JP2015006281A - 内視鏡湾曲部 - Google Patents

Abstract

【課題】形状の異なる複数種類のセグメントを用いて複雑な湾曲部を構成するとともに、容易にセグメントの識別を行うことが可能な、内視鏡湾曲部を提供すること。
【解決手段】体腔内を観察するための内視鏡における湾曲部であって、該湾曲部は、複数の円環形状のセグメントからなり、該複数のセグメントの各々は、湾曲部を湾曲させるための操作ワイヤを挿通するためのワイヤガイドと、隣接するセグメントと連結するための連結部と、を有する。また、複数のセグメントは、それぞれ、外径、ワイヤガイドの位置および連結部とセグメントの端面との隙間量の少なくともいずれか一つが異なる三種類以上のセグメントを含み、複数のセグメントの各々には、該セグメントを識別するための文字指標が設けられる構成とした。
【選択図】図３

Description

この発明は、体腔内に挿入され生体組織を撮像、観察するための内視鏡を構成する挿入部の湾曲部に関する。

内視鏡は、術者が把持する把持部、該把持部から延出しており内視鏡観察時には体腔内に挿入される挿入部等を有する。挿入部は、内視鏡観察に必要な部材（例えば、撮像素子や対物光学系等）が配設される硬性の先端部と、該先端部の体腔内での位置を変化させるための湾曲部と、湾曲部と把持部間に位置する長尺の可撓管と、から構成される。湾曲部は、複数の円環形状の部材（以下、「セグメント」という）を並べて円筒形状を形成し、互いに隣接するセグメント同士の一部をリベット等によって回動自在に軸止めされた構造、つまり節輪構造を有する。

節輪構造を構成する各セグメントの内周面には、操作ワイヤを進退自在に挿通するためのワイヤ通過孔を有するワイヤガイドが設けられている。ワイヤガイドは、各セグメント内に例えば９０°間隔で４箇所配置され、４本の操作ワイヤが各ワイヤガイドにそれぞれ挿通されている。そして、各操作ワイヤの先端が湾曲部の先端部分に連結されており、湾曲部は牽引された操作ワイヤの方向（４方向のいずれか）に湾曲する。また、特許文献１および特許文献２には、湾曲部の湾曲による操作ワイヤの摩耗を防ぐために、ワイヤガイドのワイヤ通過孔の位置や径が異なる複数種類のセグメントによって湾曲部を構成することが提案されている。

特許４２２３５９４号 特開２０１１−１６７３７１号公報

近年、内視鏡の高性能化、多機能化に伴い、挿入部（湾曲部）内に配設される内視鏡構成部材の点数は増加傾向にある。例えば、撮像素子による通常観察ユニットに加え、高解像度の画像を得るための共焦点観察ユニットを備える内視鏡や、内視鏡の鉗子差込口から共焦点内視鏡を挿入して二種類の観察を行うことなどが知られている。このように、内視鏡の挿入部に配置される部材が増えることで、湾曲部を通る部材も増加し、湾曲部内の充填率が高くなる。これに伴い、湾曲管内（セグメント内）のワイヤガイドが部材に接触したり、湾曲した際に先端部が生体組織に接触したりするといった問題が生じる。このような問題を解決するために、セグメント毎にワイヤガイドの位置をずらす、またはセグメントが回動するための隙間の量を位置によって変更するなど、より多くの種類のセグメントを用いて複雑な湾曲部を設計することが求められる。しかしながら、湾曲部を構成するために多くの種類のセグメントを用いた場合、セグメントの種類の識別が困難となり、湾曲部の組立作業が煩雑になると言った問題がある。また、異なる種類のセグメントを誤って連結してしまった場合には、湾曲部が適切に機能しなくなってしまうとともに、湾曲部内に配設された光ファイバや各種信号線と言った内視鏡構成部材を圧迫、損傷させるおそれもある。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数種類のセグメントを用いることによって複雑な湾曲部を構成するとともに、容易にセグメントの識別および組み立てを行うことが可能な、内視鏡湾曲部を提供することである。

上記の目的を達成するため、本発明により、体腔内を観察するための内視鏡における湾曲部であって、複数の円環形状のセグメントからなる内視鏡湾曲部が提供される。また、本発明における複数のセグメントの各々は、湾曲部を湾曲させるための操作ワイヤを挿通するためのワイヤガイドと、隣接するセグメントと連結するための連結部と、を有する。さらに、複数のセグメントは、それぞれ、外径、ワイヤガイドの位置および連結部とセグメントの端面との隙間量の少なくともいずれか一つが異なる三種類以上のセグメントを含み、複数のセグメントの各々には、該セグメントを識別するための文字指標が設けられていることを特徴とする。

