JP2023019070A - 保護部材および内視鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】取り外しができる内視鏡の先端部の保護部材を提供する。【解決手段】内視鏡（２）の先端部（２３）の保護部材（４）であって、（ｉ）内視鏡（２）の外部方向へ突出した湾曲形状の第１の面（４１１）と、第１の面に対向し内視鏡の内部方向の側に位置する第２の面（４１２）とを備え、中実で透光性を有する頭部（４１）と、（ｉｉ）第１の保護部と一体をなす第１の端部（４２１）と、開口部を有する第２の端部（４２２）とを備える、管状の胴部（４２）と、を備える保護部材（４）。【選択図】図１

Description

本発明は、内視鏡の先端部の保護部材および内視鏡に関し、より詳細には、内視鏡の先端部に装着される保護部材およびそれにより保護される内視鏡に関する。

近年、医療用内視鏡システムが広く知られている。この種のシステムでは、内視鏡の先端部に設けられた対物レンズ群を含む光学ユニットおよびＣＣＤ（Charge Coupled Devices）等により患者の体内を撮像できる。医師は、内視鏡を患者の体内に挿入し、液晶ディスプレイ等を用いて体内の画像を確認しながら、診断、人体組織の採取・切除、および低侵襲治療等を行う。

例えば、特許文献１には、内視鏡の先端光学ユニットについて記載されている。

特開２００８－７９８８１号公報

内視鏡は、体内に挿入されると先端部に体液（血液および臓器内部の粘液等）が付着する。日本消化器内視鏡技師会によるガイドラインによって、内視鏡は、洗浄・消毒の手順が細かく定められている。内視鏡が使用された後、当該内視鏡に洗浄消毒の処理（例えば高温高圧蒸気を用いた滅菌処理）が速やかに施される。

特許文献１に記載の技術では、対物レンズ等を気密に保護するために、内視鏡の先端部に略円盤状の保護部材（カバー）が取り付けられている。この保護部材は、内視鏡の先端部に位置する外部観察部の観察窓に固定されている。

このため、特許文献１に記載の保護部材は、取り外しが困難なため、内視鏡が使用される度に、当該保護部材を消毒洗浄処理する必要があり、また、当該保護部材を交換する場合、当該保護部材が固定されている内視鏡自体を交換することを要した。これらは、内視鏡を使用した後の作業として、医療関係者にとって負担であった。

本発明の一態様は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、例えば使い捨てのために取り外しができる、内視鏡の先端部を保護する保護部材を実現することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る保護部材は、内視鏡の先端部を保護する保護部材であって、（ｉ）前記内視鏡の外部方向へ突出した湾曲形状を有する第１の面と、前記第１の面に対向し、前記内視鏡の内部方向の側に位置する第２の面とを備え、透光性を有する第１の保護部と、（ｉｉ）前記第１の保護部と一体をなす第１の端部と、開口部を有する第２の端部とを備える、管状に形成された胴部である第２の保護部と、を備え、前記第１の保護部は、中実であることを特徴とする。

上記の構成によれば、保護部材は、第１の保護部が外部方向へ突出した湾曲形状の第１の面を有し、第２の保護部は管状に形成されるため、内視鏡に装着可能であるとともに、内視鏡から取り外し可能となる。このため、保護部材を使い捨てにすることが可能になる。また、第１の保護部は、透光性を有し、中実に構成されるとともに湾曲形状の第１の面を有していることにより視野角を大きくすることが可能になり、レンズ機能を備えることができる。このため、保護部材を内視鏡の先端部に装着し、第１の保護部と内視鏡の対物レンズとを光学的に組み合わせることにより、内視鏡の拡大率を向上させることでレンズ性能を向上させることが可能になる。なお、第２の端部が有する開口部は、管状に形成された胴部を、管長方向に対して垂直に切断して形成されてよい。

上記保護部材は、前記第１の保護部および前記第２の保護部が、ガラスであってもよい。上記の構成によれば、第１の保護部および第２の保護部が、ガラス等の透明部材から構成されるため、体内を観察することができる。また、生体適合性及び耐環境性に優れ、加工が容易なホウケイ酸ガラスから構成することができる。

上記保護部材は、前記第１の保護部が、球冠形状を有していてもよい。上記の構成によれば、第１の保護部は球冠形状を有しているため、レンズ機能を備えることができる。また、内視鏡先端部に装着している状態において、球冠形状の第１の保護部は、内視鏡の先端面から突出した状態となっている。このため、保護部材を取り外す際には、ユーザは所定の治具により、突出している第１の保護部を挟持して内視鏡先端部から容易に抜き出すことができる。

上記保護部材は、前記第１の面の頂点と、前記第２の面の中心との距離が、８００μｍ以上１１００μｍ以下であってもよい。上記の構成によれば、８００μｍ以上である場合、第１の保護部はレンズ性能を容易に備えることができる。また、１１００μｍ以下である場合、第１の保護部を球冠形状に容易に成形することができる。

