JP2013233210A - 超音波内視鏡の挿入部先端構造 - Google Patents

Abstract

【課題】超音波プローブを有する先端硬性部に、該超音波プローブより前方に位置させて鉗子チャンネルを開口させるタイプの超音波内視鏡において、同開口から突出させる可撓線状処置具の急激な屈曲を避け緩やかに屈曲させることができる超音波内視鏡を得る。
【解決手段】従来の先端硬性部は全体が剛性体であったのを改め、超音波プローブを有する基端硬性部と、この基端硬性部に回動可能に枢着した回動硬性部とから構成して、この回動硬性部に鉗子チャンネルを開口させ、操作部に、回動硬性部を回動操作する回動硬性部操作機構を設けた超音波内視鏡の先端部構造。
【選択図】図３

Description

本発明は、超音波内視鏡の挿入部先端構造に関する。

内視鏡は一般に、操作部と、操作部から延びて患者の体腔内に挿入される挿入部とを備えている。超音波内視鏡の挿入部は、先端側から、超音波プローブを有する先端硬性部、湾曲部及び可撓管を備えており、先端硬性部には、超音波プローブの他に、対物窓、照明窓、鉗子チャンネル開口等が設けられている。鉗子チャンネル開口内には同鉗子チャンネル内に挿通された可撓線状処置具（線状可撓要素、例えば穿刺針）の起倒方向を操作する起上台が設けられており、例えば、超音波プローブによって取得した超音波断層像を外部の超音波観測装置で観察しながら、起上台で穿刺針の方向を調整して患部を穿刺し、組織を採取することが行われる。

このような超音波内視鏡では、先端硬性部に、超音波プローブより前方に位置させて鉗子チャンネルを開口させるタイプがある。このタイプでは、超音波プローブによる超音波の走査平面（超音波断層像視野）内に可撓線状処置具を入れるため、起上台を用いて可撓線状処置具を急激に直角以上に屈曲させて超音波断層像視野内に入れることがある。

特開２０１０-４９４５号公報

ところが、可撓線状処置具を急激に屈曲させると、同処置具自体に負荷がかかり損傷の原因となる。また、超音波プローブに対して可撓線状処置具を接近させることが難しくなり（接近位置に限界が生じ）、処置の自由度が減るという問題がある。

本発明は、以上の問題意識に基づき、超音波プローブを有する先端硬性部に、該超音波プローブより前方に位置させて鉗子チャンネルを開口させるタイプの超音波内視鏡において、同開口から突出させる可撓線状処置具の急激な屈曲を避け緩やかに屈曲させることができる超音波内視鏡を得ることを目的とする。

本発明は、従来の先端硬性部は全体が一連の剛体（硬質体）であったのを改め、超音波プローブを有する基端硬性部と、この基端硬性部に回動可能に枢着した回動硬性部とから構成して、この回動硬性部に鉗子チャンネルを開口させるという着眼に基づいて完成されたものである。

すなわち、本発明は、挿入部先端に、超音波プローブを有する先端硬性部を備えた超音波内視鏡において、該先端硬性部を、超音波プローブを有する基端硬性部と、この基端硬性部の先端に回動可能に枢着した回動硬性部とから構成するとともに、この回動硬性部の回動軸を超音波プローブによる超音波走査平面と直交させ、この回動硬性部に鉗子チャンネル開口を設け、操作部に、回動硬性部を回動操作する回動硬性部操作機構を設けたことを特徴としている。
回動硬性部の回動軸を超音波プローブの超音波走査平面と直交させることにより、鉗子チャンネル開口から突出させる可撓線状処置具を超音波走査平面内に（接近させて）位置させることができる。

本発明による超音波内視鏡では、回動硬性部が従来品における起上台の役割を担うため、鉗子チャンネル開口内には起上台を備えない。

鉗子チャンネルは、基端側硬性部内の固定チャンネルと、可動硬性部内の固定チャンネルと、これらの固定チャンネル間を接続する伸縮可能な可撓チューブ（チャンネル）から構成するのが好ましい。

基端側硬性部には、従来の超音波内視鏡と同様に、超音波プローブより後方に位置させて、別の鉗子チャンネルを設けることができる。

本発明の超音波内視鏡の先端部構造は、回動硬性部に形成した鉗子チャンネル開口の内壁面のうち、最も前方に位置する壁面の延長方向（つまり可撓線状処置具の突出方向）と、回動硬性部の軸線と平行な平面とのなす大きい方の角度をαとしたとき、９０≦α≦１２０゜を満足することが好ましい。

