JP2012161591A - 内視鏡 - Google Patents

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Abstract

【課題】内視鏡の挿入部に内蔵される可撓体に対し、他の内蔵物にダメージを与えることなく座屈の発生を防止し、しかも、湾曲部の湾曲操作性を損なうことのない製造容易な内視鏡を提供する。
【解決手段】内視鏡は、可撓性を有する軟性部の先端に湾曲可能な湾曲部が延設され、被検体内に挿入される細長状の挿入部を備える。この内視鏡は、挿入部に内蔵される細長状の可撓体55と、可撓体55の外周を覆う柔軟な保護チューブ93とを有し、保護チューブ93が、可撓体の湾曲部の範囲を覆う第1の領域S1と、軟性部の範囲を覆う第2の領域S2とを有しており、第1の領域S1の弾性定数を第2の領域S2の弾性定数より小さくし、かつ、第1の領域S1の保護チューブの外径は、第2の領域S2の保護チューブの外径より大きい内視鏡。
【選択図】図7

Description

本発明は、湾曲部を備えた内視鏡に関する。
医療用及び工業用に広く利用されている内視鏡は、被検体内(体腔内)に挿入する挿入部と、術者が操作する操作部とを有し、挿入部内には、照明用の光ファイバ、処置具が挿通される鉗子チャンネル、送気・送水チャンネル等の内蔵物が配置されている。また、挿入部の先端側には湾曲動作する湾曲部を有し、操作部のアングルノブの操作と連動して、湾曲部を上下、左右方向に湾曲させることができる(例えば、特許文献1参照)。
これら光ファイバ等の内蔵物は湾曲容易な可撓体からなり、特許文献1には、内蔵物である可撓体の外周に、所定の弾性を有する素線を螺旋状に密巻して、隣接する素線同士を接着固定した規制部を形成することで、屈曲される可撓体を保護した構成が記載されている。この内視鏡では、可撓体の特に屈曲の発生し易い湾曲部の領域内に規制部を配置し、座屈の発生や寿命の低下を防止している。
特開2007−37649号公報
しかし、可撓体の外周に螺旋状に素線を密巻する構成では、製造工程が煩雑となりコスト高となる。また、可撓体の外側に素線による段差が生じてしまい、かつ素線の表面が硬いため、他の内蔵物にダメージを与えやすくなる。更に、螺旋状に密巻した素線が可撓体の外周から解けた場合には、他の内蔵物にダメージを与えたり、引っ掛かったりする危惧がある。また、可撓体は螺旋状の素線によって拡径するので、挿入部の細径化には不利な構成となる。更に、レーザ光源からの青色レーザ光と、この青色レーザ光が蛍光体により波長変換された緑色〜黄色の励起光とが合成されて白色光が生成されるタイプの内視鏡の場合、可撓体としては、直径が0.3mm程度の細径化したシングルモードファイバ(例えば光ファイバ)を使用することとなる。細径化した可撓体を使用すると、細径化に起因して可撓体の耐久性が充分に確保されずに、内視鏡製造段階および内視鏡の使用時に、可撓体が座屈や屈曲することにより可撓体がダメージを受けやすい。
そこで本発明は、内視鏡の挿入部に内蔵される光ファイバ等の細径化した可撓体に対し、他の内蔵物にダメージを与えることなく座屈や屈曲等により可撓体がダメージを受けることを防止し、しかも、湾曲部の湾曲操作性を損なうことのない製造容易な内視鏡を提供することを目的とする。
本発明は下記構成からなる。
可撓性を有する軟性部の先端に湾曲可能な湾曲部が延設され、被検体内に挿入される細長状の挿入部を備えた内視鏡であって、
前記挿入部に内蔵される細長状の可撓体と、前記可撓体の外周を覆う柔軟な保護チューブとを有し、
保護チューブは、少なくとも前記湾曲部内に位置する前記可撓体を覆う第1の領域と、前記軟性部に位置する前記可撓体を覆う第2の領域とを有し、第1の領域の弾性定数が第2の領域の弾性定数より小さく、かつ、第1の領域の保護チューブの外径は、第2の領域の保護チューブの外径より大きい内視鏡。
本発明の内視鏡は、内視鏡の挿入部に内蔵される細径化した可撓体を、少なくとも湾曲部内に位置する保護チューブの弾性定数が、軟性部内に位置する保護チューブの弾性定数より小さい保護チューブで覆い、かつ、第1の領域の保護チューブの外径は、第2の領域の保護チューブの外径より大きいことにより、この可撓体がダメージを受けることなく、また、他の内蔵物にダメージを与えることなく可撓体の座屈を防止できる。さらに、湾曲部の保護チューブの弾性定数が小さいことにより、湾曲部の湾曲操作のための必要トルクが小さく抑えられる。そして、製造時には保護チューブで覆われた可撓体を円滑に挿入部に入れることができるため、内視鏡を製造するときの組み立て性が向上する。
