JP3368601B2 - 管路内挿入装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は例えば内視鏡の挿入部等
のように管路内に挿入される管路内挿入装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】一般に、内視鏡の挿入部には先端部側に
湾曲変形可能な湾曲部が配設されている。そして、手元
側の操作部に装着された湾曲操作用の操作レバー等の操
作にともない例えば操作ワイヤを介してこの湾曲部が遠
隔的に湾曲操作されるようになっている。 【０００３】また、例えば特公昭６１−３７９２９号公
報、或いは特開昭６３−４９１２４号公報には内視鏡の
挿入部の先端部に複数の圧力センサを配設した構成のも
のが開示されている。この場合、内視鏡の挿入部を例え
ば大腸等の生体管路内に挿入させた際に、挿入部の先端
部が管路の内壁面等に接触した状態を圧力センサによっ
て検出し、この圧力センサからの検出信号にもとづいて
管路の内壁面等との接触を避ける方向に湾曲部を湾曲操
作するようになっている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】上記従来構成のものに
あっては複数の圧力センサが内視鏡の挿入部の先端部の
みに配設されているので、挿入部の先端部が管路の内壁
面等に接触した状態を検出することができるが、挿入部
の先端部以外の部分と管路の内壁面等との接触状態を検
出することができない問題がある。そのため、例えば、
大腸や小腸等の屈曲した比較的複雑な形状の管路内に内
視鏡の挿入部を挿入する場合に次のような問題がある。 【０００５】すなわち、図２５（Ａ）に示すように内視
鏡の挿入部ａを患者の体腔内、例えば肛門から大腸ｔ内
に挿入する場合には内視鏡の挿入部ａは大腸ｔ内の管路
形状に合わせて湾曲部ｂが湾曲されながら押し込み操作
される。ここで、挿入部ａの先端部ｃが図２５（Ａ）に
示すように大腸ｔの屈曲部ｕに達すると挿入部ａの湾曲
部ｂを湾曲させながら挿入部ａを押し込み操作しても図
２５（Ｂ）に示すように湾曲部ｂが屈曲部ｕの腸壁を押
圧して伸ばすだけで、内視鏡の挿入部ａが腸壁に対して
前進できなくなる、いわゆるステッキ現象が発生する。 【０００６】このようにステッキ現象が発生した場合に
は内視鏡の挿入部ａの先端部ｃに作用する圧力の方が湾
曲部ｂと屈曲部ｕの腸壁との間に作用する圧迫力に比べ
て小さいので、圧力センサからの検出信号にもとづいて
内視鏡の湾曲部ｂを適正に湾曲操作することが難しくな
るおそれがある。そのため、大腸ｔに不必要な圧迫を与
え、内視鏡の挿入部ａの挿入作業の作業性が低下するお
それがある。 【０００７】本発明は上記事情に着目してなされたもの
で、その目的は、内視鏡の挿入部等の挿入具の挿入作業
の作業性を向上させることができる管路内挿入装置を提
供することにある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は挿入対象管路内に挿入される挿入部と、こ
の挿入部の先端側に設けられる第1の湾曲部と、この第1
の湾曲部の基端側に設けられる第２の湾曲部と、前記第
１の湾曲部の外周面に設けられ、前記挿入対象管路の内
壁面との圧迫状態を検出するための第１の触覚センサ
と、前記第２の湾曲部の外周面に設けられ、前記挿入対
象管路の内壁面との圧迫状態を検出するための第２の触
覚センサと、前記第１及び第２の触覚センサからの検出
信号を比較する比較回路と、この比較回路の出力に基づ
いて、前記挿入対象管路の内壁面からの圧迫を回避する
方向に前記第１及び第２の湾曲部を自動駆動させる駆動
部とを具備することを特徴とする管路内挿入装置であ
る。 【０００９】 【作用】挿入対象管路内への挿入作業時には第１及び第
２の湾曲部の第１及び第２の触覚センサからの検出信号
を比較する比較回路の出力に基づいて、挿入対象管路の
内壁面からの圧迫を回避する方向に第１及び第２の湾曲
部を自動駆動させるようにしたものである。 【００１０】 【実施例】以下、本発明の第１の実施例を図１（Ａ）乃
至図５（Ｄ）を参照して説明する。図１（Ａ）は電子内
視鏡１の挿入部２の先端部分を示すものである。この挿
入部２の基端部側には手元側の図示しない操作部に連結
された長尺の可撓管部３が配設されている。さらに、こ
の挿入部２の先端部側には先端構成部４、第１湾曲部５
および第２湾曲部６が先端側から順次配設されている。 【００１１】また、先端構成部４の先端面には対物光学
系の対物レンズ７、照明光学系の一対の照明レンズ８、
送気送水ノズル９、処置具挿通用のチャンネル孔１０等
