JP2012187268A - 内視鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】内視鏡の挿入部に信号線を省スペース的に配線して、挿入部内のスペースの確保若しくは挿入部の細径化に寄与することができる技術を提供する。
【解決手段】内視鏡挿入部１４の網状管７６は、複数の素線から成る素線束が複数編み合わされて構成されている。各素線束は金属素線（ＳＵＳ等）や繊維素線（アラミド等）の他に信号線８３を含んでいる。この信号線８３は、挿入部先端に設けられるＣＣＤ等の電子デバイスに一端が接続され、内視鏡の挿入部及び手元操作部の内部に延設される。このように、網状管の一部を信号線として活用するため、信号線のためのスペースを別個に用意する必要がなく、信号線をスペース効率良く配線することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は内視鏡に係り、特に、ＣＣＤ等の電子デバイスを具備する内視鏡の配線技術に関する。

医療分野において、内視鏡を利用した診断及び処置が広く行われており、その活用範囲も多岐にわたる。例えば、内視鏡の処置具挿通用のチャンネルを介して体腔内に処置具を挿入し、当該処置具によってポリープの切除等の処置を患部に施すことができる。また、内視鏡の挿入部の先端に内蔵されるＣＣＤ等の撮像素子によって体腔内の画像が撮影され、手元操作部に接続されるプロセッサ装置における種々の処理を経て体腔内の所望位置・所望角度の画像をモニタに表示することができる。

したがって、撮像素子からプロセッサ装置に撮影画像信号を伝送するための信号線等を含む信号ケーブルを内視鏡に内蔵する必要があり、挿入部及び手元操作部を貫通させるようにして信号ケーブルが設けられている。

例えば特許文献１には、挿入部及び操作部の内部に配線される複数の信号線を含む内視鏡用の信号ケーブルが開示されている。

特開２００９−１３６４１３号公報

上述のように、挿入部先端にＣＣＤ等の電子デバイスが設けられる内視鏡では、挿入部の内部に信号線を配設するため、挿入部内（特に網状管（ブレード／ネット）内）に信号線を配線するためのスペースを確保する必要がある。また特許文献１の内視鏡のように、通常は多数の信号線が必要になるため、複数の信号線を束ねて外被チューブで覆った太径の信号ケーブルを内視鏡の挿入部内に配設しているが、太径の信号ケーブルは挿入部内において相応のスペースを占めることとなる。

その一方で、内視鏡挿入部の体腔内への挿入をよりスムーズなものにして被験者（患者）の負担を軽減するために、挿入部の細径化に対する要望は非常に高い。

このように、内視鏡の技術進歩が進む中で高度な電子デバイスを設けるため多数の信号線を挿入部内に配線する必要が生じている一方で、挿入部を細径化して挿入部内のスペースをさらに小さくすることの要望も高まっている。

したがって、非常に限られたスペースの内視鏡の挿入部において、多数の信号線を省スペース的に効率良く配線するための新たな提案が望まれている。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、内視鏡の挿入部に信号線を省スペース的に配線して、挿入部内の更なるスペースの確保若しくは挿入部の細径化に寄与しうる技術を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、電子デバイスを具備する挿入部を備える内視鏡において、前記挿入部は、網状管と、当該網状管上に被覆される外皮とを有し、前記網状管は、前記電子デバイスに接続される信号線を含むことを特徴とする内視鏡に関する。

本態様によれば、網状管の一部を電子デバイスのための信号線として活用するため、信号線のためのスペースを別個に用意する必要がなく、信号線をスペース効率良く配線することができる。

なお、ここでいう「電子デバイス」は電気（信号）を利用する機器類全般を含みうる概念であり、例えば挿入部先端に設けられるＣＣＤ等の撮像ユニットやＬＥＤ等の照明器具が含まれうる。

好ましくは、前記網状管は素線束を含み、前記信号線は前記素線束に含まれる。この場合、素線束を構成する複数の素線うちの一部を信号線とすることができ、網状管の本来の役割を大きく損なうことなく、信号線を省スペース的に配線することができる。

