JP2011167371A - 内視鏡の湾曲部 - Google Patents

Abstract

【課題】湾曲部の最大屈曲角度が上下方向と左右方向とで相違する場合に、湾曲部全体の長さを必要最小限におさえて挿入性を向上させ、しかも操作ワイヤの摩耗を抑制して耐久性を向上させることができる内視鏡の湾曲部を提供すること。
【解決手段】関節輪として、三次元動作関節輪２０３と、二次元動作関節輪２０２とが混在して設けられ、複数の操作ワイヤ６Ｕ，６Ｄ，６Ｒ，６Ｌのうち湾曲管２０を二次元動作関節輪２０２の屈曲方向に屈曲させるための操作ワイヤ６Ｕを案内するワイヤガイド孔であって二次元動作関節輪２０２に設けられたワイヤガイド孔７２が、三次元動作関節輪２０３に設けられたワイヤガイド孔７３に比べて湾曲管２０の外周側寄りに径を広げて形成されている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、内視鏡の挿入部の先端付近に設けられて、挿入部の基端側からの遠隔操作により任意の方向に任意の角度だけ屈曲させることができる内視鏡の湾曲部に関する。

内視鏡の湾曲部には一般に、全方向に屈曲自在な湾曲管と複数の操作ワイヤとが設けられて、各操作ワイヤの先端が湾曲管の先端部分に位置をずらして（例えば９０°間隔に）連結されている。その結果、任意の操作ワイヤを後方から牽引操作することにより、湾曲管を任意の方向に任意の角度だけ屈曲させることができる。

そのような内視鏡の湾曲部に設けられた湾曲管（湾曲部の骨組みとなる屈曲自在な管体）は、同軸線上に直列に並んで配置された複数の短筒状の関節輪を、前後に隣接する関節輪と傾動自在に連結して構成されている。

各関節輪の内周部には、操作ワイヤを挿通ガイドするワイヤガイド孔が設けられていて、湾曲管がどの方向に屈曲した状態になっても、操作ワイヤが湾曲管内で予め設定された位置から偏位しないようになっている。

そのような内視鏡の湾曲部においては、特定の方向（いわゆる上方向）だけ最大屈曲角度が他の方向より大きくされているものが少なくない。そして、その方向の操作ワイヤがワイヤガイド孔と擦れ合う箇所で他方向の操作ワイヤに比べて著しく摩耗してしまう場合がある。

そこで、従来は、最大屈曲角度が大きい方向のワイヤガイド孔全部を他方向のワイヤガイド孔より大きな径に形成することで、最大屈曲角度が大きい方向の操作ワイヤの摩耗を軽減させている（例えば、特許文献１）。

特開２００３−１５９２１２

特許文献１に記載された発明においては、湾曲管を構成する全ての関節輪として、先側縁と後側縁とで隣の関節輪に対する傾動方向が９０°ずつ相違する三次元動作関節輪が用いられている。その結果、上下方向の傾動部と左右方向の傾動部とが交互に配置された状態になっている。

しかし、上方向への最大屈曲角度が他の方向に比べて格段に大きい湾曲部の場合に、上下方向の傾動部と左右方向の傾動部とが交互に配置された構造では、左右方向の傾動箇所が必要数より多すぎることになり、湾曲部の全体長が不必要に長くなってしまう。

そこで、先側縁と後側縁とで隣の関節輪に対する傾動方向が同じ（上下方向）である二次元動作関節輪を湾曲管中に混在させて、湾曲管全体における左右方向の傾動箇所を上下方向の傾動箇所より少なくすることが考えられる。そのようにすることで、湾曲部の全体長を必要最小限に抑制して、内視鏡の挿入性や狙撃性を向上させることができる。

しかし、例えば上下方向に傾動する二次元動作関節輪が三次元動作関節輪と混在していると、上下方向への傾動部とその隣の上下方向への傾動部との間の距離が、湾曲管中において二次元動作関節輪の部分だけ短くなる。三次元動作関節輪では、隣り合う上下方向への傾動部の間に左右方向への傾動部があるが、二次元動作関節輪では、上下方向への傾動部が連続するからである。

その結果、最大屈曲角度が最も大きい上方向に湾曲管全体が屈曲操作された時に、二次元動作関節輪が配置されている部分だけ屈曲形状の曲率半径が小さくなり、操作ワイヤがその部分でワイヤガイド孔に強く擦られて激しく摩耗してしまう。