上記保護部材は、前記第１の面の頂点と前記第２の面の中心との距離を、前記第１の面と前記第１の端部との交点の集合から形成される仮想円の直径で除した比率が０．４以上０．８以下であってもよい。上記の構成によれば、０．４以上である場合、第１の保護部はレンズ性能を容易に備えることができる。また、０．８以下である場合、第１の保護部を球冠形状に容易に成形することができる。

上記保護部材は、前記第２の面が、前記第２の端部方向に凸状であってもよい。上記の構成によれば、保護部材の第１の面は内視鏡の外部方向へ突出するが、第２の面が第２の端部方向に突出することにより、第１の保護部は、両凸レンズとして機能することができる。

上記保護部材は、前記第１の面の頂点と、前記第２の面の頂点との距離が、１１００μｍ以上２０００μｍ以下であってもよい。上記の構成によれば、１１００μｍ以上である場合、第１の保護部は両凸レンズとしてのレンズ性能を容易に備えることができる。また、２０００μｍ以下である場合、第１の保護部を両凸レンズに容易に成形することができる。

上記保護部材は、前記第１の面の頂点と前記第２の面の頂点との距離を、前記第１の面と前記第１の端部との交点の集合から形成される仮想円の直径で除した比率が０．５以上１．１以下であってもよい。上記の構成によれば、０．５以上である場合、第１の保護部は両凸レンズとしてのレンズ性能を容易に備えることができる。また、１．１以下である場合、第１の保護部を両凸レンズに容易に成形することができる。

上記保護部材は、前記第２の面が、前記第２の端部の反対方向に凸状であってもよい。上記の構成によれば、保護部材の第１の面は内視鏡の外部方向へ突出するが、第２の面も第１の面と同様に、内視鏡の外部方向（第２の端部の反対方向）に突出することにより、メニスカスレンズとして機能することができる。なお、メニスカス形状としては、凹メニスカスと凸メニスカスがある。

上記保護部材は、前記第１の面の頂点と、前記第２の面の頂点との距離が、５００μｍ以上１０００μｍ以下であってもよい。上記の構成によれば、５００μｍ以上である場合、第１の保護部はメニスカスレンズとしての対物レンズ性を容易に備えることができる。また、１０００μｍ以下である場合、第１の保護部をメニスカスレンズに容易に成形することができる。

上記保護部材は、前記第１の面の頂点と前記第２の面の頂点との距離を、前記第１の面と前記第１の端部との交点の集合から形成される仮想円の直径で除した比率が０．２以上０．８以下であってもよい。上記の構成によれば、０．２以上である場合、第１の保護部はメニスカスレンズとしての対物レンズ性を容易に備えることができる。また、０．８以下である場合、第１の保護部をメニスカスレンズに容易に成形することができる。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る内視鏡は、前記保護部材によって前記先端部が保護される。上記の構成によれば、レンズ機能を備え、使い捨てにすることができる保護部材によって、先端部を保護することができる。

上記内視鏡は、前記第２の保護部が、前記内視鏡に直接的または間接的に接触してもよい。上記の構成によれば、例えば、第２の保護部にＯリングを取付けて、内視鏡に第２の保護部が間接的に接触するように、内視鏡に保護部材を装着してもよく、この場合、体液等の侵入をより確実に防止することができる。また、例えば、第２の保護部を金属等により構成してもよく、この場合、第２の保護部にネジ溝を形成し、内視鏡の取付孔に形成されたネジ溝と螺号することによって、内視鏡に第２の保護部が直接的に接触して、内視鏡に保護部材を取り外し可能に装着することができる。

上記内視鏡は、保護部材の前記第２の保護部は、前記先端部に取り外し可能に装着されていてもよい。上記の構成によれば、保護部材は、内視鏡の観察部に取り外し可能に装着され、使い捨てにすることができる。これにより、使用済みの保護部材を廃棄して新しい保護部材を装着することができるため、保護部材の汚染を防止し、画像を鮮明にすることができる。

本発明の一態様によれば、例えば使い捨てのために取り外しができる、内視鏡の先端部の保護部材を提供することができる。

本発明の実施形態１に係る観察窓用の保護部材の一例を示す正面図である。 図１に示す保護部材の一例を示す左側面図である。 図１に示す保護部材の一例を示す右側面図である。 図１に示す保護部材の一例を示す断面図である。 本発明の実施形態１に係る医療用内視鏡システムの構成の一例を示す説明図である。 図５に示す内視鏡の先端部の一例を示す説明図である。 図１に示す保護部材を内視鏡の先端に装着した状態の一例を示す模式図である。 本発明の実施形態２に係る保護部材の一例を示す正面図である。 本発明の実施形態３に係る保護部材の一例を示す正面図である。

〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では、本発明に係る内視鏡を医療用内視鏡とした例に基づいて説明する。しかし、本発明はこの例に限らず、例えば、構造物の内部を観察する、災害時において被災者を発見する等の用途に使用される工業用内視鏡等についても適用可能である。