好ましくは、前記素線束は、金属素線と繊維素線と前記信号線とを含む。この場合、例えば網状管に求められる剛性を金属素線により担持させると共に素線束に必要とされる結束性を繊維素線により担持させるといったように、特性の異なる金属素線及び繊維素線によって、信号線を含む素線束は柔軟な形態をとることが可能である。

好ましくは、前記信号線は、前記素線束に含まれる他の素線と略同じ径を有する。この場合、サイズに関して信号線を他の素線と同様に扱うことができ、取扱い上又配線上、非常に利便性が高い。

好ましくは、前記信号線は、信号を伝導する芯線と、当該芯線を被覆して電気絶縁性を示す被覆部とを有する。この場合、芯線が電気絶縁性を有する被覆部によって物理的・電気的に保護されるため、信号線を介した信号伝送をより確実に行うことができる。

好ましくは、前記信号線は、前記金属素線と同じ材料により構成される芯線を有する。この場合、網状管を構成する金属素線と同じ材料で芯線が構成されるため、金属素線が担持する役割を信号線（芯線）にも担持させることができる。

好ましくは、前記信号線は、芯線を被覆する被覆部であって前記繊維素線と同じ材料により構成される被覆部を有する。この場合、被覆部が繊維素線と同じ材料により構成されるため、素線（素線束）同士の接着等の繊維素線が担持する役割を信号線（被覆部）にも担持させることができる。

本発明によれば、電子デバイスに接続される信号線が網状管に含まれるため、網状管のためのスペースを活用して信号配線を行うことができ、信号線をスペース効率良く配線することができる。

内視鏡の一例を示す斜視図である。 挿入部（軟性部）の断面構成の一部を示す。 網状管の一部の外観構成を示す斜視図である。 網状管を構成する素線束の一例の断面図である。 信号線の斜視図を示し、被覆部の一部が省略されている。 内視鏡の内部を挿通する信号線を模式的に示す図である。 網状管を構成する素線束の他の例の断面を示す。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、理解を容易にするため、各図面に描かれる装置類の大きさ（縮尺）は必ずしも一致していないが、各装置間の関係は当業者であれば各図面から当然に理解されるものである。また、下記の構成は例示に過ぎず、他の構成の内視鏡に対しても本発明を適用することが可能である。

＜内視鏡の全体構成＞
図１は、内視鏡１０の一例を示す斜視図である。内視鏡１０は、術者（ユーザ）によって把持される手元操作部１２と、この手元操作部１２に連設され被験者の体内に挿入される挿入部１４とを備える。

手元操作部１２にはユニバーサルケーブル１６が接続され、ユニバーサルケーブル１６の先端にはＬＧコネクタ（ライトガイド・コネクタ）１８が設けられる。このＬＧコネクタ１８は、不図示の光源装置に着脱自在に設けられ、この光源装置に連結されることによって、挿入部１４の先端の先端硬質部４４に配設される照明光学系５２に照明光を送ることができるようになっている。またＬＧコネクタ１８には、ケーブル２２を介して電気コネクタ２４が接続され、電気コネクタ２４は不図示のプロセッサに対して着脱自在に設けられる。電気コネクタ２４をこのプロセッサに接続することによって、内視鏡１０で得られた観察画像のデータがプロセッサに出力され、さらにプロセッサに接続されたモニタ（不図示）に画像を表示することができるようになっている。

また手元操作部１２には、送気・送水ボタン２６、吸引ボタン２８、シャッターボタン３０及び機能切替ボタン３２が並設される。送気・送水ボタン２６は、挿入部１４の先端硬質部４４に配設された送気・送水ノズル５４からエアや水を噴射するための操作ボタンであり、先端硬質部４４に設けられた観察光学系（観察レンズ）５０に向けて送気・送水ノズル５４からエアや水が噴出するようになっている。また吸引ボタン２８は、先端硬質部４４に配設された鉗子口５６から病変部等を吸引するための操作ボタンであり、シャッターボタン３０は、観察画像の録画等を操作するための操作ボタンであり、機能切替ボタン３２は、シャッターボタン３０の機能等を切り替えるための操作ボタンである。

