には、二酸化炭素(CO2 )ボンベ57が接続されており、図示はしないが、エアー送気のためのコンプレッサや給排気弁などを内蔵している。
Next, a carbon dioxide (CO2)
そして、リモコン71の操作レバー73により所定の操作がなされると、第2の制御装置54の制御によって、CO2 ボンベ57や図示しないバルブ類および排気弁が動作して、湾曲部9の湾曲操作を行うことができるようになっている。
When a predetermined operation is performed by the
また、第3の制御装置55には、吸引器5が吸引チューブ5aを介して接続されると共に、送水タンク24が接続されている。
Further, the
そして、リモコン71の操作スイッチ72により所定の操作がなされると、第3の制御装置55の制御によって、図示しない吸引ポンプやバルブ類等が動作して、送水や吸引が行われるようになっている。
Then, when a predetermined operation is performed by the
そして、制御装置3A,54,55の背面側からは、各種流体供給用のチューブや電気ケーブル等がそれぞれの機能に対応して延出されており、上述したアーム58の内部あるいは外表面を介して、内視鏡2の各部に接続されている。
From the back side of the
次に、図10および図11を参照して、本実施形態の収納ケースの構成について説明する。 Next, with reference to FIG. 10 and FIG. 11, the structure of the storage case of this embodiment is demonstrated.
本実施形態の収納ケース12Aは、上述した実施形態1の収納ケース12と異なり、円錐台形状に形成されたものとなっていて、その内周面に沿って挿入部本体10を巻回して収納するように構成されている。
Unlike the
そして、この収納ケース12Aは、案内管53を介して第1モータボックス16Aへ接続され、案内管52を介して第2モータボックス31Aへ接続されている。
The
続いて、図12〜図14を参照して、本実施形態のコネクタカバー15および第1モータボックス16A内部における第1の駆動部の構成について説明する。
Subsequently, with reference to FIGS. 12 to 14, the configuration of the first drive unit in the
本実施形態の第1の駆動部は、上述した実施形態1の図3に示した第1の駆動部とほぼ同様に構成されているが、挿入部本体10の回転筒体28内に配設されている内筒管26が、挿入軸方向に移動可能となるように構成されている点が異なっている。
The first drive unit of the present embodiment is configured in substantially the same manner as the first drive unit shown in FIG. 3 of the first embodiment described above, but is disposed in the
すなわち、内筒管26の基端側には、円筒枠64が固定されており、この円筒枠64の外周面の複数位置にピン76が螺合されている。ここに、本実施形態においては、図14に示すように、内筒管26の周方向の例えば120°程度の角度位置に2つのピン76が螺合されていて、ピン76の頭は内筒管26の外周面から外部に突出している。
That is, the
この円筒枠64の外周側には、断面円弧状をなし、挿入軸方向に所定の長さを有するガイド部材75が、コネクタカバー15に対して固定して配設されている。このガイド部材75には、挿入軸方向に沿ったガイド溝75aが複数、図14に示す例においては2本形成されている。
On the outer peripheral side of the
そして、このガイド部材75のガイド溝75aに対して、ピン76の頭が係合し、円筒枠64の挿入軸方向への移動を案内するようになっている。
The head of the
内筒管26の外周側に配設されている回転筒体28は、外部と接触して摩擦が発生する等に起因して、外部から応力が加わり伸縮する可能性がある部材である。従って、上述したような構成により、回転筒体28が例え伸縮したとしても、内筒管26が逃げを行って、不要な応力が加わるのを防止することができる。
The rotating
次に、図15を参照して、第2モータボックス31Aの構成について説明する。
Next, the configuration of the
この第2モータボックス31Aは、上述した実施形態1の第2モータボックス31とほぼ同様に構成されているが、第2モータ41が、駆動ローラ43に対して取り外し可能となるように構成されている点が異なっている。
The
すなわち、第2モータボックス31Aは、第1筐体31A1と第2筐体31A2とを有して構成されている。第2筐体31A2には、第2モータ41とギヤーボックス42と第2エンコーダ44とが配設されていて、ギヤーボックス42から第2筐体31A2の外部へ延出される駆動軸にはギヤー77が取り付けられている。
That is, the
一方、第1筐体31A1には、駆動ローラ43と従動ローラ45,46とが配設されていて、駆動ローラ43から第1筐体31A1の外部に延出される回転軸には、ギヤー78が取り付けられている。また、ギヤー78の回転軸の外周側において、第1筐体31A1にOリング79が設けられており、第1筐体31A1の内部とギヤー78とは水密となるように構成されている。
