JP2010268921A - 内視鏡の先端構造 - Google Patents

Abstract

【課題】内視鏡の先端部において電気絶縁性と強度を確保しながら細径化を図る。
【解決手段】先端側から、複数のケース筒が嵌め合い固定された本体部と、該本体部に続く複数のツナギ管が嵌め合い固定された連結部と、該連結部に続く湾曲駒管から構成される基端側部とからなり、複数のケース筒のうち、先端側のケース筒の少なくとも１つが絶縁部材にて形成され、連結部を構成する複数のツナギ管のうち、少なくとも１つが絶縁部材にて形成されていることを特徴とする電子内視鏡の体腔内挿入管の先端部を提供する。
【選択図】図２

Description

本発明は、内視鏡先端部の構造に関し、より詳しくは、内視鏡先端部において電気絶縁性を確保しながら外径の細径化を実現する構造に関する。

医師が患者の体腔内を観察するときに使用する内視鏡において、先端部が湾曲する軟性部を有する軟性内視鏡では、先端部に装着された撮像素子（ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等）およびその他の電子部品類が収納された撮像ユニットから発生する放射ノイズを抑える必要がある。そのため、撮像ユニット保持筒の全周を金属製の薄肉シールドパイプで覆い、さらに、該シールドパイプの全周にわたって電気絶縁性のテープを隙間なく巻き付けている。

特許文献１には、このような内視鏡先端部の構造が開示されている。図１にそのような構造の概略図を示す。内視鏡先端の本体部１は、長目の中空円筒状のケース筒２ａと該ケース筒２ａの先端部内に嵌め込まれた短目の中空円筒状のケース筒２ｂとからなる金属製のケースである。該内視鏡先端の本体部１内には、観察対象物の像を撮像素子の撮像面に作る対物レンズ群３を収納した対物レンズ筒４と撮像素子とその他の電子部品類が収納された撮像ユニット保持筒８の先端側が収納される。また、内視鏡先端の本体部１と対物レンズ筒４の間には絶縁筒５が挟持されており、対物レンズ筒４の先端部と絶縁筒５の先端部との間に形成された隙間には、電気絶縁性の接着剤９が充填されている。そして、撮像素子等から発生する放射ノイズは、前述の金属製のシールドパイプ６によって遮蔽される。また、撮像素子ケーブル１０のアース線（図示せず）がシールドパイプ６に接続されているため、放射ノイズがグラウンドに落ちる。撮像素子ケーブル１０は、撮像素子からの画像信号を操作部（図示せず）を経由してビデオプロセッサ内の画像処理回路に伝送する。

このような構造を採用することにより、撮像ユニットと外部との絶縁は、シールドパイプ６の全周を覆う電気絶縁性の絶縁テープ７、対物レンズ筒４の外側に設けられている絶縁筒５、および対物レンズの先端部に充填される電気絶縁性の接着剤９によって保たれている。結果として、電気的な安全が確保され、かつ外部へのノイズ漏れが防止される。

特開２００４−１５９７７３号公報

このように、従来の内視鏡先端部においては、放射ノイズを抑えて電気絶縁性を確保するために、撮像素子等が収納された撮像ユニット保持筒の先端部をケース筒に収納していた。さらに、対物レンズ筒をケース筒に絶縁筒を介在させて収納していた。そのため、絶縁筒等のスペースを確保しなければならず、このことが先端部の外径を太くする原因の１つとなっていた。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、内視鏡の電気絶縁性や強度を確保しながら先端部を細径化するための内視鏡先端部の構造を提供することである。

本発明の一実施形態による電子内視鏡の体腔内挿入管の先端部では、先端側から、複数のケース筒が嵌め合い固定された本体部と、該本体部に続く複数のツナギ管が嵌め合い固定された連結部と、該連結部に続く湾曲駒管から構成される基端側部とからなり、複数のケース筒のうち、先端側のケース筒の少なくとも１つが絶縁部材にて形成され、連結部を構成する複数のツナギ管のうち、少なくとも１つが絶縁部材にて形成されている。このため、従来の内視鏡先端部における絶縁筒を削除しても、内視鏡先端部の電気絶縁性を確保することができ、撮像素子から発生する放射ノイズも確実に除去することができる。

また、本発明の別の実施形態によれば、本体部は少なくとも３つのケース筒で構成され、電子内視鏡の体腔内挿入管の最先端を構成するケース筒内に嵌め込まれるケース筒が絶縁部材にて形成されている。また、電子内視鏡の体腔内挿入管の最先端を構成するケース筒も絶縁部材にて形成されている。さらに、連結部は、少なくとも３つのツナギ管で構成され、そのうちの中間の該ツナギ管が絶縁部材にて形成されている。このため、内視鏡先端部における連結部の強度も確保することができる。