また、以下の記載は発明の趣旨をよりよく理解させるためのものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「Ａ～Ｂ」は、「Ａ以上Ｂ以下」を意味する。また、本出願における各図面に記載した構成の形状および寸法（長さ、幅等）は、具体的な一例であって、本発明の一態様における保護部材並びに内視鏡の形状および寸法を必ずしも限定するものではない。本明細書に記載の範囲において、図面に記載した形状等は、適宜変更して理解されてよい。

＜医療用内視鏡システムの概観＞
始めに、本発明の実施形態１に係る保護部材４（カバー）についての理解を容易にするために、保護部材４によって先端部２３が保護される内視鏡２を含む医療用内視鏡システム１の構成の一例について、図５および図６に基づいて概略的に説明する。図５は、本発明の実施形態１に係る医療用内視鏡システム１の構成の一例を示す説明図である。図６は、内視鏡２の先端部２３の一例を示す説明図である。

図５に示すように、医療用内視鏡システム１は、内視鏡２および周辺装置３を含んで構成される。

（内視鏡）
内視鏡２は、操作部２１、挿入部２２、および接続部２６を備える。

（操作部）
操作部２１は、内視鏡２の各部を操作する種々の操作ボタン、操作ダイヤル等が配置される。操作部２１は、例えば、後述する内視鏡２の湾曲部２４を上下左右に曲げることができる先端操作部２１１、後述する送気・送水孔５４から気体または液体を送出する送気・送水ボタン２１２、気体または液体を吸引する吸引ボタン２１３、鉗子等の処置具を出し入れする鉗子口２１４等を備える。

（挿入部）
挿入部２２は、体内に挿入できるように細長い管状に構成される。挿入部２２は、先端から順に、先端部２３、湾曲部２４、および可撓部２５を備える。

先端部２３は、図６に示すように、例えば、観察窓用の保護部材（カバー）４を装着する観察部５９、一対の発光部５３、送気・送水孔５４、および処置具用チャンネル５５を備える。

保護部材４は、先端部２３の観察部５９の内部に配置されている対物レンズ５１、ＣＣＤ５２等を粘液および血液等の体液による汚染から保護するために先端部２３の観察部５９に装着される。保護部材４は、透光性を有し、観察部５９に装着した状態において、内視鏡２の外部方向へ球冠形状に突出する頭部（第１の保護部）４１と、管状に形成される胴部（第２の保護部）４２とを備えている。

詳しくは後述するが、保護部材４は、内視鏡２の観察部５９に取り外し可能に装着され、使い捨てにすることができる。これにより、使用済みの保護部材４を廃棄して新しい保護部材４を装着することができるため、保護部材４の汚染を防止し、画像を鮮明にすることができる。また、保護部材４の頭部４１を球冠形状に形成し、レンズ機能、即ち、視野角が広く広角レンズとしての作用を備えさせることが可能になり、更に、対物レンズ５１と組み合わせ、内視鏡２の拡大率を向上させることができる。

発光部５３は、後述する光源装置３３から光ファイバーによって導かれた観察用照明光を体内に照射する。これにより観察領域が明るくなり、ユーザは、体内を詳細に観察することができる。

なお、発光部５３は、上記の例に限らず、例えば、先端部２３に格納されたＬＥＤ（light emitting diode）によって体内を照射してもよい。また、発光部５３は１個であってもよいし、３個以上配置されてもよい。

観察部５９の内部には、上述したように、先端側から順に、対物レンズ５１、ＣＣＤ５２が配置されている。対物レンズ５１により得られた画像をＣＣＤ５２等の撮像素子で電気信号に変換し、ケーブル５６によって周辺装置３に送信し、後述するビデオプロセッサ３２の処理により、液晶ディスプレイ３１に画像をリアルタイムに映し出す。これにより、複数のユーザが同時に、液晶ディスプレイ３１の画像を確認しながら、診断・処置等を行うことができる。

なお、撮像素子はＣＣＤ５２に限らず、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）を用いてもよい。また、内視鏡２は撮像素子を用いないファイバースコープであってもよい。この場合、ユーザは、液晶ディスプレイ３１ではなく、内視鏡２の接眼部から画像を確認する。

また、実施形態１の例では、発光部５３と観察部５９は別個に配置され、発光部５３と対物レンズ５１が同軸とならないように構成されている。しかし、これに限らず、発光部５３を一つとし、発光部５３を対物レンズ５１、ＣＣＤ５２の奥側（先端部２３側と反対側）に配置し、発光部５３と対物レンズ５１とが互いに同軸になるように構成してもよい。

送気・送水孔５４は、上述したように、送気・送水ボタン２１２が操作されたときに、気体または液体を送出する。これによって、保護部材４および体腔内を洗浄したり、空気を送って体腔内を膨らませて処置に必要な空間を体腔内に形成したりすることができる。

