JP3279410B2 - 内視鏡 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、挿入部内に配置された
シース内を通じて案内される操作ワイヤによって操作部
側から牽引力を挿入部先端側に設けられた湾曲部に伝達
してその湾曲部を湾曲する湾曲機構を備えた内視鏡に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、内視鏡は、その挿入部に湾曲部
を設けて、湾曲部を湾曲操作するようにしている。この
湾曲部の構造は、例えば実開昭４１−５５９３号公報等
において開示されるように、挿入部に、その軸方向に配
設した複数の節輪を互いに回動自在に連結し、これを操
作ワイヤによって、手元側操作部から押し引きすること
により、湾曲部を強制的に湾曲する構成としている。ま
た、前記操作ワイヤをガイドするため、湾曲部と操作部
の間では、操作ワイヤをシースによって覆っている。シ
ースはその押し引きする操作ワイヤの張力の反力を受け
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の構成では、操作ワイヤを押し引きする際、そ
の操作ワイヤとシースの内面との間に摩擦力が生じる。
この摩擦力は挿入部が長くなる程、大きくなる。また、
挿入部が長くなれば、挿入部の途中の屈曲による牽引抵
抗も大きくなる。

【０００４】この結果、例えば、小腸観察やパイプライ
ンの観察などの様な長尺な挿入部を有する内視鏡では、
そのガイド手段を応用することができなかった。そこ
で、挿入部が長尺の内視鏡では、その先端の向きを変え
るため、挿入部の湾曲部付近にアクチュエータを内蔵
し、このアクチュエータによって直接に湾曲節輪を動作
させようとするものがある（特開昭5-184526号公報）。

【０００５】しかし、このアクチュエータを利用する方
式のものでは、その挿入部内にアクチュエータが内蔵さ
れているために挿入部の外径が太くなり、挿入性が悪く
なる。また、挿入する際の患者の苦痛が増大するという
問題があった。

【０００６】以上の如く、湾曲用操作ワイヤをシースに
よってガイドする構造では、操作ワイヤを押し引きする
際、その操作ワイヤとシースとの間に摩擦が生じるた
め、特に挿入部が長尺な内視鏡では、摩擦力を含めた操
作ワイヤの牽引張力が大きなものになる。このため、そ
の張力に耐えるためにワイヤ径を大きなものにしなけれ
ばならず、この結果として挿入部の外径が大きくなって
しまう。

【０００７】また、アクチュエータを挿入部内に組み込
む方式でも、アクチュエータの大きさによって挿入部の
外径が大きなものとなってしまう。挿入部の外径が大き
な内視鏡は操作性が悪く、また患者に対して苦痛を与え
るものである。

【０００８】本発明は、前記課題に着目してなされたも
ので、その目的とするところは、長尺な挿入部を有する
ものであっても、挿入部の外径を太くすることなく、シ
ースによって操作ワイヤをガイドする際の操作性のよい
内視鏡を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
発明は、被検体に挿入される挿入部と、前記挿入部の内
部に内装され、所定の牽引対象を牽引する様、該挿入部
の内部を進退動作する牽引手段と、前記牽引手段に接触
して前記牽引手段の進退方向を案内する様、前記挿入部
の内部に備えられた案内手段と、前記案内手段と前記牽
引手段とが接触して摩擦を発生する部位に所定の振動を
付与する振動発生手段と、を有することを特徴とする内
視鏡である。本発明の請求項２に係る発明は、被検体に
挿入される挿入部と、前記挿入部の内部に内装され、所
定の牽引対象を牽引する様、該挿入部の内部を進退動作
する牽引手段と、前記牽引手段に接触して前記牽引手段
の進退方向を案内する様、前記挿入部の内部に備えられ
た案内手段と、前記案内手段と前記牽引手段とが接触し
て摩擦を発生する部位に所定の振動を付与する、前記案
内手段に備えられた振動発生手段と、を有することを特
徴とする内視鏡である。本発明の請求項３に係る発明
は、被検体に挿入される挿入部と、前記挿入部の内部を
進退動作する進退動作手段と、前記進退動作手段と接触
して前記進退動作手段の進退方向を案内する様、前記挿
入部の内部に備えられた案内手段と、前記案内手段と前
記進退動作手段とが接触して摩擦を発生する部位に所定
の振動を付与する振動発生手段と、を有することを特徴
とする内視鏡である。本発明の請求項４に係る発明は、
被検体に挿入される挿入部と、前記挿入部の内部を進退
動作する進退動作手段と、前記進退動作手段と接触して
前記進退動作手段の進退方向を案内する様、前記挿入部
の内部に備えられた案内手段と、 前記案内手段と前記進
退動作手段とが接触して摩擦を発生する部位に所定の振
動を付与する、前記案内手段に備えられた振動発生手段
と、を有することを特徴とする内視鏡である。

