JP2009089924A - 内視鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】信号線に加わる力を吸収して断線や半田外れ等の不都合を確実に防止する。
【解決手段】先端硬質部１４には、撮像センサ３５を実装するプリント基板３６と、そのプリント基板３６に半田付けにより接続される複数の信号線４１とが内蔵されている。複数の信号線４１は、櫛状の弾性部材５５に絡み付けられている。弾性部材５５は複数の櫛歯５６〜６１を持ち、挿入部の挿入方向に伸縮自在になっている。信号線４１は櫛歯５６〜６１の間に波状に絡み付けられており、伸ばされたときの余裕の長さを持っている。湾曲部が湾曲することに応じてプリント基板３６と多芯ケーブル２４との間が伸ばされたときに弾性部材５５は、櫛歯５６〜６１が広げられて信号線４１に負荷をかけることがない。また、各信号線４１を安定した姿勢に保持する。
【選択図】図５

Description

本発明は、挿入部の先端にセンサを備える内視鏡に関するものである。

内視鏡は、体内に挿入される挿入部をもっている。挿入部は、先端から順に、先端硬質部、湾曲部、及び、可撓管部が設けられている。先端硬質部には、対物レンズ、照明用レンズ、鉗子出口、送気・送水口等が設けられている。先端硬質部は、硬質な樹脂材料で形成され、また、可撓管部は、操作部と湾曲部との間を細径で長尺状に繋ぐ部分であり、可撓性を有している。湾曲部は、手元の操作部に設けた操作ノブを回転操作することで上下左右方向のいずれにも湾曲する。これにより、患者への挿入性をスムーズにし、また、先端硬質部を体腔内の所望の方向に向けることができる。

挿入部の内部には、先端硬質部の照明用レンズに照明光を導くためのライトガイド、鉗子チューブ、先端硬質部の対物レンズによって結像した観察像を撮像するための撮像素子に接続される信号線を束ねた多芯ケーブル、送気・送水チューブ等の複数の内容物が遊挿され、その他に湾曲部を湾曲させるためのアングルワイヤーが挿通されている。また、超音波内視鏡においては、上記内容物等に加えて先端部に配設した超音波振動子に接続される多芯ケーブルが挿通されている。

ところで、湾曲部は、体内に挿入されて種々の形状に曲げられ、これにより挿入部の内部に遊挿された内容物は、挿入部の径方向に自由に動くとともに、挿入部の長手方向にも動く。このように挿入部の内部で内容物が動くと、特に復元力の弱い一部の内容物は元の位置に復帰できず、その結果、内容物の詰まり等が生じ、ライトガイド、多芯ケーブルなどの断線や、チューブつぶれ等の問題が発生する。そこで、ケーブルやチューブを、弾性自在な薄肉チューブで各々被覆するとともに、複数の薄肉チューブ同士を接着することで、湾曲したときのケーブルやチューブの動きの自由度を確保しつつ、動いた場合には薄肉チューブの弾性の復元力によってケーブルやチューブを確実に元の位置に戻すようにする内視鏡が知られている（特許文献１）。
特開平９−９４２１７号公報

ところで、先端硬質部の内部に配した撮像センサ、例えばＣＣＤは、パッケージングが行われていないベアチップの形態になっており、チップ上の電極がプリント基板の電極に接続されている。このプリント基板には、挿入部を通して配される多芯ケーブルの内部にある信号線が半田付けなどにより接続されている。この信号線に、曲げや引っ張りの力が加わることで基板に対して引っ張られて断線や半田外れなどの不都合が生じることが分かった。しかしながら、特許文献１に記載の内視鏡では、挿入部に遊挿した多芯ケーブル内での断線を防止することはできるが、それよりも先端側でかつ多芯ケーブルから露呈した信号線の断線や半田外れに対しては防止することができない欠点があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、挿入部の先端内部に配する信号線に加わる力を吸収して断線や半田外れなどの不都合を確実に防止するようにした内視鏡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、本発明の内視鏡では、体内に挿入される挿入部の先端内部に設けられているセンサに接続される複数の信号線の各々に弾性を持たせるための弾性手段を備えたものである。この弾性手段は、基板の接続部の手前に設けるのが望ましい。センサとしては、電子内視鏡の場合、撮像センサが用いられる。この撮像センサに接続される複数の信号に対して弾性手段を設ければよい。また、超音波内視鏡の場合には、超音波センサに接続される信号線に対しても弾性手段を設ければよい。信号線としては、センサを取り付ける基板を介して接続されるものでもよい。

弾性手段としては、弾性を有する材料で形成されており、かつ、信号線の各々を絡み付けることができる絡み付け部を有するものが好適である。例えば、各信号線を絡めるための複数の櫛歯を有する櫛形状の弾性部材や、各信号線を絡み付けるための網部を有する弾性部材が望ましい。

