JP2009261665A

JP2009261665A - 自走式大腸内視鏡

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Publication number: JP2009261665A
Application number: JP2008115278A
Authority: JP
Inventors: Masazumi Takada; 昌純高田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-04-25
Filing date: 2008-04-25
Publication date: 2009-11-12
Also published as: US20090270680A1

Abstract

【課題】大腸に挿入される部分の径をできるだけ小さくでき、かつ、エンドレスベルトをよりスムーズに駆動できるように改良を加えた自走式大腸内視鏡を提供する。
【解決手段】本発明の自走式大腸内視鏡は、大腸内に挿入されるチューブ状の軟性挿入部１５と、軟性挿入部１５の管壁の一部外側及び内側に沿う周回経路に配設されたエンドレスベルト１７とを備える。エンドレスベルト１７は、軟性挿入部１５の外側の先端部では、軟性挿入部１５の外面に配置されたガイドフック３９に支持されて軟性挿入部管壁の外側を走行し、それ以外の部分では、軟性挿入部管壁の内側に配置されたガイドパイプ４３内を通る。ガイドフック３９の少なくとも一部は、軟性挿入部１５の外面に埋め込まれている。さらに、エンドレスベルト１７の周回経路の先端にプーリー６１が配設されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、挿入チューブの軟性部の内外にループ状に配設したエンドレスベルトを走行させて自走式に大腸内に挿入可能な内視鏡に関する。

現在の大腸内視鏡検査は、内視鏡を大腸内に手で押し込みながら挿入して行われており、特に大腸の湾曲部を通して奥に挿入するために、腸管の過伸展や過屈曲などを伴い、被験者が強い痛みを感じることが多い。又、時々大腸を穿孔させる。これに対して、被験者に苦痛を与えない大腸内視鏡として、大腸の湾曲形状に沿って自走する方式のものが提案されている。

本発明者は、挿入チューブの軟性部の内外にループ状に配設したエンドレスベルトを走行させて自走式に大腸内に挿入可能な内視鏡を提案した（例えば特許文献１参照）。エンドレスベルトは軟性部の外側でガイドフックに支持されており、大腸壁に接触しつつ反挿入方向に走行して前進力を生じさせる。一方、軟性部の内側では、エンドレスベルトは長さ方向に延びるように設けられたガイドパイプ内を通る。エンドレスベルトが駆動装置により駆動されると、軟性部の外側では大腸壁との摩擦により内視鏡を大腸内へ誘導し、同部の内側ではガイドパイプ内をスムーズに進む。したがって、内視鏡は腸管を過度に伸展させたり屈曲させることなく進む。このように大腸の位置と形態を比較的そのままの状態に保ちながら、大腸内視鏡を大腸内にスムーズに進入させることができるため、被験者へ与える苦痛はほとんどない。

特許第３５１４２５２号

本発明は、上記の自走式大腸内視鏡において、大腸に挿入される部分の径をできるだけ小さくでき、かつ、エンドレスベルトをよりスムーズに駆動できるように改良を加えた自走式大腸内視鏡を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様の自走式大腸内視鏡は、大腸内に挿入されるチューブ状の軟性挿入部と、該軟性挿入部の管壁の外側及び内側に沿う周回経路に配設されたエンドレスベルトと、該ベルトの駆動手段と、前記軟性挿入部管壁の外側に沿う前記エンドレスベルトの周回経路に沿って配置されたガイドフックと、前記軟性挿入部管壁の内側の周回経路に沿って延び、前記エンドレスベルトをその内孔においてガイドするガイドパイプと、を備えた自走式大腸内視鏡であって、前記ガイドフックの少なくとも一部が、前記軟性挿入部の外面に埋め込まれていることを特徴とする。

エンドレスベルトを用いた自走式大腸内視鏡においては、軟性挿入部の外面にエンドレスベルトを配設しているので、大腸に挿入される部分の半径は、軟性挿入部の半径にエンドレスベルトの径を加えたものとなる。すなわち、従来の大腸内視鏡に比べて、エンドレスベルトの径の分だけ大腸に挿入される部分の半径が大きくなる。そこで、本発明では、ガイドフックの一部を軟性挿入部の外面に埋め込んで、エンドレスベルトをそのガイドフックに支持させる。これにより、大腸内視鏡の大腸内に挿入される部分の径を、埋め込まれた分だけ小さくすることができる。

