JP2013169380A - 内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

【目的】観察用窓２の撮像レンズ３に汚れが付着するのを防止する。
【構成】内視鏡の挿入部１の先端面10において，観察用窓２の周囲に形成されている複数の送気口５から９から気体が放出され，気流ｗ５からｗ９が発生する。これにより，油脂の粒子などの浮遊物30が撮像視野から除去される。送気口５から９の隣接する送気口の間隔は，気流ｗ５からｗ９により気流の周囲の気体が撮像レンズ３に向かわずに気流ｗ５からｗ９に巻き込まれるように規定されている。気流ｗ４からｗ９が放出されることによる周囲気体は，気流ｗ４からｗ９とともに撮像方向に引っ張られる。気流ｗ４からｗ９に誘引される周囲気体が撮像レンズ３の方向に誘引されることが防止されるので，撮像レンズが不要な物体30で汚れることを未然に防止できる。
【選択図】図７

Description

この発明は，体内に挿入され，体内を撮像する内視鏡装置に関する。

硬性内視鏡装置は，生体内に硬性内視鏡を挿入し，生体内を撮像するものである。硬性内視鏡の先端面には，撮像レンズが設けられ，その撮像レンズによって結像した対象物が硬性内視鏡の先端部に内蔵されている撮像装置によって撮像される。硬性内視鏡は生体内に挿入されるものであるから，撮像レンズに血液，粘液などが付着してしまい，視野を妨げることがある。このために，撮像レンズを洗浄するものがある（特許文献１）。

また，電気焼灼装置を用いた硬性内視鏡の処置では，発煙等により視野が妨げられることがあるため，硬性内視鏡の内部に不活性で人体に無害なガスを先端面から前方に噴出させるものもある（特許文献２）。図16は，そのような硬性内視鏡挿入部120の先端面を示す正面図である。硬性内視鏡挿入部120の先端面には観察窓124がある。この観察窓124の周りにガスを前方に噴出する噴出口121，122および123が形成されている。

特開平5-199979号公報 特許第3310349号公報

特許文献１に記載のものでは，内視鏡を用いて対象部位などを焼き切った場合などには，観察部位を焼き切ったことにより発生する油脂の粒子，蒸気などの浮遊物が観察対象から撮像レンズまでの間に浮遊することにより，撮像装置の視界が妨げられてしまうことに対する対処は考えられていない。

特許文献２に記載のものでは，図16に示すように，噴出口121，122および123からガスが噴出した場合（紙面に垂直にガスが噴出する）に，そのガスの噴出に誘引されて矢印で示す気流wiおよびwoが生じる。一部の気流wiは，噴出口121，122および123から噴出したガスに引っ張られて，ガスとともに硬性内視鏡挿入部120の前方に流れるが，その他の気流woは，観察窓124の表面に引き込まれることがある。すると，観察窓124の表面に，油性の粒子などの浮遊物が付着してしまう。このように，特許文献２に記載のものにおいては，撮像装置の視界を良好にしようと噴出口121，122および123からガスを噴出すると，観察窓124の表面に浮遊物が付着し，却って視界が悪くなることがある。

この発明は，視界を良好にするために，気体を前方に放出する場合において，撮像用窓に汚れが付着することを未然に防止することを目的とする。

この発明による内視鏡装置は，先端部と基端部と長手軸とを有する挿入部と，挿入部の先端部に形成された観察用窓と，観察用窓の周囲に形成され，観察用窓からの観察方向に気体を放出する第１の送気口と，観察用窓の周囲であって，第１の送気口と隣り合う位置に形成され，前記観察用窓からの観察方向に気体を放出する第２の送気口とを有し，第１の送気口の開口部辺縁と第２の送気口の開口部辺縁との最短距離が，第１の送気口から放出される気体により巻き込まれる気体が存在する領域の辺縁から第１の送気口の開口部辺縁までの最短距離と第２の送気口から放出される気体により巻き込まれる気体が存在する領域の辺縁から第２の送気口の開口部辺縁までの最短距離との合計以下であることを特徴とする。