本発明は、湾曲部の最大屈曲角度が上下方向と左右方向とで相違する場合に、湾曲部全体の長さを必要最小限におさえて挿入性を向上させ、しかも操作ワイヤの摩耗を抑制して耐久性を向上させることができる内視鏡の湾曲部を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の内視鏡の湾曲部は、同軸線上に直列に並んで配置された複数の短筒状の関節輪が各々前後に隣接する関節輪と傾動自在に連結された湾曲管が設けられ、各関節輪の内周部に設けられたワイヤガイド孔内に通されて軸線と平行方向に配置された複数の操作ワイヤを後方から選択的に牽引操作することにより湾曲管を任意の方向に屈曲させることができるようにした内視鏡の湾曲部において、関節輪として、先側縁と後側縁とで隣の関節輪に対する傾動方向が相違する三次元動作関節輪と、先側縁と後側縁とで隣の関節輪に対する傾動方向が同じである二次元動作関節輪とが混在して設けられ、湾曲管全体が二次元動作関節輪の屈曲方向に屈曲する際には、二次元動作関節輪の部分が三次元動作関節輪の部分より小さな曲率半径で屈曲するように構成され、複数の操作ワイヤのうち湾曲管を二次元動作関節輪の屈曲方向に屈曲させるための操作ワイヤを案内するワイヤガイド孔であって二次元動作関節輪に設けられたワイヤガイド孔が、三次元動作関節輪に設けられたワイヤガイド孔に比べて湾曲管の外周側寄りに径を広げて形成されているものである。

なお、二次元動作関節輪が二個連続して連結されてはおらず、二次元動作関節輪の前後両側に各々三次元動作関節輪が連結されていてもよい。

本発明によれば、関節輪として、先側縁と後側縁とで隣の関節輪に対する傾動方向が相違する三次元動作関節輪と、先側縁と後側縁とで隣の関節輪に対する傾動方向が同じである二次元動作関節輪とが混在して設けられていることにより、湾曲部の最大屈曲角度が上下方向と左右方向とで相違する場合に、湾曲部全体の長さを必要最小限におさえて挿入性を向上させることができ、二次元動作関節輪に設けられたワイヤガイド孔が、三次元動作関節輪に設けられたワイヤガイド孔に比べて湾曲管の外周側寄りに径を広げて形成されていることにより、操作ワイヤの摩耗を抑制して耐久性を向上させることができる。

本発明の実施例に係る内視鏡の湾曲部の先側寄りの部分を示す側面断面図である。 本発明の実施例に係る内視鏡の全体構成を示す外観図である。 本発明の実施例に係る内視鏡の湾曲部の部分拡大断面図である。 本発明の実施例に係る内視鏡の湾曲部の屈曲状態における部分拡大断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図２は内視鏡の全体構成を示しており、挿入部は、屈曲自在な可撓管部１の先端に湾曲部２が連結され、さらに湾曲部２の先端に、観察窓や照明窓等を備えた先端部本体３が連結されて構成されている。

可撓管部１の基端に連結された操作部４には二つの湾曲操作ノブ５ＵＤ，５ＲＬ等が配置されている。また、先端が湾曲部２の先端付近に連結された４本の湾曲操作ワイヤ６Ｕ，６Ｄ，６Ｒ，６Ｌが、湾曲部２及び可撓管部１内を通って、その基端が操作部４内に配置されている。

そして、湾曲操作ノブ５ＵＤ，５ＲＬを適宜に回動操作することにより、任意の湾曲操作ワイヤ６Ｕ，６Ｄ，６Ｒ，６Ｌを牽引して、湾曲部２を任意の方向に任意の角度だけ屈曲させることができる。

なお、符号中の「Ｕ」は上方向、「Ｄ」は下方向、「Ｒ」は右方向、「Ｌ」は左方向、「ＵＤ」は上下方向、「ＲＬ」は左右方向を意味しており、各方向は内視鏡の観察画面の方向と一致している。例えば、上方向は図２において右方向である。

湾曲部２は、上方向以外の方向に比べて、上方向に大きく屈曲させることができるように構成されている。湾曲部２の最大屈曲角度は、例えば上方向へは１８０°〜２１０°であり、下方向、右方向及び左方向へは各々９０°〜１２０°である。そのような最大屈曲角度の設定や角度規制機構等は周知なので、その詳細な説明は省略する。

図１は、湾曲部２の先側寄りの部分の構成を示している。３０は、先端部本体３の先端面に配置された観察窓である。湾曲部２の骨組みは、ステンレス鋼管材等で短筒状に形成された複数の（例えば１０〜４０個程度の）関節輪２００，２０２，２０３が同軸線上に直列に並んで連結された湾曲管２０により形成されている。

各関節輪２００，２０２，２０３は、各々前後に隣接する関節輪２００，２０２，２０３と傾動自在にリベット軸２１により連結されている。なお、各関節輪２００，２０２，２０３は、リベット軸２１で連結される部分だけが周知のように舌片状に突出した形状に形成されている。