処置具用チャンネル５５は、鉗子口２１４から挿入された鉗子等の処置具を、処置具用チャンネル５５の開口部から露出させて体内に挿入し、組織採取・切除等の処置を行うことができる。

再び図５を参照して説明する。湾曲部２４は、上述したように、先端操作部２１１の操作によって、上下左右に曲げることができる。これにより、内視鏡２の体内への挿入が容易となり、体内を様々な角度から観察することができる。

可撓部２５は、可撓性を有し、湾曲部２４とともに、内視鏡２の体内への挿入を容易とする。上記の例では、柔らかく曲がりやすい軟性内視鏡の例について説明したが、これに限らず、内視鏡２は、外科手術等で用いられる硬性内視鏡であってもよい。

（接続部）
接続部２６は、ユニバーサルコード２７、コネクタ部２８を備え、内視鏡２の操作部２１と後述する周辺装置３とを接続する。

（周辺装置）
周辺装置３は、例えば、液晶ディスプレイ３１、ビデオプロセッサ３２、光源装置３３、画像記録装置３４、およびプリンタ３５を備える。

上述したように、対物レンズ５１で得られた画像をＣＣＤ５２で電気信号に変換し、ビデオプロセッサ３２の処理により、液晶ディスプレイ３１の画面に映し出す。これにより、複数のユーザが同時に液晶ディスプレイ３１の画像を確認しながら、診断・処置等を行うことができる。

光源装置３３から照射された観察用照明光は、上述したように、光ファイバーによって内視鏡２の先端部２３まで導かれ、発光部５３から体内に照射される。

＜保護部材（カバー）＞
次に、本発明の実施形態１に係る保護部材４について、図１から図４に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明の実施形態１に係る保護部材４の一例を示す正面図、図２は左側面図、図３は右側面図、図４は、図２に示す切断線Ａ－Ａで切断した断面図である。なお、保護部材４の背面図、平面図、および底面図は、正面図と同一である。

保護部材４は、上述したように、観察部５９の内部に配置される対物レンズ５１、ＣＣＤ５２等を、粘液および血液等の体液による汚染から保護するために、観察部５９に装着される。

図１～４に示すように、本実施形態における保護部材４は、内視鏡２の外部方向へ球冠形状に突出する頭部（第１の保護部）４１と、管状に形成される胴部（第２の保護部）４２とを備え、全体として略キャップ形状に構成されている。保護部材４は、胴部４２と頭部４１とが互いに一体になっている。なお、頭部４１の球冠形状とは、略半球状を含む。

胴部４２は、頭部４１と一体をなす第１の端部４２１と、開口部を有する第２の端部４２２とを備える。第１の端部４２１は、胴部４２の一方の端部であって、頭部４１と一体的に構成される胴部４２の、頭部４１との接合部である。ここで「一体をなす」とは、一例では、下記（ｉ）または（ｉｉ）のような状態を意味する。

（ｉ）頭部４１と胴部４２の第１の端部４２１との間に明確な境界がなく、換言すれば頭部４１と第１の端部４２１とが互いに分離されていなくてよい。また、第１の端部４２１と頭部４１とが互いに実質的に同じ材質を有していてよい。胴部４２は、頭部４１に一体的に連続する第１の端部４２１を有していてよい。例えば、胴部４２および頭部４１の材質がガラスである場合、頭部４１は、胴部４２の元となるガラス管の一方の端面の部分を加熱成形して封止することにより、溶融ガラスが凝固して形成されてよい。或いは、例えば、胴部４２および頭部４１の材質が樹脂である場合、保護部材４は樹脂の射出成形等により一体に形成されていてよい。（ｉｉ）頭部４１と胴部４２の第１の端部４２１とが互いに固定されており、例えば、頭部４１と第１の端部４２１との間に、頭部４１と第１の端部４２１とを互いに接合して固定する接合部（例えば接着剤）を有していてよい。

胴部４２には、内部に収容空間（内部空間）４３が形成されている。保護部材４を観察部５９に装着する際に、第２の端部４２２の開口部から、対物レンズ５１を収容空間４３内に収容することも可能である。

このように、対物レンズ５１を収容することにより、対物レンズ５１を体液等による汚染から保護することができる。対物レンズ５１全体を覆うように収容空間４３に収容するため、従来の円盤形状の観察窓用保護部材と比較して、より確実に、対物レンズ５１を汚染から保護することができる。保護部材４を観察部５９に装着した状態において、（ｉ）少なくとも第２の端部４２２の位置に、外部環境から少なくとも液体が浸入することを回避可能、かつ（ｉｉ）保護部材４を観察部５９から取り外し可能なように、保護部材４および観察部５９が設計されてよい。例えば、観察部５９は取付孔５７（後述、図７を参照）を有しており、胴部４２の外表面と取付孔５７の内壁面とは、互いに直接的または間接的に接触して密着していてよく、互いに密着することによって、外部環境に対して液密または気密な接合界面を形成する。間接的に接触、とは、胴部４２の外表面と取付孔５７の内壁面との間にＯリング等のシール材が介在していてもよいことを意味する。また、胴部４２の外表面にゴム等の弾性体が配置されてもよい。