On the other hand, the first casing 31A1 is provided with a driving
そして、第2筐体31A2に第1筐体31A1を取り付けたときに、第2筐体31A2側のギヤー77と、第1筐体31A1側のギヤー78とが噛合するように構成されている。
When the first casing 31A1 is attached to the second casing 31A2, the
このような構成により、第2モータ41を備えた第2筐体31A2を取り外して再利用することが可能となっている。さらにこのとき、挿入部本体10に汚物等が付着していたとしても、第1筐体31A1の内部はOリング79を介して第2筐体31A2に対して水密に保たれているために、第2筐体31A2を清潔な状態に維持することができる。
With such a configuration, the second casing 31A2 including the
次に、図16を参照して、第3モータボックス51および挿入補助具11の構成について説明する。
Next, with reference to FIG. 16, the structure of the
第3の駆動部である第3モータボックス51は、上述した実施形態1の第2モータボックス31とほぼ類似した構成となっており、回転駆動源である第3モータ81を備えている。この第3モータ81は、ギヤーボックス82を介して駆動ローラ83に回動力を伝達するようになっている。一方、第3モータ81の回転状態は、回転検出部たる第3エンコーダ84により検出されるようになっており、その検出信号が制御装置3Aの駆動制御部36(図19参照)へ出力される。
The
また、挿入部本体10の回転筒体28周りの、駆動ローラ83とは異なる位置に、2つの従動ローラ85,86が配設されている。駆動ローラ83と従動ローラ85,86とは、上述した実施形態1と同様に、挿入部本体10の挿入軸方向に対して、それぞれの回転軸を傾けて配設されている。
Further, two driven
挿入補助具11は、図17に示すように、円筒状をなす補助具本体11aの基端側に、被検体への挿入止めとなるフランジ11bが形成されている。そして、補助具本体11aの先端側には、小径部11cが形成されていて、この小径部11cの周方向の複数箇所に孔11dが形成されている。これらの孔11dは、補助具本体11aに設けられた挿通孔11eに連通している。なお、補助具本体11aに設けられた挿通孔11eは、内部に挿入部本体10を挿通するための孔である。
As shown in FIG. 17, the
そして、このように構成された挿入補助具11の小径部11c周りに吸水シート87が図16に示すように巻回され、そのさらに外周側から防水テープ88が貼設されるようになっている。
And the water absorption sheet |
そして、挿通孔11e内部に挿入部本体10を挿通すると、挿入部本体10の外周面が吸水シート87に接触して、挿入部本体10の外周面に付着した汚物や体液等を吸収するようになっている。このとき、回転筒体28は回動しながら挿抜されるために、全周方向に渡って吸水シート87が回転筒体28の外表面に接触していなくても、回転筒体28の外表面全体に付着した汚物等を吸収することが可能となっている。
Then, when the insertion portion
このような構成により、挿入部本体10を被検体から抜脱する際に、その表面に付着した汚れ等を低減することができるようになっている。そして、吸水シート87が配設される位置は、第3モータボックス51の駆動ローラ83よりも先端側であり、当然にして第2モータボックス31Aの駆動ローラ43よりも先端側であるために、回転筒体28を駆動するための全ての駆動部よりも先端側である。従って、回転筒体28の外表面の汚れ等を低減すれば、駆動ローラ83が空回りするのを防止することができ、回転筒体28へのより確実な回転駆動力の伝達が可能となる。
With such a configuration, when the insertion portion
なお、ここでは吸水シート87を挿入補助具11の先端側に配設する構成例を示したが、これに限らず、挿入補助具11の基端側に配設しても構わない。具体的には、例えばフランジ11bの内周側に配設する構成であっても構わない。
In addition, although the structural example which has arrange | positioned the
次に、図18を参照して、挿入補助具11の変形例について説明する。
Next, a modification of the
この挿入補助具11は、上述した図16および図17の構成に加えて、さらにアルコール供給路11fを備えている。このアルコール供給路11fは、先端側において上述した孔11dに連通するとともに、基端側においてフランジ11bの外周側に設けられた口金11gに連通している。
This
この口金11gには管路92が接続されており、この管路92の基端側は吐出器91に接続されている。一方、この吐出器91には、アルコールが貯留されたアルコールポット94が管路93を介して接続されている。
A
このような構成により、アルコールポット94に貯留されているアルコールが、吐出器91を介して供給され、管路92およびアルコール供給路11fを経由して吸水シート87を湿潤する。