この発明によると，観察用窓の周囲に第１の送気口および第２の送気口が形成されているので，観察対象から撮像窓までの間に浮遊物が存在し，視界が不良となってしまうときであっても，第１の送気口および第２の送気口から放出される気体により，浮遊物を視界から除去できる。とくに，この発明においては，第１の送気口の開口部辺縁と第１の送気口に隣接する第２の送気口の開口部辺縁との最短距離が，第１の送気口から放出される気体により巻き込まれる気体が存在する領域の辺縁から第１の送気口の開口部辺縁までの最短距離と第２の送気口から放出される気体により巻き込まれる気体が存在する領域の辺縁から第２の送気口の開口部辺縁までの最短距離との合計以下とされているので，第１の送気口および第２の送気口から放出される気体により誘引される周囲の気体は，観察用窓に導かれることなく，第１の送気口および第２の送気口から放出される気体とともに，観察用窓からの観察方向に引っ張られる。第１の送気口および第２の送気口から気体を放出したときに，観察用窓の方向に浮遊物が流れてしまうことにより観察用窓に浮遊物が付着してしまうことを未然に防止できる。

第１の送気口および第２の送気口の開口部形状は，たとえば，円，または観察用窓の周方向に長軸を有する楕円もしくは長円である。

第１の送気口から放出される気体を第１の送気口に導く第１の送気管と，第２の送気口から放出される気体を第２の送気口に導く第２の送気管とを備えてもよい。この場合，第１の送気管と第２の送気管とは，基端側に向かうにしたがって１本の送気管とされていてもよい。

挿入部の周りに装着されるオーバーチューブをさらに備え，オーバーチューブの先端部分においてオーバーチューブの内部に突出した第１の突起と第２の突起とを周方向に異なる位置に形成してもよい。この場合，周方向における第１の突起と第２の突起との間が第１の送気口と第２の送気口となろう。

第１の突起の高さと第２の突起の高さとが共通であることが好ましい。

内視鏡装置は，たとえば，硬性内視鏡または軟性内視鏡である。

第１の送気口および第２の送気口から放出される気体を，第１の送気口および第２の送気口に送気する送気装置をさらに備えてもよい。

第１の送気口および第２の送気口は，挿入部の先端面に形成されていてもよい。

第１の送気口および前記第２の送気口から放出される気体により巻き込まれる気体が存在する領域同士が接する，あるいは重なるように第１の送気口および第２の送気口が位置決めされていてもよい。

内視鏡挿入部の斜視図である。 （Ａ）は内視鏡挿入部の側面図，（Ｂ）は内視鏡挿入部の正面図である。 （Ａ）は図２（Ｂ）のIII−III線に沿う端面図，（Ｂ）は内視鏡挿入部の正面図である。 送気口４の正面図である。 内視鏡挿入部の正面図である。 硬性内視鏡を使用している様子を示している。 内視鏡挿入部から送気している様子を示している。 内視鏡挿入部の斜視図である。 内視鏡挿入部の正面図である。 内視鏡挿入部の側面図である。 オーバーチューブの斜視図である。 オーバーチューブの正面図である。 内視鏡挿入部とオーバーチューブとの斜視図である。 オーバーチューブが装着された内視鏡挿入部の斜視図である。 オーバーチューブが装着された内視鏡挿入部の正面図である。 内視鏡挿入部の正面図である。

図１から図３は，この発明の実施例を示すもので，硬性内視鏡の内視鏡挿入部１の先端部を示している。図１は内視鏡挿入部１の先端部の斜視図，図２（Ａ）は内視鏡挿入部１の先端部の側面図，図２（Ｂ）は内視鏡挿入部１の正面図である。

内視鏡挿入部１は体内に挿入されるもので，ほぼ円柱状の長手軸を有している。内視鏡挿入部１の先端面10には，先端面10の円形よりも一回り小さい円形の観察用窓２が形成されている。この観察用窓２に撮像レンズ３が嵌められている。観察用窓２の周囲には周方向に均等に（必ずしも均等でなくともよい），円形の６つの送気口４から９が形成されている。６つの送気口４から９が形成されているが，後述の条件を満足すれば，必ずしも６つでなくともよい。