胴部４２の材質がガラスであり、胴部４２の外表面に平滑面を有していてよい。胴部４２は、外表面にテーパーを有する形状であってよい。取付孔５７は、胴部４２の形状に対応する、胴部４２が嵌合可能な形状を有する。

また、頭部４１は中実に形成され、体内を観察することができるように、ガラス等の透明部材から構成される。頭部４１が、球冠形状に突出する第１の面４１１と、第１の面４１１に対向し、内視鏡２の内部方向の側に位置する略平坦な第２の面（封止面）４１２とを備えることにより、頭部４１は、平凸レンズとして機能する。第１の面４１１は、内視鏡２の外部方向へ突出した湾曲形状を有する。内視鏡２の外部方向とは、保護部材４を観察部５９に装着した状態において、湾曲部２４および可撓部２５から内視鏡２の先端部２３へと向かう方向を意味する。内視鏡２の外部方向は、胴部４２の管軸方向において、第２の端部４２２から第１の端部４２１の向きの方向であるとも表現できる。

頭部４１は、保護部材４を観察部５９に装着した状態において、対物レンズ５１より内視鏡２の外部方向側に位置し、レンズ機能を有する頭部４１と対物レンズ５１との組合せにより、画像の拡大率が大きくなる等、より鮮明な画像を取得することができる。

また、保護部材４は、取り外し可能に観察部５９に装着される。詳細は図７に基づいて後述するが、保護部材４を観察部５９に装着している状態において、球冠形状の頭部４１は、内視鏡２の先端面から突出した状態となっている（図７参照）。

保護部材４を取り外す際には、ユーザは所定の治具により、突出している頭部４１を挟持して観察部５９から抜き出す。これにより、使用済みの保護部材４を廃棄することができる。次に内視鏡２を使用する際には、新しい保護部材４を観察部５９の外側から観察部５９へ挿入し、観察部５９に装着する。

保護部材４は、上述したように、体内を観察することができるように、ガラス等の透明部材から構成される。保護部材４は、体内に挿入される小さな部品であるため、生体適合性及び耐環境性に優れ、加工が容易なホウケイ酸ガラスから構成されることが好ましい。しかし、ホウケイ酸ガラスに限定されず、例えば、アルミノシリケートガラス、石英ガラス、リン酸系ガラス等、他のガラスであってもよい。

保護部材４は、例えば、次のようにして製造される。すなわち、ホウケイ酸ガラス管の端部をガスバーナ、レーザ等で加熱成形する。このとき、空気噴出管をホウケイ酸ガラス管の内部に挿入し、空気噴出管から空気を噴出させつつホウケイ酸ガラス管を加熱成形することにより封止を行うことで、頭部４１を形成する。そして、端部が頭部４１にて封止されたホウケイ酸ガラス管の反対側の第２の端部４２２を切断加工することにより、頭部４１および胴部４２を有する略キャップ形状の保護部材４が成形される。

なお、保護部材４は、ガラスに限らず、透明な合成樹脂等により構成されてもよい。この場合、保護部材４は、射出成型機等によって成形される。

本実施形態における保護部材４は、例えば、外径約１．４ｍｍ～２．４ｍｍ、内径約１．０ｍｍ～２．０ｍｍ、長さ約２．０ｍｍ～６．０ｍｍに構成される。例えば、外径約１．６ｍｍ、内径約１．０ｍｍ、長さ約５．０ｍｍで形成されてもよい。

また、本実施形態における保護部材４は、胴部４２の管軸方向において、第１の面４１１の頂点４１３と第２の面４１２の中心４１４との距離Ｌ１０が、好ましくは８００μｍ以上１１００μｍ以下、より好ましくは９００μｍ以上１０００μｍ以下となるように形成される。Ｌ１０が８００μｍ未満である場合、頭部４１のレンズ性能を得難くなる。また、Ｌ１０が１１００μｍより大きい場合、頭部４１を球冠形状に成形するのが困難になる。なお、「胴部４２の管軸方向における距離」とは、例えば図１に示す正面図において、胴部４２の管軸方向をＸ軸とした場合における、異なる２点のそれぞれのＸの値の差の絶対値を意味する。距離を算出する異なる２点がＸ軸に平行な直線状に位置していない場合においても同様に、上記のように、異なる２点のそれぞれのＸの値の差の絶対値を算出することによって「胴部４２の管軸方向における距離」を算出する。このことは、本明細書の以下の記載においても同様である。

Ｗ１０は、頭部４１の第１の面４１１と、胴部４２の第１の端部４２１との交点Ｐの集合から形成される仮想円Ｑの直径である。言い換えれば、頭部４１を管軸方向に垂直に切った断面における円相当径は、断面の位置が第１の端部４２１に近づくにつれて大きくなるところ、頭部４１の上記断面における円相当径の最大値がＷ１０である。