がそれぞれ設けられている。 【００１２】さらに、第１湾曲部５および第２湾曲部６
は略同一構成のもので、ここでは第１湾曲部５の構成の
みを代表して説明する。すなわち、図２（Ａ）に示すよ
うに第１湾曲部５には挿入部２の軸心方向に沿って複数
の湾曲駒１１…が並設されている。この場合、前後に隣
接する各湾曲駒１１は１８０°の位置に配置された一対
のピン１２を介して回動自在に連結されている。そし
て、図２（Ｂ）に示すように各湾曲駒１１の内部側に配
設された４本の第１のアングルワイヤ１３の操作によっ
て第１湾曲部５全体が４方向に湾曲変形可能になってい
る。 【００１３】また、各湾曲駒１１の外周面側には網状管
１４が配設されており、この網状管１４の外周面は弾性
材料によって形成された外被チューブ１５によって被覆
されている。 【００１４】各湾曲駒１１の内部にはＣＣＤ用ケーブル
１６、ライトガイドファイバ１７、処置具挿通用のチャ
ンネル１８、図示しない送気送水チューブ等がそれぞれ
配設されている。この場合、ＣＣＤ用ケーブル１６は対
物光学系の対物レンズ７の後方に対向配置された図示し
ないＣＣＤ（固体撮像素子）、ライトガイドファイバ１
７は照明レンズ８、チャンネル１８はチャンネル孔１
０、送気送水チューブは送気送水ノズル９にそれぞれ接
続されている。 【００１５】なお、第２湾曲部６の各湾曲駒１１の内部
には図２（Ｃ）に示すように第１湾曲部５を４方向に湾
曲操作する４本の第１のアングルワイヤ１３とともに、
第２湾曲部６を同様に４方向に湾曲操作する４本の第２
のアングルワイヤ１９が配設されている。 【００１６】さらに、第１のアングルワイヤ１３および
第２のアングルワイヤ１９は可撓管部３の可撓管２０内
を通して図４に示すように操作部側に配設された第１湾
曲部５および第２湾曲部６のそれぞれの湾曲操作機構の
アングルノブ２１，２２に連結されている。この場合、
図２（Ｄ）に示すように可撓管部３の可撓管２０内には
第１のアングルワイヤ１３および第２のアングルワイヤ
１９をそれぞれ被覆するコイルシース２３，２４が配設
されており、これらのコイルシース２３，２４内に第１
のアングルワイヤ１３および第２のアングルワイヤ１９
がそれぞれ挿通されている。 【００１７】また、先端構成部４の外周面には図１
（Ａ）に示すように内視鏡１と生体との接触の有無、お
よびその接触圧力を検出するための４つの触覚センサａ
₁ 〜ａ₄が固着されている。これらの触覚センサａ₁ 〜
ａ₄ は第１湾曲部５の湾曲方向に対応させて配置されて
いる。 【００１８】さらに、各触覚センサａ₁ 〜ａ₄ は図１
（Ｃ）に示すように感圧導電ゴムシート２５の両面に電
極２６，２７をそれぞれ配設し、感圧導電ゴムシート２
５の外力Ｆによる変形をその抵抗値変化として検出する
構成になっている。 【００１９】また、第１湾曲部５および第２湾曲部６の
外周面にはそれぞれ先端構成部４の４つの触覚センサａ
₁ 〜ａ₄ と略同様の構成の４つの触覚センサｂ₁ 〜
ｂ₄ 、ｃ₁ 〜ｃ₄ が第１湾曲部５および第２湾曲部６の
湾曲方向に対応させてそれぞれ配置されている。この場
合、第１湾曲部５および第２湾曲部６の触覚センサｂ₁
〜ｂ₄ 、ｃ₁ 〜ｃ₄ は図１（Ｂ）に示すように外被チュ
ーブ１５と網状管１４との間に介設されている。 【００２０】さらに、各触覚センサａ₁ 〜ａ₄ 、ｂ₁ 〜
ｂ₄ 、ｃ₁ 〜ｃ₄ は図３（Ａ）に示すように触覚検出回
路２８に接続されている。この触覚検出回路２８にはＴ
Ｖモニタ２９および異常圧迫を知らせるスピーカ３０が
それぞれ接続されている。 【００２１】ＴＶモニタ２９の画面には図３（Ｂ）に示
すように挿入部２の先端部分を示す３次元画像３１と、
この挿入部２の先端部分に作用する挿入対象管路の内壁
面からの圧迫状況を告知する圧迫状況告知部（圧迫状況
告知手段）３２との合成画面が表示されている。この場
合、圧迫状況告知部３２には各触覚センサａ₁ 〜ａ₄、
ｂ₁ 〜ｂ₄ 、ｃ₁ 〜ｃ₄ によって検出される接触圧力を
示すマーク３３ａ₁ 〜３３ａ₄ 、３３ｂ₁ 〜３３ｂ₄ 、
３３ｃ₁ 〜３３ｃ₄ がそれぞれ表示されている。これら
のマーク３３ａ₁ 〜３３ａ₄ 、３３ｂ₁ 〜３３ｂ₄ 、３
３ｃ₁ 〜３３ｃ₄ は例えば接触圧力の非検出時には無
色、或いは白色の状態で表示され、接触圧力の検出時に
は適宜の表示色に変色するように設定されている。 【００２２】そして、電子内視鏡１の挿入部２の先端部
分を患者の体腔内、例えば肛門から大腸ｔ（挿入対象管
路）内に挿入する挿入作業時には挿入部２の先端部分が
大腸ｔの腸壁との接触によって圧迫された際に、挿入部
２の挿入方向に沿う複数か所の各触覚センサａ₁ 〜
ａ₄ 、ｂ₁ 〜ｂ₄ 、ｃ₁ 〜ｃ₄ のいずれかによってその
