JP2020005859A - 内視鏡用コネクタ及び内視鏡 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1に記載の内視鏡用コネクタは、内視鏡観察装置に対して電気的に接続する金属部材(第1,第2電気接点等)と、樹脂材料によって構成された外装部材(外装筐体)とを備える。
特許文献1に記載の内視鏡用コネクタでは、金属部材及び外装部材の双方は、外部に露出している。また、金属部材と外装部材とは、材料が異なる。言い換えれば、金属部材と外装部材とは、リプロセス時に付加される熱やケミカルアタックによる膨張率または収縮率に差がある。このため、リプロセス時に付加される熱やケミカルアタックによって、金属部材と外装部材との間に隙間が発生する、または外装部材が破損してしまう虞がある。例えば、金属部材と外装部材との間に隙間が発生すると、内視鏡の使用時に付着する汚物等の残差が当該隙間に残り、リプロセスが困難になる。
また、リプロセスによる影響(隙間の発生または外装部材の破損)を抑制するために、金属部材と外装部材との間に接着剤を充填することが考えられる。しかしながら、接着剤を充填した場合には、金属部材に対して外装部材を取り外すことが困難なものとなり、当該外装部材の内部に設けられた部材を交換することが難しい。
そこで、リプロセスによる影響を抑制しつつ、外装部材の内部に設けられた部材を容易に交換することができる技術が要望されている。
図1は、本実施の形態に係る内視鏡システム1を示す図である。
内視鏡システム1は、超音波内視鏡を用いて人等の被検体内の超音波診断を行うシステムである。この内視鏡システム1は、図1に示すように、超音波内視鏡2と、超音波観測装置3と、内視鏡観察装置4と、表示装置5とを備える。
超音波内視鏡2は、本発明に係る内視鏡に相当する。この超音波内視鏡2は、一部を被検体内に挿入可能とし、被検体内の体壁に向けて超音波パルス(音響パルス)を送信するとともに被検体にて反射された超音波エコーを受信してエコー信号を出力する機能、及び被検体内を撮像して画像信号を出力する機能を有する。
なお、超音波内視鏡2の詳細な構成については、後述する。
内視鏡観察装置4は、超音波内視鏡2の後述する内視鏡用コネクタ9(図1)が着脱自在に接続される。この内視鏡観察装置4は、図1に示すように、ビデオプロセッサ41と、光源装置42とを備える。
ビデオプロセッサ41は、超音波内視鏡2からの画像信号を入力する。そして、ビデオプロセッサ41は、当該画像信号に所定の処理を施して内視鏡画像を生成する。
光源装置42は、被検体内を照明する照明光を超音波内視鏡2に供給する。
表示装置5は、液晶、有機EL(Electro Luminescence)を用いて構成され、超音波観測装置3にて生成された超音波画像や、内視鏡観察装置4にて生成された内視鏡画像等を表示する。
次に、超音波内視鏡2の構成について説明する。
超音波内視鏡2は、図1に示すように、挿入部6と、操作部7と、ユニバーサルコード8と、内視鏡用コネクタ9とを備える。
なお、以下では、挿入部6の構成を説明するにあたって、挿入部6の先端側(被検体内への挿入方向の先端側)を「先端あるいは先端側」とのみ記載し、挿入部6の基端側(操作部7側)を「基端あるいは基端側」とのみ記載する。
挿入部6は、被検体内に挿入される部分である。この挿入部6は、図1に示すように、先端に設けられた超音波プローブ61と、超音波プローブ61の基端側に連結された硬性部材62と、硬性部材62の基端側に連結され湾曲可能とする湾曲部63と、湾曲部63の基端側に連結され可撓性を有する可撓管64とを備える。
なお、挿入部6、操作部7、ユニバーサルコード8、及び内視鏡用コネクタ9の内部には、光源装置42から供給された照明光を伝送するライトガイド(図示略)、上述したパルス信号やエコー信号を伝送する振動子ケーブル(図示略)、及び画像信号を伝送する信号ケーブル(図示略)が引き回されているとともに、流体を流通させるための管路(図示略)が設けられている。
超音波プローブ61は、コンベックス型の超音波プローブであり、複数の圧電素子(図示略)を有する。当該複数の圧電素子は、規則的に配列されることによって、凸型の円弧を形成する。
ここで、超音波プローブ61は、上述した圧電素子の他、音響レンズや整合層を有し、被検体内の体壁よりも内部の超音波断層画像に寄与する超音波エコーを取得する。超音波観測装置3から出力されたパルス信号は、超音波ケーブル31及び上述した振動子ケーブルを経由した後、超音波プローブ61に入力する。そして、超音波プローブ61は、当該パルス信号を超音波パルスに変換して被検体内に送信する。また、超音波プローブ61は、被検体内の観察対象となる部位で反射された超音波エコーを電気的なエコー信号に変換する。そして、当該エコー信号は、上述した振動子ケーブル及び超音波ケーブル31を経由した後、超音波観測装置3に入力する。