本発明においては、前記軟性挿入部が、自走機構を除いて、上部消化管用内視鏡の構造・寸法に対応することが好ましい。

従来、大腸内視鏡の径は１４ｍｍ程度であり、上部消化菅用内視鏡（いわゆる胃カメラ）の径は６ｍｍや９ｍｍのものが多い。本発明によれば、軟性挿入部の径を最大でも１４ｍｍ程度として、ガイドフックを埋め込む深さを調整することにより、大腸内に挿入される部分（エンドレスベルトが配設された軟性挿入部）の径を２０ｍｍ程度（人間の成人の肛門の直径程度）以下とすることができる。

本発明の第２の態様の自走式大腸内視鏡は、大腸内に挿入されるチューブ状の軟性挿入部と、該軟性挿入部の管壁の外側及び内側に沿う周回経路に配設されたエンドレスベルトと、該ベルトの駆動手段と、前記軟性挿入部管壁の外側に沿う前記エンドレスベルトの周回経路に沿って配置されたガイドフックと、前記軟性挿入部管壁の内側の周回経路に沿って延び、前記エンドレスベルトをその内孔においてガイドするガイドパイプと、を備えた自走式大腸内視鏡であって、前記エンドレスベルトの周回経路の先端にプーリーが配設されていることを特徴とする。

本発明のエンドレスベルトを用いた自走式大腸内視鏡においては、エンドレスベルトは軟性挿入部の管壁の外側及び内側に沿う周回経路に沿って走行するが、その際軟性挿入部の先端でほぼ１８０°ターンして折り返される。この部分では、エンドレスベルトと周回経路の内壁（ガイドパイプの内壁）とが接触しているので、両者間の摩擦力が高くなり、エンドレスベルトを高い駆動力で駆動させる必要がある。そこで、この先端にプーリーを設けて、エンドレスベルトの走行方向を反転させることにより、エンドレスベルトをスムーズにターンさせることができる。

なお第１の態様の自走式大腸内視鏡において、前記エンドレスベルトの周回経路の先端にプーリーを配設することもできる。

本発明においては、前記プーリーを回転可能に支持する回転軸が、前記ガイドパイプに固定されていることとできる。

さらに、前記プーリーが、前記ガイドパイプが前記軟性部の外面に開口するガイドホールの、前記駆動手段側に設けられており、さらに、前記ガイドホールの先端側の、前記プーリーに対向する部分に設けられたプーリー拘束手段と、該プーリー拘束手段と、前記プーリーの回転軸とを連結する手段と、を有し、前記連結手段により、前記プーリーを前記プーリー拘束手段に対して拘束し、前記プーリーが前記駆動手段側へ引っ張られることを防ぐことが好ましい。

前述のように、エンドレスベルトは大腸内視鏡の操作部側に配置された駆動手段で駆動されるとともに、周回経路の先端のプーリーを介してほぼ１８０°ターンして折り返される。この際、プーリーには、折り返される方向、すなわち、操作部方向に強い力がかかり、プーリーが操作部方向へ引っ張られる。そこで、ガイドパイプが軟性部の外面に開口するガイドホールの、プーリーに対向する部分に拘束手段を設け、この拘束手段とプーリーの回転軸とを連結することにより、プーリーを操作部方向へ引っ張られないように支持することができる。

本発明においては、前記軟性挿入部外側の先端部における前記軟性挿入部外側の周回経路の長さが、１０〜６０ｃｍであることが好ましい。

６０ｃｍ以下としたのは、ＦｒｅｅＳｅｇｍｅｎｔである横行結腸の長さと余裕分の１０ｃｍを足した長さの約６０ｃｍもエンドレスベルトの有効走行長さがあれば、十分な自走性能を得ることができると考えられるからである。「軟性挿入部外側の先端部における」は先端付近という意味であって、軟性挿入部先端の０〜１０ｃｍ程度はエンドレスベルトのない部分があってもよい。本発明においては、エンドレスベルトが軟性挿入部の管壁の外側を走行する部分をできるだけ短くしたので、軟性挿入部を柔軟性を保ったまま挿入することができる。

本発明においては、前記ガイドパイプが極低摩擦材であることとすれば、ガイドパイプとエンドレスベルトとの摩擦を小さくすることができるので、エンドレスベルトをよりスムーズに走行させることができる。

本発明においては、前記プーリーが前記軟性挿入部の長さ方向において異なる位置に配置されていることが好ましい。
プーリー（即ち、エンドレスベルトの周回経路の先端の位置、ガイドパイプが軟性部の外面に開口するガイドホールの位置）が軟性挿入部の長さ方向において同じ位置に配置されていると、その位置で軟性挿入部の径が部分的に太くなり、挿入時に抵抗が大きくなることが予想される。そこで、プーリーを長さ方向に異なる位置に配置することにより、軟性挿入部の径が太くなる位置を長さ方向に分散でき、スムーズに挿入できるようになる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、エンドレスベルトを支持するガイドフックの一部を軟性挿入部に埋め込んだので、大腸に挿入される部分の径を、埋め込んだ深さの分だけ小さくすることができる。さらに、エンドレスベルトの周回経路の先端にプーリーを設けて、エンドレスベルトの進行方向を反転させるようにしたので、エンドレスベルトをスムーズにターンさせることができ、エンドレスベルトを安定して走行させることができる。