圧迫部分を検出した場合にはＴＶモニタ２９上のマーク
３３ａ₁ 〜３３ａ₄ 、３３ｂ₁ 〜３３ｂ₄ 、３３ｃ₁ 〜
３３ｃ₄ のうちその圧迫部分と対応する部分のみが表示
色に変色されることにより、挿入部２への大腸ｔの腸壁
からの圧迫状況をそれぞれ告知させるようになってい
る。 【００２３】次に、上記構成の作用について説明する。
まず、図５（Ａ）に示すように内視鏡の挿入部２を患者
の体腔内、例えば肛門から大腸ｔ内に挿入する場合には
内視鏡の挿入部２は大腸ｔ内の管路形状に合わせて湾曲
されながら押し込み操作される。 【００２４】ここで、挿入部２の先端構成部４が図５
（Ａ）に示すように大腸ｔの屈曲部ｕに達すると挿入部
２の第１湾曲部５を湾曲させながら挿入部２を押し込み
操作しても図５（Ｂ）に示すように第１湾曲部５が屈曲
部ｕの腸壁を押圧して伸ばすだけで、内視鏡の挿入部２
が腸壁に対して前進できなくなる、いわゆるステッキ現
象が発生する。 【００２５】このとき、第１湾曲部５が大腸ｔの腸壁と
の接触によって圧迫された状態はこの第１湾曲部５上の
触覚センサｂ₁ 〜ｂ₄ のうちのいずれかによって検出さ
れる。そして、第１湾曲部５の各触覚センサｂ₁ 〜ｂ₄
と対応するＴＶモニタ２９上のマーク３３ｂ₁ 〜３３ｂ
₄ のうちその圧迫部分と対応する部分のみが表示色に変
色される。例えば、触覚センサｂ₁ によってその圧迫部
分を検出した場合には図３（Ｂ）に示すようにＴＶモニ
タ２９上のマーク３３ｂ₁ のみが表示色に変色される。 【００２６】そのため、術者がＴＶモニタ２９上の圧迫
状況告知部３２の画面を目視することにより、第１湾曲
部５への大腸ｔの腸壁からの圧迫状況を簡単に告知させ
ることができる。 【００２７】そして、ＴＶモニタ２９上の圧迫状況告知
部３２の画面を目視して第１湾曲部５が大腸ｔの腸壁と
の接触によって圧迫されている状態が確認された場合に
は図５（Ｂ）に示すように第２湾曲部６が腸壁からの圧
迫を回避する方向に湾曲操作される。 【００２８】続いて、第１湾曲部５は図５（Ｃ）に示す
ように真っ直ぐに伸ばされ状態に変形操作されるととも
に、第２湾曲部６が押し込みながら湾曲操作される。こ
のとき、第２湾曲部６が屈曲部ｕの腸壁を押圧して伸ば
すだけで、内視鏡の挿入部２が腸壁に対して前進できな
くなるステッキ現象が発生すると、第２湾曲部６が大腸
ｔの腸壁との接触によって圧迫された状態はこの第２湾
曲部６上の触覚センサＣ₁ 〜Ｃ₄ のうちのいずれかによ
って検出される。そして、第２湾曲部６の各触覚センサ
Ｃ₁ 〜Ｃ₄ と対応するＴＶモニタ２９上のマーク３３ｃ
₁ 〜３３ｃ₄ のうちその圧迫部分と対応する部分のみが
表示色に変色される。 【００２９】そのため、この場合も術者がＴＶモニタ２
９上の圧迫状況告知部３２の画面を目視することによ
り、第２湾曲部６への大腸ｔの腸壁からの圧迫状況を簡
単に告知させることができる。 【００３０】そして、ＴＶモニタ２９上の圧迫状況告知
部３２の画面を目視して第２湾曲部６が大腸ｔの腸壁と
の接触によって圧迫されている状態が確認された場合に
は図５（Ｄ）に示すように第２湾曲部６が腸壁からの圧
迫を回避する方向、すなわち湾曲を解除する方向に変形
操作される。 【００３１】このように挿入部２の先端部分が第２湾曲
部６まで大腸ｔの屈曲部ｕを通過すると、以後は挿入部
２を押し込み操作するだけで残りの可撓管部３の部分を
大腸ｔの屈曲部ｕを通過させることができる。 【００３２】そこで、上記構成のものにあっては電子内
視鏡１の挿入部２の挿入時にはＴＶモニタ２９上の圧迫
状況告知部３２にこの挿入部２の先端部と大腸ｔの腸壁
との接触圧を挿入部２の先端部分を示す３次元画像３１
と対応させ、この３次元画像３１の周囲に表示すること
ができる。 【００３３】そのため、術者に内視鏡１からの画像情報
に加え、新しい圧力情報を与えることができるので、挿
入部２の挿入作業時に内視鏡の第１湾曲部５および第２
湾曲部６を適正に湾曲操作することができ、例えば大腸
ｔ内に挿入部２を挿入する作業中にステッキ現象が発生
した場合であっても大腸ｔに不必要な圧迫を与えること
を防止して挿入部２の挿入作業の作業性を向上させるこ
とができる。 【００３４】また、図６は本発明の第２の実施例を示す
ものである。これは、第１の実施例の第１湾曲部５およ
び第２湾曲部６の湾曲操作機構を電動化し、第１湾曲部
５および第２湾曲部６の外周面に装着された触覚センサ
ｂ₁ 〜ｂ₄ 、ｃ₁ 〜ｃ₄ からの検出信号にもとづいて挿
入対象管路の内壁面からの圧迫を回避する方向に第１湾
曲部５および第２湾曲部６を自動的に駆動する構成にし
たものである。 【００３５】図６中で、４１ａ，４１ｂは第１湾曲部５
