JP2016123790A - 内視鏡システム - Google Patents

Abstract

【課題】内視鏡の大径化を避けつつ、内視鏡の先端の位置および姿勢を自由に変更できる内視鏡システムを提供する。
【解決手段】内視鏡システム１０は、腹膜透析用のカテーテル内を通って体腔内に導入される内視鏡１２と、先端側において折り返されるガイドワイヤ１４であって、往路部４０が内視鏡１２内を通り、復路部４２が内視鏡１２の外側かつカテーテルの内部を通るガイドワイヤ１４と、を備える。ガイドワイヤ１４の先端部分は、往路部４０と復路部４２が略平行に並ぶ直線状態と、少なくとも往路部４０が略弧状に広がる展開状態、に変形可能であり、展開状態の先端部分に内視鏡１２の先端を位置させた状態で、ガイドワイヤ１４に沿った内視鏡１２の移動、および、ガイドワイヤ１４の長軸周りの回転の少なくとも一方を行うことで、内視鏡１２の先端位置および姿勢が変更される。
【選択図】図１

Description

本発明は、腹膜透析を行っている腹腔内を観察するための内視鏡システムに関する。

従来から、腹膜透析が広く知られている。腹膜透析は、腎不全患者の腹腔内にカテーテルを留置し、そのカテーテルを通じて腹腔内に透析液を貯留し、透析液に血液中の毒素や余分な水分を移行させ、それを１日に複数回入れ替えることによって体内の毒素や余分な水分を体外に排出することで腎臓の働きを補完するものである。血液透析と比べ、生体内で長時間かけて透析を行うために循環器に与える影響が少ないという点、透析実施時の拘束時間が短いという点、特殊な装置が不要で家庭や職場などの医療施設外でも実施可能な点などで有用な治療法である。
かかる腹膜透析を行う場合には、内視鏡によって定期的に腹腔内の状態を観察することが望ましい。しかし、腹腔内に内視鏡を導入するには腹部を切開せねばならず、患者に苦痛と負担を与えることとなる。また腹腔内に液を貯留する腹膜透析療法において腹部の切開を繰り返すことは望ましくない。そのため、従来、腹腔や腹膜を定期的に観察することは困難であった。

特許文献１には、腹膜透析を実施する際に、患者に取り付けられる腹膜透析用カテーテルを介して内視鏡を腹腔内に導入する技術が開示されている。すなわち、腹膜透析を実施する際には、腹膜透析用カテーテルが患者の腹部に取り付けられ、カテーテルの一部が腹腔内に留置され、カテーテルの他の一部が体外に突出する状態で固定される。このカテーテルに内視鏡を通して、当該内視鏡を腹腔内に導入することが提案されている。かかる技術によれば、患者の腹部を切開することなく、腹腔を観察することができる。

特開２００８−１８００７号公報 特表２００６−５２１８９５号公報 特表２００４−５２８１３２号公報

ここで、腹腔を適切に観察するためには、腹腔内に内視鏡を導入した後、当該内視鏡の先端の位置および姿勢（向き）を自由に変更できなければならない。しかし、そのために、内視鏡に複雑な機構を設けると内視鏡が大径化してしまい、腹膜透析用カテーテルに挿入することが困難となる。特許文献１には、こうした問題について何ら考慮されていない。なお、特許文献２，３には、体腔内に導入されたワイヤを、円状や弧状に変形させる技術が開示されている。しかし、これらのワイヤは、腹腔内における内視鏡の位置や向きを変更させるためのものではない。

そこで、本発明では、内視鏡の大径化を避けつつ、内視鏡の先端の位置および姿勢を自由に変更できる内視鏡システムを提供することを目的とする。

本発明の内視鏡システムは、腹膜透析用のカテーテル内を通って体腔内に導入される内視鏡と、先端側において折り返されるガイドワイヤであって、往路部が前記内視鏡内を通り、復路部が前記内視鏡の外側かつ前記カテーテルの内部を通るガイドワイヤと、を備え、前記ガイドワイヤの先端部分は、往路部と復路部が略平行に並ぶ直線状態と、少なくとも往路部が略弧状に広がる展開状態と、に変形可能であり、前記展開状態の先端部分に前記内視鏡の先端を位置させた状態で、前記ガイドワイヤに沿った前記内視鏡の移動、および、前記ガイドワイヤの長軸周りの回転の少なくとも一方を行うことで、前記内視鏡の先端位置および姿勢が変更される、ことを特徴とする。