そのような関節輪として、先側縁と後側縁とで隣の関節輪に対する傾動方向が相違する三次元動作関節輪２０３と、先側縁と後側縁とで隣の関節輪に対する傾動方向が同じである二次元動作関節輪２０２とが混在して設けられている。２００は、先端部本体３側と屈曲せずに連結される最先端の関節輪である。

三次元動作関節輪２０３は、先側縁（即ち、先端部本体３寄りの縁）と後側縁とで隣の関節輪に対する傾動方向が９０°ずつ相違するように舌片が形成されて、上下方向（図１の紙面上において左右方向）の傾動部と左右方向（図１の紙面に対して垂直方向）の傾動部とが交互に配置されている。一方、二次元動作関節輪２０２は、先側縁と後側縁共に隣の関節輪に対する傾動方向が共に上下方向である。

その結果、図１に示されるように、隣り合う上下方向の傾動部間の間隔は、三次元動作関節輪２０３部分における傾動部間隔Ｌに比べて、二次元動作関節輪２０２部分における傾動部間隔Ｓの方が遙に短くなっている。

したがって、湾曲管２０全体が、二次元動作関節輪２０２の屈曲方向である上下方向に屈曲する際には、二次元動作関節輪２０２の部分が三次元動作関節輪２０３の部分より小さな曲率半径で屈曲することになる。

したがって、二次元動作関節輪２０２が連続して配置されていると、上下方向屈曲時にその部分の曲率半径が極端に小さくなってしまう。そこで、二次元動作関節輪２０２は二個連続して配置せず、各二次元動作関節輪２０２の前後両側には三次元動作関節輪２０３（最先端位置では最先端の関節輪２００）を連結してある。なお、図１に表れていない湾曲部２の後半領域には、二次元動作関節輪２０２が配置されていてもよく、或いは配置されていなくてもよい。

各関節輪２００，２０２，２０３の内周部には、湾曲操作ワイヤ６Ｕ，６Ｄ，６Ｒ，６Ｌが個別にスライド自在に挿通ガイドされるワイヤガイド孔７０，７２，７３が、上下左右の各方向に位置するよう湾曲管２０の軸線周りの９０°間隔に、湾曲管２０の軸線と平行方向に向けて設けられている。

より具体的には、上下方向の湾曲操作ワイヤ６Ｕ，６Ｄは、その配置位置にあるワイヤガイド孔７０，７２，７３に挿通され、左右方向の湾曲操作ワイヤ６Ｒ，６Ｌは、その配置位置にあるワイヤガイド７３に挿通されている。

そのようなワイヤガイド孔７０，７２，７３を形成するために、各関節輪２００，２０２，２０３の内周面から内方に向けてガイド片７が突設され、各ガイド片７にワイヤガイド孔７０，７２，７３が一個ずつ貫通形成されている。

そして、上下方向の湾曲操作ワイヤ６Ｕ，６Ｄの先端は各々最先端の関節輪２００のワイヤガイド孔７０部分に連結され、左右方向の湾曲操作ワイヤ６Ｒ，６Ｌの先端は各々最先端の三次元動作関節輪２０３のワイヤガイド孔７３部分に連結されている。６０は、各湾曲操作ワイヤ６Ｕ，６Ｄ，６Ｒ，６Ｌの先端に固着された抜け止め用短管である。

このようにして、ワイヤガイド孔７０，７２，７３内に通されて軸線と平行方向に配置された複数の湾曲操作ワイヤ６Ｕ，６Ｄ，６Ｒ，６Ｌを操作部４側から選択的に牽引操作することにより、湾曲管２０を任意の方向に屈曲させることができる。

なお、湾曲管２０の外周には網状管２２が被覆され、さらにその網状管２２の外周には弾力性に富んだ柔軟なゴムチューブ製の外皮２３が被覆されて、湾曲部２内を外部環境から遮蔽している。

三次元動作関節輪２０３に設けられているワイヤガイド孔７３は、全て同じ径の円形の断面形状に形成されて、三次元動作関節輪２０３に対して同じ位置関係に配置されている。したがって、各湾曲操作ワイヤ６Ｕ，６Ｄ，６Ｒ，６Ｌが真っ直ぐに配置された状態になる。

しかし、二次元動作関節輪２０２に設けられているワイヤガイド孔７２は、図３に拡大図示されるように、三次元動作関節輪２０３に設けられているワイヤガイド孔７３に比べて湾曲管２０の外周側に径を広げて形成されている。

二次元動作関節輪２０２に設けられているワイヤガイド孔７２の断面形状は、広げられた方向に細長い長円形であってもよく、或いは幅方向にも広がった円形、卵形、雪だるま形その他の形状であっても差し支えない。ワイヤガイド孔７２が幅方向にも広げられていると、湾曲部２が左右方向に屈曲した状態でさらに上下方向にも屈曲させる動作の操作抵抗軽減に寄与する。