本発明の実施形態を説明するための図で、内視鏡及び内視鏡が接続される各装置を表す内視鏡装置の構成図である。 内視鏡装置の具体的な構成例を示す外観図である。 出射光の分光特性を示すグラフである。 内視鏡先端部の斜視図である。 図4のA−A断面における概略的な断面構成図である。 図4のB−B断面における概略的な断面構成図である。 ライトガイドユニットの構成図である。 内視鏡挿入部とライトガイドユニットとの配置関係を示す説明図である。 (A)は内視鏡挿入部にライトガイドユニットが複数本内蔵される場合に、第1の保護チューブと第2の保護チューブとの接続部を軟性部内に設けた構成、(B)は接続部をライトガイド毎に異なる軸方向位置に設けた構成を示す模式的な説明図である。 湾曲部を湾曲操作した際にライトガイドユニットの一部に屈曲を生じた場合を示す模式的な説明図である。 第1の保護チューブの断面図である。 第1の保護チューブを180°に折り曲げた状態を示す説明図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明の実施形態を説明するための図で、内視鏡及び内視鏡が接続される各装置を表す内視鏡装置の構成図、図2は内視鏡装置の具体的な構成例を示す外観図である。
内視鏡装置100は、図1に示すように、内視鏡11と、制御装置13と、モニタ等の表示部15と、制御装置13に情報を入力するキーボードやマウス等の入力部17とを備えている。制御装置13は、光源装置19と、撮像画像の信号処理を行うプロセッサ21とを有して構成される。
内視鏡11は、本体操作部23と、この本体操作部23に連設され被検体(体腔)内に挿入される細長状の挿入部25とを備える。本体操作部23には、ユニバーサルコード27が接続され、このユニバーサルコード27の先端は、光源装置19にライトガイド(LG)コネクタ29Aを介して接続され、また、ビデオコネクタ29Bを介してプロセッサ21に接続されている。
図2に示すように、内視鏡11の本体操作部23には、挿入部25の先端側で吸引、送気、送水を実施するためのボタンや、撮像時のシャッターボタン等の各種操作ボタン31が併設されると共に、一対のアングルノブ33が設けられている。
挿入部25は、基端側に配置される本体操作部23から順に、軟性部35、湾曲部37、及び先端部(内視鏡先端部)39で構成される。湾曲部37は、本体操作部23のアングルノブ33を回動することによって遠隔的に湾曲操作されて、これにより先端部39を所望の方向に向けることができる。
図1に示すように、内視鏡先端部39には、撮像光学系の観察窓41と、照明光学系の照明窓43A,43Bが配置されている。各照明窓43A,43Bから照射される照明光による被検体からの反射光は、観察窓41を通じて撮像素子45で撮像される。撮像された観察画像は、プロセッサ21に接続された表示部15に表示される。
ここで、撮像光学系は、CCD(Charge Coupled Device)型イメージセンサや、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)型イメージセンサ等の撮像素子45と
、撮像素子45に観察像を結像させるレンズ等の光学部材47とを有する。撮像素子45の受光面に結像されて取り込まれる観察像は、電気信号に変換されて信号ケーブル51を通じてプロセッサ21の撮像信号処理部53に入力され、この撮像信号処理部53で映像信号に変換される。
プロセッサ21は、制御部63と、映像信号を生成する撮像信号処理部53とを備えている。制御部63は、撮像信号処理部53から出力される観察画像の画像データに対して適宜な画像処理を施し、表示部15に映出させる。また、光源装置19のレーザ光源LDに駆動信号を出力して、各照明窓43A,43Bから所望の光量の照明光を出射させる。この制御部63は、図示しないLAN等のネットワークに接続されて、画像データを含む情報を配信する等、内視鏡装置100全体を制御する。
照明光学系は、光源装置19と、光源装置19にコネクタ29Aを介して接続される一対の光ファイバ55A,55Bと、光ファイバ55A,55Bの光出射端にそれぞれ配置した波長変換部材57A,57Bとを有する。光源装置19は、半導体発光素子であるレーザ光源LDと、レーザ光源LDからの出射光を分波して各光ファイバ55A,55Bに導入する光カプラ61とを有する。
