JP3092277B2 - 電子内視鏡の先端部 - Google Patents
電子内視鏡の先端部Info
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Description
体腔等の内部に挿入される挿入部の先端硬質部の構成に
関するものである。
される挿入部に術者等が手で把持して操作を行うための
本体操作部を連設し、またこの本体操作部には、可撓性
を有するコードからなり、先端に光源コネクタを備えた
光源接続部を連設することにより構成される。挿入部
は、その機能上、本体操作部への連設部側から大半の部
分を形成し、挿入経路に沿って自由に曲がる軟性部と、
この軟性部の先端に連結したアングル部と、このアング
ル部の先端に連結した先端硬質部とからなり、照明窓や
観察窓等は先端硬質部に設けられ、アングル部はこの先
端硬質部の方向を制御するため、所望の方向に湾曲可能
な構造となっている。
像手段を用い、この撮像手段により被写体像を電気信号
に変換して、信号ケーブルを介してプロセッサまで導い
て、このプロセッサにおいて所定の信号処理を行い、モ
ニタ装置に映像として表示する構成としたものである。
ここで、撮像手段は、結像用の光学系と、この光学系の
結像位置に配設したCCD等の固体撮像素子とから構成
され、この固体撮像素子は基板に搭載され、またこの基
板にはケーブルが接続される。このケーブルは挿入部か
ら本体操作部を経て光源接続部内に挿通させ、この光源
接続部の途中位置で分岐させて、その先端部が映像信号
の処理回路等を備えたプロセッサに接続される電気コネ
クタとなっている。ここで、プロセッサは、光源装置と
一体的に設けられるか、または光源装置とは別個の機器
として構成される。
部を構成する最先端のアングルリングと直接または連結
リングを介して連結されるようになっており、この先端
硬質部には、撮像手段を構成する結像用光学系と固体撮
像素子とからなる撮像手段アセンブリが配設される他、
被写体に向けて照明光を伝送するための光ファイババン
ドルからなるライトガイドが挿通され、このライトガイ
ドの照明光出射端は照明窓に装着されている照明用レン
ズと対面する位置に固定されている。また、治療や細胞
採取その他の作業を行うために、鉗子その他の処置具が
挿通される処置具挿通チャンネルの先端部分を構成する
処置具導出パイプが装着されており、この処置具導出パ
イプの先端は外部に開口すると共に、その基端側には軟
性チューブが接続されている。これら以外にも、送気送
水路等が設けられている。
置具導出パイプ,送気送水路のように、ほぼ均一な外径
を有する部材は、先端硬質部の軸線方向に透孔を穿設し
て、これら各透孔内に挿通することにより装着される。
ただし、撮像手段アセンブリは光学系と固体撮像素子と
から構成されるが、固体撮像素子は所定の回路パターン
を有する基板上に搭載されている。従って、通常、基板
は鏡胴内に設けられる対物レンズより大型のものとな
る。特に、基板には回路を構成する電子部品が搭載され
るが、この基板に搭載される電子部品の種類及び数が多
ければ多い程映像信号の画質の向上を図ることができる
ものであることから、基板はある程度大型化するのはや
むを得ない。そこで、基板を、その板面が挿入部の軸線
方向に延在させるように配設し、光軸がこの基板の延在
方向と同じ方向に向いている対物レンズからの光路を9
0°曲折させて、固体撮像素子上に被写体像を結像させ
るようにしたものもある。この場合には、対物レンズと
基板上に設置された固体撮像素子との間に反射面を45
°傾けたプリズムを配設し、このプリズムに反射させ
て、固体撮像素子上に結像させる構成としている。この
種の撮像手段アセンブリを用いると、さらに大型化する
ことから、電子内視鏡にあっては、この固体撮像素子に
接続されるケーブルが挿通される挿入部の他の部位と比
較して、先端硬質部は充填率が著しく高くなるために、
各部材を合理的に配置しなければ、内視鏡として必須の
要件である挿入部の細径化が達成できないことになる。
ける先端硬質部とアングル部とは、それぞれ別部材から
構成されて連結状態に組み込まれるが、内部に装着され
ている各部材の修理,交換等の便宜のために、各部材の
先端部分が固定されている先端硬質部をアングル部から
容易に分離できる構造となっていることが好ましい。以
上の点から、先端硬質部と、アングル部における最先端