を例えば上下の各湾曲方向および左右の各湾曲方向へ湾
曲操作する各一対の第１のアングルワイヤ１３の駆動モ
ータ、４２ａ，４２ｂは第２湾曲部６を例えば上下の各
湾曲方向および左右の各湾曲方向へ湾曲操作する各一対
の第２のアングルワイヤ１９の駆動モータである。 【００３６】また、４３は駆動モータ４１ａ，４１ｂの
駆動回路、４４は駆動モータ４２ａ，４２ｂの駆動回路
である。この場合、モータ駆動回路４３、４４はモータ
駆動制御部４５に接続されている。 【００３７】さらに、モータ駆動制御部４５には操作回
路４６、比較回路４７が接続され、この比較回路４７に
触覚検出回路４８、４９がそれぞれ接続されている。こ
こで、一方の触覚検出回路４８には触覚センサｂ₁ 〜ｂ
₄ 、他方の触覚検出回路４９には触覚センサｃ₁ 〜ｃ₄
がそれぞれ接続されている。 【００３８】なお、第１湾曲部５の操作回路４６には第
１湾曲部５を駆動モータ４１ａ，４１ｂにより湾曲操作
する電動操作機能と、術者が手動で湾曲操作させる手動
操作機能とを選択的に切換える切換え機構が設けられて
おり、術者が手動で湾曲操作させることもできるように
なっている。 【００３９】そこで、上記構成のものにあっては第１湾
曲部５および第２湾曲部６の外周面に装着された触覚セ
ンサｂ₁ 〜ｂ₄ 、ｃ₁ 〜ｃ₄ からの検出信号にもとづい
て挿入対象管路の内壁面からの圧迫を回避する方向に第
１湾曲部５および第２湾曲部６を自動的に駆動すること
ができるので、挿入部２の挿入作業の作業性を一層向上
させることができる。 【００４０】さらに、第１湾曲部５の操作回路４６を手
動操作機能に切換えた場合には第１の実施例と同様に電
子内視鏡１の挿入部２の挿入時にこの挿入部２の先端部
と大腸ｔの腸壁との接触圧をＴＶモニタ２９上の挿入部
２の先端部分を示す３次元画像３１の周囲に表示するこ
とができるので、挿入部２の挿入作業時に内視鏡の第１
湾曲部５および第２湾曲部６を適正に湾曲操作すること
ができ、挿入部２の挿入作業の作業性を向上させること
ができる。 【００４１】また、図７乃至図９（Ｂ）は本発明の第３
の実施例を示すものである。これは、電子内視鏡１の挿
入部２の先端部側にその軸心方向に沿って３個以上の複
数の湾曲部５１〜５４…を設け、各湾曲部５１〜５４…
にそれぞれ例えばＳＭＡ（形状記憶合金）等のアクチュ
エータａ，ｂ，ｃ，ｄ，…，ｎを配設し、多関節化した
ものである。 【００４２】ここで、アクチュエータａ，ｂ，ｃ，ｄ，
…，ｎは駆動回路５５に接続されている。この駆動回路
５５には操作回路５６、制御部５７がそれぞれ接続され
ている。さらに、各湾曲部５１〜５４…にはそれぞれ複
数の触覚センサａ₁ 〜ａ_n 、ｂ₁ 〜ｂ_n 、ｃ₁ 〜ｃ_n …
が周方向に沿って並設されている。 【００４３】これらの触覚センサａ₁ 〜ａ_n 、ｂ₁ 〜ｂ
_n 、ｃ₁ 〜ｃ_n …は触覚検出回路５８に接続されてい
る。この触覚検出回路５８は比較回路５９を介して制御
部５７に接続されている。 【００４４】そして、この場合も触覚センサａ₁ 〜
ａ_n 、ｂ₁ 〜ｂ_n 、ｃ₁ 〜ｃ_n …からの検出信号にもと
づいて図８（Ａ），（Ｂ）および図９（Ａ），（Ｂ）に
示すように挿入対象管路の内壁面からの圧迫を回避する
方向に各湾曲部５１〜５４…のアクチュエータａ，ｂ，
ｃ，ｄ，…，ｎが駆動されるようになっている。 【００４５】そこで、上記構成のものにあっては各湾曲
部５１〜５４…の外周面に装着された触覚センサａ₁ 〜
ａ_n 、ｂ₁ 〜ｂ_n 、ｃ₁ 〜ｃ_n …からの検出信号にもと
づいて挿入対象管路の内壁面からの圧迫を回避する方向
に各湾曲部５１〜５４…を自動的に駆動することができ
るので、第２の実施例の同様に挿入部２の挿入作業の作
業性を一層向上させることができる。 【００４６】また、図１０は本発明の第４の実施例を示
すものである。これは、第１の実施例の挿入部２の各触
覚センサａ₁ 〜ａ₄ 、ｂ₁ 〜ｂ₄ 、ｃ₁ 〜ｃ₄ のセンサ
本体６１の構成を変更したものである。 【００４７】すなわち、この実施例のセンサ本体６１は
半導体製造プロセスによりマイクロダイヤフラム６５を
構成し、挿入部２に作用する外力によるマイクロダイヤ
フラム６５の変形を静電容量変化として検出するように
したものである。 【００４８】この場合、各触覚センサａ₁ 〜ａ₄ 、ｂ₁
〜ｂ₄ 、ｃ₁ 〜ｃ₄ のセンサ本体６１には一対の積層板
６２，６３が設けられている。一方の積層板６３には他
方の積層板６２との接合面側に凹陥部６４が形成されて
いる。そして、この凹陥部６４の内底部によってマイク
ロダイヤフラム６５が形成されている。さらに、この凹
陥部６４の内底面には第１の電極６６、また両積層板６