本発明のさらに別の実施形態によれば、連結部は、ツナギ管の基端側とそれに続くツナギ管の先端側とが重ね合わされて嵌め合い、該重ね合わせ部分におけるツナギ管の最外径が各ツナギ管の外径と等しくなる、重ね合わせ構造を有する。したがって、内視鏡先端部において連結部の強度を確保しながら細径化を図ることができる。

したがって、本発明の内視鏡先端部の構造によれば、内視鏡先端部の電気絶縁性や強度を確保すると同時に内視鏡先端部の細径化を図ることもできるため、施術時における内視鏡の操作性や挿入性を向上させることができる。

従来の内視鏡先端部を示す概略断面図である。 本発明の一実施形態における内視鏡の一部を構成する体腔内挿入管の先端部を示す概略断面図である。 本発明の一実施形態における内視鏡の一部を構成する体腔内挿入管の先端部のケース筒およびライトガイドファイバを示す斜視図である。 本発明の一実施形態における内視鏡の一部を構成する体腔内挿入管の先端部のツナギ管、絶縁管、湾曲駒管を示す斜視図である。 本発明の一実施形態における内視鏡の一部を構成する体腔内挿入管の先端部の内部構成を示す斜視図である。 本発明の別の実施形態における内視鏡の一部を構成する体腔内挿入管の先端部を示す概略断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態における内視鏡の一部を構成する体腔内挿入管の先端構造について説明する。なお、複数の図にまたがって同じ部材を示す場合は同じ番号を付すこととする。また、以下の説明において、各部材の先端とはそれぞれ内視鏡の体腔内挿入管の先端部側の端部を意味し、各部材の基端とはそれぞれ内視鏡の基端部（操作部）側の端部を意味するものとする。

図２は、本発明の一実施形態における内視鏡の一部を構成する体腔内挿入管の先端部を示す概略断面図であり、図３は、内視鏡先端部のケース筒およびライトガイドファイバを示す斜視図である。図２および図３に示すように、内視鏡の一部を構成する体腔内挿入管先端の本体部１００は、中空円筒状の３つのケース筒１０２ａ，１０２ｂおよび１０２ｃとから構成されている。最先端に位置するケース筒１０２ａの中空内には、絶縁性を保つために樹脂またはセラミックス材等からなるケース筒１０２ｂの先端部が嵌め合わされている。さらに、ケース筒１０２ｂの基端部は、ケース筒１０２ｃの先端部内周面に嵌め合わされている。なお、ケース筒１０２ｂは、図３に示すように、その両脇がその軸方向にわたって切り欠かれており、かかる切欠部は、内視鏡の体腔内挿入管の先端を正面から見たとき、弦と円弧とで形成される空間がケース筒１０２ｂの両端にわたって形成されている。そして、ケース筒１０２ｂを、ケース筒１０２ａ，１０２ｃとに上述の如く嵌め合わせた際にできるこの切欠部にはライトガイドファイバ２０１ａ，２０１ｂが挿入される。

ライトガイドファイバ２０１ａ，２０１ｂは光ファイババンドルであり、ビデオプロセッサ（図示せず）の光源から発生する光を内視鏡の体腔内挿入管先端まで導光し、照明光として観察対象物に射出する。ライトガイドファイバ２０１ａ，２０１ｂは、治具（図示せず）を用いて規定の外形寸法になるようにケース筒１０２ｂ，１０２ｃに接着および硬化される。次に、ライトガイドファイバ２０１ａ，２０１ｂの先端面を揃えるために、バフ研磨等で端面が研磨される。研磨後、ケース筒１０２ｂにケース筒１０２ａが嵌め合わせられ、ライトガイドファイバ２０１ａおよび２０１ｂの先端面を揃えた状態で、電気絶縁性の接着剤によってケース筒１０２ａと１０２ｂとが互いに固定される。