発明を実施するための形態

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、自走式大腸内視鏡（一例）の外観を示す斜視図である。
自走式大腸内視鏡１は、上部に駆動部ケーシング７０で保護されたベルト駆動部５、その下方に操作部７、操作部７から延びて、大腸内に挿入される挿入部（挿入チューブ）９等を備える。挿入部９は、先端部１１、湾曲部１３、軟性部（軟性挿入部）１５よりなり、軟性部１５の表面には複数（この例では３本）のエンドレスベルト１７が長手方向に配設されている。

図２は、図１の内視鏡の挿入部の先端部の断面図である。
図３（Ａ）は、図１の内視鏡の挿入部と駆動部ケーシングの一部の側面断面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）の一部を拡大して示す図であり、図３（Ｃ）は図３（Ｂ）の平面断面図である。
図４（Ａ）は、図３のＡ−Ａ断面図、図３（Ｂ）は、図４のＢ−Ｂ断面図である。
図５（Ａ）は、図１の内視鏡のエンドレスベルトの構造を模式的に示す斜視図、図５（Ｂ）はエンドレスベルトが巻かれるプーリの形状を模式的に示す側面図、図５（Ｃ）はエンドレスベルトとプーリの噛み合い状態を模式的に示す側面図である。

挿入部９の先端部１１には、図２に示すように、受像口１９、一つ又は二つ（この例では２つ）の投光口２１、吸引鉗子口２３、送気送水口２５が設けられている。受像口１９には、観察装置がファイバースコープの場合は対物レンズが、電子スコープの場合はＣＣＤ等の撮像素子が設置され、先端面からの画像を受像する。受像された画像は、挿入部９内に挿通された、ファイバースコープの場合はイメージガイド、電子スコープの場合はリード線によって操作部７に伝えられ、ユニバーサルコード２７を介してディスプレイ等に送られて表示される。投光口２１の内孔には光ファイバー等のライトガイドが挿通され、操作部７を通り、ユニバーサルコード２７を介して外部の光源に接続されている。光源の光は先端面から照射される。

吸引鉗子口２３は操作部７の鉗子挿入口２９（図１参照）とつながっており、別体の鉗子３１が通される。挿入部９の先端から突き出た鉗子３１の先端は鉗子３１の基部で操作され、患部の治療や組織の採取に用いられる。
送気送水口２５の内孔は送気送水管となっており、操作部７の送気送水ボタン３３の操作により空気と洗浄水が送気送水口２５から噴射される。また、大腸内に滞留した体液や洗浄水は、吸引鉗子口２３から吸引され、外部へ排出される。この操作は操作部７の吸引ボタン３５により行われる。

挿入部９の湾曲部１３は、操作部７に設けられた操作つまみ３７を操作することによって上下左右斜めに屈曲させることができる。湾曲部１３の長さＬ１（図３参照）は、例えば約１０ｃｍである。

挿入部９の軟性部１５には、図３、図４に示すように、長手方向に複数のエンドレスベルト１７が配設されている。軟性部１５の直径は５〜３０mm、特には２０ｍｍ以内が好ましい。この例では、エンドレスベルト１７を３本設けた例を説明する。なお、エンドレスベルト１７の数は、多ければ多いほど自走性が増すため好ましい。

エンドレスベルト１７は、図３に示すように、軟性部１５の管壁の内側及び一部外側に沿う周回経路に沿って配置されている。周回経路は、軟性部１５の先端と、駆動部ケーシング７０に収容されているベルト駆動部５の駆動ローラ５１（詳細後述）との間に、軟性部１５の長さ方向に延びている。以下に詳しく述べるように、周回経路の、駆動ローラ５１から軟性部１５の先端へ向う経路は、軟性部１５の管壁の内側を通る。一方、軟性部１５の先端から駆動ローラ５１へ向う経路は、一部が軟性部１５の管壁の外側を通り、他の部分は内側を通る。Ｓ状結腸約４２ｃｍ−横行結腸約４５ｃｍのため、軟性部１５の管壁の外側を通る経路の長さは１０〜６０ｃｍ、より好ましくは、２０〜６０ｃｍである。