レーザ光源LDは、中心波長445nmの青色発光の半導体レーザであり、例えばブロードエリア型のInGaN系レーザダイオードが使用できる。また、レーザ光源LDは、複数のレーザ光源で構成してもよく、例えば、中心波長405nmの紫色発光の半導体レーザと組み合わせて、各レーザ光源からの選択的に出力させるものとしてもよい。
波長変換部材57A,57Bは、レーザ光源LDから出射される青色レーザ光の一部を吸収して緑色〜黄色に励起発光する複数種の蛍光体(例えばYAG系蛍光体、或いはBAM(BaMgAl10O37)等を含む蛍光体等)を含んで構成される。これら波長変換部材57A
,57Bにより、図3に出射光の分光特性を示すように、レーザ光源LDからの青色レーザ光と、この青色レーザ光が波長変換された緑色〜黄色の励起光とが合成されて白色光が生成される。
つまり、プロセッサ21の制御部63は、レーザ光源LDを光量制御して、レーザ光源LDからレーザ光を出力させる。この出力されたレーザ光は、各光ファイバ55A,55Bに導入され、内視鏡先端部39まで導光される。光ファイバ55A,55Bに導光されたレーザ光は波長変換部材57A,57Bに照射され、これにより、照明窓43A,43Bから白色の照明光が出射される。
図4に内視鏡先端部39の外観斜視図、図5に図4のA−A断面における概略的な断面構成図、図6に図4のB−B断面における概略的な断面構成図を示した。
図4に示すように、内視鏡先端部39には、前述した被検体を観察するための観察窓41と、照明光を出射する照明窓43A,43Bが配置され、照明窓43A,43Bは観察窓41を挟んだ両脇側に配置されている。また、内視鏡先端部39には、各種の鉗子が挿通される鉗子口65と、観察窓41に向けて送気・送水する送気送水ノズル67が配置されている。
内視鏡先端部39には、図5に断面構成を示すように、ステンレス鋼材などの金属材料からなる先端硬質部71と、先端硬質部71に形成された穿設孔71aに鏡筒73を嵌挿して固定される撮像部75と、他の穿設孔71bに配設された金属製の鉗子パイプ77及び鉗子パイプ77に接続される軟性材料からなる鉗子チューブ79と、更に、照明光学系のライトガイドユニット81等が配置される。
撮像部75は、観察窓41となる対物レンズ83が収容された鏡筒73と、鏡筒73から取り込まれる光の方向を直角に変更するプリズム85と、回路基板87に実装されプリズム85を介して取り込んだ光を結像して画像信号を生成する撮像素子45とを備える。撮像素子45から出力される画像情報は、前述したように、信号ケーブル51を介してプロセッサ21(図1参照)の撮像信号処理部53に伝送されて、表示用画像に処理される。
上記のライトガイドユニット81、信号ケーブル51は、図6に示すように、鉗子チューブ79や送気送水ノズル67(図4,図5参照)に接続される送気送水チューブ89と共に内視鏡挿入部25の軸方向に沿って内蔵される。
ここで、照明光学系の照明窓43A,43B、波長変換部材57A,57B、光ファイバ55A,55Bを一体に構成したライトガイドユニット81について説明する。
ライトガイドユニット81は、図7に示すように、先端投光部91と、先端投光部91に光出射端が接続された可撓体である光ファイバ55(55A,55B)と、光ファイバ55の外周を覆う保護チューブ93とを有して構成される。
先端投光部91は、片側面を照明窓43(43A,43B)となる透光板95で塞がれた円筒状の先端スリーブ97と、先端スリーブ97内に配置される波長変換部材57(57A,57B)と、先端スリーブ97の基端側と保護チューブ93の先端側とを連結する連結部材99と、連結部材99の内部に配置され光ファイバ55を支持するフェルール101とを有して構成される。
保護チューブ93は、第1の保護チューブ93Aと、第2の保護チューブ93Bと、中心孔103aが穿設され第1の保護チューブ93Aと第2の保護チューブ93Bとを同軸に接続する接続部材103とを有する。各保護チューブ93A,93Bの内部空間には光ファイバ55が挿通されている。
