JP2011206159A

JP2011206159A - 内視鏡

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Publication number: JP2011206159A
Application number: JP2010075147A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Karasawa; 弘行唐澤
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2010-03-29
Filing date: 2010-03-29
Publication date: 2011-10-20
Anticipated expiration: 2030-03-29
Also published as: JP5541954B2

Abstract

【課題】体腔内に挿入される挿入部先端に内蔵の発熱体の熱を、操作ワイヤを使って挿入部の軸方向後方に迅速に伝熱する。
【解決手段】挿入部先端には、撮像素子６０が内蔵されている。撮像素子６０を実装する回路基板６１には、伝熱部材７０の一端７０ａが取り付けられている。他端７０ｂは、操作ワイヤ４４に取り付けられている。操作ワイヤ４４，４６は、熱伝導率の高く、引っ張り強度の高い特性をもつ多層カーボンナノチューブでファイバー状に作られており、湾曲部２４の内部では、連結駒６５のワイヤガイド６９に摺動している。撮像素子６０で生じる熱は、回路基板６１、伝熱部材７０を介して操作ワイヤ４４に伝達され、操作ワイヤ４４から連結駒６５に放熱される。
【選択図】図４

Description

本発明は、内視鏡に関し、さらに詳しくは、挿入部の先端に配された固体撮像素子や照明部などの発熱部から発する熱を、挿入部の軸方向後端に効果的に放熱する内視鏡に関する。

従来、医療分野において、内視鏡、例えば、電子内視鏡を利用した医療診断が盛んに行われている。電子内視鏡の体腔内に挿入される挿入部の先端には、ＣＣＤなどの固体撮像素子や、体腔内を照明する照明部が内蔵されている。体腔内の画像は、ＣＣＤから出力される撮像信号に対して、プロセッサ装置で各種信号処理を施すことで、モニタで観察することができる。

挿入部の先端は、ＣＣＤなどの電子部品の駆動熱によって、時には４０℃以上と高温になる。挿入部の先端の温度が上昇すると、挿入部の先端を洗浄する水やエアーによって生じる挿入部先端の表面と内部との温度差に起因して、ＣＣＤを保護するカバーガラスに結露が生じる、ＣＣＤの信号線が熱せられて信号が劣化するなどして著しく画質が劣化し、観察が困難になる。また、ＪＩＳＴ０６０１−２−１８で要求されている４１℃を越える可能性も考えられる。このような背景を踏まえて、挿入部の先端の温度上昇を抑えるための様々な対策が講じられている（特許文献１、２参照）。

特許文献１に記載の技術は、固体撮像装置を構成する対物光学系、ＣＣＤ、電子部品、回路基板などを、熱伝導性の高い放熱シリコンを充填したシールド枠の内部に配設し、挿入部の先端の後方に接続された湾曲駒の透孔から、熱伝導性、粘性の高い第二放熱シリコンを充填し、第二放熱シリコンで固体撮像装置の近傍を覆うことで、挿入部の先端に発生した熱を湾曲駒に伝わせて放熱している。

特許文献２には、固体撮像素子の駆動回路を構成する電子回路部品と回路基板をセラミック材で一纏めに封止したセラミックパッケージ中に、金属材からなる放熱部材の一部分を埋め込み、放熱部材の他の部分を挿入部内の空間に露出させた電子内視鏡の先端部が開示されている。

特許文献３には、一端が挿入部の先端の発熱部に取り付けられ、他端が挿入部の後端側に位置される熱伝導材を用いた内視鏡が開示されている。熱伝導材としては、シート状のフイルムで作られており、挿入部の軸方向に挿設された管やケーブル、鉗子チャンネルの他に、送気・送水用管ノズル、及び操作ワイヤ等の管状の部材に巻き付けられている。

特開平６−３２７６２６号公報特開２００５−３４８８４６号公報特開２００９−５６１０７号公報

特許文献１、２に記載の発明では、発熱している部分の熱は吸熱されるものの、放熱シリコンや放熱部材に伝わった熱によって周囲が熱せられ、結局は発熱部分周辺の温度が上昇してしまう。換言すると、発熱部分から熱を奪っても、その近傍で奪った熱が放熱されるため、逆に発熱部分が拡大してしまう。