のリングまたはアングル部と先端硬質部とを連結するた
めに用いられる連結リングとの間をビス止めするのが、
簡単に連結することができ、かつ連結状態においては安
定させることができ、しかも分離も容易である等の利点
があることから有利である。従って、光学式の内視鏡の
場合には、実際に両者の連結をビスを用いて行う構造と
なっているものが多い。
端硬質部に撮像手段アセンブリを設けなければならない
関係から、アングル部等他の部位と比較して余分なスペ
ースを必要とする。このために、挿入部全体の細径化を
図るという観点からビス止めすべき部位を確保できず、
先端硬質部とアングル部との間の連結は接着乃至半田付
け等といった固着手段を用いて行うのが一般的であり、
内部部材の修理,交換等の作業を行うために、先端硬質
部をアングル部から分離する際には、この固着部を剥離
しなければならないことから、この分離作業が極めて面
倒であると共に、分離時に先端硬質部側の部材,アング
ル部を構成する部材や、内部に挿通されている部材等を
損傷させる等といった問題点がある。
内の収納部に設置されるが、この撮像手段アセンブリ
は、従来は、アングル部への接続側の端面側から挿入し
て、所定の位置に配置させるようにしているが、この撮
像手段アセンブリの配設位置の後背部には、その基板に
接続したケーブルが存在するだけである。従って、この
撮像手段アセンブリが先端硬質部内に組み込まれたとき
には、その後背部であるアングル部への接続側の部位に
余分のスペースができ、このスペースに何等かの部材を
配設すること自体は可能である。ただし、このスペース
に配置される部材としては、撮像手段アセンブリを所定
の位置に設置した後に装着できる部材でなければならな
い。即ち、撮像手段アセンブリの後背部は、この撮像手
段アセンブリを装着したり、また取り出したりするため
に利用されることから、このスペースに固定的なものを
設けることは不可能となる。ビスを装着するためには、
先端硬質部の壁部に所定の厚みを持たせる必要がある
が、このビスの装着を可能ならしめるために撮像手段ア
センブリの配設位置の後背部を厚肉に形成すると、この
撮像手段アセンブリの挿脱が不可能となってしまう。
あって、撮像手段アセンブリの後背部に生じるスペース
を、先端硬質部とアングル部との間でビス止めするため
のビス装着部等として有効に活用することができるよう
にした電子内視鏡の先端部を提供することをその目的と
するものである。
ために、本発明は、内視鏡の挿入部の先端に設けられる
観察手段として、対物レンズを含む光学系と固体撮像素
子とを含む撮像手段アセンブリを設け、この撮像手段ア
センブリを先端硬質部に固定的に装着し、この先端硬質
部をアングル部に着脱可能に連結する構成とした電子内
視鏡の先端部であって、前記先端硬質部を前部構造体
と、この前部構造体に着脱可能に固定される後部構造体
とから構成し、前記撮像手段アセンブリは前記前部構造
体に固定的に装着され、前記後部構造体には、前記光学
系の一部と前記固体撮像素子及びその基板を収納させた
開口を形成し、かつこの後部構造体には、前記撮像手段
アセンブリの背後側に前記対物レンズの装着位置より内
側の位置にまで突出する突出部を形成し、この突出部に
前記アングル部の先端部と着脱可能に連結するためのビ
スを止着するねじ孔を設ける構成としたことをその特徴
とするものである。
スペースができるのは、撮像手段アセンブリが他の部材
のように均一な外径を有する部材ではないためであり、
しかもこの撮像手段アセンブリを先端硬質部におけるア
ングル部への連設部側から装着する構成とすると、実際
上、このスペースを活用するのが不可能となる。ただ
し、先端硬質部における先端面側から撮像手段アセンブ
リを装着できれば、ケーブルが引き出されるに過ぎない
撮像手段アセンブリの配設部の後背部におけるスペース
が活用できる。ただし、先端硬質部における先端面側に
撮像手段アセンブリを挿入できる程度の大きな開口を設
けると、先端硬質部内のシールを行うことが不可能とな
ってしまう。以上の点から、本発明においては、先端硬
質部をアングル部への連設側の後部構造体と、先端部側
の前部構造体との2部材に分けて、前部構造体を後部構
造体に分離可能に連結するようにした。そして、後部構
造体には撮像手段アセンブリを構成する固体撮像素子を
搭載した基板の設置部を設け、かつその前部構造体への
接続面側に撮像手段アセンブリを装着できる開口部を形