ここで、湾曲部37の湾曲により湾曲部37に延在する光ファイバ55が座屈による断線を起こさないためには、光ファイバ55の曲げ限界半径(0.85mm)以下に光ファイバを曲げないことが必要である。すなわち、本構成の第1の保護チューブ93Aは、図11に第1の保護チューブ93Aの断面図を示すように、外径Dと内径dの差の1/2として求まる肉厚tを、屈曲により光ファイバ55が破断する最大の曲率半径rmaxより大きくしている。これにより、図12に示すように保護チューブ93Aを180°に折り曲げ、最小の曲率半径で屈曲させた場合でも、光ファイバ55の曲率半径rは、破断の生じる曲率半径rmaxよりも常に大きくなる。従って、本構成によれば、湾曲部37の如何なる操作によっても光ファイバ55は座屈による断線が生じない。一方で、第2の保護チューブ93Bは湾曲部ほどの湾曲をさせる必要が無いため、第2の保護チューブ93Bの外径は第1の保護チューブ93Aの外径Dよりも小さくて良い。本実施例ではrmax=0.5〜1.0mm、t=0.6〜1.5mm、第2の保護チューブ93Bの外径は0.8〜2.0mmである。このように、第1の保護チューブ93Aの外径は第2の保護チューブ93Bより大きく、先端投光部91から第2の保護チューブ93Bまでの外径は段階的に小さくなるように形成されている。これにより、光ファイバの断線を防ぐことができると共に、ライトガイドユニット81の単体での取り扱い性が良好となり、内視鏡挿入部25内への組み込み作業が容易になる。また、保護チューブ93は、その全体を細径に形成できるので、内視鏡挿入部25の細径化を妨げることがない。
また、湾曲部37の曲率半径は軟性部の曲率半径より小さいため、湾曲部37に対応する第1の保護チューブ93Aは柔軟性が必要となり、第1の保護チューブ93Aの弾性定数は小さいほうが好ましい。一方で、軟性部35に対応する第2の保護チューブ93Bの長さは第1の保護チューブ93Aの長さの10倍程度あるため、第2の保護チューブ93Bの弾性定数を第1の保護チューブ93Aの弾性定数と同等にすると、第2の保護チューブ93Bの弾性定数が不足し、第2の保護チューブ93Bが撓み易くなり過ぎるため、他の部材に対する摺動性が充分に確保されずに、第2の保護チューブ93Bを内視鏡挿入部25内へ組み込む作業が困難になる。このため、第2の保護チューブ93Bの弾性定数を第1の保護チューブ93Aの弾性定数よりも大きくすることにより、第1の保護チューブ93Aの曲がりにくさ(弾性復元力)によって光ファイバ55を直状に維持させることができ、内視鏡挿入部25に光ファイバ55を挿入する組み立て性が向上する。このように、第1の保護チューブ93Aの弾性係数を第2の保護チューブ93Bの弾性係数よりも小さくすることで、湾曲部37での湾曲性を有しつつ、内視鏡挿入部25内への組み立て性を確保することができる。
第1の保護チューブ93Aは、シリコンゴム、又はフッ素系ゴム等の柔軟性の高いゴム系材料からなる。これらゴム系材料は、化学的にも安定しており、内視鏡洗浄時に洗浄薬品に触れた場合でも変質することがなく、また、経時劣化も少ない。この第1の保護チューブ93Aの一端部は、先端投光部91側の連結部材99の細径接続部99aに挿入され、他端部は接続部材103の細径接続部103bに挿入されている。なお、第1の保護チューブ93Aは、ゴム系材料の内周面、外周面のいずれか、又は双方にフッ素系コーティングを施した構成としてもよい。その場合には、第1の保護チューブ93Aに接触する部材との摺動性が向上する。
第2の保護チューブ93Bは、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、又はテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)等の柔軟で摺動性の良いフッ素系樹脂からなる。第2の保護チューブ93Bの一端部は接続部材103の細径接続部103cに挿入され、他端部はコネクタ29A(図1参照)に接続されている。
第1の保護チューブ93Aは、第2の保護チューブ93B弾性定数が小さくされており、第2の保護チューブ93Bよりも柔軟で光ファイバ55の断線を防止できる。また、内視鏡挿入部25内で他の内蔵物にダメージを与えることがない。
第2の保護チューブ93Bは、弾性定数が大きいため、強度を低下させずに細径化が可能となる。そして、第2の保護チューブ93Bの内周面及び外周面は摺動性が高いため、光ファイバ55をチューブ内部に挿通する作業を軽減でき、内視鏡挿入部25内では他の内蔵物と絡まりにくくなる。