また手元操作部１２には、一対のアングルノブ３４、３４及びロックレバー３６、３６が設けられる。アングルノブ３４を操作することによって湾曲部４２が湾曲操作され、ロックレバー３６を操作することによってアングルノブ３４の固定及び固定解除が行われる。

さらに、手元操作部１２には鉗子挿入部３８が設けられており、この鉗子挿入部３８は先端硬質部４４の鉗子口５６に連通されている。鉗子等の処置具（不図示）は、この鉗子挿入部３８から挿入され軟性部（可撓管）４０内部の鉗子チャネルを通って鉗子口５６から導出可能となっている。

一方、挿入部１４は、手元操作部１２側から先端側へ順に、軟性部４０、湾曲部４２、及び先端硬質部４４が配設されて構成される。湾曲部４２は、前述の手元操作部１２のアングルノブ３４により調節されて湾曲自在に設けられており、先端硬質部４４の端面に設けられた観察光学系（観察レンズ）５０、照明光学系５２、送気・送水ノズル５４及び鉗子口５６の位置及び方向を適切に調整することができるようになっている。軟性部４０は、円筒状に形成された可撓性を有する部材であり、多層構造によって被験者に挿入時に必要とされる柔軟性及び剛性が確保されている。

＜挿入部の構成＞
図２は、挿入部１４の軟性部４０の断面構成の一部を示す。軟性部４０は、所定の幅を有する金属帯片を螺旋状に巻回した螺旋管（フレックス）７４を有しており、この螺旋管７４は例えば巻回方向を変えた２重の管によって構成することができる。

螺旋管７４には、複数の素線の編組からなる円筒状の網状管（ブレード／ネット）７６が被覆され、この網状管７６上には円筒状の外皮８０が被覆される。なお、後述のように、本実施形態に係る網状管７６は、各素線束において信号線８３を含んでいる。

挿入部１４を構成する湾曲部４２（図１参照）の内部構成については詳細な説明を省略するが、複数のアングルリングが相互に回動自在に連結され、アングルノブ３４と連動する複数の操作ワイヤによって湾曲部４２は所望方向に湾曲動作するようになっている。軟性部４０と湾曲部４２とは、外周部が網状管７６及び外皮８０によって構成される点で共通し、特に本例の湾曲部４２に設けられる網状管は軟性部４０に設けられる網状管７６と一体的に設けられている。

図３は網状管７６の一部の外観構成を示す斜視図であり、図４は網状管７６を構成する素線束（持）７８の断面図である。

網状管７６は、複数の素線７７を一束とする複数の素線束７８が相互に編み込まれて構成されている。すなわち図示の例では、８本の素線が直線的に並べられて一束の素線束７８を構成し、複数（例えば３２束）の素線束７８が表面側及び裏面側において交互に相互にクロスするように編み込まれることで、円筒状の網状管７６が構成される。

本例の素線束７８の各々は、図４に示すように、３本の繊維素線８２と、１本の信号線８３と、４本の金属素線８４とを含んで構成され、繊維素線８２と金属素線８４の間に信号線８３が配設されている。したがって、各素線束７８に１本の信号線８３を含む本例の網状管７６では、素線束７８の数と同等の信号線８３が網状管７６中に配線され、３２束の素線束７８から網状管７６が成る場合には３２本の信号線を網状管７６に含まれた状態で内視鏡１０内に配線することができる。

繊維素線８２及び金属素線８４を構成する材料は特に限定されるものではなく、例えばアラミドによって繊維素線８２を構成し、ＳＵＳ（ステンレス）によって金属素線８４を構成することができる。また、繊維素線８２、信号線８３及び金属素線８４の線径も特に限定されず、例えば０．１ｍｍ相当の線径とすることができ、繊維素線８２、信号線８３及び金属素線８４を同一径にすることが配線上及び取扱い上好ましい。