他の好適な態様では、前記ガイドワイヤは、温度に応じて変形する形状記憶材料からなる。他の好適な態様では、さらに、前記ガイドワイヤの復路部が挿通されるとともに、前記内視鏡に対して回転可能に取り付けられた回転体を備え、前記回転体を前記内視鏡に対して回転させることで、前記ガイドワイヤを長軸周りに回転させる。

他の好適な態様では、前記内視鏡は、電子部品が内蔵された本体部と、前記本体部に対して着脱自在で、前記カテーテルに挿通される分離部と、を備える。

本発明の内視鏡システムは、内視鏡と、先端部分が直線状態と展開状態とに変形可能なガイドワイヤと、備えた簡易な構成であり、内視鏡のガイドワイヤに沿った移動、および、ガイドワイヤの長軸周りの回転の少なくとも一方を行うことで、内視鏡の位置および姿勢が変更される。つまり、本発明によれば、複雑な構成を設けなくても、内視鏡の位置および姿勢が変更できるため、内視鏡の大径化を避けつつ、内視鏡の先端の位置および姿勢を自由に変更できる。

本発明の実施形態である内視鏡システムの概略図である。 内視鏡の先端部の概略斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 視鏡システムの使用状態を示すイメージ図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態である内視鏡システム１０の概略図である。また、図２は、内視鏡１２の先端部の概略斜視図であり、図３は、図１のＡ−Ａ断面図であり、図４は、内視鏡システム１０の使用状態を示すイメージ図である。

この内視鏡システム１０は、腹膜透析を実施している患者の腹腔１０２内を観察するためのシステムである。腹膜透析は、周知の通り、患者の腹腔１０２内に透析液を貯留することにより腹膜を利用して体内において血液浄化を実現するものである。この療法では腹腔１０２内に貯留した透析液を定期的に交換する必要があり、そのために腹腔１０２内と体外とにわたって伸長する腹膜透析用のカテーテル１００が留置される。このカテーテル１００を介して腹腔１０２内の透析液が回収されるとともに、当該カテーテル１００を介して新しい透析液が腹腔１０２内に供給される。この透析液の交換の頻度は、患者によっても異なるが、通常、１日当たり数回（３〜５回）である。この透析液の交換を可能にするために、カテーテル１００は、患者の腹部に取り付けられた状態で維持される。

ところで、こうした腹膜透析では、腹膜炎や被嚢性腹膜硬化症（ＥＰＳ）が生じるおそれがある。腹膜炎は、カテーテル１００を介した腹腔１０２内への細菌の侵入が、ＥＰＳは、腹膜透析の長期施行や透析液の組成、腹膜炎などによる腹膜機能の劣化が原因とされている。いずれも腹膜透析を一時中断しなくてはいけない疾病である。かかる疾病は、発症初期の段階で病変を発見し、治療を行うことが必要となる。また、腹膜の劣化の度合いを診断することは、腹膜透析を継続できるか否か、どの程度継続できるか判断する上で必要と考えられる。

本実施形態の内視鏡システム１０は、こうした疾病の有無を診断するために、患者の腹腔１０２内を観察するシステムである。内視鏡システム１０は、内視鏡１２と、当該内視鏡１２の移動をガイドするガイドワイヤ１４と、を備えている。