このように、多くの種類のセグメントを組み合わせることで、多様かつ複雑な内視鏡湾曲部を構成することができ、使用者／患者の負担を軽減することが可能となるとともに、湾曲部の組み立て時において、セグメントを容易に識別することも可能となる。

上記内視鏡の先端部には、少なくともの２つの観察系が配設される構成であっても良い。また、上記複数のセグメントは、隣接するセグメントに対向する端面が、連結部が形成される位置を頂点とした湾曲形状に形成される湾曲セグメントを含んでも良い。

また、同じ種類のセグメントに、同じ文字指標が付されても良い。または、上記文字指標は、セグメントが連結される順番を表わすものであっても良い。または、同じ種類のセグメントに、異なる文字指標が付されても良い。さらに、上記文字指標は、セグメントが連結された状態において、同一列に並ぶような位置に設けられても良い。このような構成により、セグメントの種類、向き、配置などを容易に識別でき、作業の簡易化および迅速化を図ることができる。

また、上記文字指標は、アルファベット、数字または記号であっても良い。さらに、上記文字指標は、ハーフエッチングまたはレーザマーキングによって設けられても良い。

本発明の内視鏡湾曲部では、形状の異なる複数種類のセグメントを組み合わせることによって多様で複雑な湾曲部を構成することが可能であるとともに、文字指標によって容易にセグメントの識別を行うことで、組み立ての迅速化および簡素化を実現することが可能となる。

本発明の実施形態の内視鏡を示す図である。 本発明の実施形態の内視鏡の先端部の構成を示す図である。 本発明の実施形態の湾曲部の節輪構造を示す図である。 本発明の実施形態の湾曲セグメントの種類ごとの形状を示す表である。 本発明の実施形態の湾曲セグメントにおけるワイヤガイドを説明するための図である。 本発明の実施形態の湾曲セグメントの形状を説明するための図である。 本発明の変形例における湾曲部の節輪構造を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、本実施形態の内視鏡湾曲部を有する挿入部を持つ、内視鏡１００を示す図である。図１に示すように、本実施形態の内視鏡１００は、挿入部１と、鉗子差込口２と、把持部３とを有する。図２は、挿入部１の先端部を拡大して示す図である。但し、説明の便宜上、図２は、先端部の周囲を被覆するゴム管等一部構成を省略した透視図である。また、図２は、先端部に共焦点観察ユニット２００が固定された状態を示す。

内視鏡１００の挿入部１は、体腔内に挿入される長い管であり、可撓性を有している。挿入部１は、基端側から順に、可撓管１１、湾曲部１２および先端部１３からなる。なお、本文において各部材を説明するに際し、把持部３に近い側を基端側、先端部１３に近い側を先端側という。挿入部１は、可撓管１１先端側と湾曲部１２基端側、湾曲部１２先端側と先端部１３基端側を一部嵌合した状態で接合することにより構成される。

先端部１３には、体内の画像を撮像するための撮像部１３０が配設される。撮像部１３０は、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）などの撮像素子１３５、対物光学系１３８、および照明光を供給するためのライトガイド（不図示）などを有する。先端部１３は、先端近傍において撮像部１３０の各構成要素、および共焦点観察ユニット２００の先端部を保護する役割を担う硬性部である。可撓管１１には、主として先端部１３に配設される各部材を駆動制御するための信号線、ライトガイドおよび共焦点観察ユニット２００等が挿通される。

湾曲部１２は、複数の円環形状の部材（以下、「セグメント」という）を連結してなる節輪構造１２１を有する。節輪構造１２１には、先端部１３に配設される各部材を駆動制御するための信号線、ライトガイドおよび共焦点観察ユニット２００等が挿通される。また、節輪構造１２１には、４本の操作ワイヤ１２８が４方向に取り付けられている。各操作ワイヤ１２８の基端側は把持部３に、先端側は先端部１３に固定される。そして、把持部３における操作部（不図示）によって各操作ワイヤ１２８を牽引することにより、湾曲部１２を４方向（Ｕｐ/Ｒｉｇｈｔ/Ｄｏｗｎ/Ｌｅｆｔ）に湾曲させることができる。また、湾曲部１２の外周は網状管および被覆ゴムによって被覆されており、これにより、湾曲部１２内部が外部環境から遮蔽される。