【００１０】

【実施例】本発明の第１の実施例につき、図１および図
２を参照して説明する。図１の（ａ）は、内視鏡の湾曲
機構に係る部分のみを抽出して示しており、その光学系
等は省略してある。また、図１の（ｂ）は、その内視鏡
の外観を示している。

【００１１】内視鏡１は挿入部２および手元操作部３か
らなり、手元操作部３にはライトガイドケーブル４が接
続されている。手元操作部３には処置具挿入口５が設け
られ、この処置具挿入口５は挿入部２の全長にわたって
形成した後述するチャンネルに連通している。そして、
処置具挿入口５からチャンネルにわたり処置具６が挿入
される。さらに、手元操作部３には、湾曲操作ノブ７や
各種の切換え弁８、接眼部９などが種々設けられてい
る。

【００１２】挿入部２は、手元側から順に可撓管１１、
湾曲管１２および先端部１３を連結してなる。湾曲管１
２は、図１の（ａ）で示すように、その挿入部２の軸方
向に配設した複数の節輪１４を互いに回動自在に連結し
てなり、この場合は上下に湾曲するようにしている。最
先端に位置する節輪１４には、上下対称位置でそれぞれ
連結される２本の操作ワイヤ１５ａ，１５ｂの先端が取
着される。この操作ワイヤ１５ａ，１５ｂは、後述する
シース１６ａ，１６ｂを利用して挿入部２内を通り、手
元操作部３に導かれる。

【００１３】手元操作部３には、湾曲操作ノブ７と同軸
に取着されたプーリ１７が設けられており、このプーリ
１７には前述した各操作ワイヤ１５ａ，１５ｂの他端が
互いに反対側から巻き付けられて固定されている。つま
り、湾曲操作ノブ７を回転してプーリ１７を回転する
と、そのプーリ１７に反対側から巻き付けられている各
操作ワイヤ１５ａ，１５ｂの一方は引かれ、他方は繰り
出される。

【００１４】前記操作ワイヤ１５ａ，１５ｂを導くシー
ス１６ａ，１６ｂは、超弾性合金等からなる超弾性パイ
プによって形成されている。湾曲操作した際、前記操作
ワイヤ１５ａ，１５ｂが受ける張力および反力は、その
シース１６ａ，１６ｂによって受け止められる。各シー
ス１６ａ，１６ｂの先端は可撓管１１の先端または湾曲
管１２の後端の部分に取着されている。

【００１５】ところで、超弾性パイプ製のシース１６
ａ，１６ｂの手元操作部側端面（端部）には、リング状
の複数のピエゾ圧電素子（ＰＺＴ）を積層して構成した
微動振動発生装置２０が取り付けられており、この微動
振動発生装置２０を作動させることにより、シース１６
ａ，１６ｂにその軸方向の微小振動を伝達させるように
なっている。なお、この場合のシース１６ａ，１６ｂ
は、パイプ材であるため、コイルシース等に比べて振動
の伝達効率がよく、少ない減衰で全長にわたり、振動の
伝達が可能であり、また、超弾性金属製であるために充
分な柔軟性を有している。