２，６３間には第２の電極６７がそれぞれ配設されてい
る。 【００４９】また、第１の実施例の挿入部２の各触覚セ
ンサａ₁ 〜ａ₄ 、ｂ₁ 〜ｂ₄ 、ｃ₁〜ｃ₄ は図１１に示
す本発明の第５の実施例のセンサ本体７１の構成にして
もよい。この場合、各触覚センサａ₁ 〜ａ₄ 、ｂ₁ 〜ｂ
₄ 、ｃ₁ 〜ｃ₄ の本体７１には一対の平板７２，７３間
に例えばシリコンゴム等の透明樹脂材料によって形成さ
れた光伝送通路７４が介設されている。そして、図１１
中に矢印で示す外力Ｆによる光伝送通路７４の変形を光
伝送通路７４の透過光量の変化、または反射光量の変化
として検出する構成になっている。 【００５０】また、図１２（Ａ）〜（Ｃ）はファイバス
コープ形の内視鏡８１の挿入部８２の先端部分を示すも
のである。図１２（Ａ），（Ｂ）に示すようにの先端部
分外周面には内視鏡８１と生体との接触状態の有無、そ
の圧力を検出するための触覚センサ８３が内視鏡８１に
対して動かぬように固定されている。このセンサ８３は
例えば感圧性ゴム・半導体圧力センサ・圧電素子等で構
成されており、その内部はセンサセルが多数集まったも
のである。 【００５１】また、図１２（Ｃ）に示すように挿入部８
２の先端部に配設された観察光学系８４は光ファイバ８
５を通じて像の入力される手元側操作部に装着された接
眼部８６に連結されている。この接眼部８６には図１２
（Ｄ）に示すように観察光学系８４から光ファイバ８５
を通じて送られる観察像を表示する像表示部８７の外周
部位に丸枠状の接触圧表示部（接触圧力告知部）８８が
配設されている。 【００５２】この接触圧表示部８８には触覚センサ８３
が接続されている。そして、この接触圧表示部８８には
触覚センサ８３からの検出信号に応じて例えば図１４
（Ａ）に示すように接触圧の値が低圧側から高圧側に向
かうにしたがって青色から赤色に変色して接触圧の状態
を表示する色表示部８９ａが設けられている。なお、接
触圧表示部８８にはこの色表示部８９ａに代えて図１４
（Ｂ）に示すように圧力表示線を表示する圧力表示線表
示部８９ｂを設けてもよい。 【００５３】次に、上記構成の作用について説明する。
例えば、図１３に示すように大腸ｔ内に内視鏡８１の挿
入部８２を挿入する場合には屈曲部ｕを通過するために
内視鏡８１のアングル操作、挿入部８２の押し引き操
作、ねじり操作等の操作を行なう。この時、大腸ｔの壁
面に内視鏡８１の挿入部８２が当り、患者に苦痛を与え
てしまうおそれがあるが、この時の挿入部８２の先端部
と大腸ｔの壁面との接触の有無、その圧力を触覚センサ
８３で検出する。 【００５４】この触覚センサ８３からの検出信号は接眼
部８６に入力され、この接眼部８６の接触圧表示部８８
の色表示部８９ａに接触圧の状態が表示される。この場
合、触覚センサ８３からの検出信号の情報は挿入部８２
の先端部の位置関係と対応づけられており、例えば挿入
部８２の先端部の右側が大腸ｔの壁面に接触した場合に
は接触圧表示部８９ａにおける像表示部８７の右側の部
分が接触している状態およびその強さが表示される。 【００５５】そこで、上記構成のものにあっては接眼部
８６の像表示部８７の外周部位に丸枠状の接触圧表示部
８８を配設したので、この接触圧表示部８８に大腸ｔ内
に挿入部８２の先端部を挿入する際の内視鏡挿入部８２
の先端部と大腸ｔの内壁面との接触圧を表示することが
できる。そのため、接眼部８６で像表示部８７の周囲に
観察対象像と対応させて内視鏡挿入部８２の先端部と大
腸ｔの内壁面との接触圧を表示することで、術者に内視
鏡８１からの画像情報に加え、新しい圧力情報を与える
ことができるので、内視鏡挿入部８２の挿入時の状態を
確実に把握させることができ、内視鏡８１の操作性を向
上させ、患者の苦痛を軽減することができる。 【００５６】なお、本実施例では大腸ｔへの挿入例を示
したが、他の管腔臓器、例えば胃・十二指腸においても
適用される。また、あらかじめ圧力の危険値を設定して
おき、それを越えたらアラームが鳴るように設定するこ
とにより、術者により確実に危険検知を行なわせる構成
にしてもよい。 【００５７】また、電子内視鏡の場合には図１５に示す
ように挿入部８２の先端部に配設された固体撮像素子を
有する撮像部９１からの画像信号がプロセッサ９２を介
してモニタ９３に入力されるようになっている。この場
合、モニタ９３には図１６に示すように撮像部９１から
の画像信号にもとづいて観察像を表示する像表示部９４
と、この像表示部９４の外周部位に配置された矩形枠状
の接触圧表示部９５とが設けられている。 【００５８】この接触圧表示部９５には触覚センサ８３
が接続されている。そして、この接触圧表示部９５には