成している。この結果、撮像手段アセンブリの装着位置
よりアングル部側の部位は少なくともケーブルを引き出
すことが出来るスペースを残しておけば良く、従ってこ
の部位における余分なスペースを利用して先端硬質部と
アングル部とを着脱可能に連結するためのビスの装着部
等とすることが出来る。
に説明する。まず、図1に電子内視鏡の挿入部1におけ
る先端部分におけるアングル部10と先端硬質部20と
の間の連結構造を示す。アングル部10は、その構造体
としてのアングルリング11を枢支ピン12で順次連結
することにより多節構造となっている。このアングルリ
ング11のうちの最先端のアングルリング11aは先端
硬質部20に連結されており、このアングルリング11
aにアングル操作ワイヤ13の端部が固定されている。
従って、このアングル操作ワイヤ13を押し引き操作す
れば、アングル部10を所望の方向に湾曲させることが
できることになる。ただし、この機構については、従来
から周知であるので、その具体的な構成の図示及び説明
は省略する。
は硬質部材からなる連結リング21が介装されており、
この連結リング21を介してアングル部10と先端硬質
部20とが連結されるようになっている。ただし、連結
リング21は必ずしも設ける必要はなく、例えば最先端
のアングルリング11aを所要の長さとして、このアン
グルリング11aに直接先端硬質部20を直接連結する
ようにしてもよい。先端硬質部20は、その構造体とし
て、連結リング21に連結した後部構造体22と、この
後部構造体22に連結した前部構造体23との2部材で
形成される。連結リング21はアングル部10を構成す
る最先端のアングルリング11aと連結リング21とは
かなりの長さの嵌合長をもって連結されて、はんだ付
け,ろう付け,レーザ溶接等の手段で一体的に固着され
ている。また、連結リング21は後部構造体22と着脱
可能に連結され、さらには後部構造体22は前部構造体
23と着脱可能に連結される構造となっている。これら
連結リング21と後部構造体22との間及び後部構造体
22と前部構造体23との連結機構については、後に詳
細に説明する。
まず観察対象部に向けて照明光を伝送する光ファイババ
ンドルからなるライトガイド2,このライトガイド2に
よる照明下で被写体像を撮影するための撮像手段アセン
ブリ3,処置具挿通チャンネル4等から構成される。撮
像手段アセンブリ3は、対物レンズを鏡胴に装着したレ
ンズアセンブリ3aと、このレンズアセンブリ3aに固
着して設けたプリズム3b、CCD等の固体撮像素子3
c及びこの固体撮像素子3cが搭載される基板3dとか
ら構成され、プリズム3bは固体撮像素子3cに被着さ
せて設けたカバーガラス3e上に固着して設けられてい
る。従って、本実施例においては、レンズアセンブリ3
aとプリズム3bとで光学系が構成される。また、この
基板3dにはケーブル4が接続されており、基板3dと
固体撮像素子3cとの間にはワイヤリング5が施されて
いる。さらに、処置具挿通チャンネル6は、アングル部
10側より基端側の部分は軟性チューブ6aで形成さ
れ、軟性チューブ6aの先端部には硬質パイプからなる
処置具導出パイプ6bが連結されている。これら以外に
も送気管や送水管等も挿入部1に挿通されている。
する前部構造体23には、図2に示したように、照明窓
30a(図面においては照明窓30aは2箇所設けられ
ているが、1箇所でもよい),観察窓31a及び処置具
導出口32aが穿設され、また観察窓31aに向けて洗
浄液噴射ノズル33が設けられている。照明窓30aに
は照明光を拡散させるための照明用レンズ(図示せず)
が装着されて、この照明用レンズの後背部にはライトガ
イド2の出射端が接続されている。また、撮像手段アセ
ンブリ3のレンズアセンブリ3aは観察窓31aに、処
置具挿通チャンネル6は処置具導出口32aにそれぞれ
臨んでいる。また、送気管及び送水管は前部構造体23
内の位置で合流して送気送水パイプ7(図6参照)とな
り、この送気送水パイプ7は挿通路33aを介して洗浄
液噴射ノズル33に接続されている。一方、後部構造体
22内においては、図3及び図4に示したように、ライ
トガイド2が挿通されるライトガイド挿通孔30b,撮
像手段アセンブリ3が収納されるアセンブリ収納部31
b,処置具挿通チャンネル6の処置具導出パイプ6bが
挿通されるチャンネル挿通路32b、さらには送気送水