本発明によれば、超音波プローブを有する先端硬性部に、該超音波プローブより前方に位置させて鉗子チャンネルを開口させるタイプの超音波内視鏡において、先端硬性部を、超音波プローブを有する基端硬性部と、この基端硬性部の先端に回動可能に枢着した回動硬性部とから構成し、この回動硬性部に鉗子チャンネル開口を設けたので、この先端硬性部のチャンネル開口から突出する可撓線状処置具の方向を、回動硬性部の回動位置によって調節できる。このため、鉗子チャンネル内に設けた起上台によって同方向を調節していた従来装置に比して、可撓線状処置具の急激な屈曲を避け緩やかに屈曲させる（特定箇所の曲率が極端に小さくなるのを避ける）ことができる。

本発明を適用した超音波内視鏡の全体構成を示す正面図である。 図１に示す超音波内視鏡の挿入部先端の外観斜視図である。 図２のIII-III線に沿う断面図であって、（Ａ）は回動硬性部の非回動状態、（Ｂ）は回動状態を示している。 図２のIV-IV線に沿う断面図であって、（Ａ）は回動硬性部の非回動状態、（Ｂ）は回動状態を示している。 図３（Ｂ）の回動硬性部の回動状態における可撓線状処置具の屈曲状態の例を示す断面図である。 操作部に設けた、回動硬性部を回動操作する操作機構の一例を示す平面図である。 図６のVII-VII線に沿う断面図である。 図３（Ｂ）と対比して示す、従来の超音波内視鏡における可撓線状処置具の屈曲状態の例を示す断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明を適用した超音波内視鏡の全体構成を示している。本実施形態の超音波内視鏡は、患者の体内に挿入される細径の挿入部１と、この挿入部１の基部に接続された操作部２と、操作部２から延出するユニバーサルチューブ３の先端に設けたビデオコネクタ４と、ビデオコネクタ４から延出する分岐ケーブル５の先端に設けた超音波信号コネクタ６とを備えている。

挿入部１は、前方から順に（患者の体内に挿入される順に）、先端硬性部１０と、操作部２からの遠隔操作により屈曲する湾曲部１１と、可撓性を有する可撓管１２とを有している。

操作部２には、湾曲部１１を屈曲操作する操作レバー２１、先端硬性部１０の吸引口から吸引する吸引ボタン２２などの操作部材が設けられている。

挿入部１の先端硬性部１０は、図２ないし図５に示すように、別部材からなる基端硬性部１０１と、基端硬性部１０１より前方に位置する回動硬性部１０２を有している。硬性とは、マクロに見て変形しない材料の意味で、具体的には硬質樹脂や金属材料からなることを意味する。基端硬性部１０１と回動硬性部１０２には、軸線と平行な平面部（Ｄカット部）１０３、１０４が形成されている。基端硬性部１０１と回動硬性部１０２は、図４、図５に示すように、この平面部１０３と１０４に平行でそれぞれの軸線と交わらずに直交する軸１０５を介して相対回動可能に枢着されている。基端硬性部１０１と回動硬性部１０２の間には、軸１０５側に、平面部１０３と１０４に跨る可撓覆い材１０６が設けられ、軸１０５の反対側に、両硬性部の自由端部間を覆う伸縮覆い材１０７が設けられている。

回動硬性部１０２の平面部１０４には、第１鉗子チャンネル開口１１０が開口しており、この第１鉗子チャンネル開口１１０の側部に、対物窓１１１と照明窓１１２が前後に位置をずらせて設けられている。

基端硬性部１０１には、平面部１０３から突出する超音波プローブ１１４が設けられ、この超音波プローブ１１４の後方に、平面部１０３に開口する第２鉗子チャンネル開口１１５が設けられている。

超音波プローブ１１４による超音波の走査平面は、図３ないし図５の紙面と平行な方向であり、第１鉗子チャンネル開口１１０と第２鉗子チャンネル開口１１５は、この超音波走査平面と一致する（平行な）平面内に開口している。図３、図５及び図８に、この超音波プローブ１１４による超音波の走査角度をθとして示した。

第１鉗子チャンネル開口１１０は、図３に示すように、回動硬性部１０２側の固定チャンネル１２０及び可撓チューブ１２１を介して、基端硬性部１０１側の固定チャンネル１２２に連通している。基端側固定チャンネル１２２は、基端硬性部１０１（挿入部１）内を通って操作部２に導かれている。可撓チューブ１２１は、回動硬性部１０２が軸１０５を中心に基端硬性部１０１に対して回動するとき、その回動に追従する柔軟性（伸縮性）を有するもので、その両端部が回動側固定チャンネル１２０と基端側固定チャンネル１２２に固定（例えば接着固定）されている。