With such a configuration, the alcohol stored in the
これにより、吸水シート87は、アルコールに湿潤された状態で挿入部本体10の外表面に接触することになるために、より効率良く挿入部本体10の外表面を拭うことが可能となる。
Thereby, since the
続いて、図19を参照して、この回転自走式内視鏡システム1における回転筒体28の回転駆動制御に係る回路等の構成について説明する。
Subsequently, with reference to FIG. 19, the configuration of a circuit and the like related to the rotational drive control of the
制御装置3Aは、実施形態1の制御装置3と同様に、モータドライバ35と駆動制御部36とを備えている。モータドライバ35は、第1A/V変換部37を介して第1の駆動部である第1モータボックス16Aの第1モータ65に接続されていると共に、第2A/V変換部38を介して第2の駆動部である第2モータボックス31Aの第2モータ41に接続されていて、さらに第3A/V変換部39を介して第3の駆動部である第3モータボックス51の第3モータ81に接続されている。これら第1A/V変換部37と第2A/V変換部38と第3A/V変換部39とは、駆動制御部36にも接続されている。
3 A of control apparatuses are provided with the
また、第1モータボックス16Aの第1モータ65の回転状態を検出するための第1エンコーダ68と、第2モータボックス31Aの第2モータ41の回転状態を検出するための第2エンコーダ44と、第3モータボックス51の第3モータ81の回転状態を検出するための第3エンコーダ84とは、駆動制御部36に接続されている。
Further, a
加えて、第3モータボックス51内に設けられた2つの従動ローラ85,86の内の一方の従動ローラ85には回転検出部を構成する反射板95が取り付けられており、この反射板95に対向して配設された回転検出部たるフォトセンサ96により、従動ローラ85の回転状態が検出されるようになっている。このフォトセンサ96の出力も、駆動制御部36へ接続されている。
In addition, a
駆動制御部36は、第1エンコーダ68、第2エンコーダ44、第3エンコーダ84、フォトセンサ49、およびフォトセンサ96の各出力と、第1A/V変換部37からの電圧V1(第1モータ65のトルクを示す電圧)と、第2A/V変換部38からの電圧V2(第2モータ41のトルクを示す電圧)と、第3A/V変換部39からの電圧V3(第3モータ81のトルクを示す電圧)と、に基づいて、各モータ65,41,81および回転筒体28の回転状態やトルクを把握し、モータドライバ35を介して各モータ65,41,81の回転数を制御するようになっている。このような処理を行うことにより、制御装置3Aは、第1の駆動部と第2の駆動部と第3の駆動部とを同期させて制御するようになっている。
The
このように、第1の駆動部と第2の駆動部に加えて、さらに第3の駆動部を備えることにより、より確実に回転筒体28を回動させることが可能となる。
Thus, in addition to the 1st drive part and the 2nd drive part, by providing a 3rd drive part, it becomes possible to rotate
次に、図20を参照して、回転自走式内視鏡システムにおいて第2の駆動部または第3の駆動部から回転筒体28への回転力の伝達に不安定さが生じる可能性がある場合の処理について説明する。なお、この図20において点線で囲んだ部分が、通常でない回転に対応する処理部分となっている。
Next, referring to FIG. 20, in the rotary self-propelled endoscope system, instability may occur in the transmission of the rotational force from the second drive unit or the third drive unit to the
上述した実施形態1において、第2の駆動部の駆動ローラ43がスリップ等を起こして空回りする可能性があると述べたのと同様の理由により、第3の駆動部の駆動ローラ83もスリップ等を起こして空回りする可能性がある。この図20に示す処理は、このようなケースに対応するためのものとなっている。
In the first embodiment described above, the driving
すなわち、この処理を開始すると、第3の制御部の第3モータ81を駆動開始するとともに(ステップS2101)、上述したステップS601,S602と同様に、第2の制御部の第2モータ41と第1の制御部の第1モータ65とを駆動開始する(ステップS2102,S2103)。
That is, when this process is started, the
そして、従動ローラ85の回転数を示すフォトセンサ96の出力に基づいて回転筒体28の回転数Nf3を算出し、この回転数Nf3が、通常の回転時に対して予め設定されている通常回転数Nsになったか否かを判定する(ステップS2104)。
Then, the rotational speed Nf3 of the