主として，図２（Ａ）を参照して，内視鏡挿入部１の長手方向には，６つの送気口４から９につながっている送気管が形成されている。図２（Ａ）においては，送気口４，５，６および７につながっている送気管４ａ，５ａ，６ａおよび７ａが図示されているが，その他の送気口８および９にも送気管が形成されているのはいうまでもない。

図２（Ａ）に示すように，内視鏡挿入部１の先端部には，観察用窓２から検査部位を撮像するための撮像装置11が含まれている。

図２（Ｂ）を参照して，送気口４から９のうち，第１の送気口４の辺縁から第１の送気口４に隣接する第２の送気口５までの最短距離Ｌは，詳しくは後述するように，第１の送気口から気体が放出されることにより巻き込まれる気体が存在する領域の辺縁から第１の送気口４の辺縁（第２の送気口５に最も近い辺縁）までの最短距離と第２の送気口から気体が放出されることにより巻き込まれる気体が存在する領域の辺縁から第２の送気口５の辺縁（第１の送気口４に最も近い辺縁）までの最短距離との合計以下とされている。その他の送気口６から９についても第１の送気口４と第２の送気口５との位置関係とされている。

図３（Ａ）は，図２（Ｂ）のIII−III線に沿う端面図である。図３（Ａ）は，図２（Ａ）に比べて拡大されている。図３（Ｂ）は，内視鏡挿入部１の正面図であり，図２（Ｂ）に対応している。

主として図３（Ａ）を参照して，送気管４ａおよび５ａから気体が送気されると，矢印で示す気流ｗ４およびｗ５が送気口４および５から観察窓２からの観察方向に向かって発生する。すると，これらの気流ｗ４およびｗ５により，矢印で示す気流ｗｉが発生する。発生した気流ｗｉは，気流ｗ４およびｗ５に巻き込まれて，気流ｗ４およびｗ５と一緒に長手方向に移動する。図３（Ｂ）に示すように，送気口４から９の周りにある周囲気体は，気流ｗｉで示すように，送気口４から９の方向に引っ張り込まれながら，長手方向である前方に移動する。

図４は，送気口４の正面図である。

上述のように，送気口４から気体が放出される場合，その放出される気体により，送気口４の周囲気体も巻き込まれて送気口４の前方に移動させられる。このように，送気口４から気体が放出される場合に，その放出気体に巻き込まれる気体が存在する範囲が鎖線Ｒ４で示されている。送気口４から放出される気体の量，速度に応じて範囲Ｒ４が規定されるのはいうまでもない。この範囲Ｒ４（後述する他の範囲Ｒ５からＲ９も同様である）は，実際に気体を放出しながら試行錯誤で決定できるし，シミュレーションを行い決定することもできる。

図５は，内視鏡挿入部１の先端面10に形成されている送気口４から９と，送気口４から９から放出される気体に巻き込まれる周囲気体の範囲Ｒ４からＲ９との関係を示している。

上述したように，送気口４から９のそれぞれから気体が放出されると，送気口４から９を中心とした範囲Ｒ４からＲ９内に存在する周囲気体は，送気口４から９から放出される気体に巻き込まれて前方に移動する。これらの範囲Ｒ４からＲ９の外側に存在する気体は，範囲Ｒ４からＲ９で囲まれる範囲の内側には入ってこない。このために，周囲気体に油脂の粒子などがあった場合でも，送気口４から９から空気を送気することにより，それらの粒子は送気口４から９から放出される気体に巻き込まれるので，撮像レンズ３の表面に，それらの粒子などが付着してしまうことを未然に防止できる。