パイプ7が挿通される流体通路33bが穿設されてい
る。
はほぼ均一な外径を有するものであって、それらが挿通
されるライトガイド挿通孔30b,チャンネル挿通路3
2b,送気送水パイプ7は照明窓30a,処置具導出口
32aと位置及び形状が略同一となっている。一方、撮
像手段アセンブリ3は、レンズアセンブリ3a,プリズ
ム3b及び固体撮像素子3cを、それぞれ光軸が一致す
るように正確に位置決めして一体化した状態に組み立て
られて、その基板3dが後部構造体22のアセンブリ収
納部31bにおける基板設置部34に接着等の手段によ
り固定されており、またレンズアセンブリ3aは観察窓
31aに嵌め込まれて、その周囲に設けたOリング等の
シール部材25によって、この観察窓31aを気密状態
に保つようにしている。このために、図3から明らかな
ように、前部構造体23の観察窓31aはレンズアセン
ブリ3aを挿通させるのに必要な直径の透孔が穿設さ
れ、また後部構造体22のアセンブリ収納部31bは撮
像手段アセンブリ3全体を収納する断面形状となり、こ
の断面形状は前部構造体23への接合部分への開口部ま
で維持されている。また、図4に示したように、背後側
の部分、即ち連結リング21への連結側の部分は前部構
造体23への接合側より広い断面積を有し、ライトガイ
ド挿通孔30bと共用化されている。
耐薬品性に優れ、さらに滑りの良い部材からなるカバー
部材を示し、このカバー部材8の先端部は糸巻き9及び
この糸巻き9の部位に供給した接着剤により前部構造体
23に固定されている。
及び前部構造体23はそれぞれ以上のような構造となっ
ており、後部構造体22は連結リング21に着脱可能に
連結され、また前部構造体23はこの後部構造体22に
着脱可能に連結されるようになっている。そして、これ
らの連結部の連結及び分離を容易に行うことができ、し
かも連結状態では極めて安定した状態に保持されるよう
になされている。そこで、以下にこれらの連結機構につ
いて説明する。
22と前部構造体23との間を連結するために、後部構
造体22の先端部分に段差部22aを形成し、前部構造
体23をこの段差部22a内に挿嵌させるようになし、
その立ち上がり壁に突き当てるようにして連結される。
そして、この連結状態に保持するために、両者はビス止
めされるようになっている。このビス止めは、後部構造
体22側から前部構造体23に向けて軸線方向にビス4
0を螺挿することによって行われる(図6参照)。この
ビス40による固定を行うために、後部構造体22側に
はビス挿通孔40a,40aが、また前部構造体23側
にはねじ孔40b,40bが設けられている。これら2
箇所のビス螺挿部によって、前部構造体23は後部構造
体22に強固に連結される。
造体23に着脱可能に連結されて先端硬質部20がアセ
ンブルされるが、この先端硬質部20をアングル部10
と連結するために、アングル部10における最先端のア
ングルリング11aに固着して設けた連結リング21に
後部構造体22が挿嵌されて、連結リング21の周胴部
に穿設したビス挿通孔41a,41aから板厚方向にビ
ス41を螺挿することによりこの後部構造体22と連結
リング21との間が連結状態に固定されるようになって
いる。従って、ビス41は半径方向に螺挿されるもので
あって、このビス41を取り付けるためには、後部構造
体22にはその半径方向における肉厚をある程度確保し
なければならない。ここで、図4から明らかなように、
後部構造体22には、ライトガイド挿通孔30b,アセ
ンブリ収納部31b,チャンネル挿通路32b,流体通
路33b等が形成される関係から余分なスペースは極め
て少なく、ライトガイド挿通孔30bとチャンネル挿通
路32bとの間の位置に1箇所ビス41を螺挿するねじ
孔41bを設けることは可能ではあるが、ビス止めを1
箇所だけでは、両者を連結状態で固定するのには不十分
であり、少なくとも2箇所ビス止めする必要がある。
プリズム3bは光路を90°曲折させるためのものであ
り、45°の傾斜を持った反射面が形成され、かつこの
プリズム3bの後背側には何等の部材も接続されていな
い関係から、アセンブリ収納部31bにおけるこのプリ
ズム3bの後背位置にはスペースがある。そこで、本発
明においては、このスペースを利用してもう1箇所のビ
ス止めを行うようにしている。即ち、後部構造体22に
おけるこの部位の内壁を内向きに突出させることにより
突出部22bを形成し、この突出部22bにビス孔41