ここで、回転筒体28の回転数Nf3が通常回転数Nsに等しくないと判定された場合には、回転筒体28の回転が通常よりも速すぎるかまたは遅すぎる(あるいは停止している)ことを意味している。そこで、このときには、モータドライバ35を介して回転数Nf3と通常回転数Nsとが等しくなるように第3モータ81を制御する(ステップS2105)。
Here, when it is determined that the rotation speed Nf3 of the
さらに、従動ローラ45の回転数を示すフォトセンサ49の出力に基づいて回転筒体28の回転数Nf2を算出し、この回転数Nf2が回転数Nf3と等しいか否か、つまり従動ローラ85の位置における回転筒体28の回転と従動ローラ45の位置における回転筒体28の回転とが同期しているか否かを判定する(ステップS2106)。
Further, the rotation speed Nf2 of the
ここで、回転数Nf2が回転数Nf3に等しくないと判定された場合には、モータドライバ35を介して回転数Nf2と回転数Nf3とが等しくなるように第2モータ41を制御し(ステップS2107)、その後にステップS2106の判定を再び行う。
If it is determined that the rotational speed Nf2 is not equal to the rotational speed Nf3, the
こうして、ステップS2106において、回転数Nf2が回転数Nf3に等しいと判定された場合には、次に、回転数Nf2と第1モータ65による回転数Ne1とが等しいか否か、つまり同期しているか否かを判定する(ステップS2108)。
Thus, when it is determined in step S2106 that the rotation speed Nf2 is equal to the rotation speed Nf3, next, whether the rotation speed Nf2 and the rotation speed Ne1 by the
ここで、回転数Ne1が回転数Nf2に等しくないと判定された場合には、モータドライバ35を介して回転数Ne1と回転数Nf2とが等しくなるように第1モータ65を制御し(ステップS2109)、その後にステップS2108の判定を再び行う。
If it is determined that the rotational speed Ne1 is not equal to the rotational speed Nf2, the
こうして、ステップS2108において、回転数Ne1が回転数Nf2に等しいと判定された場合には、次に、第3の駆動部の第3モータ81の回転数を示す第3エンコーダ84からの出力に基づいて、駆動ローラ83がスリップすることなく回転筒体28を回転していると想定した場合の回転数Ne3を算出する。そして、この回転数Ne3が、回転筒体28の許容可能な最大回転数Nmax 未満であるか否かを判定する(ステップS2110)。なお、この許容可能な最大回転数Nmax の具体例としては、上述した実施形態1と同様に、通常回転数Nsの1.5倍、つまりNmax =1.5×Nsが挙げられる。最大回転数の係数の設定は、モータ、減速機等の許容トルク、回転数、またはローラとの摺動性によって決める係数である。
Thus, if it is determined in step S2108 that the rotational speed Ne1 is equal to the rotational speed Nf2, then based on the output from the
ここで、回転数Ne3が許容可能な最大回転数Nmax 以上であると判定された場合には、第3モータ81と第1モータ65と第2モータ41との同期をとりながら、これら第3モータ81、第1モータ65、および第2モータ41の回転数をNmax 未満の所定回転数(例えば初期値として設定されている回転数)まで低下させる(ステップS2111)。
Here, when it is determined that the rotational speed Ne3 is equal to or higher than the allowable maximum rotational speed Nmax, the
次に、上述したステップS2106〜S2109と同様の処理を行う(ステップS2112〜S2115)。 Next, processing similar to that in steps S2106 to S2109 described above is performed (steps S2112 to S2115).
こうして、ステップS2112およびステップS2114において、回転数Nf3と回転数Nf2と回転数Ne1とが等しいと判定された場合には、タイマを5秒に設定して、この5秒が経過するまでは回転状態を維持する(ステップS2116)。 Thus, if it is determined in step S2112 and step S2114 that the rotation speed Nf3, the rotation speed Nf2, and the rotation speed Ne1 are equal, the timer is set to 5 seconds, and the rotation state is maintained until 5 seconds have elapsed. Is maintained (step S2116).