【００１６】一方、図２で示すように、前記処置具挿通
用のチャンネル２１は、可撓性のチューブ材２２から構
成されている。特に、湾曲管１２に対応位置する部位の
外周には圧電素子式または磁気式バイブレータ等による
複数の加振手段２３が取着して設けてあり、これにより
チャンネル２１自体およびこのチャンネル２１内に挿通
する処置具６の両方を振動させることができるようにな
っている。

【００１７】また、処置具６は、密巻きコイルシース２
４の先端に生検等を行うための開閉部２５を有してな
り、この開閉部２５はリンク２６を介して操作用ワイヤ
２７の先端に連接される。さらに、この操作用ワイヤ２
７の基端には、図１に示されるように、処置具操作部２
８に設けたノブ２９に連結される。そして、ノブ２９を
スライド操作すると、操作用ワイヤ２７が進退すること
により、開閉部２５が開閉するようになっている。

【００１８】しかして、図１の（ｂ）で示すように、内
視鏡１の手元操作部３の把持部分を手に握って湾曲操作
ノブ７を回転すると、プーリ１７が回転し、操作ワイヤ
１５ａ，１５ｂの一方が牽引され、その牽引された操作
ワイヤ１５ａ，１５ｂには張力が発生する。この張力の
反力は、超弾性金属パイプ製のシース１６ａ，１６ｂで
受けるが、この操作時において、微動振動発生装置２０
によってそのシース１６ａ，１６ｂに軸方向の微小振動
を伝達する。この結果として操作ワイヤ１５ａ，１５ｂ
とシース１６ａ，１６ｂとの間の摩擦力が減少し、操作
ワイヤ１５ａ，１５ｂの張力が、途中で減衰することな
く、節輪１４に効率よく伝えることができる。このよう
な状況の下で、湾曲管１２へ操作ワイヤ１５ａ，１５ｂ
を介しての操作力量を減衰させることなく伝え、湾曲管
１２を湾曲させることができる。

【００１９】したがって、この構成によれば、操作ワイ
ヤ１５ａ，１５ｂのワイヤ径を太くしたり、挿入部２を
太くしたりすることなしに長尺な挿入部２の内視鏡１の
湾曲管１２の軽い湾曲操作を可能にする。

【００２０】また、図２に示すように、内視鏡１の湾曲
管１２が湾曲している状態では、チャンネル２１に挿通
した処置具６の密巻きコイルシース２４と操作ワイヤ２
７も湾曲するため、開閉部２５を開閉させようとすると
き、そのコイルシース２４と操作用ワイヤ２７の間で摩
擦抵抗が発生するが、前記加振手段２３を振動させるこ
とにより、その間での摩擦抵抗が軽減され、なめらかな
開閉操作を行うことができる。

【００２１】図３は本発明の第２の実施例を示すもので
ある。この第２の実施例は、前述した第１の実施例にお
ける湾曲操作ノブ７に換え、モータ３１でプーリ１７を
駆動する。これの駆動動作は、図示しない操作ボタン等
で選択操作される。さらに、モータ３１へ駆動信号を送
るドライバ３２がモータ３１に接続されている。また、
ドライバ３２のＯＮ／ＯＦＦ信号は、コントローラ３３
にも同時に伝えられる。コントローラ３３は、微動振動
発生装置２０へ駆動信号を供給する信号発生源３４のＯ
Ｎ／ＯＦＦをコントロールできるよう接続されている。

【００２２】そこで、湾曲管１２に湾曲動作を行わせる
ため、モータ３１を駆動し、プーリ１７を回転させる。
これによって、前述したと同様、操作ワイヤ１５ａ，１
５ｂの一方が牽引され、その操作ワイヤ１５ａ，１５ｂ
には張力が与えられ、この牽引力は湾曲管１２の最先端
の節輪１４へ伝達される。モータ１０の駆動をドライバ
３２の動作で検知したコントローラ３３は、信号発生源
３４をＯＮの状態にし、微動振動発生装置２０を動作さ
せ、シース１６ａ，１６ｂへ微動振動を伝達する。