特許文献３に記載の発明では、熱伝導材であるフイルム自体は、熱伝導率が高いが、これに接触して挿入部の軸方向後方に伝熱する管状の部材は、熱伝導率の高い材料で作ったとしてもそれ以外に弾性や引張強度の高い特性を持たせるために他の材料を含有するため、単体の熱伝導材よりも熱伝導率が劣るおそれがある。このため、軸方向後方に迅速に伝熱することができない。

ここで、電子内視鏡は、従来、患者への負担を軽減するために挿入部の細径化を図る様々な試みがなされてきており、最近では、鼻の穴から挿入するタイプの経鼻内視鏡など、細径な挿入部をもつ電子内視鏡が開発されている。しかしながら、挿入部を細径化すると挿入部の先端の熱容量が減少し、したがって挿入部の先端の温度が上昇しやすくなる。

また、従来、体腔内を照明する照明部の光源として、キセノンランプやメタルハライドランプを用いていたが、さらなる小型化、コストダウンを実現するために、光源に発光ダイオードや半導体レーザーを採用する動きが活発になっている。光源に発光ダイオードや半導体レーザーを採用した場合は、照明部の発熱量が増加する。さらに、固体撮像素子の高画素化に伴う回路処理負荷の増大や、固体撮像素子からの撮像信号をデジタル化して処理する負担の増大により、固体撮像素子や回路基板の駆動熱も増加の一途を辿っている。このため、挿入部の先端の温度上昇を効果的かつ迅速的に抑える技術の開発は、当面の急務であるだけでなく、電子内視鏡の将来を通じて最重要な課題である。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、挿入部の先端の温度上昇を迅速的にかつ効果的に抑えることができる内視鏡を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するために、本発明の内視鏡は、操作ノブを有する操作部本体と；前記操作部本体に設けられた長尺状の軟性部と、前記操作部本体に対して前記軟性部の遠位端側に設けられ連結駒列及び発熱体を内蔵する先端部と、を備えた挿入部と；前記先端部側から体腔内に挿入されるとともに前記操作部本体から前記先端部までの内部に挿通されておりカーボンナノチューブ又はこれを主とする複合材をファイバー状に作った操作ワイヤと；前記先端部の内部に配され前記発熱体と前記操作ワイヤとを繋ぐ伝熱部材と；前記湾曲部又は前記湾曲部に対して前記挿入部の軸方向後方で、前記操作ワイヤに接触する放熱部材と；を備えたものである。

放熱部材としては、湾曲部に内蔵する連結駒、軟性部の内で操作ワイヤをガイドするためのコイルパイプ、軟性部の外皮の内側に設けた螺管、操作ワイヤを分断した間に介在される連結部材、連結部材の移動をガイドする支持部材、及び操作部本体に内蔵され操作ワイヤを押し引きするプーリのうちのいずれか一つ又はこれらの組合せのものであってもよい。

本発明の内視鏡では、カーボンナノチューブ又はこれを主とする複合材でファイバー状に作った操作ワイヤを使用しているので、先端部の発熱体から発する熱を挿入部の軸方向後方に迅速に伝熱することができる。また複数の放熱部材をもつ発明では、放熱部材が挿入部の軸方向後方に沿って順に配されているため、放熱を効果的に行うことができる。

本発明を用いた内視鏡システムを示す斜視図である。軟性部の断面図である。先端部の先端面を示す説明図である。先端部の断面図である。内視鏡の操作ワイヤの巻き回しを概略的に示す説明図である。操作ノブに連結されているプーリを示す説明図である。操作ワイヤの連結部材をガイドする支持部材を示す斜視図である。プーリの回転と操作ワイヤの押し引きの関係を示す説明図であり、（Ａ）は初期状態、（Ｂ）は操作ノブを一方に回転したときの連結部材の移動方向、（Ｃ）は操作ノブを他方に回転したときの連結部材の移動方向をそれぞれ示している。

内視鏡システム１０は、図１に示すように、内視鏡１１、光源装置１３、プロセッサ装置１４、及びモニタ１５等を備えている。内視鏡１１には、体腔内に挿入される挿入部１６を持っている。挿入部１６の基端部には、把持部１７が接続され、把持部１７には、手元操作部１８が取り付けられている。手元操作部１８には、ユニバーサルケーブル２０が設けられ、ユニバーサルケーブル２０の先端には、光源装置１３、及びプロセッサ装置１４にそれぞれ接続されるユニバーサルコネクタ１９が取り付けられている。