ケース筒１０２ｂの中空内には、金属製の対物レンズ筒１０４の先端部および中間部が嵌め込まれている。そして、該対物レンズ筒１０４内には、図２に示すように、内視鏡の観察像を撮像素子の撮像面に結ぶ対物レンズ群１０３が収納されている。ここで、図５は、本発明の一実施形態における内視鏡の一部を構成する体腔内挿入管の内部構成を示す斜視図である。図５に示すように、対物レンズ筒１０４の基端部は、四角柱形状の筒部となっており、該筒部の外柱面には、同一形状の中空管状部材であるシールドパイプ１０６の先端部が嵌め合わされている。さらに、対物レンズ群１０３のうち最も先端側の対物レンズは、図２から明らかなように、対物レンズ筒１０４から突き出ており、該対物レンズの側面とケース筒１０２ｂの内周面との間には、環状の隙間が形成されるので、かかる隙間には、電気絶縁性の接着剤１０９が充填されて固定されている。

図２および図５に示すように、撮像ユニット保持筒１０８ｂに絶縁テープ１０７ａが巻き付けられている。ここで、撮像ユニット保持筒１０８ｂは、撮像素子の一部やその他の電子部品類を収納するための四角柱形状の中空部材である。また、撮像素子ユニット１０８ａは、撮像素子や光学ローパスフィルタ等が組み込まれた部材である。撮像ユニット保持筒１０８ｂの先端側は、シールドパイプ１０６の中間部内において、絶縁テープ１０７ａを介してシールドパイプ１０６と嵌め合い固定されている。そして、撮像ユニット保持筒１０８ｂの先端に突出して設けられた撮像素子ユニット１０８ａは、シールドパイプ１０６内において対物レンズ筒１０４と撮像ユニット保持筒１０８ｂとの間に位置しており、対物レンズ群１０３によって結ばれる内視鏡の観察像をその撮像面にて受光する。先端部がシールドパイプ１０６に嵌め合わされた状態にある撮像ユニット保持筒１０８ｂの中間部から基端部にかけては、その外周面全面に、絶縁テープ１０７ａとは独立した絶縁テープ１０７ｂが巻かれている。なお、該絶縁テープ１０７ｂと撮像ユニット保持筒１０８ｂの間には、銅や銀、アルミ等からなる導通板１１１が挟まれている。

導通板１１１は、撮像ユニット保持筒１０８ｂの軸方向にわたっていずれか１つの側面に設けられており、その先端は、図５に示すように、シールドパイプ１０６の方形の切欠部に至っており、その基端は、撮像ユニット保持筒１０８ｂの基端に至っており、撮像ユニット保持筒１０８ｂの電磁両立性（ＥＭＣ）を向上させる役割を果たす。先に述べた絶縁テープ１０７ａは、対物レンズ群１０３と撮像素子との光軸合わせと撮像素子の絶縁を行うために巻かれている。撮像素子と対物レンズ群１０３のピント出しを行った後、撮像ユニット保持筒１０８ｂはシールドパイプ１０６に嵌め合わされる。また、撮像ユニット保持筒１０８ｂの基端に配置された撮像素子ケーブル１１０のアース線（図示せず）が、はんだ付けにより導通板１１１の基端に電気的に繋がれている。撮像素子ケーブル１１０は、撮像素子からの撮像信号をビデオプロセッサに伝達する。撮像素子から発生する放射ノイズは、シールドパイプ１０６によって遮蔽され、導通板１１１とアース線を伝ってグラウンドに落ちる。なお、シールドパイプ１０６は、迷光等の撮像に不要な光が撮像素子に入射しないようにする役割も果たしている。

図２に示すように、ケース筒１０２ｃの基端外周面には、中空円筒状の金属製の第１のツナギ管１１２の先端側内周面が嵌め合わされて、ピン１１５によって互いに結合されている。該第１のツナギ管１１２は、図２および図４から分かるように、先端側が大径で基端側が小径でその中間に段差が形成された管である。先にも述べたように、第１のツナギ管１１２の先端側はケース筒１０２ｃに嵌め合わされており、その基端側の外周面には、樹脂またはセラミックス材等からなる絶縁管１１３の内周面が嵌め合わされている。図２に示すように、該絶縁管１１３は、その中間部が肉薄で先端側と基端側が肉厚の管であり、中間部と先端側の境には上向きの段差が、中間部と基端側の境には下向きの段差が形成されている。したがって、第１のツナギ管１１２と絶縁管１１３を嵌め合わせると、絶縁管１１３の先端縁は第１のツナギ管１１２の段差に当接し、第１のツナギ管１１２の基端縁は、絶縁管１１３の下向きの段差に当接して、第１のツナギ管１１２と絶縁管１１３の外周面も内周面も、当接した側では面一となる。