内視鏡１２は、本体部１６と、当該本体部１６に対して着脱自在の分離部１８と、に大別される。本体部１６は、撮像素子や光源、電源、メモリ、ＣＰＵ等の電子部品が内蔵された略円筒状部材である。本体部１６の側面には、撮像素子による撮像や光源による光照射の開始および停止を指示するための操作部（図示せず）が設けられている。また、本体部１６には、無線通信用アンテナも設けられており、撮像素子による撮像で得られた画像信号を、外部の情報端末に送信できるようになっている。なお、撮像素子としては、ＣＣＤやＣＭＯＳ等が、光源としては、ＬＥＤ等が、無線通信規格としてはブルートゥース（登録商標）等が採用できる。本体部１６の先端には、本体部１６に設けられた撮像素子と分離部１８に設けられた第一光ファイバ２４、および、本体部１６に設けられた光源と分離部１８に設けられた第二光ファイバ２６を光学的に接続する光学部材（図示せず）が設けられている。この光学部材は、第一光ファイバ２４を通じて送られた像を撮像素子に伝達し、また、光源からの光を第二光ファイバ２６に伝達する。

分離部１８は、本体部１６に対して着脱自在の部材で、望ましくは、使用の度に廃棄、交換されるディスポーザブル部である。この分離部１８は、硬質の根元部２０と、可撓性を有した挿入部２２と、に大別される。挿入部２２は、樹脂やシリコーン等の可撓性を有する材料からなる長尺部材である。この挿入部２２は、後に詳説する通り、カテーテル１００に挿通されて、腹腔１０２内に導入される部位である。挿入部２２は、カテーテル１００内を容易に通過するために、カテーテル１００に比べて、十分に小径（例えば数ミリ程度）となっている。この挿入部２２の内部には、二束の光ファイバ、すなわち、第一光ファイバ２４および第二光ファイバ２６が、互いに独立して挿通されている。また、挿入部２２には、後述するガイドワイヤ１４が挿通される貫通孔であるガイドチャネル２８も形成されている。挿入部２２の先端面には、図２に示すように、被写体からの像光を集める観察レンズ３０と、第二光ファイバ２６を介して伝達された光を照射する照射用レンズ３２と、ガイドチャネル２８の開口端と、が配されている。ガイドチャネル２８の開口端からは、ガイドワイヤ１４が突出する。

なお、ここで説明した配置は一例であり、挿入部２２の先端近傍に、照射用レンズ３２、観察レンズ３０、ガイドチャネル２８の開口端が配されるのであれば、それぞれの位置や個数は適宜、変更されてもよい。例えば、本実施形態では、照射用レンズ３２を一つのみとしているが、照射用レンズ３２は、観察レンズ３０を挟んで両側に一つずつ、合計二つ設けてもよい。また、本実施形態では、ガイドチャネル２８の開口端を、挿入部２２の先端面、すなわち、観察レンズ３０や照射用レンズ３２の配置面に設けているが、ガイドチャネル２８の開口端は、他の位置、例えば、挿入部２２の先端近傍の周面（図２における位置Ｂ等）に設けてもよい。ガイドワイヤ１４を挿入部２２の周面から突出させることで、ガイドワイヤ１４による視野の妨げを防止することができる。

根元部２０は、本体部１６に着脱される主部３４と、当該主部３４から分岐する分岐部３６と、を備える。主部３４の内部には、第一、第二光ファイバ２４，２６が挿通されている。この主部３４の基端面には、この第一、第二光ファイバ２４，２６と、本体部１６の撮像素子および光源とを、光学的に接続するための光学部材が配されている。分岐部３６の基端面には、ガイドチャネル２８に連通する挿入口が形成されている。

ガイドワイヤ１４は、挿入部２２の移動をガイドするためのワイヤである。このガイドワイヤ１４は、自由に湾曲、屈曲できる柔軟性を有したワイヤであり、例えば、極小径の金属芯の周囲を、ウレタン樹脂等の被覆材で被覆して構成される。ガイドワイヤ１４は、内視鏡１２の先端から突出した先端部において折り返されている。すなわち、ガイドワイヤ１４は、基端側から先端側に進む往路部と、先端側において折り返されて基端側に向かう復路部と、を有する。以下では、ガイドワイヤ１４のうち、内視鏡１２に挿通される側を往路部４０、折り返されて内視鏡１２の外側を通る側を復路部４２と、呼ぶ。