また、弾性手段としては、各信号線の一部に螺旋部を形成し、各螺旋部での伸張により、引っ張り力を吸収するようにしてもよい。

本発明の内視鏡によれば、センサに接続される複数の信号線の各々に弾性力を持たせる弾性手段を備えたから、信号線に引っ張り負荷がかかっても信号線が伸縮するため、断線や半田外れを確実に防止することができる。

電子内視鏡１０は、図１に示すように、挿入部１１、接続部１２、及び、操作部１３を備えた細長い形状になっている。挿入部１１は、先端から順に、先端硬質部１４、湾曲部１５、及び、操作部１３に接続される可撓管部１６とで構成されている。接続部１２には、コード１７を介してプロセッサ装置２６、送気装置（図示せず）、及び、光源装置（図示せず）などが接続される。プロセッサ装置２６には、先端硬質部１４に内蔵する撮像センサから得られる撮像信号を画像処理したり、コンポジット信号やＲＧＢコンポーネント信号にエンコードするための映像信号処理部が設けられている。

湾曲部１５は、操作部１３に設けられたアングルノブ１３ａの操作に連動して、挿入部１１内に挿設されたワイヤが押し引きされることにより、上下左右方向に湾曲動作する。可撓管部１６は、操作部１３と湾曲部１５との間を細径で長尺状に繋ぐ部分であり、可撓性を有している。これにより、先端硬質部１４が体腔内の所望の方向に向けられ、撮像センサで撮像した観察部位を、映像信号処理回路を介して表示部１９に表示する。なお、符号１８は、処置具が挿通される鉗子口であり、鉗子口１８は、点線で示すように、挿入部１１内に配される鉗子チューブ２２に接続される。

可撓管部１６は、図２に示すように、内側より順に可撓性を保ちながら内部を保護するフレックスと呼ばれる螺管１６ｃと、この螺管１６ｃの上に被覆され螺管１６ｃの伸張を防止するブレードと呼ばれるネット１６ｂと、このネット１６ｂ上に樹脂を被着した外層１６ａと、の３層で構成されている。可撓管部１６の内部には、先端硬質部１４の照明用レンズに照明光を導くためのライトガイド２０，２１、鉗子チューブ２２、送気・送水チューブ２３、多芯ケーブル２４、及び、ジェット噴射用チューブ３８等の複数本の内容物が遊挿されている。多芯ケーブル２４は、主に、映像信号処理部から撮像センサを駆動するための信号を送るとともに、撮影センサから得られる撮像信号を映像信号処理部に送るためのケーブルであり、複数の信号線を保護被膜で覆った断面形状になっている。なお、符号２５は、湾曲部１５を操作するためのアングルワイヤーであり、密着コイルパイプ２５ａの中に挿通されている。

先端硬質部１４の先端面１４ａには、図３に示すように、観察窓２７、照明窓２８,２９、ジェット噴射用噴射口３０、鉗子出口３１、送気・送水ノズル３２などが露呈して設けられている。観察窓２７には、体腔内の被観察部位の像光を取り込むための結像レンズの一部が露呈して配されている。照明窓２８，２９は、照明用レンズの一部が配されており、光源装置から発する照明光をライトガイド２０，２１で導いて体腔内の被観察部位に照射する。鉗子出口３１は、鉗子チューブ２２を介して操作部１３に設けた鉗子口１８と連通されている。送気・送水ノズル３２は、操作部１３に設けた送気・送水ボタンを操作することによって観察窓２７等の汚れを落とすための洗浄水やエアーを噴射する。ジェット噴射用噴射口３０は、送気装置から供給される流体、例えば空気や二酸化炭素ガスなどを被観察部位に向けて噴射する。

図４に示すように、観察窓２７の奥に結像レンズ３３が固定して配されている。照明窓２８，２９から発する照明光は、被観察部位を反射して観察窓２７に入射する。観察窓２７から入射する被写体光は、結像レンズ３３を通ってプリズム３４に入射し、プリズム３４の内部で屈曲して撮像センサ３５の結像面に結像する。撮像センサ３５、例えばＣＣＤは、パッケージングが行われていないベアチップの形態になっており、ワイヤボンディング、TAB（tape automated bonding）、フリップチップなど方法によりチップ上の電極がプリント基板３６の電極に接続されている。このプリント基板３６も先端硬質部１４の内部で固定されている。

このプリント基板３６には、図５にも詳しく説明するように、多芯ケーブル２４の後端から露呈される複数の信号線３７〜４５がプリント基板３６の端子４６〜５４に半田付けなどにより接続されている。信号線３７〜４５は、導体の周りに絶縁体で覆った絶縁電線となっている。多芯ケーブル２４は、プリント基板３６の手前で保護被膜が除去され、複数の信号線３７〜４５を露呈している。端子４６〜５４には、信号線３７〜４５のうちの絶縁体を剥がした導体が接続される。そして、多芯ケーブル２４から露呈する信号線３７〜４５のうちの絶縁体の部分が、櫛状の弾性部材５５に絡み付けられている。