なお、図20において点線で囲んだ部分が、異常回転に対処するための処理となっている部分である。 In FIG. 20, a portion surrounded by a dotted line is a portion that is a process for dealing with abnormal rotation.
こうしてタイマにより設定された5秒が経過したところで、あるいはステップS2110において回転数Ne3が許容可能な最大回転数Nmax 未満であると判定された場合には、ステップS2104へ戻って上述したような判定を再び行う。 Thus, when 5 seconds set by the timer have elapsed, or when it is determined in step S2110 that the rotational speed Ne3 is less than the allowable maximum rotational speed Nmax, the process returns to step S2104 to make the above-described determination. Do it again.
一方、ステップS2104において、回転数Nf3が通常回転数Nsに等しいと判定された場合には、図示は省略するが、ステップS2106〜S2116とほぼ同様の処理に進むことになる。 On the other hand, if it is determined in step S2104 that the rotation speed Nf3 is equal to the normal rotation speed Ns, the process proceeds to a process that is substantially the same as that in steps S2106 to S2116, although illustration is omitted.
次に、図21を参照して、回転自走式内視鏡システム1における回転筒体28の回転制御全体の処理について説明する。
Next, with reference to FIG. 21, a description will be given of the entire rotation control process of the
この処理を開始すると、上述したステップS2101〜S2116と同様の処理を行う(ステップS2201〜S2216)。 When this process is started, the same processes as steps S2101 to S2116 described above are performed (steps S2201 to S2216).
そして、ステップS2204の処理において、回転数Nf3と通常回転数Nsとが等しいと判定された場合には、ステップS2206〜S2216と同様の処理を行う(ステップS2217〜S2227)。 If it is determined in step S2204 that the rotation speed Nf3 is equal to the normal rotation speed Ns, the same processes as in steps S2206 to S2216 are performed (steps S2217 to S2227).
そして、ステップS2227の処理を行った後は、ステップS2216の場合と同様に、ステップS2204へ戻って上述したような判定を再び行う。 Then, after performing the process of step S2227, as in the case of step S2216, the process returns to step S2204 and the determination as described above is performed again.
一方、ステップS2221において、回転数Ne3が許容可能な最大回転数Nmax 未満であると判定された場合には、上述したステップS609,S710,S819と同様に、術者から回転筒体28の回転を停止させる指示がなされたか否かを判定する(ステップS2228)。
On the other hand, if it is determined in step S2221 that the rotational speed Ne3 is less than the allowable maximum rotational speed Nmax, the operator rotates the
ここで、回転の停止が指示されていないと判定された場合、つまり運転を継続する場合には、第1A/V変換部37から取得される電圧V1が所定の上限電圧V1max 未満であるか否かを判定することにより、第1モータ65のトルクがこの上限電圧V1max に対応する所定の上限トルク未満であるか否かを判定する(ステップS2229)。
Here, when it is determined that the stop of rotation is not instructed, that is, when the operation is continued, whether or not the voltage V1 acquired from the first A /
このステップS2229において、電圧V1が所定の上限電圧V1max 未満であると判定された場合には、さらに、第2A/V変換部38から取得される電圧V2が所定の上限電圧V2max 未満であるか否かを判定することにより、第2モータ41のトルクがこの上限電圧V2max に対応する所定の上限トルク未満であるか否かを判定する(ステップS2230)。
If it is determined in step S2229 that the voltage V1 is less than the predetermined upper limit voltage V1max, whether or not the voltage V2 acquired from the second A /
このステップS2230において、電圧V2が所定の上限電圧V2max 未満であると判定された場合には、さらに、第3A/V変換部39から取得される電圧V3が所定の上限電圧V3max 未満であるか否かを判定することにより、第3モータ81のトルクがこの上限電圧V3max に対応する所定の上限トルク未満であるか否かを判定する(ステップS2231)。
If it is determined in step S2230 that the voltage V2 is less than the predetermined upper limit voltage V2max, whether or not the voltage V3 acquired from the third A /
このステップS2231において、電圧V3が所定の上限電圧V3max 未満であると判定された場合には、ステップS2204へ戻って上述したような処理を行うことにより、回転筒体28の駆動を続けて行う。
If it is determined in step S2231 that the voltage V3 is less than the predetermined upper limit voltage V3max, the process returns to step S2204 and the above-described processing is performed to continue driving the