上述のように，この実施例では，送気口４から９のうち隣接する送気口の辺縁同士の最短距離は，それらの隣接する送気口から放出される気体に巻き込まれる気体が存在する範囲の辺縁からそれらの送気口までの最短距離の合計以下とされている。たとえば，送気口４の開口部辺縁と送気口５の開口部辺縁との最短距離Ｌは，送気口４から放出される気体により巻き込まれる気体が存在する領域（範囲Ｒ４）の辺縁から送気口４の開口部辺縁までの最短距離Ｌ１と送気口５から放出される気体により巻き込まれる気体が存在する領域（範囲Ｒ５）の辺縁から送気口５の開口部辺縁までの最短距離Ｌ２との合計以下となっている。その他の送気口６から９と，それらの送気口６から９から放出される気体に巻き込まれる気体が存在する範囲Ｒ６からＲ９と，の関係についても，同様に，隣り合う送気口同士の最短距離が，それらの隣り合う送気口から放出される気体に巻き込まれる気体が存在する範囲の辺縁からそれらの隣り合う送気口までの最短距離の合計以下とされている。上述した範囲Ｒ４からＲ９が撮像レンズ３（観察用窓２）の面をすべて覆うように送気口４から９の位置が決定されるようにしてもよい。

図６は，この発明の実施例を示すもので，内視鏡装置の概要を示している。

内視鏡装置には，上述のように，被験者OBの腹腔内に挿入される柱状の内視鏡挿入部（内視鏡）１が含まれている。この内視鏡挿入部１には，空気を放出する送気装置21，画像処理プロセッサ22および体内を照射する光源を生成する光源装置23が接続されている。

内視鏡装置は，内視鏡挿入部１を被験者OBの腹腔内に挿入し，被験者OBの腹腔内を撮像し，撮像した画像を表示画面に表示するものである。表示画面に表示された画像を見ながら術者が手術する。

この実施例では，送気装置21から放出される空気は内視鏡挿入部１の送気管内を通り，内視鏡挿入部１の送気口から放出される。被験者OBの腹腔内に内視鏡挿入部１から送気されることとなる。

図７は，腹腔内に挿入された内視鏡挿入部１の先端部を示している。

上述のように，内視鏡挿入部１の先端部には撮像装置が含まれており，内視鏡挿入部１の先端面10の観察用窓２から被験OBの腹腔42内の観察部位41が撮像（観察）される（光を照射する窓は図示が省略されている）。

この実施例においては，上述のように，内視鏡挿入部１の先端面10に形成されている送気口４から９から，長手方向に気体が放出されると，矢印で示すように気流ｗ４からｗ９が発生する。これらの気流ｗ４からｗ９により，観察用窓２と観察部位41との間に油脂の粒子，蒸気などの浮遊物30があった場合，それらの浮遊物30が撮像装置11の撮像範囲から取り除かれる。撮像装置11の視界が良好となり，画質の良い観察部位41の画像が得られる。とくに，この実施例においては，上述のように，送気口４から９の隣接する送気口同士の距離は，送気口４から９から放出される気体によって生じる気流ｗ４からｗ９により誘引される気流が撮像レンズ３に引き込まれないように規定されているから，粒子などの不要な浮遊物30が内視鏡挿入部１の撮像レンズ３に付着されてしまうことを未然に防止できる。

図８は，軟性内視鏡の挿入部50の先端部分を示す斜視図である。

軟性内視鏡の挿入部50もほぼ円柱状である。軟性内視鏡の挿入部50の先端面60には，撮像用窓52が形成されている。この撮像用窓52には，撮像レンズ53が嵌められている。撮像用窓52の周囲には，送気口54から59が形成されている。また，軟性内視鏡の挿入部50の先端面60には，鉗子チャネル61が形成されている。

撮像用窓52の周囲に形成されている送気口54から59から空気が送気される。上述した硬性内視鏡の内視鏡挿入部１に形成されている送気口４から９と同様に，隣接する送気口の距離が規定されている。軟性内視鏡の挿入部50の場合も，硬性内視鏡の挿入部１と同様に，撮像方向の前方に不要な粒子の物体があった場合に，送気口54から59から放出される空気によりそれらの不要な物体を除去でき，かつ送気口54から59から放出される空気に巻き込まれる周囲気体も撮像レンズ３に誘引されずに，送気口54から59から放出される空気とともに撮像方向に移動させられる。