駆動ローラ５１から軟性部１５の先端へ向う経路においては、エンドレスベルト１７は、軟性部１５の内側に設けられた内ガイドパイプ４１の管壁を通って同パイプ内に入る。内ガイドパイプ４１は、駆動部ケーシング７０に開けられたガイドパイプ口７３ａと、軟性部１５の先端付近の管壁を貫通するガイドホール１５ａとの間に配設されている。図３（Ｂ）に示すように、軟性部１５の先端のガイドホール１５ａにおいては、内ガイドパイプ４１の先端に形成されたフランジ部４１ａが、管壁の外面に固定されている。軟性部１５の先端とガイドホール１５ａとの間の距離Ｌ２は、図３（Ａ）に示すように、０〜１０ｃｍであることが好ましい。

図３（Ｂ）に示すように、軟性部１５に開けられたガイドホール１５ａの駆動部側（操作部側）の部分（エンドレスベルト周回回路の先端）には、プーリー６１が設けられている。図３（Ｃ）に示すように、プーリー６１の回転軸６３の両端は、ガイドパイプ４１に回転可能に支持されている。

エンドレスベルト１７は、このプーリー６１を介してガイドホール１５ａから外側に出て、ほぼ１８０°折り返されて駆動部側に戻っていく。この際、エンドレスベルト１７とプーリー６１との間にはほとんど摩擦が起きないので、エンドレスベルト１７は抵抗なく折り返される。このため、エンドレスベルト駆動装置の駆動力を小さくできる。

一方、軟性部１５の先端から駆動ローラ５１に戻ってくる経路においては、エンドレスベルト１７は一部が軟性部１５の外側を通り、他の部分は軟性部１５の内側を通る。軟性部１５の外側では、エンドレスベルト１７は、同部の外側に設けられたガイドフック３９に支えられており、軟性部１５の内側においては、同部の内側に設けられた外ガイドパイプ４３内を通っている。

図３に示すように、軟性部１５の外側の周回経路の長さＬ３は、１０〜６０ｃｍである（詳細後述）。この外側周回経路においては、図４（Ａ）に分かりやすく示すように、ガイドフック３９の少なくとも一部が、軟性挿入部１５の外面に埋め込まれている。この埋め込まれた分だけ、本発明者が以前に提案した自走式大腸内視鏡に比べて、大腸に挿入される部分の径が小さくなる。埋め込まれる部分の深さは、大腸に挿入される部分（エンドレスベルト１７が配設された軟性部１５）の径が２０ｍｍ程度となるように調整される。

ガイドフック３９は、図４（Ａ）に示すように断面の中心角が１８０°を越える円弧状であり、各エンドレスベルト１７の外側の面ガイドフック３９から露出している。したがって、ガイドフック３９に支えられたエンドレスベルト１７の外側表面は、大腸への挿入時に大腸内壁と十分な面積をもって接触する。また、軟性部１５が強く湾曲してもエンドレスベルト１７はガイドフック３９から外れることがない。
ガイドフック３９は、軟性部１５の長さ方向に１〜３ｃｍ間隔で形成されている。なお、ガイドフック３９を長手方向に連続して形成することもできる。

外ガイドパイプ４３は、駆動部ケーシング７０に開けられたガイドパイプ口７３ｂと、軟性部１５の、最も基端側のガイドフック３０の基端側に部分に形成されたガイドホール１５ｂとの間に配設されている。図３（Ａ）に示すように、軟性部１５のガイドホール１５ｂにおいては、外ガイドパイプ４３の先端に形成されたフランジ部４３ａが、管壁の外面に固定されている。

軟性部１５の内部においては、図４（Ｂ）に示すように、外ガイドパイプ４３と内ガイドパイプ４１が平行に延びている。なお、両ガイドパイプ４３、４１は、図４（Ｂ）に示すように径方向に並んでもよく、横方向に並んでもよい。
また、外ガイドパイプ４３及び内ガイドパイプ４１は、極低摩擦材（例えば、極細チューブ、極肉薄チューブ（仁礼工業株式会社製））で作製されている。具体的には、ぺバックス又はハイトレル（登録商標）で作製された外チューブと、ＰＥＥＫ（登録商標）で作製された内チューブとからなる、外径が３ｍｍ程度のチューブを使用することができる。これにより、ガイドパイプ４１、４３とエンドレスベルト１７との摩擦を小さくでき、エンドレスベルト１７がガイドパイプ４１、４３内をスムーズに走行できる。

以上説明したように、エンドレスベルト１７は、軟性部１５の先端でガイドホール１５ａを通って外に出て基端側に折り返され、軟性部１５の外側でガイドフック３９に支持され、ガイドホール１５ｂから外ガイドパイプ４３内に入り駆動ローラ５１へ向って反挿入方向に進む。