一方、ステップS2228おいて術者から回転筒体28の回転を停止させる指示がなされたと判定された場合、ステップS2229において電圧V1が所定の上限電圧V1max 以上であると判定された場合、ステップS2230において電圧V2が所定の上限電圧V2max 以上であると判定された場合、またはステップS2231において電圧V3が所定の上限電圧V3max 以上であると判定された場合には、第1モータ65、第2モータ41、および第3モータ81の回転を停止させて、回転筒体28の回転を止める。
On the other hand, if it is determined in step S2228 that the operator has given an instruction to stop the rotation of the
なお、上述した図20,図21に示す処理は、挿入部6を被検体内へ挿入する場合だけでなく、挿入部6を被検体内から抜脱する場合にも適用可能であるのはいうまでもない。
Note that the processes shown in FIGS. 20 and 21 described above are applicable not only when the
次に、図22を参照して、回転筒体28の回転数と挿入量とを検知するための検知センサの構成例について説明する。
Next, a configuration example of a detection sensor for detecting the rotation speed and the insertion amount of the
回転筒体28の外表面には、周方向に例えば1周する線でなる挿入量検知用指標101が挿入軸に沿って一定間隔で複数設けられているとともに、挿入軸方向の細長の直線でなる回転数検知用指標102が設けられている。これらの指標101,102は、この図22に示す例においては、他の部分と異なる色の線により構成されているが、これに限らず例えば点であっても構わないし、光を反射するミラー状の構成であっても構わない。
On the outer surface of the
なお、回転検出部を構成する回転数検知用指標102は、1つ設けるに限るものではなく、より精密に回転数を検出したい場合などには周方向の複数位置に設けるようにしても構わない。
It should be noted that the number of rotation
一方、第3モータボックス51には、挿入量検知用指標101を検知することにより回転筒体28の挿入量を検知するための挿入量検知センサ103と、回転数検知用指標102を検知することにより回転筒体28の回転数を検知するための回転検出部たる回転数検知センサ104と、が配設されている。
On the other hand, the
すなわち、上述したフォトセンサ49,96は、従動ローラ45,85を介して間接的に回転筒体28の回転数を検出するものであったのに対して、回転数検知センサ104は、回転筒体28の回転数を直接検出するものとなっている。同様に、挿入量検知センサ103も、回転筒体28の挿入量を直接検出するものである。
That is, the
上述したフォトセンサ49,96に代えて、あるいはこれらフォトセンサ49,96に加えて、この図22に示したような構成を用いることにより、回転筒体28の回転数や挿入量を検知するようにしても構わない。これにより、より直接的な高い精度の検知が可能となる。
Instead of the above-described
続いて、図23を参照して、挿入部の挿入量を検知するための検知センサの他の構成例について説明する。 Subsequently, another configuration example of the detection sensor for detecting the insertion amount of the insertion portion will be described with reference to FIG.
挿入部本体10の回転筒体28の先端側には、湾曲部9との間に、挿入量検知部110が設けられている。この挿入量検知部110は、回転筒体28よりも先端側に設けられていて、それ自体は回転することのない部分である。そして、この挿入量検知部110に、光源部111と撮像素子112とが設けられている。
An insertion
このような構成において、光源部111により発光を行って被検体の管腔内を照明し、該管腔からの反射光を撮像素子112により撮像して、取得された画像を解析する(管腔内壁に対して挿入部本体10がどの程度相対的に進行しているかを解析する)ことにより、挿入部本体10の挿入量を検知するようになっている。なお、管腔が腸である場合には、適宜の間隔で襞が存在するために、このような画像解析による挿入量の検知が可能となっている。
In such a configuration, the
このような構成を用いることによっても、挿入量を検出することが可能となる。 Also by using such a configuration, the insertion amount can be detected.
このような実施形態2によれば、上述した実施形態1とほぼ同様の効果を奏するとともに、さらに第3の駆動部を第2の駆動部よりも先端側に設けたために、被検体内への挿入部本体10の挿入長が長くなって、回転筒体28と被検体の体腔内壁との摩擦力が増大したとしても、より確実に回転筒体28を回転することができる。従って、挿入部本体10の進退をより確実に行うことが可能となる。
According to the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment described above can be obtained, and the third drive unit is provided on the distal end side of the second drive unit, so that it can enter the subject. Even if the insertion length of the insertion portion
そして、回転筒体28に与えるトルクが増大するために、収納ケース12のより一層の小型化を図ることも可能となる。
Since the torque applied to the
なお、本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。このように、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Moreover, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, you may delete a some component from all the components shown by embodiment. Furthermore, the constituent elements over different embodiments may be appropriately combined. Thus, it goes without saying that various modifications and applications are possible without departing from the spirit of the invention.