bを穿設する。そして、この突出部22bは観察窓31
aに装着した撮像手段アセンブリ3を構成するレンズア
センブリ3aより内側にまで延在されている。これによ
って、2箇所のビス螺挿部を形成することが可能とな
る。ただし、撮像手段アセンブリ3を後部構造体22の
アングル部10への接続側から挿脱するようにしたので
は、この突出部22bが邪魔になり、撮像手段アセンブ
リ3を装着できなくなる。然るに、先端硬質部20を後
部構造体22と前部構造体23との2部材で構成し、後
部構造体22に設けられる撮像手段アセンブリ3収納用
のアセンブリ収納部31bの前部構造体23への当接側
の面の開口をこの撮像手段アセンブリ3が挿脱できる大
きさとしている。この結果、突出部22bを設けること
が可能となり、この突出部22bにもう1箇所のねじ孔
41bを設けることができるようになる。従って、後部
構造体22は連結リング21に2箇所でビス止めされる
構造となり、その間の固定が極めて強固に、安定した状
態となる。
部は、例えば処置具挿通チャンネル6や、ライトガイド
2,操作ワイヤ13等が損傷したり、撮像手段アセンブ
リ3のケーブル4,ワイヤリング5が断線する等の事態
が発生すると、修理乃至交換が必要となる。この場合に
おいては、先端硬質部20をアングル部10から分離す
る必要がある。
カバー部材8をアングル部10側に片寄せることによっ
て、連結リング21を露出させる。そして、この連結リ
ング21と後部構造体22との間に設けられている2箇
所のビス41,41を取り外す。これによって、図5に
示したように、先端硬質部20をアングル部10から分
離でき、最先端のアングルリング11aに固定されてい
る操作ワイヤ13の修理,交換等が可能となる。また、
図6に示したように、処置具挿通チャンネル6を構成す
る軟性チューブ6aや、ライトガイド2等を先端硬質部
20から取り外すことによって、これら処置具挿通チャ
ンネル6,ライトガイド2等の修理,交換等を行うこと
ができる。さらに、撮像手段アセンブリ3の修理等を行
うために、この撮像手段アセンブリ3を先端硬質部20
から取り出す必要がある場合には、後部構造体22と前
部構造体23との間を連結するビス40を脱着させる。
これによって、前部構造体23を後部構造体22から分
離でき、この後部構造体22内に設けられている撮像手
段アセンブリ3は、その基板3dを基板装着部34から
剥離して、前部構造体23との接合面側から引き出すこ
とによって、先端硬質部20から取り外すことができ
て、その修理,交換が可能となる。
等の作業が終了すると、撮像手段アセンブリ3を後部構
造体22に組み込んだ後に、前部構造体23を後部構造
体22に挿嵌させて、ビス40,40により両者を連結
状態に固定し、処置具挿通チャンネル6,ライトガイド
2等を後部構造体22におけるそれぞれの装着部に挿通
させて、さらに後部構造体22を連結リング21に挿嵌
させた後に、ビス41,41によって後部構造体22と
連結リング21との間を固定し、カバー部材8を前部構
造体23を覆う位置にまで変位させて、再び糸巻き9を
施して接着剤により固定すれば、作業が完了する。
グ21と先端硬質部20との間を分離したり、また先端
硬質部20における後部構造体22と前部構造体23と
の間を分離するのに、ビス40,41を脱着するだけの
簡単な作業で行うことができ、かつこの作業中にこれら
連結リング21及び先端硬質部20を構成する後部構造
体22と前部構造体23を損傷させるおそれはない。
アセンブリとしてプリズムを有する構成としたものを示
したが、レンズ組立体に固体撮像素子を取り付けるタイ
プの撮像手段アセンブリを用いることもできる。また、
後部構造体22と前部構造体23との間の連結機構は必
ずしもビスを用いる必要はなく、両者を接着手段によっ
て固定することも可能である。ただし、後部構造体22
と前部構造体23とを連結,固着すると、撮像手段アセ
ンブリ3を取り出すことができなくなるが、例えばケー
ブル4の断線等簡単な修理は後部構造体22のアングル
部10への接続側に形成されている開口の部分から行う
ことができ、また撮像手段アセンブリ3以外の修理,交
換は支障なく行える。さらに、図8に示したように、処
置具挿通パイプ6bを固定するために、セットビス50
が設けられるが、このセットビス50を後部構造体22
と前部構造体23との間を連結状態に固定するための機