触覚センサ８３からの検出信号に応じて接触圧の状態を
表示する例えば図１４（Ａ）に示す色表示部８９ａ、或
いは図１４（Ｂ）に示す圧力表示線表示部８９ｂが設け
られている。 【００５９】また、図１７は電子内視鏡１０１の挿入部
１０２のチャンネル１０３内にガイドワイヤ１０４を挿
入した状態を示すものである。この場合、ガイドワイヤ
１０４の先端部外周面には図１２（Ａ），（Ｂ）と同様
の触覚センサ１０７が設けられている。 【００６０】さらに、挿入部１０２の先端面には図１８
に示すように内視鏡チャンネル１０３から出たガイドワ
イヤ１０４の位置を検出するためのセンサ１０５が設け
られ、チャンネル１０３の開口部の内周面にはガイドワ
イヤ１０４と内視鏡１０１の視野方向との位置関係を検
出するためのセンサ１０６が設けられている。 【００６１】ここで、センサ１０５は例えば超音波セン
サ・磁気センサ等、センサ１０６は磁気センサ、光セン
サ等でそれぞれ構成される。そして、センサ１０５によ
って内視鏡１０１の視野内のガイドワイヤ１０４の有
無、またその位置、センサ１０６によって内視鏡１０１
の視野方向とガイドワイヤ１０４の位置関係が検出され
る。 【００６２】また、内視鏡１０１の挿入部１０２の先端
部分には図１９に示す固体撮像素子を備えた撮像部１０
８が装着されている。この撮像部１０８、センサ１０
５、１０６およびガイドワイヤ１０４の触覚センサ１０
７はいずれも信号線を介してプロセッサ１０９に接続さ
れている。このプロセッサ１０９にはモニタ１１０が接
続されている。そして、プロセッサ１０９で処理された
信号はモニタ１１０に出力され、このモニタ１１０に図
２０に示すように撮像部１０８からの観察像が表示され
るようになっている。 【００６３】次に、上記構成の作用について説明する。
まず、内視鏡１０１の使用時には撮像部１０８からの信
号はプロセッサ１０９に入力され、画像を構築するため
の処置が行なわれる。このプロセッサ１０９には他にチ
ャンネル１０３に挿通されているガイドワイヤ１０４の
先端部に設けられている触覚センサ１０７からの信号、
ガイドワイヤ１０４と内視鏡１０１との位置関係を検出
するためのセンサ１０５、１０６からの信号が入力され
る。そして、センサ１０５では内視鏡１０１の視野内の
ガイドワイヤ１０４の有無、またその位置、センサ１０
６では内視鏡１０１の視野方向とガイドワイヤ１０４の
位置関係が検出される。 【００６４】なお、センサ１０５として超音波センサを
使用する場合にはガイドワイヤ１０４の先端に超音波反
射部材、また磁気センサを使用する場合にはガイドワイ
ヤ１０４の先端に磁性体を配設することでそれぞれガイ
ドワイヤ１０４の先端を検出することができる。 【００６５】また、センサ１０６として磁気センサを用
いた場合には例えばガイドワイヤ１０４の上下左右４方
向に磁性体を配設することで、内視鏡１０１の視野方向
とガイドワイヤ１０４との位置関係がわかる。さらに、
センサ１０６として光センサを用いた場合にはガイドワ
イヤ１０４の上下左右方向にそれぞれ発光素子を配設
し、センサ１０６を受光素子とすることで同様の効果が
得られる。 【００６６】そして、センサ１０５、１０６により、ガ
イドワイヤ１０４が内視鏡１０１の視野内にあることが
検出された場合にはプロセッサ１０９では撮像部１０８
で撮像した像に触覚センサ１０７によって検出した接触
圧の情報を、センサ１０５、１０６によって検出した像
上のガイドワイヤ１０４の部位に重ね合わせた状態でモ
ニタ１１０によって表示する。 【００６７】なお、モニタ１１０上に表示される接触圧
の情報は例えば図１４（Ａ）に示す色表示部８９ａ、或
いは図１４（Ｂ）に示す圧力表示線表示部８９ｂによっ
て表示してもよい。 【００６８】そこで、上記構成のものにあってはモニタ
１１０上に表示される内視鏡像内にチャンネル１０３を
挿通したガイドワイヤ１０４が組織に与える圧力を重ね
て表示できるため、ガイドワイヤ１０４の挿入操作を確
実に行なえる。 【００６９】なお、図１７のように電子内視鏡１０１の
挿入部１０２のチャンネル１０３内にガイドワイヤ１０
４を挿通する場合に代えて、図２１に示すように電子内
視鏡１１１のチャンネル内に子スコープ１１２を挿入し
た場合でも同様に適用できることは勿論である。 【００７０】また、図２２はラジアル型超音波内視鏡、
または超音波プローブ１２１の挿入部１２２の先端部に
バルーン１２３を装着し、このバルーン１２３の外周面
にラジアル状に触覚センサ１２４を配置したものであ
る。 【００７１】そこで、上記構成のものにあっては超音波
内視鏡、または超音波プローブ１２１を用いて断層像を
得るとき、抽出像表面のかたさを触覚センサ１２４によ