図９は，硬性内視鏡の挿入部１Ａの正面図である。

硬性内視鏡の挿入部１Ａの先端面10には，上述したように撮像レンズ３が嵌められた観察用窓２が形成されている。この観察用窓２の周囲に，周方向に長い５つ（５つでなくともよい）の長円の送気口71から75が形成されている。また，これらの長円71から75は，周方向に長軸を有している。さらに，これらの送気口71から75を構成する任意の第１の送気口（たとえば，送気口71）の開口部辺縁と，第１の送気口と隣り合う第２の送気口（たとえば，送気口72）の開口部辺縁との最短距離（Ｌ10）は，第１の送気口から放出される気体により周囲気体が巻き込まれる気体が存在する領域（たとえば，範囲Ｒ71）の辺縁から第１の送気口の開口部辺縁までの最短距離（Ｌ11）と，第２の送気口から放出される気体により周囲気体が巻き込まれる気体が存在する領域（たとえば，範囲Ｒ72）の辺縁から第２の送気口の開口部辺縁までの最短距離（Ｌ12）と，の合計以下である。このように，長円の送気口71から75の隣接する長円の距離（穴の縁から縁までの距離）は，送気口71から75から空気が放出された場合に周囲気体が巻き込まれる範囲Ｒ71からＲ75が隣接する範囲同士で接する（重なる）ように規定されている。

このように，送気口の断面は円だけでなく，長円でもよいし，楕円でもよい。また，正方形，長方形のような矩形でもよい。送気口の断面が円以外でも可能なのは，硬性内視鏡に限らず，軟性内視鏡についても同様である。

図10は，硬性内視鏡の挿入部１Ｂの先端部分の側面図である。

図10に示す挿入部１Ｂでは，送気口４から９（図10では，送気口４から７のみが図示されている）から放出する空気を送気する送気管（図10では，送気口４，５，６および７につながっている送気管４ｂ，５ｂ，６ｂおよび７ｂが図示されている）が先端側では送気口と一対一に対応して形成されているが，基端側になると，それらの送気管４ｂ，５ｂ，６ｂ，７ｂなどが一本の送気管80にまとめられている。

一方の送気管80に送気されることにより，空気が送気管４ｂ，５ｂ，６ｂ，７ｂなどにそれぞれ別れ，送気口４，５，６，７などから放出される。

図11はオーバーチューブ（オーバーシース）90の斜視図，図12はオーバーチューブの正面図である。

オーバーチューブ90の正面の開口92には，内部に向かって突出している５つの突起93から97が形成されている。これらの突起93から97の高さおよび幅は同じであるが，必ずしも同じでなくともよい。突起93から97のそれぞれの間には凹所101から105が形成されることとなる。これらの凹所101から105が上述した送気口となる。

図13は硬性内視鏡110とオーバーチューブ90とを示す斜視図，図14はオーバーチューブ90が装着された硬性内視鏡90を示す斜視図，図15はオーバーチューブが装着された硬性内視鏡90を示す正面図である。

硬性内視鏡110の先端面には撮像レンズ112が嵌められている撮像用窓111が形成されている。

オーバーチューブ90の内径と硬性内視鏡110の外径とはほぼ等しく，硬性内視鏡110にオーバーチューブ90が装着されると，オーバーチューブ90の突起93から97の上面が硬性内視鏡110の外周面に接する。すると，突起93から97の間に形成されている凹所101から105により，硬性内視鏡110の外周とオーバーチューブ90の内周面との間に空間ができる。この空間により凹所101から105が送気口となる。硬性内視鏡110にオーバーチューブ90が装着されている状態で，オーバーチューブの基端側から送気装置２によって空気が送気されると，先端面の凹所101から105から空気が放出される。