図３に示すように、挿入時には、軟性部１５の外側でガイドフック３９に支持されたエンドレスベルト１７は、軟性部１５の外側で大腸壁に接触しつつ反挿入方向に走行して前進力を生じさせる。一方、内視鏡を体内から抜き出す際は、エンドレスベルト１７を前述の挿入時と逆方向に走行させる。つまり、エンドレスベルト１７を、軟性部１５の外側では挿入方向に走行させ、内側では反挿入方向に走行させる。

エンドレスベルト１７は、柔軟で強い強度をもつ例えば炭素繊維や樹脂等で作られ、図５（Ａ）、（Ｃ）に示すように、軸１８ａと、軸１８ａの長さ方向に沿って配列された複数のラック歯１８ｂからなる。軸１８ａの断面形状は円形で、直径は、例えば１〜３ｍｍである。ラック歯１８ｂの断面形状も円形で、軸１８ａの外周に、一定の間隔で、軸１８ａと同軸上に固定されている。ラック歯１８ｂの直径は、例えば１〜３ｍｍ、厚さは、例えば０．１〜１．０ｍｍであり、ラック歯１８ｂ間の間隔は、例えば０．１〜１．０ｍｍである。軸１８ａの直径と、ラック歯１８ｂの直径は、ラック歯１８ｂの直径が軸１８ａの直径よりも大きくなるように、上記の範囲内で選定される。ラック歯１８ｂの外面は、高い摩擦力をもつような材料でコーティングしてもよい。また、後述するピニオン歯５１ｃも含めてプーリ５１ｂの外周面も高い摩擦力をもつような材料でコーティングしてもよい。エンドレスベルト１７の長さについては後述する。

エンドレスベルト１７の断面形状を円形にしたことにより、エンドレスベルト１７は軸芯に対して全方向に等しい力で柔軟に屈曲することができる。このため、大腸の湾曲に沿って挿入部９を挿入するときに、エンドレスベルト１７が挿入部９の動きに追随しやすくなる。このとき、エンドレスベルト１７の全外周面にラック歯１８ｂが形成されているため、エンドレスベルト１７がねじれても、ラック歯１８ｂの一部が必ず大腸内壁と接触し、エンドレスベルト１７を大腸内壁と摩擦させることができる。このため、エンドレスベルト１７と大腸内壁との摩擦力が増し、挿入部９の自走性が向上する。

なお、大腸内に挿入された大腸内視鏡の挿入部９の先端部は、図６を参照して後述するように、Ｓ状結腸１０５から下行結腸１０７、横行結腸１０９、上行結腸１１１を経て回腸部１１３に達するまで、大腸内各部位を進行する。軟性部１５の径は１６ｍｍ程度にするため、大腸内視鏡の先端が大腸内を進行したとき、挿入されている軟性部１５の内側の長さと外側の長さには、大腸の湾曲による差が生じる。挿入部の先端が回腸内に達して径が１６ｍｍの軟性部１５が円を描いたときに、外側の長さは直線状のときに比べて３．１２％長くなる。

このため、軟性部１５の表面に配設したエンドレスベルト１７の長さも、このような長さの変化に対応するよう余裕をもたせて設定する必要がある。したがって、エンドレスベルト１７の長さを、軟性部１５を直線状に保持した状態で、軟性部１５先端の手前のガイドホール４９から、駆動装置を経由して同じガイドホール４９まで緊張した状態で一周する長さの１０２〜１０４％とした。エンドレスベルト１７の長さをこのように設定することにより、エンドレスベルト１７は軟性部１５の屈曲に十分に追随し、安定して大腸内へ内視鏡を進めることができる。

上述のように、エンドレスベルト１７の長さは、若干の余裕をもつように設定されている。このとき、エンドレスベルト１７を駆動するプーリ５１ｂにピニオン歯５１ｃが形成されているため、エンドレスベルト１７とプーリ５１ｂは、ラック歯１８ｂとピニオン歯５１ｃによって確実に噛み合い、エンドレスベルト１７は空回りすることなく駆動する。

前述のように、ガイドフック３９は、軟性部１５の先端付近から０〜１０ｃｍの位置から基端方向へ６０ｃｍの位置までの区間のみに配置されている。以下にその理由を説明する。

まず、一般的な大腸内視鏡の挿入経路を説明する。
図６は、一般的な大腸内視鏡の挿入経路を模式的に示す図である。
大腸内視鏡の挿入部の先端部は、肛門１０１から直腸１０３（ｆｉｘｅｄｓｅｇｍｅｎｔ）内に挿入され、Ｓ状結腸１０５（ｆｒｅｅｓｅｇｍｅｎｔ）から下行結腸１０７（ｆｉｘｅｄｓｅｇｍｅｎｔ）、横行結腸１０９（ｆｒｅｅｓｅｇｍｅｎｔ）、上行結腸１１１（ｆｉｘｅｄｓｅｇｍｅｎｔ）を経て回腸１１３に達するまで進行する。先端部は、大腸の末端まで入れる場合（Ａ）と、回腸へ約２５ｃｍ入れる場合（Ｂ）がある。