ガイドワイヤ１４のうち、少なくとも先端部分（折り返し部周辺）は、形状記憶特性を有しており、一定以上の温度になることで、往路部４０と復路部４２が略平行に並ぶ直線状態から、往路部４０と復路部４２が互いに反対側に弧状に広がる展開状態に変形可能となっている。この形状記憶特性は、金属芯の材料として形状記憶合金を用いたり、被覆材として形状記憶樹脂を用いたりすることで得られる。先端部分は、直線状態では、図１に示すように、往路部４０と復路部４２が互いに近接しており、カテーテル１００より十分に細くなっている。そのため、直線状態では、折り返し部を含むガイドワイヤ１４は、腹膜透析用カテーテル１００を容易に通過することができる。

展開状態では、図４に示すように、先端部は、略円状に広がる。この展開状態となったガイドワイヤ１４に沿って内視鏡１２の先端を進退させることで、内視鏡１２先端（ひいては観察レンズ３０）の位置だけでなく、姿勢（向き）も変化させることができる。すなわち、内視鏡１２の先端は、当該先端の位置におけるガイドワイヤ１４の接線方向に向くことになるが、このガイドワイヤ１４の接線方向は、その位置に応じて変化する。そのため、内視鏡１２をガイドワイヤ１４に沿って進退させ、内視鏡１２の先端位置を変化させることで、その向きを変化させることができる。

ガイドワイヤ１４の基端には、往路部４０および復路部４２を同量ずつ送りだし、または、巻き戻すための送り機構（図示せず）が取り付けられている。送り機構の構成としては、種々考えられるが、例えば、往路部４０を挟持する第一ローラ対と、第一ローラ対と同軸で復路部４２を挟持する第二ローラ対と、を設け、第一、第二ローラ対が連動して回転することで、ガイドワイヤ１４の往路部４０および復路部４２を同量ずつ送り出し、または、巻き戻す構成等が採用できる。

内視鏡１２の根元部２０には、根元部２０と、ガイドワイヤ１４の復路部４２とが挿通された回転体４４が取り付けられている。この回転体４４は、図３に示す通り、根元部２０が挿通される第一挿通孔４６と、ガイドワイヤ１４の復路部４２が挿通される第二挿通孔４８と、が形成されている。回転体４４は、根元部２０に対して回転可能、かつ、根元部２０に対して軸方向の移動が規制された状態で、根元部２０に取り付けられている。この回転体４４を内視鏡１２に対して回転させると、ガイドワイヤ１４の復路部４２も内視鏡１２、ひいては、内視鏡１２内に挿通された往路部４０に対して回転することになる。そして、その結果、ガイドワイヤ１４の先端部分が、ガイドワイヤ１４の長軸周りに回転することになる。先端部分部が長軸周りに回転することで、当該先端部分に位置する内視鏡１２の先端位置も変化することになる。なお、回転体４４の根元部２０に対する許容回転量は、１８０°以上であれば、無限でもよいし、有限でもよい。

次に、この内視鏡システム１０を用いて腹腔１０２内の状態を観察する手順について説明する。腹腔１０２内を観察する際には、まず、内視鏡１２の本体部１６に、ガイドワイヤ１４がセットされた分離部１８を装着する。ここで、ガイドワイヤ１４がセットされたとは、ガイドワイヤ１４の往路部４０がガイドチャネル２８に挿通され、復路部が回転対の第二挿通孔４８に挿通され、先端部分が内視鏡１２の先端から突出した状態を意味する。

続いて、ガイドワイヤ１４をカテーテル１００に挿通し、その先端部分を、腹腔１０２内まで進出させる。ここで、カテーテル１００の基端は、通常、弁体により閉鎖されているため、ガイドワイヤ１４の挿通は、この弁体を取り外して行う。また、ガイドワイヤ１４を挿入する際には、Ｘ線等を用いてカテーテル１００内を進行するガイドワイヤ１４の位置や進出量をモニタリングする。また、このガイドワイヤ１４の挿入は、先端部分において往路部４０と復路部４２が略平行に並ぶ直線状態で行う。