上記の弾性定数とは、各チューブを巨視的にみた場合の曲げ剛さを表すパラメータであり、弾性定数が大きいほど曲がりにくく、弾性定数が小さいほど曲がり易く柔軟さを有していることを表す。具体的には、弾性定数は、剛性率や引張弾性率などにより表される。ここで、内視鏡11の組み立て性及び湾曲部37の湾曲操作性を充分に確保し、光ファイバ55の断線を抑制する観点から、第1の保護チューブ93Aの引張弾性率は5〜50MPaが好ましく、第2の保護チューブ93Bの引張弾性率は100〜600MPaが好ましい。引張弾性率がこの範囲より小さいと保護チューブが柔らか過ぎて内視鏡挿入部25内への組み立て性が低下し、この範囲より大きいと柔軟性が減少して湾曲性が悪くなる。また、第2の保護チューブ93Bの引張弾性率は第1の保護チューブ93Aの引張弾性率の2〜20倍が好ましい。これにより、湾曲部37での湾曲性と内視鏡挿入部25内への組み立て性を適正に両立することができる。
また、第1の保護チューブ93Aの外径は第2の保護チューブ93Bより大きく、先端投光部91から第2の保護チューブ93Bまでの外径は段階的に小さくなるように形成されている。これにより、ライトガイドユニット81の単体での取り扱い性が良好となり、内視鏡挿入部25内への組み込み作業が容易になる。また、保護チューブ93は、その全体を細径に形成できるので、内視鏡挿入部25の細径化を妨げることがない。
上記構成のライトガイドユニット81は、第1の保護チューブ93Aの領域S1と、第2の保護チューブ93Bの領域S2とを、内視鏡挿入部25の湾曲部37の領域と、軟性部35の領域とにそれぞれ対応させて、内視鏡挿入部25内に配置している。即ち、第1の保護チューブ93Aの領域S1は少なくとも湾曲部37の領域に内蔵され、第2の保護チューブ93Bの領域は軟性部35の領域に内蔵されている。
図8に内視鏡挿入部とライトガイドユニットとの配置関係を示す説明図を示した。ライトガイドユニット81は、先端投光部91が内視鏡挿入部25の先端部39の先端硬質部71に固定される。また、第1の保護チューブ93A、第2の保護チューブ93Bは、湾曲部37内に配置された複数の節輪111の内部を挿通して軟性部35に至っている。詳細は後述するが、複数の節輪111は、術者によるアングルノブ33(図2参照)の操作によって図示しない操作ワイヤが牽引され、この操作ワイヤの牽引によって連結軸113,115を中心に回動する。
上記の配置とし、第1の保護チューブ93Aが少なくとも湾曲部37の範囲の光ファイバ55を覆うことで、湾曲部37を湾曲操作した際に、第1の保護チューブ93Aは、柔軟に変形して光ファイバ55に負荷されるチューブ側面からの圧力を吸収する。その結果、第1の保護チューブ93に覆われた光ファイバ55の座屈が防止され、断線の発生を阻止できる。また、第1の保護チューブ93Aは、湾曲部37内で湾曲して他の内蔵物に当接して擦れた場合でも、柔軟性が高いために他の内蔵物にダメージを与えることがない。そして、湾曲部37の領域においては、ライトガイドユニット81の外表面に段差がなく、これによっても他の内蔵物にダメージを与えることがない。また、段差がないために他の内蔵物に対する摺動性も向上する。
更に、第1の保護チューブ93Aは、小さな弾性定数の材料で形成されているために曲がり易い。そのため、湾曲動作の抵抗が少なく、図2に示すアングルノブ33を回動する操作力が小さくて済み、内視鏡の操作性が向上する。
ところで、図8に示すように、軟性部35はコイル117をチューブ119で被覆して構成されている。このコイル117は、固定部材121によって軟性部35と湾曲部37との接続箇所123で固定される。そのため、接続箇所123の内径は、固定部材121が配置されているために相対的に小さくなっている。
そこで、第1の保護チューブ93Aを、接続箇所123を避けた軟性部35の領域内まで延設し、軟性部35に挿入された位置で接続部材103に接続すれば、接続箇所123の小径部との干渉による摺動性の低下や、湾曲部37の湾曲操作性の低下を防止できる。つまり、ライトガイドユニット81が接続箇所123の固定部材121に引っ掛かることなく円滑に摺動でき、しかも、接続部材103の存在による柔軟性の低下が湾曲部37に及ぶことがない。
また、図9(A)に示すように、内視鏡挿入部25に複数本のライトガイドユニット81A,81Bが内蔵される場合にも、第1の保護チューブ93と第2の保護チューブ93Bとの間に介装される接続部材103を、前述の接続箇所123を避けて、軟性部35の湾曲部37側の端部から距離L1だけ軟性部35内に入った軸方向位置に設ける。これにより、ライトガイドユニット81A,81Bの摺動性の低下や、湾曲部37の湾曲操作性の低下を防止できる。