この実施例においても上述のように，凹所101から105のうち，隣り合う任意の第１の凹所の開口部辺縁と第２の凹所の開口部辺縁との最短距離は，第１の凹所から放出される気体により巻き込まれる気体が存在する領域の辺縁から第１の凹所の開口部辺縁までの最短距離と，第２の凹所から放出される気体により巻き込まれる気体が存在する領域の辺縁から第２の追う諸の開口部辺縁までの最短距離と，の合計以下に規定されているのはいうまでもない。凹所101から105のうち隣接する凹所の距離も上述したように，凹所101から105から空気が放出されることにより生じる周囲気体が巻き込まれる範囲が隣接する範囲同士で接する（重なる）ように突起93から97が規定されているということもできる。

硬性内視鏡110に装着されるオーバーチューブでなく，軟性内視鏡に装着されるオーバーチューブについても同様に突起を形成することによりオーバーチューブに送気口を形成することができる。これらのオーバーチューブについても送気口（凹所）に空気を導く送気管（内視鏡の外周面とオーバーチューブの内周面との間の空間）を先端部では送気口と一対一に対応するように形成し，基端側になるにつれて一つとなるようにしてもよい。もっとも，基端側まで，送気口に対応して数の送気管が形成されていてもよい。

１，１Ａ，１Ｂ，110 硬性内視鏡
４〜９，54〜59，71〜75 送気口
10 撮像装置
50 軟性内視鏡
90 オーバーチューブ
101〜105 凹所（送気口）

Claims (9)

1. 先端部と基端部と長手軸とを有する挿入部と，
   前記挿入部の先端部に形成された観察用窓と，
   前記観察用窓の周囲に形成され，前記観察用窓からの観察方向に気体を放出する第１の送気口と，
   前記観察用窓の周囲であって，前記第１の送気口と隣り合う位置に形成され，前記観察用窓からの観察方向に気体を放出する第２の送気口と，
   を有し，
   前記第１の送気口の開口部辺縁と前記第２の送気口の開口部辺縁との最短距離が，前記第１の送気口から放出される気体により巻き込まれる気体が存在する領域の辺縁から前記第１の送気口の開口部辺縁までの最短距離と前記第２の送気口から放出される気体により巻き込まれる気体が存在する領域の辺縁から第２の送気口の開口部辺縁までの最短距離との合計以下であることを特徴とする内視鏡装置。
2. 前記第１の送気口および前記第２の送気口の開口部形状は，円，または前記観察用窓の周方向に長軸を有する楕円もしくは長円である，
   請求項１に記載の内視鏡装置。
3. 前記第１の送気口から放出される気体を前記第１の送気口に導く第１の送気管と，
   前記第２の送気口から放出される気体を前記第２の送気口に導く第２の送気管と，を備え，
   前記第１の送気管と前記第２の送気管とは，基端側に向かうにしたがって１本の送気管とされている，
   請求項１または２に記載の内視鏡装置。
4. 前記挿入部の周りに装着されるオーバーチューブをさらに備え，
   前記オーバーチューブの先端部分において前記オーバーチューブの内部に突出した第１の突起と第２の突起とが周方向に異なる位置に形成されており，
   周方向における前記第１の突起と前記第２の突起との間が前記第１の送気口と前記第２の送気口である，
   請求項１から３のうち，いずれか一項に記載の内視鏡装置。
5. 前記第１の突起の高さと前記第２の突起の高さとが共通である，請求項４に記載の内視鏡装置。
6. 前記内視鏡装置は，硬性内視鏡または軟性内視鏡である，請求項１から５のうち，いずれか一項に記載の内視鏡装置。
7. 前記第１の送気口および前記第２の送気口から放出される気体を，前記第１の送気口および前記第２の送気口に送気する送気装置をさらに備えた請求項１から６のうち，いずれか一項に記載の内視鏡装置。
8. 前記第１の送気口および前記第２の送気口は，前記挿入部の先端面に形成されている，請求項１，２，３，６または７のいずれか一項に記載の内視鏡装置。
9. 前記第１の送気口および前記第２の送気口から放出される気体により巻き込まれる気体が存在する領域同士が接する，あるいは重なるように前記第１の送気口および第２の送気口が位置決めされている，
   請求項１から８のうち，いずれか一項に記載の内視鏡装置。

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