って検出し、断層像の周囲に抽出像表面のかたさを表示
することができる。 【００７２】また、上記内視鏡、プローブを用いて３次
元像を構築する場合にも断層像に対応させ、触覚センサ
１２４で検出したかたさの情報を３次元像に重ねて表示
することができる。そのため、病変部の内部構造の情報
に加え、表層部のかたさも同時に得られるので、診断の
確度向上が図れる。 【００７３】また、図２３は多段湾曲式の内視鏡１３１
の挿入部１３２を大腸ｔ等の管腔内に挿入した状態を示
すものである。この多段湾曲式の内視鏡１３１の挿入部
１３２には複数のセグメントからなる触覚センサ１３４
が設けられている。 【００７４】さらに、内視鏡挿入部には多段の湾曲を行
なうため、複数の関節部１３３ａ〜１３３ｄ…が並設さ
れている。各関節部１３３ａ〜１３３ｄ…には図２４に
示す電磁モータ、超音波モータ等のアクチュエータ１３
５が設けられている。このアクチュエータ１３５には駆
動制御用回路が内蔵されており、前記回路には、各アク
チュエータ１３５に対応した触覚センサ１３４からの情
報と外部の中央制御装置１３７からの信号が入力され
る。 【００７５】また、アクチュエータ１３５の移動量を検
出するためのセンサ１３６がアクチュエータ１３５に接
して設けられており、ここで検出された信号は外部の中
央制御装置１３７に送られる。 【００７６】そして、触覚センサ１３４からの組織との
接触圧の信号は各関節部１３３ａ〜１３３ｄ…に設けら
れたアクチュエータ駆動制御回路と、外部の中央制御装
置１３７に送られる。基本的にはセンサ１３４の検出し
た接触圧に応じて、検出部位に対応しているアクチュエ
ータ１３５を駆動制御するが、同時に中央制御装置１３
７にはセンサ１３６により検出されたアクチュエータ１
３５の移動量が入力され、内視鏡１３１全体の動きを把
握している。 【００７７】なお、挿入部１３２でのセンサ−アクチュ
エータ駆動制御が内視鏡１３１の挿入に適しない動きを
した場合には中央制御装置１３７より制御信号をアクチ
ュエータ駆動制御回路に伝送する。 【００７８】そこで、上記構成のものにあっては外部の
中央制御装置１３７で内視鏡１３１全体の状態を把握し
ながら挿入部１３２に配されたセンサ−アクチュエータ
間での駆動制御を行なうことで安全に自律分散型の制御
を行なえる。なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形
実施できることは勿論である。 【００７９】 【発明の効果】本発明によれば挿入対象管路内への挿入
作業時に第１及び第２の湾曲部の第１及び第２の触覚セ
ンサからの検出信号を比較する比較回路の出力に基づい
て、挿入対象管路の内壁面からの圧迫を回避する方向に
第１及び第２の湾曲部を自動駆動させるようにしたの
で、内視鏡の挿入具の挿入作業の作業性を向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】 本発明の第１の実施例を示すもので、（Ａ）
は内視鏡の挿入部の先端部分を示す要部の斜視図、
（Ｂ）は触覚センサの装着状態を示す要部の縦断面図、
（Ｃ）は触覚センサの斜視図。 【図２】 （Ａ）は２段式湾曲部を一部断面にして示す
要部の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＬ₁ −Ｌ₁ 線断面図、
（Ｃ）は（Ａ）のＬ₂ −Ｌ₂ 線断面図、（Ｄ）は（Ａ）
のＬ₃ −Ｌ₃ 線断面図。 【図３】 圧迫状況告知部を示すもので、（Ａ）は接触
センサの接続回路を示す概略構成図、（Ｂ）はモニタ画
面上の内視鏡先端部分の圧迫状態表示状態を示す斜視
図。 【図４】 アングルノブとアングルワイヤとの連結部を
示す平面図。 【図５】 内視鏡の挿入動作状態を示すもので、（Ａ）
は第１湾曲部が大腸の屈曲部の腸管を押圧して圧迫を受
けている状態を示す斜視図、（Ｂ）は第２湾曲部を腸管
からの圧迫を回避する方向に湾曲させた状態を示す斜視
図、（Ｃ）は第１湾曲部を直線形状に変形し、第２湾曲
部を押し込みながら湾曲させた状態を示す斜視図、
（Ｄ）は第２湾曲部を直線形状に変形して腸管からの圧
迫を回避させた状態を示す斜視図。 【図６】 本発明の第２の実施例の要部の概略構成図。 【図７】 本発明の第３の実施例の要部の概略構成図。 【図８】 内視鏡の挿入動作状態を示すもので、（Ａ）
は第１湾曲部が大腸の屈曲部の腸管を押圧して圧迫を受
けている状態を示す斜視図、（Ｂ）は第２湾曲部を腸管
からの圧迫を回避する方向に湾曲させた状態を示す斜視
図。 【図９】 （Ａ）は第１湾曲部を直線形状に変形し、第
２湾曲部を押し込みながら湾曲させた状態を示す斜視
図、（Ｂ）は第２湾曲部を直線形状に変形して腸管から