弾性部材５５は、略平行に並ぶ複数の櫛歯（絡み付け部）５６〜６１と、各櫛歯５６〜６１の一端を連結する連結部６２とを持ち、各櫛歯５６〜６１を信号線３７〜４５に対して挿入部１１の径方向から挿入した姿勢で配される。この弾性部材５５は、連結部６２も含めて挿入部１１の挿入方向及び径方向に自由に弾性変形する。各信号線３７〜４５は、各櫛歯５６〜６１の間に、上から下に又は下から上に、の順番で絡まるように挿通されており、伸ばされたときの余裕代が櫛歯５６〜６１の間で波状に取られている。この弾性部材５５は、先端硬質部１４の内部で遊びを持って配されている。

これによれば、湾曲部１５が湾曲すると、固定されているプリント基板３６に対し、多芯ケーブル２４が動き、プリント基板３６と多芯ケーブル２４との間隔が広がった場合、図６及び図７に示すように、信号線３７〜４５が挿入部１１の長手方向に引っ張られ、これに伴って各櫛歯５６〜６１が広がる。各信号線３７〜４５は、櫛歯５６〜６１の間で波状に余裕を持たせた長さになっているので、引っ張られても櫛歯５６〜６１の間で問題なく延びるため、断線や半田外れが生じることはなく、しかも、各櫛歯５６〜６１に絡んでいるので安定した姿勢に維持される。なお、湾曲動作が終了すると、負荷が無くなるので弾性部材５５が元の形に戻り、信号線３７〜４５は、再び図４に示した状態に戻る。

なお、弾性部材５５の櫛歯の個数は、複数であれば何個でもよい。また、櫛歯は、平行に配されているが、平衡でなくてもよい。

上記実施形態では、櫛状の弾性部材５５を用いているが、図８に示すように、信号線３７〜４５を絡める網部（絡み付け部）６９をもつ弾性部材７０を用いてもよい。この弾性部材７０も挿入部１１の長手方向及び径方向に自由に弾性変形する。そして、信号線３７〜４５の各々は、図９に示すように、網部６９に絡まるように波状に挿通されている。なお、網部６９の網目の形状としては、菱目網地や角目網地など周知のものであればいずれでも用いることができる。

また、上記各実施形態では、弾性部材５５,７０を用いているが、これら弾性部材５５,７０を省略し、図１０に示すように、各信号線７５〜８３の一部を螺旋状に形成してもよい。螺旋部８４〜９２は、絶縁体の部分を螺旋状に形成してなり、弾性変形自在になっている。これにより、多芯ケーブル２４とプリント基板３６との間の信号線７５〜８３の長さが個別に伸縮されるため、断線や半田外れ等の不都合を確実に防止することができる。

上記各実施形態では、電子内視鏡１０として説明しているが、超音波内視鏡にも本発明を採用することができる。この場合には、例えば多芯ケーブと超音波探触子との間で配線される信号線に対して本発明を適用すればよい。

電子内視鏡の使用状態を示す説明図である。 可撓管部の内部を示す断面図である。 先端硬質部の先端を示す説明図である。 プリント基板と多芯ケーブルとの間の信号線を櫛状の弾性部材に絡めた状態を側面から視た説明図である。 プリント基板と多芯ケーブルとの間の信号線を櫛状の弾性部材に絡めた状態を平面から視た説明図である。 プリント基板と多芯ケーブルとの間が広がったときの状態を平面から視た説明図である。 プリント基板と多芯ケーブルとの間が広がったときの状態を側面から視た説明図である。 網状の弾性部材を用いた他の実施形態を示す説明図である。 図８で説明した網状の弾性部材に信号線を絡めた状態を示す要部説明図である。 信号線の一部を螺旋状に形成した別の実施形態を示す説明図である。

符号の説明

１９ 表示部
２４ 多芯ケーブル
３６ プリント基板
３７〜４５，７５〜８３ 信号線
５５，７０ 弾性部材
５６〜６１ 櫛歯
６９ 網部
８４〜９２ 螺旋部

Claims (5)

1. 体内に挿入される挿入部の先端内部に設けられているセンサに、前記挿入部の内部を通した複数の信号線を接続し、前記信号線を介して前記センサから得られる信号を伝送する内視鏡において、
   前記基板に接続される手前の位置に設けられ、前記信号線の各々に弾性を持たせるための弾性手段を備えていることを特徴とする内視鏡。
2. 前記弾性手段は、弾性を有する材料で形成されており、かつ、前記信号線の各々を絡み付けることができる絡み付け部を有する弾性部材になっていることを特徴とする請求項１記載の内視鏡。
3. 前記弾性部材は、各信号線を絡めるための複数の櫛歯を有する櫛形状の弾性部材になっていることを特徴とする請求項２記載の内視鏡。
4. 前記弾性部材は、各信号線を絡み付けるための網部を有する弾性部材になっていることを特徴とする請求項２記載の内視鏡。
5. 前記弾性手段は、各信号線の一部に形成される伸縮自在な螺旋部であることを特徴とする請求項１記載の内視鏡。

Images