本実施形態における保護部材４は、Ｌ１０をＷ１０で除した比率Ｌ１０／Ｗ１０が、好ましくは０．４以上０．８以下、より好ましくは０．５以上０．７以下となるように形成される。Ｌ１０／Ｗ１０が０．４未満である場合、頭部４１のレンズ性能を得難くなる。また、Ｌ１０／Ｗ１０が０．８より大きい場合、頭部４１を球冠形状に成形するのが困難になる。
＜保護部材の装着＞
図７は、保護部材４を観察部５９に装着した状態の一例を示す模式図である。

図７に示すように、内視鏡２の観察部５９には、保護部材４を装着する取付孔５７が形成され、取付孔５７は、内視鏡２の先端部２３側に開口する開口部５８を備える。取付孔５７の奥側（先端部２３側と反対側）には、対物レンズ５１、ＣＣＤ５２等が配置されている。

従来の観察窓用保護部材は、円盤状に形成されているため、観察部５９に嵌め込んでも外れやすく、そのため、接着剤等で観察部５９に貼りつけて固定する必要がある。そのため、観察窓用保護部材を取り外すことが困難な構造となっている。

上述したように、実施形態１の保護部材４は、キャップ形状に形成され、取り外し可能に観察部５９に装着される。保護部材４を装着する際には、保護部材４を観察部５９の外側から取付孔５７へ挿入して嵌め込む。保護部材４の胴部４２は、取付孔５７と対物レンズ５１との間に挿入されるので、保護部材４は、観察部５９から容易に外れない状態で保持される。

保護部材４を観察部５９に装着している状態において、球冠形状の頭部４１は、内視鏡２の先端面から突出した状態となっている。このため、保護部材４を取り外す際には、ユーザは所定の治具により、突出している頭部４１を挟持して観察部５９から容易に抜き出すことができる。

これにより、使用済みの保護部材４を廃棄することができる。次に内視鏡２を使用する際には、新しい保護部材４を観察部５９の外側から観察部５９へ挿入し、観察部５９に装着する。これによって、汚染された保護部材４を、汚染されていない未使用の保護部材４に交換できる。内視鏡２は、胴部４２が内視鏡２に直接的に接触して、保護部材４を装着可能な構造を有していてよい。

また、保護部材４の胴部４２を、金属等で構成してもよい。この場合、ガラス製の頭部４１に、金属からなる胴部４２を、ガラスペースト等の接着剤で固定する。胴部４２の外周面の少なくとも一部に雄ネジを形成し、取付孔５７の内周面の少なくとも一部に雌ネジを形成してもよい。雄ネジと雌ネジとが互いに螺合することによって、保護部材４を、取り外し可能に取付孔５７に装着することができる。

また、保護部材４の胴部４２に、合成樹脂からなるＯリング用の取付溝を形成してもよい。胴部４２にＯリングを取付けることにより、取付孔５７の内部を封止して、体液等の侵入をより確実に防止することができる。内視鏡２の使用後は、Ｏリングは保護部材４に取付けられた状態で、保護部材４とともに廃棄される。内視鏡２は、胴部４２が内視鏡２に間接的に接触して、保護部材４が装着可能な構造を有していてよい。例えば、Ｏリングに対応する嵌合溝が取付孔５７の内壁面に形成されていてよい。

以上のように、内視鏡２の先端部２３は、胴部４２を保持可能であるとともに、保持された状態の胴部４２を取り外し可能となっている。

〔実施形態２〕
次に、本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。実施形態２以降の他の実施形態においても同様とする。

図８は、本発明の実施形態２に係る保護部材４Ａの一例を示す正面図である。

実施形態１に係る保護部材４の頭部は、上述したように、平凸レンズとして機能する。一方、実施形態２に係る保護部材４Ａは、両凸レンズとして機能する点で相違する。

保護部材４Ａの頭部４１は、保護部材４と同様に中実に構成され、体内を観察することができるように、ガラス等の透明部材から構成される。

図８に示すように、保護部材４Ａの第２の面４１２は、第２の端部４２２方向に凸状である。保護部材４Ａの第１の面４１１は、保護部材４と同様に内視鏡２の外部方向へ突出するが、第２の面４１２は、第２の端部４２２方向に突出することにより両凸レンズとして機能する。

頭部４１は対物レンズ５１より内視鏡２の先端側に位置し、レンズ機能を有する頭部４１と対物レンズ５１との組合せにより、拡大率を向上させることでレンズ性能を向上させることができる。

保護部材４Ａは、例えば、外径約１．４ｍｍ～２．４ｍｍ、内径約１．０ｍｍ～２．０ｍｍ、長さ約２．０ｍｍ～6．０ｍｍに構成される。例えば、外径約１．６ｍｍ、内径約１．０ｍｍ、長さ約５．０ｍｍで形成されてもよい。