なお、超音波プローブ61としては、コンベックス型の超音波プローブに限らず、ラジアル型の超音波プローブを採用しても構わない。
ここで、硬性部材62には、具体的な図示は省略したが、取付用孔、撮像用孔、照明用孔、処置具チャンネル、及び送気送水用孔等が形成されている。
これら取付用孔、撮像用孔、照明用孔、処置具チャンネル、及び送気送水用孔は、硬性部材62の基端から先端に向けて貫通した孔であり、具体的には以下の機能を有する。
取付用孔は、先端側から超音波プローブ61が取り付けられる孔である。そして、上述した振動子ケーブルは、当該取付用孔に挿通され、超音波プローブ61に対して電気的に接続する。
照明用孔は、被検体内に照明光を照射するための孔である。そして、上述したライトガイドの出射端は、当該照明用孔に挿通され、当該照明用孔から照明光を出射する。
処置具チャンネルは、各種処置具を外部に突出させるための孔である。
送気送水用孔は、上述した管路に連通し、当該管路を流通した流体を上述した対物レンズの外面に吹き付けるための孔である。
ユニバーサルコード8は、操作部7から延在し、上述したライトガイド、上述した振動子ケーブル、上述した信号ケーブル、及び上述した管路等が配設されたコードである。
内視鏡用コネクタ9は、超音波ケーブル31とユニバーサルコード8とを接続するためのコネクタであるとともに、内視鏡観察装置4に挿し込まれることによって当該内視鏡観察装置4とユニバーサルコード8とを接続するためのコネクタである。
次に、内視鏡用コネクタ9の構成について、図2ないし図7を参照しつつ説明する。
図2及び図3は、内視鏡用コネクタ9の全体斜視図である。具体的に、図2及び図3は、互いに逆方向側から内視鏡用コネクタ9を見た図である。図4及び図5は、内視鏡用コネクタ9の分解斜視図である。なお、図5では、説明の便宜上、弾性部材13の図示を省略している。図6及び図7は、内視鏡用コネクタ9の断面図である。具体的に、図6は、外装部材10の中心軸Axを含み、一対の係止部121Bを通る平面にて内視鏡用コネクタ9を切断した断面図である。図7は、中心軸Axを含み、一対の係止部121Bを避けた平面にて内視鏡用コネクタ9を切断した断面図である。
なお、以下では、内視鏡用コネクタ9の構成を説明するにあたって、内視鏡用コネクタ9の先端側(図2中、右側(プラグ部11が設けられている側))を「先端あるいは先端側」とのみ記載し、内視鏡用コネクタ9の基端側(図2中、左側(押え部材15が設けられている側))を「基端あるいは基端側」とのみ記載する。
外装部材10は、金属材料よりも大きな線膨張係数を有する樹脂材料によって構成されている。当該樹脂材料としては、PPSU(ポリフェニルサルホン)、PSU(ポリサルホン)等を例示することができる。この外装部材10は、図2ないし図7に示すように、略円筒形状を有する。そして、外装部材10は、基端部分101からユニバーサルコード8が内部に挿通される。なお、当該基端部分101は、本発明に係る「外装部材の他端」に相当する。
第1電気コネクタ部111は、プラグ部11の最も基端側に位置し、中心軸Axに沿って延びる円柱形状を有する。この第1電気コネクタ部111における外周面の先端側には、周方向に沿って複数の第1電気接点111A(図2〜図5)が設けられている。また、第1電気コネクタ部111における外周面の基端側には、Oリング111B(図4〜図7)が取り付けられている。
以上説明した第1,第2電気接点111A,112Aは、上述した信号ケーブルにおける信号ラインに対してそれぞれ電気的に接続する。そして、第1,第2電気接点111A,112Aは、内視鏡用コネクタ9が内視鏡観察装置4に挿し込まれた際に、ビデオプロセッサ41に対して電気的にそれぞれ接続する。すなわち、第1,第2電気接点111A,112Aは、信号端子として機能する。
外郭121は、中心軸Axに沿って延在した円筒形状を有する。
この外郭121において、外周面の基端側には、図4ないし図7に示すように、Oリング121Aが取り付けられている。このOリング121Aは、本発明に係る水密部材に相当する。そして、外郭121における基端側は、当該Oリング121Aが外装部材10との間に介在した状態で、外装部材10における先端部分102の内部に嵌合する。当該嵌合した状態では、外郭121における先端側は、当該先端部分102から先端側に張り出した状態となる。また、プラグ部11における基端側は、Oリング111Bが外郭121との間に介在した状態で、外郭121における先端側の内部に嵌合する。