更に、図9(B)に示すように、第1の保護チューブ93Aと第2の保護チューブ93Bとの接続部となる接続部材103をライトガイドユニット81A,81B毎に異なる軸方向位置に設けることで、上記同様の効果が得られる。また、各保護チューブ93a,93Bの接続部材103が重なることに起因して、軟性部35における湾曲剛性に偏りが生じることを防止できる。
保護チューブ93は、第2の領域93Bの表面摩擦係数が、第1の領域93Aの表面摩擦係数より小さい。これにより、第1の保護チューブ93Aより長尺な第2の保護チューブ93Bを、その全長にわたって摺動性を良好にできる。よって、チューブ内部へ光ファイバ55を挿通する際の作業性が向上し、また、軟性部35内における他の内蔵物と絡まり難くすることができる。
次に、第1の保護チューブ93Aにより湾曲部37の領域の光ファイバを覆うことによる効果について更に説明する。
図10は湾曲部を湾曲操作した際にライトガイドユニットの一部に屈曲を生じた場合を示す模式的な説明図である。先端部39と軟性部35との間に形成される湾曲部37は、前述した複数の節輪111がそれぞれ連結軸113,115を中心に互いに回動自在に連結されている。複数の節輪111は、アングルノブの操作による操作ワイヤの牽引によって、所望の方向に湾曲操作が可能となっている。
隣接する節輪111同士を連結する連結軸113(115も同様)には、それぞれ枢着ピン125が配置され、双方の節輪111を回動自在に連結している。枢着ピン125は、節輪111中心側に突出する頭部125aに貫通孔127が形成され、この貫通孔127に操作ワイヤ129が挿通されている。
これら節輪111の内側には、ライトガイドユニット81を始めとする各種の内蔵物が収容されており、湾曲部37の湾曲動作に伴って各内蔵物も湾曲部37に沿って湾曲する。その際、ライトガイドユニット81の第1の保護チューブ93Aに枢着ピン125の突出した頭部125aが押し当てられ、第1の保護チューブ93Aが小さな曲率半径で屈曲する場合がある。第1の保護チューブ93Aに生じる屈曲は、チューブ内部に挿通された光ファイバ55の断線を誘発することになる。
しかし、本構成の第1の保護チューブ93Aは、先述したように、図11に第1の保護チューブ93Aの断面図を示すように、外径Dと内径dの差の1/2として求まる肉厚tを、屈曲により光ファイバ55が破断する最大の曲率半径rmaxより大きくしている。これにより、図12に示すように保護チューブ93Aを180°に折り曲げ、最小の曲率半径で屈曲させた場合でも、光ファイバ55の曲率半径rは、破断の生じる曲率半径rmaxよりも常に大きくなる。従って、本構成によれば、湾曲部37の如何なる操作によっても光ファイバ55に断線が生じることはない。
このように、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。例えば、保護チューブは、本構成例では光ファイバ55の外側を覆って設けているが、光ファイバ55に限らず、図6に示す鉗子チューブ79、送気送水チューブ89、信号ケーブル51等、他の内蔵物を覆うものであってもよい。また、保護チューブは、材料の選択により弾性定数を異ならせる他にも、第1の領域と第2の領域の形状を異ならせることで、大局的な弾性定数(曲げ剛さ)を変化させたものであってもよい。また、保護チューブは、複数のチューブ部材を連結した構成とする以外にも、弾性定数の異なる材料の二色成形やインサート成形により作製したチューブとしてもよい。これにより、接続部在103が不要となり、信頼性が向上し、かつ、メンテナンスが容易となる。
以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
(1) 可撓性を有する軟性部の先端に湾曲可能な湾曲部が延設され、被検体内に挿入される細長状の挿入部を備えた内視鏡であって、挿入部に内蔵される細長状の可撓体と、可撓体の外周を覆う保護チューブとを有し、保護チューブは、少なくとも前記湾曲部内に位置する前記可撓体を覆う第1の領域と、前記軟性部に位置する前記可撓体を覆う第2の領域とを有し、第1の領域の弾性定数を第2の領域の弾性定数より小さく、かつ、第1の領域の保護チューブの外径は、第2の領域の保護チューブの外径より大きい内視鏡。