【００２３】この第２の実施例の構成によれば、前述し
た第１の実施例の作用効果に加え、微動振動発生装置２
０の動作と、湾曲のためのモータ３１の動作を自動的に
シンクロナイズすることによって、常に、湾曲動作と、
微動振動発生を同時に行うことができる。

【００２４】なお、前記微動振動発生装置２０は、圧電
素子を利用しているが、電磁式バイブレータ等を利用し
たものでもよい。図４および図５は、本発明の第３の実
施例を示すものである。この第３の実施例は、前立腺肥
大切除（ＴＵＲＰ）用マニピュレータ４０の例であり、
これは３つの関節（第１の関節４１、第２の関節４２、
第３の関節４３）と、アーム４７（第１のアーム４４、
第２のアーム４５、第３のアーム４６）を有する。アー
ム４７にはその内側に沿って組織破壊用超音波振動子４
８が配設されている。また、第３のアーム４６の先端に
は、超音波エコー用振動子４９、触覚センサ５０および
観察手段としての光学系５１が設けられている。第１の
アーム４４が固定される挿入部５２には灌濁流吸引手段
５３が設けられている。

【００２５】図４は前記アーム４７の駆動機構の構成を
示している。すなわち、マニピュレータ４０の固定部５
４には、３つのモータ５５が固定されている。いずれの
モータ５５も減速機５６を介してそれぞれプーリー５７
ａ，５７ｂ，５７ｃに結合される。プーリ５７ａ，５７
ｂ，５７ｃには操作ワイヤ５８ａ，５８ｂ，５８ｃが固
定されている。

【００２６】第１アーム駆動用の一対の操作ワイヤ５８
ａは、第１アーム４４の第１の関節４１側の端部に固定
されている。第２のアーム駆動用の１対の操作ワイヤ５
８ｂは、一端を固定部５４に固定された一対のコイルチ
ューブ５９ａの中を通り、コイルチューブ５９ａもろと
も第１の関節４１の中心を通り、第２のアーム４５の第
２の関節４２側の端部に固定されている。コイルチュー
ブ５９ａの他端は、第１のアーム４４に固定されてい
る。

【００２７】また、第３のアーム駆動用の一対の操作ワ
イヤ５８ｃは、一端を固定部５４に固定された一対のコ
イルチューブ５９ｂの中を通り、コイルチューブ５９ｂ
もろとも第１の関節４１の中心、及び第２の関節４２の
中心を通り、第３のアーム４６の第３の関節４３側の端
部に固定されている。コイルチューブ５９ｂの他端は、
第２のアーム４５に固定されている。

【００２８】第１の関節４１および第２の関節４２の中
心において、コイルチューブ５９ａ，５９ｂが接触する
部分は、図４の（ｂ）に示すように円弧状に曲がった形
状をなしており、ここには圧電素子または電磁式バイブ
レータ等の加振動手段６０が設けられている。この加振
手段６０を駆動することにより、コイルチューブ５９お
よび操作ワイヤ５８を振動させることができる。

【００２９】挿入部５２のほぼ全外周には、括約筋の位
置を検出するための複数の圧力センサからなる括約筋検
出センサ６１が設けられており、使用時に括約筋がこの
括約筋検出センサ６１に接触すると、挿入部５２の長手
方向で同じ位置にある一周の圧力センサが同時に圧力上
昇を検出するため、その括約筋検出センサ６１の分布に
より括約筋の位置が知れる。このマニピュレータ４０の
制御部にはそのソフトウェアにより同定された括約筋の
位置を越えて動作しないように動作範囲の規制を行う。

【００３０】この第３の実施例によれば、超音波エコー
用振動子４９から検出された超音波断層像、触覚センサ
５０から得られた組織との接触の状態、および光学系に
より観察される先端部における肉眼的所見により判断
し、自動的または術者による遠隔操作により前立腺肥大
切除用マニピュレータ４０を前立腺６２の境界部に沿っ
て動作させ、この際、組織破壊用超音波振動子４８によ
り、大量に組織を切除・破壊し、さらに、これを灌濁流
吸引手段５３により切除した組織を連続的に吸引するこ
とによって前立腺６２の切除を精度よく短時間に行うこ
とができる。