本発明の自走式大腸内視鏡においては、挿入部９の先端がＳ状結腸１０５に入ると、同内視鏡の進入に伴ってＳ状結腸１０５は後方（肛門方向）に動き、過剰に伸展しない。そして、内視鏡の進入とこのＳ状結腸１０５の動きにより、下行結腸１０７の先端と内視鏡の先端との距離が短くなり、Ｓ状結腸１０５と下行結腸１０７とはほぼまっすぐになる。そして、挿入部９の先端が横行結腸１０９に入ると、横行結腸１０９は脾湾曲１０８方向に動いて先端が肝湾曲１１０に近づき、肝湾曲１１の角度が広がるので、内視鏡は肝湾曲１１７を通過しやすくなる。

このような挿入過程において、エンドレスベルト１７が軟性部１５の外側に配設されている部分（言い換えるとガイドフック３９が設けられている部分、内視鏡の前進力を得られる部分）は、内視鏡が大腸のｆｒｅｅｓｅｇｍｅｎｔ（Ｓ状結腸１０５と横行結腸１０９）を通過する部分のみでよい。Ｓ状結腸の長さは約４５ｃｍ、横行結腸の長さは約５０ｃｍである。内視鏡の先端がＳ状結腸１０５から下行結腸１０７へ完全に入ったと言えるのは、先端が下行結腸１０７へ約１０ｃｍ進行したときである。また、内視鏡の先端が横行結腸１０９から肝湾曲１１０を経て上行結腸１１１へ完全に入ったと言えるのは、先端が上行結腸１１１へ約１０ｃｍ進行したときである。

つまり、エンドレスベルト１７が軟性部１５の外側に配設されている部分の長さ（エンドレスベルトの有効走行長さ）を、ＦｒｅｅＳｅｇｍｅｎｔである横行結腸の長さと余裕分の１０ｃｍを足した長さの６０ｃｍ程度とすれば、十分な自走性能を得ることができると考えられる。

次に、エンドレスベルト駆動部５と、同駆動部５が収容されている駆動部ケーシング７０の構造を図３を参照して説明する。
エンドレスベルト駆動部５は、３本のエンドレスベルト１７の各々が巻き回される歯車組立５０（図３には一つのみ図示）と、歯車組立５０を回転駆動するモータ５５とを有する。各歯車組立５０は、モータ５５の軸５５ａに対して、等間隔（この例では、中心角度が６０°）で配置されている。

各歯車組立５０は、図３に示すように、エンドレスベルト１７を挟持する駆動ローラ５１を有する。駆動ローラ５１は、エンドレスベルト１７が巻き回されたプーリ５１ｂと、プーリ５１ｂと同軸に連結された笠歯車５１ａよりなる。各プーリ５１ｂの側面には、図５（Ｂ）に示すように、断面が凹状の溝が形成されている。そして、この凹状溝内には、上述のエンドレスベルト１７のラック歯１８ｂと噛み合うピニオン歯５１ｃが形成されている。

モータ５５の軸５５ａには大平歯車５９が固定されている。図３に示すように、各歯車組立５０は、大平歯車５９に噛み合う小平歯車５４、同小平歯車５４の軸５４ａに固定されて、駆動ローラ５１の笠歯車５１ａと噛み合う笠歯車５３を有する。
モータ５５が駆動され、モータ軸５５ａが回転すると、大平歯車５９、小平歯車５４、笠歯車５３を介して笠歯車５１ａが回転し、それとともにプーリ５１ｂが回転する。これにより、エンドレスベルト１７が走行する。

駆動部ケーシング７０は、図１や図３に示すように、全体として、挿入部９に比べて径大の円筒状形であり、モータ５５が収容されるモータ収容部７１と、歯車組立５０が収容される歯車組立収容部７２と、前述のガイドパイプ口７３ａ、７３ｂが形成されたガイドパイプ基端側部７３とからなり、各部は軟性挿入部９から遠い順に配置されている。

図３に示すように、モータ収容部７１は、歯車組立収容部７２と液密に隔離されており、モータ軸５５ａはシール等を介して歯車組立収容部７２に突き出している。

歯車組立収容部７２は、図１に示すように、蓋７５により開閉可能となっている。蓋７５を開くと、各歯車組立５０を構成する歯車５１、５３、５４が露出するので、洗浄しやすくなる。また歯車の取付け・取外しも簡単に行えるので、歯車の交換なども容易に行える。又、駆動部内の掃除もしやすくなるので大腸内視鏡検査後にエンドレスベルトを切り離す必要がなくなる。