円環部131は、一対の係止部121Bに対して基端側に位置し、中心軸Axを中心とする周方向の全周に延在している。そして、円環部131の基端側の端面131Aは、図6または図7に示すように、外郭121における基端側が外装部材10における先端部分102の内部に嵌合した状態で、当該先端部分102の端面102Aに当接する。ここで、互いに当接する各端面131A,102Aは、中心軸Axに直交するとともに、当該中心軸Axを中心とする周方向の全周に延在した平面であり、本発明に係る当接面に相当する。
以上のことから、弾性部材13は、外部に露出し、外装部材10における先端部分102と金属部材12(一対の係止部121B)との間の隙間を閉塞する。
そして、弾性部材13は、外装部材10よりも大きな弾性率を有するとともに、電気的に絶縁性を有し、かつ、耐薬品性に優れた樹脂材料(例えば、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等)によって構成されている。
押え部材15は、中心軸Axに沿って延在した略円筒形状を有し、ユニバーサルコード8が内部に挿通される。この押え部材15における内周面の先端側には、具体的な図示は省略したが、螺合部141のネジ溝に螺合するネジ溝が形成されている。すなわち、押え部材15は、螺合部141に螺合し、当該螺合した状態を変更することによって、接続構造体14に対して中心軸Axに沿って進退移動する。そして、接続構造体14に対する押え部材15の螺合状態を変更し、接続構造体14に対して押え部材15を先端側に移動することによって、押え部材15は、外装部材10における基端部分101に当接する。すなわち、外装部材10及び弾性部材13は、金属部材12と押え部材15との間に挟持される。また、弾性部材13は、中心軸Axに沿う方向に圧縮される。
本実施の形態に係る内視鏡用コネクタ9では、外装部材10及び金属部材12間の隙間を弾性部材13によって閉塞している。このため、リプロセス時に付加される熱やケミカルアタックによる外装部材10及び金属部材12における膨張率または収縮率の差を弾性部材13によって吸収することができる。したがって、リプロセス時に付加される熱やケミカルアタックによって、外装部材10と金属部材12との間に隙間が発生する、または、外装部材10が破損してしまうことを抑制することができる。すなわち、リプロセスによる影響を抑制することができる。そして、外装部材10と金属部材12との間に隙間が発生することを抑制することができるため、超音波内視鏡2の使用時に付着する汚物等の残差が当該隙間に残らず、リプロセスが容易になる。
また、弾性部材13によってリプロセスによる影響を抑制することができるため、外装部材10と金属部材12との間に接着剤を充填する必要もない。すなわち、金属部材12に対して外装部材10を容易に取り外すことができ、当該外装部材10の内部に設けられた部材を容易に交換することができる。
特に、押え部材15は、接続構造体14の螺合部141に螺合し、当該螺合状態を変更することによって当該接続構造体14に対して中心軸Axに沿って進退移動する。
このため、弾性部材13を適度に圧縮することができる。すなわち、リプロセス時に付加される熱やケミカルアタックによる外装部材10及び金属部材12における膨張率または収縮率の差を弾性部材13によって効果的に吸収することができる。また、Oリング121A及び弾性部材13によって、先端部分102と金属部材12との間の水密性を十分に確保することができる。
このため、当該各端面102A,131Aの形状を簡素化し、その製造を容易とするとともに、当該各端面102A,131A同士の密着性を向上させることができる。
このため、グラウンド端子として機能する金属部材12の絶縁性を十分に確保することができる。
このため、リプロセス時に弾性部材13が劣化することを抑制することができる。
このため、内視鏡観察装置4に対して機械的に接続する構成を別途、設けた場合と比較した場合に、部品点数を削減することができる。
ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。
上述した実施の形態では、金属部材12は、グラウンド端子として機能していたが、これに限らず、信号端子として機能する構成を採用しても構わない。