図３は、湾曲部１２の節輪構造１２１を抽出して示す拡大図である。図３に示すように節輪構造１２１は、形状の異なる複数のセグメントからなる。詳しくは、節輪構造１２１は、先端セグメント１２５ａ、後端セグメント１２５ｒ、湾曲セグメント１２６ｂ、１２６ｃ、１２６ｄ、１２６ｅ、１２６ｇ、１２６ｉ、１２６ｊ、１２６ｍ、および非湾曲セグメント１２７ｈ、１２７ｋ、１２７ｌを含む。先端セグメント１２５ａは先端部１３の基端側に、後端セグメント１２５ｒは可撓管１１の先端側にそれぞれ接合される。湾曲セグメント１２６および非湾曲セグメント１２７は、湾曲部１２の設計に応じて、所定の配置で先端セグメント１２５ａおよび後端セグメント１２５ｒの間に連結される。

節輪構造１２１は、互いに隣接するセグメントの端部同士を連結することにより構成される。そのため、各セグメント１２５、１２６、１２７における、他のセグメントと対向する側の端部（すなわち、先端セグメント１２５ａの基端側端部、後端セグメント１２５ｒの先端側端部、他のセグメント１２６、１２７の両端部）には、一対の連結部が配設されている。詳しくは、図３に示されるように、先端セグメント１２５ａの基端側端部には、第一の径方向に沿って一対の連結部Ｐ１が設けられている。また、後端セグメント１２５ｒの先端側端部には、同じく第一の径方向に沿って一対の連結部Ｐ１が設けられている。また、湾曲セグメント１２６の一端には、第一の径方向に沿って一対の連結部Ｐ１が設けられ、他端には、第一の径方向と略直交する第二の径方向に沿って一対の連結部Ｐ２が設けられている。つまり、湾曲セグメント１２６の両端部には、合計４個の連結部Ｐ１、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ２が設けられている。さらに、非湾曲セグメント１２７の両端部には、第一の径方向または第二の径方向のいずれか一方のみに沿って設けられた一対の連結部、すなわち合計４個の連結部Ｐ１またはＰ２が設けられる。具体的には、非湾曲セグメント１２７ｌの両端には４個の連結部Ｐ２が設けられ、非湾曲セグメント１２７ｈ、１２７ｋの両端にはそれぞれ４個の連結部Ｐ１が設けられている。

各連結部Ｐ１、Ｐ２には、貫通孔が設けられている。節輪構造１２１は、互いに隣接するセグメントにおいて、同一の連結部（つまり、連結部Ｐ１同士または連結部Ｐ２同士）を各貫通孔が一致するように重ね合わせ、該貫通孔にリベットを挿入し回動自在に固定することにより形成される。これにより、節輪構造１２１は、互いに直交する２軸方向（セグメント１２５および１２７は１軸方向）に回動自在に構成される。また、各セグメントの内周面には、操作ワイヤ１２８を進退自在に挿通するためのワイヤ通過孔を有するワイヤガイドＧが略９０°間隔で４箇所配置されている（図５）。

湾曲セグメント１２６の他のセグメントに対向する端面は、連結部形成位置を頂点とした勾配を有する。そして、該端面は、他端に形成される連結部形成位置に対応する位置で最も他端側に近接する。つまり、図３に示すように各セグメントにおいて他のセグメントに対向する端面は、該端面における連結部形成位置が凸、他端に形成される連結部形成位置に対応する位置が凹となるような湾曲面を形成している。

また、本実施形態における湾曲セグメント１２６ｂ、１２６ｃ、１２６ｄ、１２６ｅ、１２６ｇ、１２６ｉ、１２６ｊ、１２６ｍは、それぞれ異なる形状を有している。すなわち、本実施形態では、８種類の形状の異なる湾曲セグメント１２６が１個または２個ずつ用いられる。図４は、各湾曲セグメント１２６の形状を示す表であり、図５は、各湾曲セグメント１２６のワイヤガイドを示す図である。図４に示すように、各湾曲セグメント１２６は、円環部の外径φ、連結部Ｐ１との隙間量およびワイヤガイドのずれ量がそれぞれ異なる。ここで、連結部Ｐ１との隙間量は、図３に示すように、連結部Ｐ１に設けられた貫通穴の中心から、セグメントの下端面（貫通穴の中心から最も遠い端面）までの距離である。連結部Ｐ１との隙間量によって、湾曲部１２の湾曲角が決まる。また、ワイヤガイドのずれ量は、図５に示すように、所定のワイヤガイドＧａが図５（ａ）に示す位置に配置されている場合を基準（０）とした場合のずれ量である。ワイヤガイドガイドの位置は、湾曲部１２内部に配設される部材を避けるためにずらされる。