モータ５５を回転させて、プーリ５１ｂを反時計方向に回転させると、プーリ５１ｂと噛み合う外側のエンドレスベルト１７ａは図３の左向きに回転する。このとき、エンドレスベルト１７の外側が大腸内壁に接触していると、エンドレスベルト１７と大腸内壁の摩擦力により挿入部９は図３の右方向に駆動される。挿入部９を後退させるときはモータ５５を反対方向に回転させる。

次に、エンドレスベルト周回経路の先端に設けたプーリー６１を支持する方法の他の例を説明する。
図７は、挿入部のガイドホール付近の構造を説明する図であり、図７（Ａ）は縦断面図、図７（Ｂ）は横断面図である。
図８は、挿入部のガイドホール付近の構造を説明する横断面図である。
前述の例では、プーリー６１の回転軸６３の各々をガイドパイプに回転可能に支持したが、この例では、回転軸として、全てのプーリー６１を軸ベルト６４で回転可能に支持する。

ところで、軟性部１５は可撓管であり、一般的には、図８に示すように、外側から、コーティング層１６ａ、樹脂層１６ｂ、メッシュ層１６ｃ及び内側・外側フレックス層１６ｄの四層構造を有する。軸ベルト６４は、図８（Ａ）に示すように、軟性部１５のコーティング層１６ａと樹脂層１６ｂとの間を、円周方向に埋め込まれている。各プーリー６１はこの支持ベルト６４に回転可能に支持されている。

さらに、この例では、プーリー６１の軸ベルト６４を、操作部側（駆動装置側、図７（Ａ）の左側）に移動しないように拘束する手段を備える。拘束手段は、ガイドホール１５ａを挟んで軟性部１５の先端側に配設された拘束ベルト（プーリー拘束手段）６５と、このベルト６５とプーリー軸ベルト６４とを連結する連結ベルト（連結手段）６７と、からなる。

拘束ベルト６５は、軸ベルト６４と同様に、軟性部１５のコーティング層１６ａと樹脂層１６ｂとの間を、円周方向に配設されている。そして、連結ベルト６７は、各プーリー６１の両側で、軸ベルト６４と拘束ベルト６５とを連結している。つまり、この連結ベルト６７によって軸ベルト６４は駆動装置側へ移動しないように拘束されている。前述のように、エンドレスベルト１７の周回経路の先端（ガイドホール１５ａ）では、エンドレスベルト１７はほぼ１８０°の角度で折り返されるため、駆動部側へ強い力がかかり、同方向へ引っ張られる。そこで、この連結ベルト６７により軸ベルト６４を駆動部側へ移動しないように拘束することにより、エンドレスベルト１７のターンを含めた走行をスムーズにできる。

図９は、本発明の他の実施の形態に係る自走式大腸内視鏡の挿入部のガイドホール付近の構造を模式的に説明する図である。
この例では、図９に示すように、ガイドホール１５ａを、軟性挿入部１５の長さ方向の異なる位置に設けている。そして、前述の例と同様に、各ガイドホール１５ａの駆動部側（操作部側）の部分には、プーリー６１が設けられている。

ガイドホール１５ａが軟性挿入部１５の長さ方向において同じ位置に開けられていて、そのガイドホールの駆動部側の部分にプーリー６１が配置されていると、その位置でエンドレスベルト１７が軟性挿入部１５の表面に出るので、そのエンドレスベルト１７の径の分だけ軟性挿入部１５の径が部分的に太くなる。すると、この部分で挿入時に抵抗が大きくなることが予想される。そこで、プーリー６１の位置、即ち、ガイドホール１５ａの位置を軟性挿入部１５の長さ方向に異ならせて配置することにより、軟性挿入部１５の径が太くなる位置を長さ方向に分散でき、スムーズに挿入できるようになる。

図１は、自走式大腸内視鏡（一例）の外観を示す斜視図である。図１の内視鏡の挿入部の先端部の断面図である。図３（Ａ）は、図１の内視鏡の挿入部と駆動部ケーシングの一部の側面断面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）の一部を拡大して示す図であり、図３（Ｃ）は図３（Ｂ）の平面断面図である。図４（Ａ）は、図３のＡ−Ａ断面図、図３（Ｂ）は、図４のＢ−Ｂ断面図である。図５（Ａ）は、図１の内視鏡のエンドレスベルトの構造を模式的に示す斜視図、図５（Ｂ）はエンドレスベルトが巻かれるプーリの形状を模式的に示す側面図、図５（Ｃ）はエンドレスベルトとプーリの噛み合い状態を模式的に示す側面図である。一般的な大腸内視鏡の挿入経路を模式的に示す図である。挿入部のガイドホール付近の構造を説明する図であり、図７（Ａ）は縦断面図、図７（Ｂ）は横断面図である。挿入部のガイドホール付近の構造を説明する横断面図である。本発明の他の実施の形態に係る自走式大腸内視鏡の挿入部のガイドホール付近の構造を模式的に説明する図である。