また、保護部材４Ａは、胴部４２の管軸方向において、第１の面４１１の頂点４１３と第２の面４１２の頂点４１４ａとの距離Ｌ２０が、好ましくは１１００μｍ以上２０００μｍ以下、より好ましくは１０００μｍ以上１８００μｍ以下、更に好ましくは１２００μｍ以上１７００μｍ以下、特に好ましくは１３００μｍ以上１６００μｍ以下となるように形成される。Ｌ２０が１１００μｍ未満である場合、頭部４１の両凸レンズとしてのレンズ性能を得難くなる。また、Ｌ２０が２０００μｍより大きい場合、頭部４１を両凸レンズに成形するのが困難になる。

Ｗ２０は、頭部４１の第１の面４１１と、胴部４２の第１の端部４２１との交点Ｐの集合から形成される仮想円Ｑの直径である。言い換えれば、頭部４１を管軸方向に垂直に切った断面における円相当径は、断面の位置が第１の端部４２１に近づくにつれて大きくなるところ、頭部４１の上記断面における円相当径の最大値がＷ２０である。

保護部材４Ａは、Ｌ２０を、頭部４１の直径Ｗ２０で除した比率Ｌ２０／Ｗ２０が、好ましくは０．５以上１．１以下、より好ましくは０．６以上１．０以下、更に好ましくは０．７以上０．９以下となるように形成される。Ｌ２０／Ｗ２０が０．５未満である場合、頭部４１の両凸レンズとしてのレンズ性能を得難くなる。また、Ｌ２０／Ｗ２０が１．１より大きい場合、頭部４１を両凸レンズに成形するのが困難になる。

〔実施形態３〕
図９は、本発明の実施形態３に係る保護部材４Ｂの一例を示す正面図である。

実施形態１に係る保護部材４の頭部４１は、上述したように、平凸レンズとして機能する。一方、実施形態３に係る保護部材４Ｂは、メニスカスレンズとして機能する点で相違する。

保護部材４Ｂの頭部４１は、保護部材４と同様に中実に構成され、体内を観察することができるように、ガラス等の透明部材から構成される。

図９に示すように、保護部材４Ｂの第２の面４１２は、第２の端部４２２の反対方向に凸状である。保護部材４Ｂの第１の面４１１は、保護部材４と同様に、内視鏡２の外部方向へ突出するが、第２の面４１２も、第１の面４１１と同様に、内視鏡２の外部方向（第２の端部４２２の反対方向）に突出することにより、メニスカスレンズとして機能する。なお、メニスカス形状としては、凹メニスカスと凸メニスカスがある。

頭部４１は対物レンズ５１より内視鏡２の先端側に位置し、レンズ機能、即ち、視野角が広く広角レンズとしての作用を備えさせることが可能になり、更に、対物レンズ５１と組み合わせ、内視鏡２の拡大率を向上させることができる。

保護部材４Ｂは、例えば、外径約１．４ｍｍ～２．４ｍｍ、内径約１．０ｍｍ～２．０ｍｍ、長さ約２．０ｍｍ～６．０ｍｍに構成される。例えば、外径約１．６ｍｍ、内径約１．０ｍｍ、長さ約５．０ｍｍで形成されてもよい。

また、保護部材４Ｂは、胴部４２の管軸方向において、第１の面４１１の頂点４１３と第２の面４１２の頂点４１４ａとの距離Ｌ３０が、好ましくは５００μｍ以上１０００μｍ以下、より好ましくは６００μｍ以上９００μｍ以下となるように形成される。Ｌ３０が５００μｍ未満である場合、頭部４１のメニスカスレンズとしてのレンズ性能を得難くなる。また、Ｌ３０が１０００μｍより大きい場合、頭部４１をメニスカスレンズに成形するのが困難になる。

Ｗ３０は、頭部４１の第１の面４１１と、胴部４２の第１の端部４２１との交点Ｐの集合から形成される仮想円Ｑの直径である。言い換えれば、頭部４１を管軸方向に垂直に切った断面における円相当径は、断面の位置が第１の端部４２１に近づくにつれて大きくなるところ、頭部４１の上記断面における円相当径の最大値がＷ３０である。

保護部材４Ｂは、Ｌ３０を、頭部４１の直径Ｗ３０で除した比率Ｌ３０／Ｗ３０が、好ましくは０．２以上０．８以下、より好ましくは０．３以上０．７以下、更に好ましくは０．４以上０．６以下となるように形成される。Ｌ３０／Ｗ３０が０．２未満である場合、頭部４１のメニスカスレンズとしてのレンズ性能を得難くなる。また、Ｌ３０／Ｗ３０が０．７より大きい場合、頭部４１をメニスカスレンズに成形するのが困難になる。

〔評価結果〕
表１に、実施形態１～３、比較例１、２の形状と評価結果を示す。実施形態１～３、比較例１、２に使用したガラスは、いずれも同じ組成のホウケイ酸ガラスであった。実施形態１～３、比較例２は、溶融ガラスを管状に成形し、ガスバーナで管端を加熱加工することで管端の封止を行って所定のキャップ形状のサンプルを得た。一方、比較例１は、溶融ガラスを板状に成形し、切削と研磨により所定の円盤形状のサンプルを得た。