の圧迫を回避させた状態を示す斜視図。 【図１０】 本発明の第４の実施例を示す要部の縦断面
図。 【図１１】 本発明の第５の実施例を示す要部の縦断面
図。 【図１２】 （Ａ）は内視鏡の挿入部の先端部分を示す
斜視図、（Ｂ）は先端構成部の先端面の平面図、（Ｃ）
はファイバスコープ形の内視鏡の概略構成図、（Ｄ）は
内視鏡の接眼部を示す平面図。 【図１３】 大腸内に内視鏡を挿入した状態を示す側面
図。 【図１４】 （Ａ）は接眼部の接触圧力告知部の表示を
示す平面図、（Ｂ）は接触圧力告知部の変形例を示す平
面図。 【図１５】 電子内視鏡の概略構成図。 【図１６】 電子内視鏡のモニタを示す正面図。 【図１７】 電子内視鏡のチャンネル内にガイドワイヤ
を挿入した状態を示す斜視図。 【図１８】 内視鏡の挿入部先端部分の縦断面図。 【図１９】 内視鏡の電気部品の結線状態を示す概略構
成図。 【図２０】 電子内視鏡のモニタを示す正面図。 【図２１】 電子内視鏡のチャンネル内に子スコープを
挿入した状態を示す斜視図。 【図２２】 バルーン上への触覚センサの装着状態を示
す斜視図。 【図２３】 多段湾曲式の内視鏡を管腔内に挿入した状
態を示す斜視図。 【図２４】 アクチュエータの駆動回路を示す概略構成
図。 【図２５】 従来例の内視鏡の挿入動作状態を示すもの
で、（Ａ）は内視鏡の挿入部を大腸内に挿入した状態を
示す斜視図、（Ｂ）は湾曲部が大腸の屈曲部の腸管を押
圧して圧迫を受けている状態を示す斜視図。 【符号の説明】 ２…挿入部、５…第１湾曲部、６…第２湾曲部、３２…
圧迫状況告知部（圧迫状況告知手段）、ａ₁ 〜ａ₄ 、ｂ
₁ 〜ｂ₄ 、ｃ₁ 〜ｃ₄ …触覚センサ、ｔ…大腸（挿入対
象管路）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上 邦彰 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 日比野 浩樹 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 高山 修一 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 植田 康弘 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 吉野 謙二 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−109536（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−262372（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−272727（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−95026（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−7287（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−37035（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−49124（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−20503（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭61−37929（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 1/00 - 1/32

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 挿入対象管路内に挿入される挿入部と、
   この挿入部の先端側に設けられる第1の湾曲部と、この
   第1の湾曲部の基端側に設けられる第２の湾曲部と、前
   記第１の湾曲部の外周面に設けられ、前記挿入対象管路
   の内壁面との圧迫状態を検出するための第１の触覚セン
   サと、前記第２の湾曲部の外周面に設けられ、前記挿入
   対象管路の内壁面との圧迫状態を検出するための第２の
   触覚センサと、前記第１及び第２の触覚センサからの検
   出信号を比較する比較回路と、この比較回路の出力に基
   づいて、前記挿入対象管路の内壁面からの圧迫を回避す
   る方向に前記第１及び第２の湾曲部を自動駆動させる駆
   動部とを具備することを特徴とする管路内挿入装置。