図４に示すように、湾曲セグメント１２６ｇは、外径φ、連結部との隙間量、およびワイヤガイドのずれ量の全てにおいて、他の湾曲セグメント１２６と相違する。湾曲セグメント１２６ｇは先端側に位置するため、その他の湾曲セグメント１２６に比べ、外径が大きく形成される（すなわちｘ＞ｙ）。湾曲セグメント１２６ｍは、ワイヤガイドのずれ量が他の湾曲セグメント１２６と相違する。各湾曲セグメント１２６ｉ、１２６ｃ、１２６ｅは、それぞれ連結部との隙間量のみが異なる。同じく、湾曲セグメント１２６ｊ、１２６ｂ、１２６ｄもそれぞれ連結部との隙間量のみが異なる。また、各湾曲セグメント１２６ｉ、１２６ｃ、１２６ｅは、外径φ、連結部との隙間量、およびワイヤガイドのずれ量において、それぞれ湾曲セグメント１２６ｊ、１２６ｂ、１２６ｄと同じであるが、ワイヤガイドの取り付け位置が相違する。

図５を参照して、各湾曲セグメント１２６のワイヤガイドのずれ量および取り付け位置について説明する。図５は、各湾曲セグメント１２６を図３の矢印Ａの方向から見た図である。図５（ａ）は湾曲セグメント１２６ｇを示し、図５（ｂ）は湾曲セグメント１２６ｍを示し、図５（ｃ）は湾曲セグメント１２６ｉ、１２６ｃおよび１２６ｅを示し、図５（ｄ）は湾曲セグメント１２６ｊ、１２６ｂおよび１２６ｄを示す。

ワイヤガイドＧは、溶接またはロー付などによって湾曲セグメント１２６の内周面に固定される。ワイヤガイドＧは、略９０°間隔で配置され、連結部Ｐ１およびＰ２が延びる方向と直交する方向（径方向）に延びるように固定される。ここで、本実施形態においては、連結時に下方側（共焦点観察ユニット２００側）に位置するワイヤガイドを所定のワイヤガイドＧａとし、当該ワイヤガイドＧａのずれ量を湾曲セグメント１２６毎のワイヤガイドのずれ量とする。図５（ｃ）および図５（ｄ）に示されるように、湾曲セグメント１２６ｉ、１２６ｃおよび１２６ｅのワイヤガイドＧａのずれ量は、湾曲セグメント１２６ｊ、１２６ｂおよび１２６ｄとワイヤガイドＧａのずれ量と同じであるが、ワイヤガイドＧの取り付け位置が９０°ずれている。

本実施形態では、このように形状の異なる複数種類の湾曲セグメント１２６と非湾曲セグメント１２７とを所定の配置で連結して、湾曲部１２の節輪構造１２１を構成する。これにより、複雑かつ多様な湾曲部１２１を設計することができ、湾曲部１２の内部に配設される構成部材が増加した場合にも、適切に内部の部材を回避することおよび操作ワイヤの摩耗を防ぐことなどが可能となる。ここで、湾曲セグメント１２６は小型の部材であり、上記のように各湾曲セグメント１２６の形状は類似している。そのため、複数種類の湾曲セグメント１２６を用いて節輪構造１２１を組み立てる際に、各湾曲セグメント１２６の種類を目視にて判別することは大変困難である。そのため、本実施形態では、湾曲セグメント１２６および非湾曲セグメント１２７の所定の位置に、各セグメントの種類を識別するための文字指標ＣＭを設ける。

図６は、湾曲セグメント１２６の一例として、湾曲セグメント１２６ｂを示す図である。なお、図６は、湾曲セグメント１２６ｂにワイヤガイドが固定される前の状態を示す。湾曲セグメント１２６ｂは、板金を腐食されて形成した図６（ａ）に示す部材を、図６（ｂ）に示すように曲げ加工し、端部を溶接することで作成される。また、湾曲セグメント１２６の所定の位置には、湾曲セグメント１２６の種類に応じた文字指標ＣＭが設けられる。湾曲セグメント１２６ｂの場合、文字指標ＣＭとして、アルファベットの「Ｂ」が付される。また、同じ種類の湾曲セグメント１２６には同じ文字指標が付される。文字指標ＣＭは、曲げ加工がされる前に、化学腐食によるハーフエッチングや、レーザマーキング等によって設けられる。また、文字指標ＣＭとして、アルファベット以外の文字指標（数字や記号など）を用いても良い。このような構成とすることで、湾曲セグメント１２６の種類を容易に識別することが可能となる。これによって、湾曲部１２の組み立て時における、湾曲セグメント１２６の取り違いのリスクを低減することができるとともに、作業の迅速化を図ることができる。また、指標として文字を用いることで、多くの種類のセグメントに対応することが可能となる。なお、別の実施形態においては、図６のように板金を曲げ加工するのではなく、金属パイプ状の部材を切断して湾曲セグメント１２６を作成しても良い。