この内視鏡によれば、保護チューブの第1の領域の弾性定数を第2の領域の弾性定数よりも小さな値にして、かつ、第1の領域の保護チューブの外径を、第2の領域の保護チューブの外径より大きい内視鏡にすることで、湾曲部を湾曲操作した際に、可撓体の破断する最大の回転半径以上の半径で第1の領域が柔軟に変形して、可撓体に負荷される側面からの圧力を吸収できる。その結果、可撓体が座屈することを防止できる。また、湾曲部内で保護チューブの第1の領域が湾曲して他の内蔵物に当接しても、第1の領域は柔軟性が高いために他の内蔵物にダメージを与えることがない。更に、小さな弾性定数の第1の領域が少なくとも湾曲部の領域に配置されることで、湾曲部の湾曲動作の抵抗が低減し、湾曲操作性が向上する。
(2) (1)の内視鏡であって、
保護チューブの第1の領域と第2の領域とは、それぞれ異なる材料からなる内視鏡。
この内視鏡によれば、保護チューブの第1の領域と第2の領域を、それぞれ異なる材料で形成することで、簡単に弾性定数を異ならせることができる。
(3) (2)の内視鏡であって、
保護チューブの第1の領域はゴム系材料からなる内視鏡。
この内視鏡によれば、ゴム系材料を第1の領域に適用することで、柔軟性が高められ、可撓体を側面からの圧力から保護できる。また、弾性復元力によって可撓体を直状に維持させることができ、挿入部に可撓体を挿入する際の組み立て性が向上する。
(4) (2)の内視鏡であって、
保護チューブの第1の領域は、ゴム系材料の表面にフッ素系コーティングを施したものである内視鏡。
この内視鏡によれば、ゴム系材料の表面にフッ素系コーティングを施すことにより、第1の領域の内面に挿通する可撓体や、外面に触れる他の内蔵物との摺動性が良好となり、湾曲部の湾曲操作性や組み立て性を向上できる。
(5) (3)又は(4)の内視鏡であって、
ゴム系材料は、シリコンゴム、又はフッ素系ゴムのいずれかを含む内視鏡。
この内視鏡によれば、第1の領域に柔軟性の高い化学的に安定なゴム材料を用いることで、仮に内視鏡洗浄時等で洗浄薬品に触れた場合でも変質することがなく、また、経時劣化も少ない。
(6) (2)〜(5)のいずれか1つの内視鏡であって、
保護チューブの第2の領域は、フッ素系樹脂材料からなる内視鏡。
この内視鏡によれば、フッ素系樹脂材料を第2の領域に適用することで、第2の領域の内面に挿通する可撓体や、外面に触れる他の内蔵物との摺動性が良好となり、軟性部の組み立て性が向上する。
(7) (6)の内視鏡であって、
フッ素系樹脂材料は、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、又はテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)のいずれかを含む内視鏡。
この内視鏡によれば、保護チューブの第2の領域で高い摺動性を得ることができる。
(8) (1)〜(7)のいずれか1つの内視鏡であって、
第1の領域の引張弾性率は5〜50MPaであり、第2の領域の引張弾性率は100〜600MPaである内視鏡。
この内視鏡によれば、内視鏡の組み立て性及び湾曲部の湾曲操作性を充分に確保することができる。
(9) (1)〜(8)のいずれか1つの内視鏡であって、
前記第2の領域の引張弾性率は前記第1の引張弾性率の2〜20倍である内視鏡。
この内視鏡によれば、内視鏡の組み立て性及び湾曲部の湾曲操作性を充分に確保することができる。
(10) (1)〜(9)のいずれか1つの内視鏡であって、
前記保護チューブの前記第1の領域と前記第2の領域とが、それぞれ別体のチューブ部材で構成され、
前記第1の領域と前記第2の領域との前記チューブ部材の接続部が、前記軟性部内に配置された内視鏡。
この内視鏡によれば、チューブ部材の接続部が軟性部内に配置されることで、湾曲部内における摺動性の低下や、湾曲部の湾曲操作性の低下を防止できる。
(11) (10)の内視鏡であって、
前記保護チューブにより覆われた前記可撓体が、前記挿入部の内部に複数本設けられ、
前記保護チューブの前記第1の領域と前記第2の領域との接続部が、前記保護チューブ毎にそれぞれ異なる軸方向位置に配置された内視鏡。
この内視鏡によれば、各保護チューブの接続部同士が重なることに起因して、軟性部における湾曲剛性に偏りが生じることを防止できる。
(12) (1)〜(11)のいずれか1つの内視鏡であって、