符号の説明

１自走式大腸内視鏡５ベルト駆動部
７操作部９挿入部
１１先端部１３湾曲部
１５軟性部（軟性挿入部）１５ａ、１５ｂガイドホール
１６ａコーティング層１６ｂ樹脂層
１６ｃメッシュ層１６ｄ内側・外側フレックス層
１７エンドレスベルト１８ａ軸
１８ｂラック歯
１９受像口２１投光口
２３吸引鉗子口２５送気送水口
２７ユニバーサルコード２９鉗子挿入口
３１鉗子３３送気送水ボタン
３５吸引ボタン３７操作つまみ
３９ガイドフック４１内ガイドパイプ
４１ａフランジ部４３外ガイドパイプ
４３ａフランジ部
５１駆動ローラ５１ａ笠歯車
５１ｂプーリ５１ｃピニオン歯
５２軸５３笠歯車
５４小平歯車５５モータ
５５ａモータ軸５９大平歯車
６１プーリー６３回転軸
６４軸ベルト６５拘束ベルト
６７連結ベルト
７０駆動部ケーシング
７１モータ収容部７２歯車組立収容部
７３ガイドパイプ基端側部７３ａ、７３ｂガイドパイプ口
７４蓋

Claims

大腸内に挿入されるチューブ状の軟性挿入部と、
該軟性挿入部の管壁の外側及び内側に沿う周回経路に配設されたエンドレスベルトと、
該ベルトの駆動手段と、
前記軟性挿入部管壁の外側に沿う前記エンドレスベルトの周回経路に沿って配置されたガイドフックと、
前記軟性挿入部管壁の内側の周回経路に沿って延び、前記エンドレスベルトをその内孔においてガイドするガイドパイプと、
を備えた自走式大腸内視鏡であって、
前記ガイドフックの少なくとも一部が、前記軟性挿入部の外面に埋め込まれていることを特徴とする自走式大腸内視鏡。
前記軟性挿入部が、自走機構を除いて、上部消化管用内視鏡の構造・寸法に対応することを特徴とする請求項１記載の自走式大腸内視鏡。
大腸内に挿入されるチューブ状の軟性挿入部と、
該軟性挿入部の管壁の外側及び内側に沿う周回経路に配設されたエンドレスベルトと、
該ベルトの駆動手段と、
前記軟性挿入部管壁の外側に沿う前記エンドレスベルトの周回経路に沿って配置されたガイドフックと、
前記軟性挿入部管壁の内側の周回経路に沿って延び、前記エンドレスベルトをその内孔においてガイドするガイドパイプと、
を備えた自走式大腸内視鏡であって、
前記エンドレスベルトの周回経路の先端にプーリーが配設されていることを特徴とする自走式大腸内視鏡。
前記エンドレスベルトの周回経路の先端にプーリーが配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の自走式大腸内視鏡。
前記プーリーを回転可能に支持する回転軸が、前記ガイドパイプに固定されていることを特徴とする請求項３又は４のいずれか１項に記載の自走式大腸内視鏡。
前記プーリーが、前記ガイドパイプが前記軟性部の外面に開口するガイドホールの、前記駆動手段側に設けられており、
さらに、前記ガイドホールの先端側の、前記プーリーに対向する部分に設けられたプーリー拘束手段と、
該プーリー拘束手段と、前記プーリーの回転軸とを連結する手段と、
を有し、
前記連結手段により、前記プーリーを前記プーリー拘束手段に対して拘束し、前記プーリーが前記駆動手段側へ引っ張られることを防ぐことを特徴とする請求項３、４又は５のいずれか１項に記載の自走式大腸内視鏡。
前記軟性挿入部外側の先端部における前記軟性挿入部外側の周回経路の長さが、１０〜６０ｃｍであることを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項に記載の自走式大腸内視鏡。
前記ガイドパイプが極低摩擦材であることを特徴とする請求項３〜７のいずれか１項に記載の自走式大腸内視鏡。
前記プーリーが前記軟性挿入部の長さ方向において異なる位置に配置されていることを特徴とする請求項３〜８のいずれか１項に記載の自走式大腸内視鏡。