挿入部１６には、先端から把持部１７へと貫通する内部空間に鉗子管路が設けられている。鉗子管路は、一端が先端部に設けた鉗子出口に、また他端は把持部１７に設けた鉗子入口２１にそれぞれ接続されている。把持部１７と手元操作部１８とで操作部本体２２を構成する。

挿入部１６は、周知のように、先端硬質部２３、湾曲部２４、及び軟性部２５とで構成されている。なお、先端硬質部２３と湾曲部２４とが本発明の内視鏡１１の挿入部１６の先端部２６を構成する。

先端硬質部２３は、硬質な金属材料等で形成されており、内部には観察光学系、撮像素子、及び照明光学系等が内蔵されている。ユニバーサルコネクタ１９は、ライトガイド用のＬＧコネクタ２７と、これから延設されたコード２８の先端に設けた電気コネクタ２９とから構成されている。電気コネクタ２９がプロセッサ装置１４に、また、ＬＧコネクタ２７が光源装置１３にそれぞれ接続される。

プロセッサ装置１４には、撮像素子から得られる撮像信号を画像処理して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画像処理回路等が設けられている。光源装置１３には、光源ランプが内蔵されており、その光は、手元操作部１８を通って挿入部１６の内部空間に収容したライトガイド（ファイバーバンドル）によって把持部１７から先端部２６へと導かれて照明光学系に入射する。

軟性部２５は、手元操作部１８と湾曲部２４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。手元操作部１８には、上下用と左右用との２つの操作ノブ３０，３１が設けられている。湾曲部２４には、複数の連結駒を連結した連結駒列が内蔵されている。２つの操作ノブ３０，３１を操作することに連動して挿入部１６の内部空間に収容した操作ワイヤが押し引きされて連結駒列が湾曲動作する。これにより、先端硬質部２３の先端面３３が体腔内の所望の方向に向くため、所望する観察部位を観察することができる。観察部位は、照明光学系から放たれる光により照明され、その反射光を、観察光学系を介して撮像素子で撮像し、画像処理回路を介してモニタ１５に表示される。

手元操作部１８には、前述した２つの操作ノブ３０，３１や鉗子入口２１の他に、送気・送水ボタン３４、吸引ボタン３５及びウォータージェット口（ＷＪ口）３６等が設けられている。ＷＪ口３６には、被観察部位に向けて噴射するための洗浄水や薬液等の流体を収容したシリンジや送水装置等が着脱自在に接続される。なお、ＷＪ口３６、及び鉗子入口２１は、通常は着脱自在な栓により塞がれている。

内視鏡１１の軟性部２５は、図２に示すように、内側より順に螺管３７、ネット３８、外層３９との三層からなる可撓性管４０を備える。螺管３７は、可撓性を保ちながら内部を保護するものであり、一般的にフレックスと呼ばれる。ネット３８は、螺管３７の上に被覆され外層３９の樹脂を保持するものであり、一般的にブレードと呼ばれる。外層３９は、ネット３８上に樹脂を被着して作られている。

軟性部２５の内部には、先端硬質部２３の照明用光学系に照明光を導くためのライトガイド４１，４２、操作ワイヤ４３〜４６、鉗子管路４７、送気・送水管路４８、多芯ケーブル４９、及び、ウォータージェット管路（ＷＪ管路）５０等の複数本の内容物が遊挿されている。多芯ケーブル４９は、主に、映像信号処理部から撮像素子を駆動するための信号を送るとともに、撮影素子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。操作ワイヤ４３〜４６は、上下用と左右用との２本のワイヤを操作ノブ３０，３１の操作に連動する２つのプーリに各々掛け回してそれら先端を湾曲部２４に向けて挿通しているので軟性部２５の内部には４本あり、それぞれが密着コイルパイプ５１の中に挿通されている。４本の密着コイルパイプ５１は、湾曲部２４と把持部１７との間で操作ワイヤ４３〜４４を摺動自在で且つ軟性自在にガイドする。

先端硬質部２３の先端面３３には、図３に示すように、観察窓５２、一対の照明窓５３,５４、ウォータージェットノズル（ＷＪノズル）５５、鉗子出口５６、送気・送水ノズル５７などが露呈して設けられている。観察窓５２には、体腔内の被観察部位の像光を取り込むための対物光学系の一部が配されており、この奧に撮像素子が内蔵されている。照明窓５３，５４は、観察窓５２を挟んだ両側に設けられ、光源装置１３から伝送される光を、ライトガイド４１，４２を介して体腔内の被観察部位に照射する。