上述した実施の形態では、内視鏡システム1は、超音波画像を生成する機能、及び内視鏡画像を生成する機能の双方を有していたが、これに限らず、内視鏡画像を生成する機能のみを有する構成としても構わない。すなわち、超音波プローブ61や超音波観測装置3等が設けられていない構成を採用しても構わない。
上述した実施の形態において、内視鏡システム1は、工業分野において用いられ、機械構造物等の被検体内部を観察する内視鏡システムとしても構わない。
2 超音波内視鏡
3 超音波観測装置
4 内視鏡観察装置
5 表示装置
6 挿入部
7 操作部
8 ユニバーサルコード
9 内視鏡用コネクタ
10 外装部材
10A コネクタ取付用孔
11 プラグ部
12 金属部材
13 弾性部材
14 接続構造体
15 押え部材
31 超音波ケーブル
41 ビデオプロセッサ
42 光源装置
61 超音波プローブ
62 硬性部材
63 湾曲部
64 可撓管
71 湾曲ノブ
72 操作部材
73 処置具挿入口
101 基端部分
102 先端部分
102A 端面
111 第1電気コネクタ部
111A 第1電気接点
111B Oリング
112 第2電気コネクタ部
112A 第2電気接点
113 ライトガイド口金
121 外郭
121A Oリング
121B 係止部
122 板体
131 円環部
131A 端面
132 張出部
141 螺合部
Ax 中心軸
Claims (11)
- 外部に露出し、内視鏡観察装置に対して電気的に接続する金属部材と、
前記金属部材よりも大きな線膨張係数を有する樹脂材料によって構成された外装部材と、
前記外装部材よりも大きな弾性率を有するとともに、外部に露出し、前記外装部材及び前記金属部材間の隙間を閉塞する弾性部材とを備える
ことを特徴とする内視鏡用コネクタ。 - 前記外装部材は、
筒形状を有し、
前記金属部材は、
前記外装部材の一端に設けられ、
前記弾性部材は、
前記外装部材の一端と前記金属部材との間に設けられている
ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡用コネクタ。 - 前記外装部材の内部に挿通され、一端側が前記金属部材に接続された接続構造体と、
前記接続構造体の他端に取り付けられ、前記外装部材の他端に当接する押え部材とをさらに備え、
前記外装部材及び前記弾性部材は、
前記金属部材と前記押え部材との間に挟持される
ことを特徴とする請求項2に記載の内視鏡用コネクタ。 - 前記押え部材は、
前記接続構造体の他端に対して螺合し、当該螺合状態を変更することによって当該接続構造体に対して前記外装部材の中心軸に沿って進退移動する
ことを特徴とする請求項3に記載の内視鏡用コネクタ。 - 前記外装部材の一端及び前記弾性部材が互いに当接する当接面は、
前記外装部材の中心軸に直交するとともに、当該中心軸を中心とする周方向の全周に延在した平面である
ことを特徴とする請求項3に記載の内視鏡用コネクタ。 - 前記弾性部材は、
電気的に絶縁性を有する材料によって構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡用コネクタ。 - 前記弾性部材は、
耐薬品性を有する材料によって構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡用コネクタ。 - 前記金属部材は、
前記内視鏡観察装置に係止されることによって当該内視鏡観察装置に対して機械的に接続する
ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡用コネクタ。 - 前記金属部材は、
前記内視鏡観察装置に対して電気的に接続するグラウンド端子である
ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡用コネクタ。 - 前記外装部材及び前記金属部材間には、
水密部材が設けられている
ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡用コネクタ。 - 先端と基端とを有し、先端側に超音波プローブが設けられた挿入部と、
前記挿入部の基端側に設けられた操作部と、
外部に露出し、内視鏡観察装置に対して電気的に接続する金属部材と、前記金属部材よりも大きな線膨張係数を有する樹脂材料によって構成された外装部材と、前記外装部材よりも大きな弾性率を有するとともに、外部に露出し、前記外装部材及び前記金属部材間の隙間を閉塞する弾性部材と、を備えた内視鏡用コネクタと、
を備えることを特徴とする内視鏡。
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