さらに、該絶縁管１１３の基端側外周面には、第２のツナギ管１１４の先端側内周面が嵌り込む。図２および図４に示すように、該第２のツナギ管１１４は、その先端側から基端側に向かうにしたがって大径部１１４ａ、中径部１１４ｂ、小径部１１４ｃとなる管であり、大径部１１４ａと中径部１１４ｂとの境並びに中径部１１４ｂと小径部１１４ｃとの境には上向き並びに下向きに向かう段差が形成される。したがって、絶縁管１１３と第２のツナギ管１１４を嵌め合わせると、第２のツナギ管１１４の先端縁は、絶縁管１１３の上向きの段差に当接し、絶縁管１１３の基端縁は、第２のツナギ管１１４の大径部１１４ａと中径部１１４ｂとの境の下向きの段差に当接し、絶縁管１１３と第２のツナギ管１１４の外周面も内周面も、当接した側では面一となる。第１のツナギ管１１２、絶縁管１１３および第２のツナギ管１１４は、上記のような嵌め合わせ構造を採る。すなわち、連結部を構成する１つの管の基端側とこの管に続く管の先端側との重ね合わせ部分において、ツナギ管の基端側とそれに続くツナギ管の先端側とが重ね合わされて嵌め合い、この重ね合わせ部分におけるツナギ管の最外径が各ツナギ管の外径と等しくなるように構成されている。したがって、重ね合わせ部分で径方向に太くなることがなく、かつ重ね合わせ部分の強度も確保することができる。

金属製の湾曲駒管１１８は、複数の湾曲駒管が連続して繋ぎ合わされた湾曲部である。図４では、湾曲駒管１１８ａ，１１８ｂの２つしか湾曲駒管は示されていないが、実際は湾曲駒管１１８ｂからビデオプロセッサ側に向かって多数の湾曲駒管が湾曲自在に連結されている。そして、湾曲駒管１１８ａの先端内周面が小径部１１４ｃに嵌め合い固定されており、第２のツナギ管１１４の中径部１１４ｂの外周面と湾曲駒管１１８の外周面の全域にわたって金属製の極細径の糸を編んで形成された網チューブ１１６が被せられている。また、該網チューブ１１６の先端部には、緊縛糸１１７が巻き付けられ、該緊縛糸１１７によって、第２のツナギ管１１４の中径部１１４ｂ外周面に、網チューブ１１６の先端部が緊縛固定されている。

上記の如く説明された第１のツナギ管１１２、絶縁管１１３（この絶縁管１１３も１つのツナギ管と見ることができる）および第２のツナギ管１１４によって連結部が構成されており、該連結部を構成するそれぞれの部材は、電気絶縁性の接着剤で嵌め合い固定される。管また、図４に示されるように、第１のツナギ管１１２には、ピン１１５を挿通させるための留めピン穴１１２ａ，１１２ｂが設けられ、第２のツナギ管１１４には電気絶縁性の接着剤を流し入れる流し穴１１４ｄ，１１４ｅ（１１４ｅの流し穴は、流し穴１１４ｄに対向する側に設けられているため、図上には現れていない。）がそれぞれ設けられている。これらの穴が一致するように第１のツナギ管１１２と第２のツナギ管１１４との互いの位置合わせを行った後、それぞれ各ツナギ管１１２，１１４は電気絶縁性の接着剤で固定される。

湾曲駒管１１８の先端部内周面には、第２のツナギ管１１４の軸方向に切り欠かれた方形の切欠部１１４ｆを通過して、内視鏡の体腔内挿入管の先端部を湾曲させるための金属製のアングルワイヤ１２０ａ，１２０ｂの先端が取り付けられている。本実施形態では、極細径の内視鏡先端部を想定しているため湾曲方向を２方向とする。よって、アングルワイヤを２本設けている。ただし、アングルワイヤを２本以上設けて、内視鏡先端部を上下左右に湾曲させる構成としてもよいし、アングルワイヤを設ける位置も任意に決定することができる。本体部１００、連結部（第１のツナギ管１１２、絶縁管１１３、第２のツナギ管１１４）並びに湾曲駒管１１８等の各部材を順次繋ぎ合わせた後、これらの部材上にアングルゴム管１２１を緊密に被覆させる。さらに、アングルゴム管１２１の先端縁を、ケース筒１０２ｂの外周面に形成された凸部とケース筒１０２ａの基端縁とに当接させる。そして、アングルゴム管１２１の先端部を緊縛糸１２２によりケース筒１０２ｂの外周面に緊縛固定する。また、緊縛糸１２２の上には緊縛糸１２２を保護するための保護材を盛る。このように組み付けることで図２に示す内視鏡先端部を構成することができる。