鉗子出口５６は、鉗子管路４７を介して鉗子入口２１と連通されている。送気・送水ノズル５７は、送気・送水ボタン３４を操作することによって患部に送気・送水をしたり、観察窓５２に向けて洗浄水やエアーを噴射する。ＷＪノズル５５は、ＷＪ口３６に着脱自在に取り付けられるシリンジから供給される洗浄水や薬液等の流体を被観察部位に向けて噴射する。

観察窓５２には、図４に示すように、対物光学系５８の一部が露呈して配されている。照明窓５３，５４から発する照明光は、被観察部位を反射して対物光学系５８に入射する。入射した被写体光は、対物光学系５８を通ってプリズム５９に入射してプリズム５９の内部で屈曲することで撮像素子６０の結像面に結像する。撮像素子６０には、回路基板６１に接続されており、この回路基板６１には多芯ケーブル４９の各信号線６２が接続されている。

先端硬質部２３から湾曲部２４の外層は、柔軟性を有するアングルゴム６３で形成されている。アングルゴム６３の内側には、硬質な先端側接続リング６４が設けられている。先端側接続リング６４は、熱伝導率の高い特性をもつ材料で作られている。先端側接続リング６４には、内周に操作ワイヤ４４，４６の先端が半田付け等により固定されている。先端側接続リング６４には、複数の連結駒６５が連結され、複数の連結駒６６の連結範囲が湾曲部２４になっている。複数の連結駒６６は、伝熱性の高い材料で形成されており、湾曲中心となる左右及び上下の連結ピン６７，６８で交互に連結されて軸方向に列をなす連結駒列７２を構成する。各連結駒６５の内側には、パイプ状のワイヤガイド６９が一体的に設けられている。ワイヤガイド６９には、操作ワイヤ４４，４６が摺動自在に挿通されている。連結駒列７２は、上下用と左右用との２本の操作ワイヤ４３〜４６の押し引きにより上下及び左右に湾曲する。

また、湾曲部２４の内部には、軟性部２５から挿通されている鉗子管路４７が配されている。この鉗子管路４７は、先端が鉗子出口５６に接続されている。

回路基板６１は、撮像素子６０を実装するとともに、撮像素子６０のドライバを構成する回路も実装する。回路基板６１、撮像素子６０、及びドライバは、発熱源となる発熱体を構成する。回路基板６１は、熱伝導率の高い特性を有する材料で形成されている。回路基板６１の一部、例えば裏面には、シート状の伝熱部材７０の一端７０ａが取り付けられている。伝熱部材７０の他端７０ｂは、操作ワイヤ４４に固定されている。なお、他の操作ワイヤ４６に固定してもよい。固定としては、巻回した先端７０ｂを、熱伝導率の高い特性を有する接着剤７１で接着する、又は溶着する等で固定するのが望ましい。

伝熱部材７０としては、発熱体の熱を操作ワイヤ４４に伝熱するために、熱伝導率の高い特性をもつ材料であることが好ましいのは勿論、先端部２６の内部は電気部品や機械部品が多いためにスペースの確保が難しいことから、機械的な特性（例えば柔軟性（可撓性））も考慮しなくてはならない。このような条件を満たす伝熱部材７０の材料としては、例えばカーボンシートのようなサーマルシート、柔軟性を持てる薄さを備えた銅シートやアルミニウムシートを使用するのが望ましい。可撓性を有するフレキシブルなシート状の伝熱部材７０を使用することで、電気機械部品、配線等の間をかいくぐるような伝熱経路を実現することができる。

なお、伝熱部材７０としては、回路基板６１に接触させるため、絶縁性の高い特性をもつ材料で作るのが望ましい。また、伝熱部材７０としては、可撓性を有するフレキシブルなシート状の部材の代わりに、封止剤を使用してもよい。封止剤を先端部２６内に充填することで、回路基板６１と操作ワイヤ４４とを接触させて、発熱体の熱を操作ワイヤ４４に伝熱する。

本実施形態の操作ワイヤ４３〜４６は、多層カーボンナノチューブ（Multi-wall Carbon NanoTube（以下、「ＭＷＣＮＴ」と称す））で作られている。カーボンナノチューブは、熱伝導性が極めて高い特性を有する。このため、発熱体の熱を軸方向後方（操作部本体側）に向けて迅速に伝熱することができる。なお、単層カーボンナノチューブとしてもよい。