回動硬性部１０２には、操作ワイヤ１３０の先端部が固定（例えば接着固定）されている。操作ワイヤ１３０は、基端硬性部１０１（挿入部１）内を通って操作部２に導かれ、図６、図７に示す回動硬性部操作機構１４０に接続されている。この回動硬性部操作機構１４０は、前述の操作レバー２１の軸１４１と同軸に起上用ノブ１４２を回動操作可能に支持し、この起上用ノブ１４２と同軸一体に設けたレバー１４３の先端部に、ワイヤ止め１４４を介して操作ワイヤ１３０を固定してなっている。起上用ノブ１４２を正逆に揺動操作することにより、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、回動硬性部１０２が基端硬性部１０１に対し軸１０５を中心に回動（揺動）運動する。

一方、第２鉗子チャンネル開口１１５は、基端硬性部１０１（挿入部１）内を通って操作部２に導かれた固定チャンネル１２４に連通している。第２鉗子チャンネル開口１１５内には、軸１２５を中心に回動可能で図示しない周知の起上機構で回動操作される起上台１２６が配置されている。第１鉗子チャンネル開口１１０内には、このような起上台は設けられていない。第１鉗子チャンネル開口１１０に連なる固定チャンネル１２２と、第２鉗子チャンネル開口１１５に連なる固定チャンネル１２４は、いずれも挿入部１を通って操作部２に導かれ、図示しない穿刺針操作装置に接続されている。

回動硬性部１０２に設けられた対物窓１１１は、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、対物レンズ１５０とＣＣＤユニット１５１に連なり、ＣＣＤユニット１５１はＣＣＤケーブル１５２に接続されている。また照明窓１１２は、ライトガイドファイバ１５３に接続されている。このＣＣＤケーブル１５２とライトガイドファイバ１５３、及び超音波プローブ１１４に接続された超音波信号ケーブル（図示せず）は、挿入部１から操作部２を通ってユニバーサルチューブ３に導かれる。そして、周知のように、ＣＣＤケーブル１５２はビデオコネクタ４を介して図示していないビデオプロセッサに接続され、超音波ケーブルは分岐ケーブル５及び超音波信号コネクタ６を介して図示していない超音波観測装置に接続される。また、ライトガイドファイバ１５３は照明光を供給する光源装置に接続される。

ＣＣＤケーブル１５２とライトガイドファイバ１５３は、基端硬性部１０１（挿入部１）内を進退可能かつ基端硬性部１０１側に引き込まれる付勢力を与えて支持されており、回動硬性部１０２を回動操作する際、その回動操作に追従して、基端硬性部１０１内を進退する。挿入部１は本来、湾曲部１１と可撓管１２によって湾曲されるものであり、ＣＣＤケーブル１５２とライトガイドファイバ１５３はこのような進退自由度を持っている。

以上の本装置は次のように動作させることができる。挿入部１を体内に挿入するときには、回動硬性部操作機構１４０により、先端硬性部１０の基端硬性部１０１と回動硬性部１０２を一直線状に保持する（図３（Ａ）、図４（Ａ））。そして、直線状の先端硬性部１０が体腔内の目的位置に達し、超音波診断及び処置をする際には、超音波プローブ１１４からの超音波を図３ないし図５の紙面に平行な走査平面に発して超音波断層像を得る。このとき、図５に示すように、超音波断層像が得られている平面内に穿刺針（線状可撓要素）Ｓを位置させて目的部位を穿刺する（超音波断層像下で必要な処置をする）には、操作部２側の穿刺針操作装置から基端側固定チャンネル１２２内に穿刺針Ｓを挿通し、可撓チューブ１２１、回動側固定チャンネル１２０を介して第１鉗子チャンネル開口１１０から突出させる。この状態で回動硬性部操作機構１４０を介して回動硬性部１０２を軸１０５を中心に回動させると、回動硬性部１０２に開口している第１鉗子チャンネル開口１１０から突出している穿刺針Ｓの方向が変化し、目的部位に穿刺針Ｓを向けることができる。軸１０５は、超音波プローブ１１４による超音波走査平面と直交しており、第１鉗子チャンネル開口１１０は、その走査平面内（あるいは走査平面と平行な面内）に開口しているため、回動硬性部１０２を回動操作しても穿刺針Ｓの向きが走査平面から大きくずれることがない。このとき、穿刺針Ｓは軸１０５を中心に回動操作される回動硬性部１０２の第１鉗子チャンネル開口１１０内に位置しているため、穿刺針Ｓの変形円弧が大きくなり、急激な屈曲を避けることができる。また、穿刺針Ｓの先端部を超音波プローブ１１４に近づけることができる（穿刺針Ｓの先端部の自由度を高めることができる）。