図５は、信号線８３の斜視図を示し、理解を容易にするため、芯線８５を被覆する被覆部８６の一部が省略された信号線８３が図５に示されている。芯線８５は、信号を伝導する信号線（電線）として働く導電材によって構成され、被覆部８６は、芯線８５の全外周を被覆する電気絶縁材によって構成されている。

信号線８３を構成する芯線８５及び被覆部８６の材料は特に限定されず、例えば芯線８５を銅（Ｃｕ）によって構成することができ、また被覆部８６をポリテトラフルオロエチレン（商標名：テフロン、ＰＴＦＥ）によって構成することができる。

また、金属素線８４と同じ材料により芯線８５を構成することもでき、例えば金属素線８４をＳＵＳにより構成する場合には芯線８５もＳＵＳによって構成することができる。この場合、信号線８３（芯線８５）と金属素線８４とは同様の挙動・特性を示すため、金属素線８４の役割を信号線８３（芯線８５）に担持させることができ、例えば網状管７６の剛性を金属素線８４だけではなく信号線８３（芯線８５）にも担持させることが可能である。

また、繊維素線８２と同じ材料により被覆部８６を構成することもでき、例えば繊維素線８２をアラミドで構成する場合には被覆部８６もアラミドによって構成することができる。この場合、信号線８３（被覆部８６）と繊維素線８２とは同様の挙動・特性を示すため、繊維素線８２の役割を信号線８３（被覆部８６）に担持させることができ、例えば繊維素線８２を素線束７８同士の接着部として利用する場合には信号線８３（被覆部８６）も接着部として利用することが可能である。

図６は、内視鏡１０内を挿通する信号線８３を模式的に示す図であり、信号線８３が先端硬質部４４の撮像ユニット５８に接続される例を示す。なお、理解を容易にするため、図６では１本の信号線８３が直線的に示されているが、実際には網状管７６の各素線束７８に含まれる複数の信号線８３が先端硬質部４４からＬＧコネクタ１８まで配線される。

先端硬質部４４に設けられる撮像ユニット５８は、観察レンズ５０から取り込まれる被観察部位の画像光を結像する対物光学系５９、対物光学系５９を透過した画像光をＣＣＤイメージセンサ（以下「ＣＣＤ」と称する）６１に導光するプリズム６０、ＣＣＤ６１がマウントされる回路基板６２、等を含む。回路基板６２には、ＣＣＤ６１を駆動する駆動回路（図示せず）なども実装されており、ＣＣＤ６１やこの駆動回路などに接続される複数の入出力端子６３が設けられている。

網状管７６に含まれる複数の信号線８３は、入出力端子６３に一端が接続され、内視鏡１０の挿入部１４（先端硬質部４４、湾曲部４２及び軟性部４０）、手元操作部１２及びユニバーサルケーブル１６の内部を通って、ＬＧコネクタ１８に設けられるコネクタ基板６４の複数の入出力端子６５に他端が接続される。

先端硬質部４４の撮像ユニット５８を介して撮影される画像のデータは、信号線８３を介して、先端硬質部４４の回路基板６２からＬＧコネクタ１８のコネクタ基板６４に送信される。撮像ユニット５８からコネクタ基板６４に送られてくる画像データは、コネクタ基板６４に接続されるケーブル２２及び電気コネクタ２４（図１参照）を介して不図示のプロセッサに出力されて種々の処理が施され、モニタに画像表示等される。また逆の経路により、撮影指示信号をプロセッサの撮像制御部から撮像ユニット５８に伝送することもできる。

以上説明したように本実施形態によれば、網状管７６が信号線８３を含んで構成されるため、網状管７６のスペースを信号配線スペースとして活用することができる。したがって、一般的な内視鏡のように挿入部の内部（網状管７６の内側）に、信号配線のためのスペースを確保する必要がなくなり、信号線８３をスペース効率良く配線することができる。

また、例えば網状管の各素線束が５本の金属素線（ＳＵＳ）と３本の繊維素線（アラミド）とにより構成されている一般的な内視鏡に対して、１本の金属素線を本実施形態の信号線８３に置き換えることにより本実施形態に係る内視鏡１０を実現することができる。したがって、本実施形態に係る内視鏡１０の製造は比較的容易であり、製造コストを抑えることもできる。なお、一般的な内視鏡の網状管の金属素線の一部を本実施形態の信号線８３に置き換えたような場合には、信号線８３の芯線８５をその金属素線と同じ材質にすることで、取扱いが容易になる。