操作部本体２２の内部には、図５に示すように、上下用及び左右用の２つのプーリ７３，７４が設けられており、各プーリ７３，７４は、回転軸方向にずらして配置されている（図６参照）。これらプーリ７３，７４は、熱伝導率の高い特性をもつ材料で作られている。プーリ７３と湾曲部２４ａは、操作ワイヤ４４，４６によって連結される。操作ワイヤ４４，４６は、プーリ７３に巻き掛けられるプーリ側ワイヤ（以下、Ｐワイヤと省略する）７５と、湾曲部２４ａに接続される２本の湾曲部側Ａワイヤ（以下、Ａワイヤと省略する）４６、湾曲部側Ｂワイヤ（以下、Ｂワイヤ）４４の３本のワイヤに分断されており、Ｐワイヤ７５の両端（分断端）７５ａ，７５ｂと、Ａワイヤ４６及びＢワイヤ４４の一方の端部（分断端）４６ａ，４４ａが、それぞれ連結部材７６，７８によって連結される。具体的には、Ａワイヤ４６，４４の端部４６ａ，４４は、連結部材７６，７８に溶接により固着される。

これら連結部材７６，７８は、熱伝導率の高い特性をもつ材料で作られている。Ａワイヤ４６、Ｂワイヤ４４のそれぞれの他端４６ｂ，４４ｂは、湾曲部２４ａの連結駒６５に接続される。これらプーリ７３、連結部材７６，７８、Ｐワイヤ７５、Ａワイヤ４６及びＢワイヤ４４によって上下方向用湾曲駆動系が構成される。操作ワイヤ４３，４５には、上下用湾曲部２４ａの連結駒６５から伝達される熱が左右用湾曲部２４ｂの連結駒６５を介して伝達される。

左右用駆動系も、上下用駆動系と同様に、プーリ７４、連結部材７９，８０、Ｐワイヤ８１、Ａワイヤ４５及びＢワイヤ４３から構成される。Ｐワイヤ８１の両端（分断端）８１ａ，８１ｂは、連結部材７９，８０によって、Ａワイヤ４５及びＢワイヤ４３のそれぞれ端部４５ａ，４３ａと連結される。Ａワイヤ４５及びＢワイヤ４３の他端４５ｂ，４３ｂは、湾曲部２４ｂと接続される。

操作部本体２２には、図６に示すように、各湾曲部２４ａ，２４ｂを操作するための操作ノブ３０，３１が設けられており、各操作ノブ３０，３１は、それぞれプーリ７４，７３に連結されている。プーリ７４，７３は、熱伝導率の高い特性を有する材料で形成されている。操作ノブ３１は、上下用湾曲部２４ａを上下方向に湾曲するための操作ノブであり、また、操作ノブ３０は、左右用湾曲部２４ｂを左右方向に湾曲するための操作ノブである。これら操作ノブ３０，３１は、操作部本体２２のハウジング８３の外部に露呈して設けられており、各々の回転操作に連動してＰワイヤ７５，８１が挿入部１６の軸方向に沿って押し引きされ、湾曲部２４ａ，２４ｂを上下又は左右方向に湾曲動作させる。

４つの連結部材７６，７８，７９，８０は、Ｐワイヤ７５，８１、Ａ及びＢワイヤ４６，４４，４５，４３の押し引き動作に伴って移動する。この移動をガイドするために、把持部１７の内部には、図７に示すように、支持部材８５が内蔵されている。支持部材８５は、熱伝導率の高い特性をもつ材料で作られている。支持部材８５には、４つの移動路８６〜８９が形成されている。これら移動路８６〜８９は、各連結部材７６，７８，７９，８０を個別に支持し、各々が干渉することを防止する。

支持部材８５は、操作部本体２２のハウジング８３の輪郭形状に合わせて、挿入部１６に向けて窄まる輪郭形状になっており、これに伴って各移動路８６〜８９も先端部２６に向けて下り勾配の斜面になっている。そして、各移動路８６〜８９には、連結部材７６，７８，７９，８０の移動量を規制するストッパ部材９０がプーリ７３，７４側にそれぞれ設けられている。