ガイドワイヤ１４の先端部分が、カテーテル１００の先端から突出して、腹腔１０２内に進入できれば、続いて、ガイドワイヤ１４を加熱して、先端部分を略円状の展開状態に変形させる。先端部が展開状態になれば、続いて、内視鏡１２の挿入部２２を、ガイドワイヤ１４の往路部４０に沿って進める。そして、挿入部２２の先端が、カテーテル１００内を通過して、ガイドワイヤ１４の先端部分に到達すれば、実際に、内視鏡１２を用いて腹腔１０２内の観察を開始する。このとき、腹腔１０２内の様々な場所を観察することが望ましい。そこで、医師等の観察者は、必要に応じて、円状に展開したガイドワイヤ１４に沿った内視鏡１２の進退、および、ガイドワイヤ１４の長軸周りの回転を行い、内視鏡１２の先端の位置および向きを変更する。ガイドワイヤ１４を回転させたい場合には、回転体４４を内視鏡１２に対して回転させればよい。ガイドワイヤ１４の回転に伴い、内視鏡１２の位置および向きも変更される。そして、これにより、腹腔１０２内の様々な位置を、様々な方向から観察することができる。観察レンズ３０、第一光ファイバ２４を通じて得られた像光は、本体部１６に設けられた撮像素子により画像信号（電気信号）に変換される。この画像信号は、無線通信により、外部の情報端末（例えばパーソナルコンピュータ等）に送信され、当該情報端末の記憶部に記憶されたり、画像として表示部に表示されたりする。

腹腔１０２内の観察が完了すれば、内視鏡１２の挿入部２２を手元側に引き戻し、カテーテル１００から引き抜く。また、ガイドワイヤ１４を冷却して、先端部分を、展開状態から、直線状態に戻す。なお、このガイドワイヤ１４の加熱および冷却のために、例えば、ペルチェ素子等の熱電素子を有した調温機構を用意してもよい。先端部分が直線状態に戻れば、ガイドワイヤ１４も手元側に引き戻し、カテーテル１００から引き抜く。その後、カテーテル１００の基端に弁体を取り付けるとともに、内視鏡１２の分離部１８を本体部１６から取り外して廃棄すれば、観察作業は完了となる。

以上の説明から明らかな通り、本実施形態では、内視鏡１２をガイドワイヤ１４に沿って進退させたり、ガイドワイヤ１４を長軸周りに回転させたりすることで、腹腔１０２内の様々な位置を、様々な方向から観察することができる。これにより、腹膜炎やＥＰＳ等の疾病を、より確実に発見することができる。

また、これまでの説明で明らかな通り、本実施形態のガイドワイヤ１４は、内視鏡１２のガイド部材として機能するだけでなく、内視鏡１２の位置を変更するためのトルクを伝達するトルク伝達部材としても機能することになる。このように、ガイド部材として機能するガイドワイヤ１４で、トルクを伝達することで、トルク伝達のために別途専用の機構を設ける必要がなく、内視鏡１２を小径化することができる。結果として、内視鏡１２を、カテーテル１００に容易に挿通することができ、内視鏡１２導入のために、腹部を切開する必要がなく、患者の負担を軽減できる。また、トルク伝達のための専用の機構が不要であるため、挿入部２２の構成を簡略化でき、ひいては、分離部１８のコストを低減できる。分離部１８のコストを低減できることにより、分離部１８を使い捨てにすることができ、内視鏡１２の衛生性をより高く保つことができる。