表１に示す「実施形態１」は本発明の実施形態１に係る保護部材４、表１に示す「実施形態２」は本発明の実施形態２に係る保護部材４Ａ、表１に示す「実施形態３」は本発明の実施形態３に係る保護部材４Ｂである。実施形態１のＬ１０は９００μｍ、実施形態２のＬ２０は１５００μｍ、実施形態３のＬ３０は７００μｍであった。また、実施形態１のＬ１０／Ｗ１０は０．６、実施形態２のＬ２０／Ｗ２０は０．８、実施形態３のＬ３０／Ｗ３０は０．４であった。

比較例１は、従来の平板の円盤形状に形成された観察窓用保護部材である。比較例２は、実施形態１に係る保護部材４と類似する構成であるが、頭部４１が中実ではなく、観察窓用保護部材全体にわたって、厚みがほぼ均一に形成されている観察窓用保護部材である。

内視鏡２の先端部２３に実施形態１～３、及び比較例１、２に係る保護部材４を着装することで、図７の実機を組み立てて、保護部材４のレンズ性能（視野角が広く広角レンズとしての作用）とディスポーザブル（取り外し）性を評価した。

表１の保護部材のレンズ性能の評価において、従来技術である比較例１と比較し、レンズ性能の向上が認められるものを「〇」、レンズ性能の向上が認められないものを「×」と判定した。

表１の保護部材のディスポーザブル性の評価において、頭部４１を所定の治具で挟持し、観察部５９から容易に抜き出すことができるものを「〇」、できないものを「×」と判定した。

表１に示すように、実施形態１～３は、レンズ性能、ディスポーザブル性ともに良好であった。

一方、比較例１は、レンズ性能、ディスポーザブル性ともに不良であった。比較例２は、ディスポーザブル性は良好であったものの、対物レンズ性は不良だった。

〔附記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

２ 内視鏡
４ 保護部材（カバー）
２３ 先端部
４１ 頭部（第１の保護部）
４２ 胴部（第２の保護部）
４１１ 第１の面
４１２ 第２の面
４１３ 頂点
４１４ 中心
４１４ａ 頂点
４２１ 第１の端部
４２２ 第２の端部
Ｑ 仮想円

Claims (14)

1. 内視鏡の先端部を保護する保護部材であって、
   （ｉ）前記内視鏡の外部方向へ突出した湾曲形状を有する第１の面と、前記第１の面に対向し、前記内視鏡の内部方向の側に位置する第２の面とを備え、透光性を有する第１の保護部と、
   （ｉｉ）前記第１の保護部と一体をなす第１の端部と、開口部を有する第２の端部とを備える、管状に形成された胴部である第２の保護部と、を備え、
   前記第１の保護部は、中実である保護部材。
2. 前記第１の保護部および前記第２の保護部は、ガラスである、請求項１に記載の保護部材。
3. 前記第１の保護部は、球冠形状を有している、請求項１または２に記載の保護部材。
4. 前記第１の面の頂点と、前記第２の面の中心との距離が、８００μｍ以上１１００μｍ以下である、請求項３に記載の保護部材。
5. 前記第１の面の頂点と前記第２の面の中心との距離を、前記第１の面と前記第１の端部との交点の集合から形成される仮想円の直径で除した比率が０．４以上０．８以下である、請求項３または４に記載の保護部材。
6. 前記第２の面は、前記第２の端部方向に凸状である、請求項１または２に記載の保護部材。
7. 前記第１の面の頂点と、前記第２の面の頂点との距離が、１１００μｍ以上２０００μｍ以下である、請求項６に記載の保護部材。
8. 前記第１の面の頂点と前記第２の面の頂点との距離を、前記第１の面と前記第１の端部との交点の集合から形成される仮想円の直径で除した比率が０．５以上１．１以下である、請求項６または７に記載の保護部材。
9. 前記第２の面は、前記第２の端部の反対方向に凸状である、請求項１または２に記載の保護部材。
10. 前記第１の面の頂点と、前記第２の面の頂点との距離が、５００μｍ以上１０００μｍ以下である、請求項９に記載の保護部材。
11. 前記第１の面の頂点と前記第２の面の頂点との距離を、前記第１の面と前記第１の端部との交点の集合から形成される仮想円の直径で除した比率が０．２以上０．８以下である、請求項９または１０に記載の保護部材。
12. 請求項１から１１のいずれか１項に記載の保護部材によって前記先端部が保護される、内視鏡。
13. 前記保護部材の前記第２の保護部が前記内視鏡に直接的または間接的に接触する、請求項１２に記載の内視鏡。
14. 前記保護部材の前記第２の保護部は、前記先端部に取り外し可能に装着されている、請求項１２または１３に記載の内視鏡。

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