【００３１】また、第１の関節４１、第２の関節４２が
屈曲することにより、前記コイルチューブ５９も屈曲す
るため、この箇所においてコイルチューブ５９とワイヤ
５８の間で摩擦抵抗が生じるが、加振手段６０による振
動により、摩擦抵抗が低減され、操作ワイヤによる駆動
力の伝達がスムーズに行われる。

【００３２】さらに、マニピュレータ４０の先端部に搭
載した超音波エコー用振動子４９から得られたデータを
もとに、三次元断層像を再構築し、前立腺境界部６３を
確認しながら、切除を行うことができる。マニピュレー
タ４０の先端部に搭載した観察手段によって切除先端部
の出血等の状態を観察し、また、マニピュレータ４０の
先端部に搭載した触覚センサ５０により、切除ぎわの微
妙な感覚を拡大し、術者にフィードバックする。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、挿
入部の外径を太くすることなく、長尺な内視鏡の湾曲操
作を実現することによって、小腸など深部での観察能力
を向上させると同時に、細径の内視鏡が得られ、例えば
患者の苦痛を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の第１の実施例に係る内視鏡の
湾曲機構に係る部分のみを抽出して概略的に示す斜視
図、（ｂ）は同じく本発明の第１の実施例に係る内視鏡
を示す斜視図。

【図２】本発明の第１の実施例に係る内視鏡の湾曲管付
近の断面図。

【図３】本発明の第２の実施例に係る内視鏡の湾曲機構
に係る部分のみを抽出して概略的に示す斜視図。

【図４】本発明の第３の実施例を示す前立腺肥大切除用
マニピュレータの概略的な構成を示す斜視図。

【図５】前記前立腺肥大切除用マニピュレータの使用状
態を示す斜視図。

【符号の説明】

１…内視鏡、２…挿入部、３…手元操作部、７…湾曲操
作ノブ、１２…湾曲管、１５ａ，１５ｂ…操作ワイヤ、
１７…プーリ、１６ａ，１６ｂ…シース、２０…微動振
動発生装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 1/00 - 1/32 G02B 23/24

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体に挿入される挿入部と、 前記挿入部の内部に内装され、所定の牽引対象を牽引す
   る様、該挿入部の内部を進退動作する牽引手段と、 前記牽引手段に接触して前記牽引手段の進退方向を案内
   する様、前記挿入部の内部に備えられた案内手段と、前記案内手段と前記牽引手段とが接触して摩擦を発生す
   る部位に所定の振動を付与する振動発生手段と、 を有することを特徴とする内視鏡。
2. 【請求項２】 被検体に挿入される挿入部と、 前記挿入部の内部に内装され、所定の牽引対象を牽引す
   る様、該挿入部の内部を進退動作する牽引手段と、 前記牽引手段に接触して前記牽引手段の進退方向を案内
   する様、前記挿入部の内部に備えられた案内手段と、前記案内手段と前記牽引手段とが接触して摩擦を発生す
   る部位に所定の振動を付与する、前記案内手段に備えら
   れた振動発生手段と、 を有することを特徴とする内視鏡。
3. 【請求項３】 被検体に挿入される挿入部と、 前記挿入部の内部を進退動作する進退動作手段と、 前記進退動作手段と接触して前記進退動作手段の進退方
   向を案内する様、前記挿入部の内部に備えられた案内手
   段と、前記案内手段と前記進退動作手段とが接触して摩擦を発
   生する部位に所定の振動を付与する振動発生手段と、 を有することを特徴とする内視鏡。
4. 【請求項４】 被検体に挿入される挿入部と、 前記挿入部の内部を進退動作する進退動作手段と、 前記進退動作手段と接触して前記進退動作手段の進退方
   向を案内する様、前記挿入部の内部に備えられた案内手
   段と、前記案内手段と前記進退動作手段とが接触して摩擦を発
   生する部位に所定の振 動を付与する、前記案内手段に備
   えられた振動発生手段と、 を有することを特徴とする内視鏡。