前記保護チューブの前記第2の領域の表面摩擦係数が、前記第1の領域の表面摩擦係数より小さい内視鏡。
この内視鏡によれば、保護チューブの第2の領域における摺動性が良好になり、チューブ内部へ可撓体を挿通する際の作業性を向上でき、軟性部内における他の内蔵物と保護チューブとの摺動性を向上できる。
(13) (1)〜(12)のいずれか1つの内視鏡であって、
前記可撓体が、前記挿入部の先端に照明光を伝送する光ファイバである内視鏡。この内視鏡によれば、光ファイバの断線を防止できる。
11 内視鏡
13 制御装置
19 光源装置
21 プロセッサ
25 挿入部
35 軟性部
37 湾曲部
39 先端部(内視鏡先端部)
45 撮像素子
55,55A,55B 光ファイバ
57A,57B 波長変換部
61 光カプラ
81 ライトガイドユニット
89 送気送水チューブ
91 先端投光部
93 保護チューブ
93A 第1の保護チューブ
93B 第2の保護チューブ
100 内視鏡装置
103 接続部材
103a 中心孔
121 固定部材
123 接続箇所
LD レーザ光源

Claims (13)

  1. 可撓性を有する軟性部の先端に湾曲可能な湾曲部が延設され、被検体内に挿入される細長状の挿入部を備えた内視鏡であって、
    前記挿入部に内蔵される細長状の可撓体と、前記可撓体の外周を覆う保護チューブとを有し、
    前記保護チューブは、少なくとも前記湾曲部内に位置する前記可撓体を覆う第1の領域と、前記軟性部に位置する前記可撓体を覆う第2の領域とを有し、前記第1の領域の弾性定数が前記第2の領域の弾性定数より小さく、かつ、前記第1の領域の前記保護チューブの外径は、前記第2の領域の前記保護チューブの外径より大きい内視鏡。
  2. 請求項1記載の内視鏡であって、
    前記第1の領域と前記第2の領域とは、それぞれ異なる材料からなる内視鏡。
  3. 請求項2記載の内視鏡であって、
    前記第1の領域は、ゴム系材料からなる内視鏡。
  4. 請求項3記載の内視鏡であって、
    前記第1の領域は、ゴム系材料の表面にフッ素系コーティングを施した内視鏡。
  5. 請求項3又は請求項4記載の内視鏡であって、
    前記ゴム系材料は、シリコンゴム、又はフッ素系ゴムのいずれかを含む内視鏡。
  6. 請求項2〜請求項5のいずれか1項記載の内視鏡であって、
    前記第2の領域は、フッ素系樹脂材料からなる内視鏡。
  7. 請求項6記載の内視鏡であって、
    前記フッ素系樹脂材料は、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、又はテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)のいずれかを含む内視鏡。
  8. 請求項1〜請求項7のいずれか1項記載の内視鏡であって、
    前記弾性定数は引張弾性率であり、前記第1の領域の引張弾性率は5〜50MPaであり、前記第2の領域の引張弾性率は100〜600MPaである内視鏡。
  9. 請求項1〜請求項8のいずれか1項記載の内視鏡であって、
    前記第2の領域の引張弾性率は前記第1の領域の引張弾性率の2〜20倍である内視鏡。
  10. 請求項1〜請求項9のいずれか1項記載の内視鏡であって、
    前記第1の領域の前記保護チューブと前記第2の領域の前記保護チューブとは、それぞれ別体のチューブ部材で構成され、
    前記第1の領域の前記チューブ部材と前記第2の領域の前記チューブ部材との接続部は、前記軟性部内に配置された内視鏡。
  11. 請求項10記載の内視鏡であって、
    前記保護チューブにより覆われた前記可撓体が、前記挿入部の内部に複数本設けられ、
    前記第1の領域の保護チューブ部材と前記第2の領域の保護チューブ部材との接続部は、前記保護チューブ毎にそれぞれ軸方向に異なる位置に配置された内視鏡。
  12. 請求項1〜請求項11のいずれか1項記載の内視鏡であって、
    前記第2の領域の表面摩擦係数は、前記第1の領域の表面摩擦係数より小さい内視鏡。
  13. 請求項1〜請求項12のいずれか1項記載の内視鏡であって、
    前記可撓体は、挿入部の先端に光を伝送する光ファイバである内視鏡。
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