上下用駆動系と左右用駆動系は、ほぼ同様の構成であるので、以下、上下用駆動系を例に説明する。図８に示すように、プーリ７３の回転によって操作ワイヤ４４，４６が押し引きされると、連結部材７６，７８が移動して、各連結部材７６，７８とプーリ７３との相対距離が変化する。湾曲部２４ａをストレートにしたときの連結部材７６，７８の位置を、図８（Ａ）に示す位置（初期位置）とすると、図８（Ｂ）に示すように、プーリ７３が反時計方向に回転すると、Ｐワイヤ７５の引っ張り側の連結部材７６がプーリ７３に向かって移動し、逆に押し出し側の連結部材７８は、先端部２６に向かって移動する。その反対に、図８（Ｃ）に示すように、プーリ７３が時計方向に回転すると、連結部材７６が先端部２６に向かって移動し、連結部材７８がプーリ７３に向かって移動する。

操作ワイヤ４３〜４６から伝達される熱は、各連結部材７６，７８，７９，８０、及びにＰワイヤ７５，８１にそれぞれ伝熱される。そして、各連結部材７６，７８，７９，８０が移動路８６〜８９に接触しているため、各連結部材７６，７８，７９，８０に伝達される熱は、支持部材８５に放熱される。またＰワイヤ７５，８１に伝達される熱は、プーリ７３，７４に放熱される。なお、プーリ７３，７４は、軸受け９１（図６参照）で支持されている。軸受け９１はハウジング８３に取り付けられている。そこで、軸受け９１及びハウジング８３を熱伝導率の高い特性を有する材料で形成し、プーリ７３，７４からハウジング８３に熱を放熱するように構成してもよい。また、軟性部２５に内臓した密着コイルパイプ５１、及び螺管３７を、熱伝導率の高い特性を有する材料で作り、操作ワイヤ４３〜４６に伝達される熱を、密着コイルパイプ５１を介して螺管３７に放熱するように構成してもよい。

操作ワイヤ４３〜４６としては、太さが数十ｎｍ以下にある中空炭素繊維であるカーボンナノチューブを多層にして作ったＭＷＣＮＴであり、ファイバー状をしている。ところで、従来、カーボンファイバーが知られている。カーボンファイバーは、製法によって同心円筒には作れず、また、構造の欠陥が多く、強度の上限が欠陥で決まる。これに対しＭＷＣＮＴは、同心円筒に作れ、欠陥が少なく、製法に関わらず機械的強度及び熱伝導性の品質が安定している。

カーボンナノチューブ（以下「ＣＮＴ」と称す）の密度は、１．３〜１．４ｇ／ｃｍ^３となっている。従来のワイヤは、７．８ｇ／ｃｍ^３の密度である鋼又はステンレスの材料を使っている。ＣＮＴの密度は、これらと比較すると略１／６である。また、ＣＮＴの引張強度は、５０〜７０ＧＰａであり、引張強度が０．５Ｇｐａである鉄やステンレスに対して同じ断面積で比べると約１００倍もある。さらに、ＣＮＴの熱伝導度は、４０００〜６０００Ｗ／ｍ・ｋであり、熱伝導度が４０３Ｗ／ｍ・ｋの銅と比べると１０倍以上、熱伝導度が１６．３Ｗ／ｍ・ｋのステンレスと比べると２００倍以上もある。したがって、ＣＮＴで作る操作ワイヤ４３〜４６及びＰワイヤ７５，８１は、従来のワイヤに対して直径が１／１０でも引っ張り強度が同等であり、よって、約０．０５ｍｍ位の極細径でよい。この場合でも熱伝導度が２倍の特性を有する。また、ＣＮＴを従来のワイヤと同じ直径にすると２００倍の熱を通すことができ、引っ張り強度も１００倍強く、耐久性が向上する。したがって、従来のワイヤがもつ特性をカバ−するようにワイヤをＣＮＴで作る場合には、０．５〜０．０５ｍｍの直径が好適であり、放熱を優先する場合には太いワイヤを、挿入部１１の細さを優先する場合は細いワイヤを、と言う様に目的に応じてワイヤの太さを選択するのが望ましい。なお、上記実施形態では、ＭＷＣＮＴ（多層ＣＮＴ）を使用しているが、本発明ではこれに限らず、単層ＣＮＴを使用してもよい。

複数のＣＮＴを撚ってひもを作り、これを操作ワイヤとして使用してもよい。この場合、複数のＣＮＴを合成することで作ることもできる。また、ＣＮＴ複合材を複数撚ってひもを作ったものを使用してもよい。ＣＮＴ複合材としては、ＣＮＴの単繊維をプラスチック、例えばナイロン樹脂やエンジニアリングプラスチックに配合したもの等が好適である。ＣＮＴ、もしくはこれを主とする複合材でファイバー状に作った操作ワイヤを使用することで、従来のステンレスや鉄のワイヤに比べて、熱伝導度が高く、また引張強度が強いため細径のものを使用することができる。このため、挿入部の径、及び操作部本体のコンパクト化を図ることができる。