本発明は、外周面に螺旋状の構造を有する回転筒体を回動することにより自己推進するようになされた回転自走式内視鏡システムに好適に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be suitably used for a rotating self-propelled endoscope system that is configured to self-propell by rotating a rotating cylinder having a spiral structure on the outer peripheral surface.
1…回転自走式内視鏡システム
2…回転自走式内視鏡
3,3A…制御装置
6…挿入部
7…操作部
8…先端部
9…湾曲部
10…挿入部本体
11…挿入補助具
12,12A…収納ケース(収納部)
13…先端側案内管
14…操作部側案内管
15…コネクタカバー
16,16A…第1モータボックス
23…チューブ
25…フットスイッチ
26…内筒管
28…回転筒体
31,31A…第2モータボックス
31A1…第1筐体
31A2…第2筐体
33…信号線
35…モータドライバ
36…駆動制御部
37…第1A/V変換部
38…第2A/V変換部
39…第3A/V変換部
41…第2モータ
43…駆動ローラ
44…エンコーダ(回転検出部)
45,46…従動ローラ
47…吸水シート
48…反射板(回転検出部)
49…フォトセンサ(回転検出部)
51…第3モータボックス
58…アーム
59…載置台
62…受動側ギヤー
64…円筒枠
65…第1モータ
66…能動側ギヤー
68…第1エンコーダ(回転検出部)
71…リモートコントロールユニット(リモコン)
75…ガイド部材
76…ピン
77,78…ギヤー
79…Oリング
81…第3モータ
83…駆動ローラ
84…第3エンコーダ(回転検出部)
85,86…従動ローラ
87…吸水シート
88…防水テープ
91…吐出器
94…アルコールポット
95…反射板(回転検出部)
96…フォトセンサ(回転検出部)
101…挿入量検知用指標
102…回転数検知用指標(回転検出部)
103…挿入量検知センサ
104…回転数検知センサ(回転検出部)
110…挿入量検知部
111…光源部
112…撮像素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotation self-propelled endoscope system 2 ... Rotation self-propelled
DESCRIPTION OF
45, 46 ... driven
49 ... Photo sensor (rotation detector)
DESCRIPTION OF
71 ... Remote control unit (remote control)
75 ...
85, 86 ... driven
96 ... Photo sensor (rotation detector)
101 ... Insertion
103 ... Insertion
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記挿入部の少なくとも一部を収納する収納部と、
前記挿入部の挿入軸に沿った各異なる駆動位置において前記回転筒体を同一回転方向に回転駆動する複数の駆動部と、
を具備し、
前記複数の駆動部は、前記収納部よりも基端側の駆動位置において前記回転筒体を回転駆動する第1の駆動部と、前記収納部よりも先端側の駆動位置において前記回転筒体を回転駆動する第2の駆動部と、を含むものであることを特徴とする回転自走式内視鏡システム。 A rotating cylinder provided on the outer peripheral side of the elongated insertion portion so as to be rotatable around the insertion shaft, and having a spiral structure on the outer peripheral surface;
A storage section for storing at least a part of the insertion section;
A plurality of drive units that rotationally drive the rotary cylinder in the same rotation direction at different drive positions along the insertion axis of the insertion unit;
Comprising
The plurality of drive units include a first drive unit that rotationally drives the rotary cylinder at a drive position closer to the base end than the storage unit, and the rotary cylinder at a drive position distal to the storage unit. A rotary self-propelled endoscope system, comprising: a second drive section that rotates.
この回転検出部による検出結果に基づいて、前記複数の駆動部を同期させて駆動するように制御する駆動制御部と、
をさらに具備した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。 A rotation detection unit for detecting a driving state of the plurality of driving units;
Based on the detection result by the rotation detection unit, a drive control unit that controls to drive the plurality of drive units in synchronization;
The rotary self-propelled endoscope system according to claim 1, further comprising:
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