以上の説明から明らかなように、本体部１００を構成するケース筒のうち、少なくともケース筒１０２ｂは樹脂またはセラミックス材等の絶縁材料から形成されており、また、このケース筒１０２ｂと絶縁管１１３との間に、ケース筒１０２ｃと第１のツナギ管１１２が挟まれているので、対物レンズ筒１０４とシールドパイプ１０６がケース筒１０２ｃや第１のツナギ管１１２と導通しても、先端部のケース筒１０２ａと導通することはなく、また絶縁管１１３によって第２のツナギ管１１４より後段の部材（例えば、湾曲駒管や網チューブなど）と導通することもないため、内視鏡先端部全体の絶縁性が確保される。このため、ケース筒１０２ｂと対物レンズ筒１０４の間に、図１の従来例に示す絶縁筒５のような絶縁部材を設ける必要がなくなるため、内視鏡先端部の細径化を図ることができる。

本発明の別の実施形態を図６に示す。本体部２００を構成する３つの部材のうち、ケース筒２０２ａおよび２０２ｂが樹脂またはセラミックス材等の絶縁材料からなり、金属製のケース筒２０２ｃの先端部が、図２に示すケース筒１０２ｃに比べて先端側に延伸してケース筒２０２ａおよび２０２ｂに挟まれている。したがって、絶縁性を確保しながら、ケース筒２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃが互いに嵌め合わせられているため、さらに内視鏡先端部の強度を高めることができる。なお、アングルゴム管２２１が、ケース筒２０２ｃを覆い、かつアングルゴム管２２１の先端縁とケース筒２０２ａの基端縁とが当接するように設けられている。ケース筒２０２ｂと２０２ｃとが嵌め合わされている部分を覆うアングルゴム管２２１の外周には緊縛糸２２２が巻かれ、これによりアングルゴム管２２１がケース筒２０２ｃに固定されている。緊縛糸２２２の上には保護材が盛られている。

図６に示すその他の部材は、図２，４，５に示す実施形態と同じ部材であるため、同一符号を付して説明を省略する。上記のように、絶縁材料からなるケース筒２０２ａ，２０２ｂ、および絶縁管１１３により内視鏡先端部の電気絶縁性が確保されるため、この実施形態においても、図１の従来例に示す絶縁筒５のような絶縁部材を削除することができるため、内視鏡先端部の細径化を図ることができる。

以上が本発明の実施形態に関する説明である。なお、上記の説明では導通板を設けているが、本発明の課題を解決する上では、導通板を設けずに種々の構成を用いて撮像素子の放射ノイズを除去するようにしてもよい。また、絶縁管を複数設けて内視鏡先端部における強度や電気絶縁性の確保を行いながら、細径化を図ることもできる。

１００，２００ 本体部
１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃ ケース筒
１０４ 対物レンズ筒
１０６ シールドパイプ
１０７ａ，１０７ｂ 絶縁テープ
１１２ 第１のツナギ管
１１３ 絶縁管
１１４ 第２のツナギ管
１１８ 湾曲駒管

Claims (5)

1. 先端側から、複数のケース筒が嵌め合い固定された本体部と、該本体部に続く複数のツナギ管が嵌め合い固定された連結部と、該連結部に続く湾曲駒管から構成される基端側部とからなり、
   前記複数のケース筒のうち、先端側のケース筒の少なくとも１つが絶縁部材にて形成され、
   前記連結部を構成する複数のツナギ管のうち、少なくとも１つが絶縁部材にて形成されている、
   ことを特徴とする電子内視鏡の体腔内挿入管の先端部。
2. 前記本体部は、少なくとも３つのケース筒で構成され、
   前記電子内視鏡の前記体腔内挿入管の最先端を構成するケース筒内に嵌め込まれるケース筒が絶縁部材にて形成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡の体腔内挿入管の先端部。
3. さらに、前記電子内視鏡の前記体腔内挿入管の最先端を構成するケース筒も絶縁部材にて形成されている、
   ことを特徴とする請求項２に記載の電子内視鏡の体腔内挿入管の先端部。
4. 前記連結部は、少なくとも３つのツナギ管で構成され、そのうちの中間の該ツナギ管が絶縁部材にて形成されている、
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電子内視鏡の体腔内挿入管の先端部。
5. 前記連結部は、ツナギ管の基端側とそれに続くツナギ管の先端側とが重ね合わされて嵌め合い、該重ね合わせ部分におけるツナギ管の最外径が各ツナギ管の外径と等しくなる、重ね合わせ構造を有する、
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電子内視鏡の体腔内挿入管の先端部。

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