また、上記各実施形態では、先端部２６の軸方向後方で操作ワイヤ４３〜４６に接触する部材、具体的には先端側接続リング６４、連結駒６５、密着コイルパイプ５１、螺管３７、連結部材７６，７８，７９，８０、支持部材８５、プーリ７３，７４、及びハウジング８３等に放熱している。これら部材の材料としては、ステンレス、セラミック等が挙げられる。このような材料で作ることで、撮像ユニットの熱を迅速に放熱することができる。

なお、上記各実施形態では、操作ワイヤに接触する連結駒、支持部材、及びプーリ等で放熱するようにしているが、本発明では全部に限定することなく、それらのうちのいずれか一つのみを熱伝導率の高い特性をもつ材料で作って放熱するように構成してもよい。

ＣＮＴは、極細なので一般的な溝車であるプーリ７３，７４ではスリップしてＰワイヤ７５，８１を押し引きできないおそれがある。この場合には、Ｐワイヤ７５，８１にゴムチューブや樹脂パイプを被せて摩擦抵抗を高くすればよい。また、Ｐワイヤ７５，８１として周知のステンレスワイヤ等を用いれば、従来通りのプーリ７３，７４を用いることができる。また、一条で繋がる螺旋溝をプーリに作り、螺旋溝に１本の操作ワイヤを複数回巻き掛けることで、極細のＣＮＴでもスリップを防止することができる。いずれの例の場合でも、連結部材７６，７８，７９，８０から支持部材８５に放熱することができるので問題はない。

上記実施形態では、発熱源を撮像ユニットとしているが、本発明ではこれに限らず、先端部の内部でかつ撮像ユニットの周りに配される照明ユニットの発熱を放熱するように構成してもよい。照明ユニットとしては、ライトガイド方式とＬＥＤ方式とがある。ライトガイド方式の場合には、光源装置に内蔵のランプから照射さえる光をライトガイドにより先端部に設けた照明用レンズに入射させて照明光を作っている。この場合、ライトガイドの出射端に生じる熱を伝熱部材により先端側接続リングに伝熱すればよい。ＬＥＤ方式の場合には、発光に伴って発熱する発光素子が実装されている実装基板と先端側接続リングとを伝熱部材で繋げばよい。

１０内視鏡システム
２４湾曲部
２６先端部
４３〜４６操作ワイヤ
６１撮像素子
７０伝熱部材

Claims

操作ノブを有する操作部本体と、
前記操作部本体に設けられた長尺状の軟性部と、前記操作部本体に対して前記軟性部の遠位端側に設けられ連結駒列及び発熱体を内蔵する先端部と、を有する挿入部と、
前記先端部側から体腔内に挿入されるとともに前記操作部本体から前記先端部までの内部に挿通されておりカーボンナノチューブ又はカーボンナノチューブを主とする複合材をファイバー状に作った操作ワイヤと、
前記先端部の内部に配され前記発熱体と前記操作ワイヤとを繋ぐ伝熱部材と、
前記湾曲部又は前記湾曲部に対して前記挿入部の軸方向後方で前記操作ワイヤに接触し、熱伝導率の高い特性を有する材料で作られる放熱部材と、
を備えたことを特徴とする内視鏡。
前記放熱部材は、前記発熱体に対して前記軸方向後方に配される前記連結駒を含むことを特徴とする請求項１記載の内視鏡。
前記放熱部材は、前記軟性部の内で前記操作ワイヤをガイドするためのコイルパイプを含むことを特徴とする請求項１又は２記載の内視鏡。
前記放熱部材は、前記軟性部の外皮の内側に設けた螺管を含むことを特徴とする請求項３記載の内視鏡。
前記放熱部材は、前記操作ワイヤを分断した間に介在される連結部材を含むことを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載の内視鏡。
前記放熱部材は、前記連結部材の移動をガイドする支持部材を含むことを特徴とする請求項５記載の内視鏡。
前記放熱部材は、前記操作部本体に内蔵され前記操作ワイヤを押し引きするプーリを含むことを特徴とする請求項１ないし５いずれか記載の内視鏡。