なお、上述の実施形態は本発明を例示したものに過ぎず、種々の変更や修正を適宜加えることもできる。

例えば上述の実施形態では、図４に示すように「３本の繊維素線８２、１本の信号線８３、及び４本の金属素線８４」のセットにより網状管７６の各素線束７８が構成されているが、これらの素線の数や材料構成は特に限定されない。例えば、図７に示すように「２本の繊維素線８２、１本の信号線８３、及び５本の金属素線８４」のセットにより網状管７６の各素線束７８を構成してもよい。なお、一般的な内視鏡の網状管の繊維素線の一部を本実施形態の信号線８３に置き換えたような場合には、信号線８３の被覆部８６をその繊維素線と同じ材質とすることで、取扱いが容易になる。

また、各素線束７８に含まれる信号線８３は１本に限定されず、複数本であってもよい。また、網状管７６を構成する全ての素線束７８に信号線８３を含めてもよいし、一部（例えば半分）の素線束７８にのみ信号線８３を含めてもよい。

また上述の実施形態では、内視鏡１０の挿入部１４（先端硬質部４４）に設けられる撮像ユニット５８に信号線８３が接続される例について説明したが、他の電子デバイスに信号線８３を接続してもよい。例えば、先端硬質部４４の照明光学系５２が電気により発光するＬＥＤ等の照明器具によって構成される場合には、この照明器具に信号線８３が接続される。

また上述の実施形態では、繊維素線８２と金属素線８４の間に信号線８３を配置する例について説明したが、繊維素線８２間に信号線８３を配置してもよいし、金属素線８４間に信号線８３を配置してもよいし、素線束７８の端に信号線８３を配置してもよい。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、他の形態に対しても適宜応用可能である。

１０…内視鏡、１２…手元操作部、１４…挿入部、１６…ユニバーサルケーブル、１８…ＬＧコネクタ、２２…ケーブル、２４…電気コネクタ、２６…送気・送水ボタン、２８…吸引ボタン、３０…シャッターボタン、３２…機能切替ボタン、３４…アングルノブ、３６…ロックレバー、３８…鉗子挿入部、４０…軟性部、４２…湾曲部、４４…先端硬質部、５０…観察レンズ、５２…照明光学系、５４…送気・送水ノズル、５６…鉗子口、５８…撮像ユニット、５９…対物光学系、６０…プリズム、６１…ＣＣＤ、６２…回路基板、６３…入出力端子、６４…コネクタ基板、６５…入出力端子、７４…螺旋管、７６…網状管、７７…素線、７８…素線束、８０…外皮、８２…繊維素線、８３…信号線、８４…金属素線、８５…芯線、８６…被覆部

Claims (7)

1. 電子デバイスを具備する挿入部を備える内視鏡において、
   前記挿入部は、網状管と、当該網状管上に被覆される外皮とを有し、
   前記網状管は、前記電子デバイスに接続される信号線を含むことを特徴とする内視鏡。
2. 前記網状管は素線束を含み、前記信号線は前記素線束に含まれることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
3. 前記素線束は、金属素線と繊維素線と前記信号線とを含むことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡。
4. 前記信号線は、前記素線束に含まれる他の素線と略同じ径を有することを特徴とする請求項２又は３に記載の内視鏡。
5. 前記信号線は、信号を伝導する芯線と、当該芯線を被覆して電気絶縁性を示す被覆部とを有することを特徴とする請求項１〜４のいずかに記載の内視鏡。
6. 前記信号線は、前記金属素線と同じ材料により構成される芯線を有することを特徴とする請求項３に記載の内視鏡。
7. 前記信号線は、芯線を被覆する被覆部であって前記繊維素線と同じ材料により構成される被覆部を有することを特徴とする請求項３又は６に記載の内視鏡。

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