第１鉗子チャンネル開口１１０の内壁面のうち、最も前方に位置する壁面（穿刺針Ｓが接触する内壁面）の延長方向（穿刺針Ｓの突出方向）と、回動硬性部１０２の軸線と平行な平面部１０４とのなす角α（図３、開口１１０より前方の平面部１０４と開口１１０の最も前方の内壁面のなす角（大きい方の角度））は、
９０≦α≦１２０゜
を満足することが好ましく、さらに、
９５≦α≦１１５゜
を満足することが好ましい。
この角度が９０゜（９５゜）未満では穿刺針Ｓを目的部位に向けることが困難になり、１２０゜（１１５゜）を超えると、穿刺針Ｓが急激に屈曲され、その結果、過大な負荷が加わって損傷するおそれがある。

図８は、比較のため、全体が一体の先端硬性部１０’に、超音波プローブ１１４の前方に位置させて第１鉗子チャンネル開口１１０’を開口させ、この第１鉗子チャンネル開口１１０’内に、軸１２５’を中心に起倒可能な起上台１２６’を設けた従来例を示している。この態様では、第１鉗子チャンネル開口１１０’から突出する穿刺針Ｓが起上台１２６’によって急激に曲げられており、かつ、超音波プローブ１１４に対する接近位置も制限される。

図５、図８に示すように、第２鉗子チャンネル開口１１５からも穿刺針Ｓを突出させ、その方向を起上台１２６によって調節することができる。しかし、超音波プローブ１１４の後方の第２鉗子チャンネル開口１１５からの穿刺針Ｓの突出態様は図５の本願発明実施形態と図８の従来例とで差がない。超音波プローブ１１４の後方に第２鉗子チャンネル開口１１５を設置するか否か、その起上構造の如何を含め、本発明はその態様を問わない。

以上の実施形態では、対物窓１１１と照明窓１１２を回動硬性部１０２に設けたが、超音波プローブ１１４と一緒に、例えば第２鉗子チャンネル開口１１５の側部に位置させて、基端硬性部１０１に設けることも可能である。この態様によれば、ＣＣＤケーブル１５２とライトガイドファイバ１５３を回動硬性部１０２内で大きく進退させる必要がない。

１ 挿入部
２ 操作部
３ ユニバーサルチューブ
４ ビデオコネクタ
５ 分岐ケーブル
６ 超音波信号コネクタ
１０ １０’ 先端硬性部
１１ 湾曲部
１２ 可撓管
１０１ 基端硬性部
１０２ 回動硬性部
１０３ １０４ 平面部
１０５ 軸
１０６ 可撓覆い材
１０７ 伸縮覆い材
１１０ 第１鉗子チャンネル開口
１１１ 対物窓
１１２ 照明窓
１１４ 超音波プローブ
１１５ 第２鉗子チャンネル開口
１２０ 回動側固定チャンネル
１２１ 可撓チューブ
１２２ 基端側固定チャンネル
１２４ 固定チャンネル
１２５ 軸
１２６ 起上台
１３０ 操作ワイヤ
１４０ 回動硬性部操作機構
１４１ 軸
１４２ 起上用ノブ
１４３ レバー
１４４ ワイヤ止め
１５０ 対物レンズ
１５１ ＣＣＤユニット
１５２ ＣＣＤケーブル
１５３ ライトガイドファイバ
Ｓ 穿刺針（可撓線状処置具、線状可撓要素）

Claims (4)

1. 操作部から延びる挿入部先端に、超音波プローブを有する先端硬性部を備えた超音波内視鏡において、
   該先端硬性部を、超音波プローブを有する基端硬性部と、この基端硬性部の先端部に回動可能に枢着した回動硬性部とから構成したこと、
   この回動硬性部の回動軸は、上記超音波プローブによる超音波の走査平面と直交していること、
   上記回動硬性部に操作部側に連なる鉗子チャンネルを開口させたこと、及び
   上記操作部に、上記回動硬性部を回動操作する回動硬性部操作機構を設けたこと、
   を特徴とする超音波内視鏡の先端部構造。
2. 請求項１記載の超音波内視鏡の先端部構造において、上記鉗子チャンネルは、基端側硬性部内の固定チャンネルと、可動硬性部内の固定チャンネルと、これらの固定チャンネル間を接続する伸縮可能な可撓チューブを備えている超音波内視鏡の先端部構造。
3. 請求項１または２記載の超音波内視鏡の挿入部先端構造において、上記基端側硬性部には、超音波プローブより後方に位置させて、別の鉗子チャンネルが開口している超音波内視鏡の先端部構造。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項記載の超音波内視鏡の先端部構造において、上記回動硬性部に形成した鉗子チャンネル開口の内壁面のうち、最も前方に位置する壁面の延長方向と、回動硬性部の軸線と平行な平面とのなす大きい方の角度をαとしたとき、９０≦α≦１２０゜を満足する超音波内視鏡の先端部構造。

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