なお、これまで説明した構成は一例であり、適宜、変更されてもよい。例えば、本実施形態では、ガイドワイヤ１４の先端部は、展開状態において往路部４０および復路部４２が互いに反対側に弧状に広がるようにしているが、少なくとも往路部４０（すなわち内視鏡１２に挿通される側）が弧状に広がるのであれば、復路部４２は直線のままでもよい。ただし、その場合でも、先端の折り返し部分は、尖ったままとならないように、緩やかに湾曲していることが望ましい。また、ガイドワイヤ１４は、直線状態と展開状態とに変形可能であれば、形状記憶特性を有さなくてもよい。例えば、ガイドワイヤ１４を、弾性を有した材料からなり、先端部分が弧状に成形されたワイヤで構成してもよい。この場合、ガイドワイヤ１４の先端部分は、カテーテル１００等の細管内では、弾性変形により直線状態となり、カテーテル１００から突出すれば、弾性復元力により略弧状の展開状態になる。

また、本実施形態では、本体部１６と分離部１８とに分離可能な内視鏡１２を例に挙げて説明したが、分離不可能な内視鏡１２を用いてもよい。また、分離可能な内視鏡１２であっても、分離部１８は、必ずしもディスポーザブルで構成される必要はなく、使用の度に、消毒されて繰り返し使用されてもよい。

また、本実施形態では、ガイドワイヤ１４を長軸周りに回転させる回転機構として、内視鏡１２に対して回転可能な回転体４４を採用しているが、回転機構としては他の構成を採用してもよい。例えば、復路部４２の内視鏡１２に対する回転を規制した状態で、内視鏡１２そのものを長軸周りに回転させることで、ガイドワイヤ１４を長軸周りに回転させるような構成を採用してもよい。

また、本明細書では、腹腔１０２観察のための内視鏡システム１０を説明しているが、本発明の技術は、他の用途にも応用できる。例えば、本発明の技術は、他の体腔（膣等）を観察するシステムに応用されてもよい。また本明細書では、内視鏡１２の挿入部２２およびガイドワイヤ１４を、腹腔１０２内と体外とにわたって伸長するカテーテル１００に挿通する構成としているが、観察したい部位によっては、カテーテル１００を利用しなくてもよい。

１０ 内視鏡システム、１２ 内視鏡、１４ ガイドワイヤ、１６ 本体部、１８ 分離部、２０ 根元部、２２ 挿入部、２４ 第一光ファイバ、２６ 第二光ファイバ、２８ ガイドチャネル、３０ 観察レンズ、３２ 照射用レンズ、３４ 主部、３６ 分岐部、４０ 往路部、４２ 復路部、４４ 回転体、４６ 第一挿通孔、４８ 第二挿通孔、１００ カテーテル、１０２ 腹腔

Claims (4)

1. 腹膜透析用のカテーテル内を通って体腔内に導入される内視鏡と、
   先端側において折り返されるガイドワイヤであって、往路部が前記内視鏡内を通り、復路部が前記内視鏡の外側かつ前記カテーテルの内部を通るガイドワイヤと、
   を備え、
   前記ガイドワイヤの先端部分は、往路部と復路部が略平行に並ぶ直線状態と、少なくとも往路部が略弧状に広がる展開状態と、に変形可能であり、
   前記展開状態の先端部分に前記内視鏡の先端を位置させた状態で、前記ガイドワイヤに沿った前記内視鏡の移動、および、前記ガイドワイヤの長軸周りの回転の少なくとも一方を行うことで、前記内視鏡の先端位置および姿勢が変更される、
   ことを特徴とする内視鏡システム。
2. 請求項１に記載の内視鏡システムであって、
   前記ガイドワイヤは、温度に応じて変形する形状記憶材料からなる、ことを特徴とする内視鏡システム。
3. 請求項１または２に記載の内視鏡システムであって、さらに、
   前記ガイドワイヤの復路部が挿通されるとともに、前記内視鏡に対して回転可能に取り付けられた回転体を備え、
   前記回転体を前記内視鏡に対して回転させることで、前記ガイドワイヤを長軸周りに回転させる、
   ことを特徴とする内視鏡システム。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の内視鏡システムであって、
   前記内視鏡は、
   電子部品が内蔵された本体部と、
   前記本体部に対して着脱自在で、前記カテーテルに挿通される分離部と、
   を備える、ことを特徴とする内視鏡システム。
   

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