なお、ワイヤガイド孔７２は、外周側と反対側には広げられても狭められてもおらず、三次元動作関節輪２０３に設けられているワイヤガイド孔７３と同じ位置（図３中の矢印Ｐの線上位置）にある。

図４は、上方向の湾曲操作ワイヤ６Ｕが操作部４側から牽引操作されて、湾曲部２が上方向に最大限まで屈曲した状態を拡大して示している。二次元動作関節輪２０２の部分では、三次元動作関節輪２０３の部分に比べて湾曲管２０が小さな曲率半径で屈曲され、上方向の湾曲操作ワイヤ６Ｕが、その位置のワイヤガイド孔７２の内周面にきつく擦り付けられる（矢印Ｆ参照）。

そして、二次元動作関節輪２０２に設けられているワイヤガイド孔７２が三次元動作関節輪２０３に設けられているワイヤガイド孔７３に対して湾曲管２０の外周側寄りに径が広げて形成されていないと、二点鎖線で図示されるように、二次元動作関節輪２０２に設けられているワイヤガイド孔７２に対する上方向の湾曲操作ワイヤ６Ｕの接触角度が他のワイヤガイド孔７３部分よりきつくなって、湾曲操作ワイヤ６Ｕが早期に摩耗してしまう。

しかし、実線で図示されるように、二次元動作関節輪２０２に設けられているワイヤガイド孔７２の径が湾曲管２０の外周側寄りに広げられていることにより、そのワイヤガイド孔７２に対する上方向の湾曲操作ワイヤ６Ｕの接触角度が緩められて（他のワイヤガイド孔７３部分と同程度に設定するとよい）、湾曲操作ワイヤ６Ｕの局部的な摩耗が抑制される。

このようにして、最大屈曲角度が大きい上方向の湾曲操作ワイヤ６Ｕの耐久性が向上すると共に、湾曲操作ノブ５ＵＤを最大屈曲角度まで屈曲操作するための操作力量が軽くなって、操作性が向上する。

なお、上記実施例においては、上方向だけでなく下方向側においても、二次元動作関節輪２０２に設けられているワイヤガイド孔７２が、三次元動作関節輪２０３に設けられているワイヤガイド孔７３に比べて湾曲管２０の外周側寄りに径を広げて形成されているが、下方向は、上方向と比べて最大屈曲角度が小さくて、元々ワイヤガイド孔７２に対する湾曲操作ワイヤ６Ｄの接触角度が緩いので、ワイヤガイド孔７２の径を広げなくても差し支えない。

また、径を広げたワイヤガイド孔７２が形成されているガイド片７には、ＰＴＦＥ等のようなフッ素樹脂等からなる潤滑剤を塗布して、湾曲操作ワイヤ６Ｕとの摩擦抵抗を軽減させてもよく、それが、径が広げられていないワイヤガイド孔７３との識別にも役立つ。

２ 湾曲部
４ 操作部
６Ｕ，６Ｄ，６Ｒ，６Ｌ 湾曲操作ワイヤ
７ ガイド片
２０ 湾曲管
２１ リベット軸
７２ 径を広げたワイヤガイド孔
７３ 径が広げられていないワイヤガイド孔
２０２ 二次元動作関節輪
２０３ 三次元動作関節輪

Claims (2)

1. 同軸線上に直列に並んで配置された複数の短筒状の関節輪が各々前後に隣接する関節輪と傾動自在に連結された湾曲管が設けられ、上記各関節輪の内周部に設けられたワイヤガイド孔内に通されて軸線と平行方向に配置された複数の操作ワイヤを後方から選択的に牽引操作することにより上記湾曲管を任意の方向に屈曲させることができるようにした内視鏡の湾曲部において、
   上記関節輪として、先側縁と後側縁とで隣の関節輪に対する傾動方向が相違する三次元動作関節輪と、先側縁と後側縁とで隣の関節輪に対する傾動方向が同じである二次元動作関節輪とが混在して設けられ、
   上記湾曲管全体が上記二次元動作関節輪の屈曲方向に屈曲する際には、上記二次元動作関節輪の部分が上記三次元動作関節輪の部分より小さな曲率半径で屈曲するように構成され、
   上記複数の操作ワイヤのうち上記湾曲管を上記二次元動作関節輪の屈曲方向に屈曲させるための操作ワイヤを案内するワイヤガイド孔であって上記二次元動作関節輪に設けられたワイヤガイド孔が、上記三次元動作関節輪に設けられたワイヤガイド孔に比べて上記湾曲管の外周側寄りに径を広げて形成されていることを特徴とする内視鏡の湾曲部。
2. 上記二次元動作関節輪が二個連続して連結されてはおらず、上記二次元動作関節輪の前後両側に各々上記三次元動作関節輪が連結されている請求項１記載の内視鏡の湾曲部。

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