構として利用できることから、この両構造体22,23
間に螺挿されるビス40は1箇所だけであってもよい。
さらにまた、プリズム3bの後背部のスペースを利用し
てビス41のねじ孔41aを設けるようにしたが、例え
ばアングル操作用の操作ワイヤ7の固定部としたり、ま
たこれら以外の部材の設置スペース等として用いること
も可能である。
質部に固定して設けた撮像手段アセンブリの装着部の後
背部に生じるスペースを、先端硬質部をアングル部に着
脱可能に連結するためのビス装着部として有効に活用す
ることができ、電子内視鏡の挿入部のうち、最も充填率
の高い先端硬質部に、その寸法形状を大きくすることな
く、先端硬質部とアングル部との連結をビス止めにより
強固に固定できる等の効果を奏する。
面図である。
体の図1におけるX−X線に沿う切断部の端面図であ
る。
体の図1におけるY−Y線に沿う切断部の端面図であ
る。
す説明図である。
の先端硬質部に装着されている各種の部材を取り外した
状態を示す説明図である。
を分離した状態を示す説明図である。
の例を示す内部に装着されている部材を省略した後部構
造体の断面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 内視鏡の挿入部の先端に設けられる観
察手段として、対物レンズを含む光学系と固体撮像素子
とを含む撮像手段アセンブリを設け、この撮像手段アセ
ンブリを先端硬質部に固定的に装着し、この先端硬質部
をアングル部に着脱可能に連結する構成とした電子内視
鏡の先端部において、 前記先端硬質部を前部構造体と、この前部構造体に着脱
可能に固定される後部構造体とから構成し、 前記撮像手段アセンブリは前記前部構造体に固定的に装
着され、 前記後部構造体には、前記光学系の一部と前記固体撮像
素子及びその基板を収納させた開口を形成し、 かつこの後部構造体には、前記撮像手段アセンブリの背
後側に前記対物レンズの装着位置より内側の位置にまで
突出する突出部を形成し、この突出部に前記アングル部
の先端部と着脱可能に連結するためのビスを止着するね
じ孔を設ける 構成としたことを特徴とする電子内視鏡の
先端部。 - 【請求項2】 前記光学系を構成する対物レンズと前
記固体撮像素子との間には、対物光学系の光路を90°
曲げるためのプリズムを配設し、前記後部構造体に設け
た突出部は、このプリズムの後背部の位置に設ける構成
としたことを特徴とする請求項1記載の電子内視鏡の先
端部。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP03341805A JP3092277B2 (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | 電子内視鏡の先端部 |
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JP03341805A JP3092277B2 (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | 電子内視鏡の先端部 |
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JPH05154097A JPH05154097A (ja) | 1993-06-22 |
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Family Applications (1)
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JP03341805A Expired - Fee Related JP3092277B2 (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | 電子内視鏡の先端部 |
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JP (1) | JP3092277B2 (ja) |
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JPH05154097A (ja) | 1993-06-22 |
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