さらに、図３に示されるように、各湾曲セグメント１２６および非湾曲セグメント１２７の文字指標ＣＭは、各セグメントが適切に連結された際に、同一列に並ぶような位置に設けられる。このような構成とすることで、各セグメントを連結する際のセグメントの向きを容易に把握することができる。また、文字指標ＣＭは、連結された際に同一列に並ぶことを前提として、各セグメントにおいて最も強度が強い位置に設けられる。

以上が本発明の実施形態の説明であるが、本発明は、上記の実施形態における構成に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲において様々な組み合わせおよび変形が可能である。例えば、上記実施形態では、文字指標ＣＭは、湾曲セグメント１２６または非湾曲セグメント１２７の種類に応じて付される構成となっていたが、これに限定されるものではない。図７は、本発明の変形例における節輪構造１２１ａを示す図である。図７に示す変形例では、湾曲セグメント１２６または非湾曲セグメント１２７の種類に関係なく、先端側から順番にアルファベットの文字指標ＣＭが付されている。これにより、同じ種類の湾曲セグメント１２６ｂに対して、異なる文字「Ｇ」および「Ｑ」が文字指標ＣＭとして付される。このような構成とすることで、湾曲セグメント１２６および非湾曲セグメント１２７を連結する際の順序が一目でわかり、湾曲部１２の組み立て作業を迅速化および簡素化することができる。

また、他の変形例として、上記実施形態では、湾曲部１２の節輪構造１２１は、計２４個のセグメントにより構成されているが、よく少ない数のセグメントまたはより多くの数のセグメントによって構成することも可能である。さらに、上記実施形態では、外径φ、連結部との隙間量およびワイヤガイドのずれ量が異なる複数種類の湾曲セグメント１２６を用いる例について説明したが、その他にも、ワイヤ通過孔の径や位置、または湾曲時における他セグメントへの潜り込み防止のための突起の有無、などが異なる湾曲セグメントを用いることも可能である。

１ 挿入部
３ 把持部
１１ 可撓管
１２ 湾曲部
１２１ 節輪構造
１２５ａ 先端セグメント
１２５ｒ 後端セグメント
１２６ 湾曲セグメント
１２７ 非湾曲セグメント
１３ 先端部
１００ 内視鏡
２００ 共焦点観察ユニット

Claims (9)

1. 体腔内を観察するための内視鏡における湾曲部であって、
   前記湾曲部は、複数の円環形状のセグメントからなり、
   前記複数のセグメントの各々は、
   前記湾曲部を湾曲させるための操作ワイヤを挿通するためのワイヤガイドと、
   隣接するセグメントと連結するための連結部と、を有し、
   前記複数のセグメントは、それぞれ、外径、前記ワイヤガイドの位置および前記連結部と前記セグメントの端面との隙間量の少なくともいずれか一つが異なる三種類以上のセグメントを含み、
   前記複数のセグメントの各々には、該セグメントを識別するための文字指標が設けられていることを特徴とする、内視鏡湾曲部。
2. 前記内視鏡の先端部には、少なくともの２つの観察系が配設されることを特徴とする、請求項１に記載の内視鏡湾曲部。
3. 前記複数のセグメントは、隣接するセグメントに対向する端面が、前記連結部が形成される位置を頂点とした湾曲形状に形成される湾曲セグメントを含むことを特徴とする、請求項１または２のいずれか一項に記載の内視鏡湾曲部。
4. 同じ種類のセグメントに、同じ文字指標が付されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の内視鏡湾曲部。
5. 前記文字指標は、前記セグメントが連結される順番を表わすことを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の内視鏡湾曲部。
6. 同じ種類のセグメントに、異なる文字指標が付されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の内視鏡湾曲部。
7. 前記文字指標は、前記セグメントが連結された状態において、同一列に並ぶような位置に設けられていることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の内視鏡湾曲部。
8. 前記文字指標は、アルファベット、数字または記号であることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の内視鏡湾曲部。
9. 前記文字指標は、ハーフエッチングまたはレーザマーキングによって設けられることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の内視鏡湾曲部。
   

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