JP3657302B2 - 内視鏡保持装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、患者の体腔内に挿入された内視鏡を術者に代わって保持する内視鏡保持装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
腹腔鏡等の内視鏡を使用した手術では、一度に複数の処置具や内視鏡を使用する場合が多い。こうした内視鏡下手術では、前記複数の医療器具が繁雑な配置状態に置かれ、なおかつ、内視鏡や処置具を手で直接に保持して作業が行なわれるため、その作業性が非常に悪いものであった。
【0003】
例えば、腹腔鏡で腹腔内の患部を観察している間は、操作者が手でその腹腔鏡を保持し続け、腹腔鏡で見る方向を変えたい場合には、同じく手でその腹腔鏡の向きを変えるようにしているが、手術時には、処置をする操作者とは別に腹腔鏡等を保持するためのスタッフが常にベッドサイドにいなければならない。すなわち、狭い手術室において多くの人数を必要とし、これが医療機器の操作性を悪化させることとなる場合があった。
【0004】
そこで、近年、患者の体腔内に挿入された内視鏡を術者に代わって保持する内視鏡保持装置が開発され、この内視鏡保持装置によって手術時における操作性の向上と手術スタッフの人数の削減を図っている。
【0005】
ところが、こうした内視鏡保持装置においても、1つの問題がある。すなわち、内視鏡保持装置に内視鏡を固定して使用する場合には、実際に内視鏡にライトガイドやTVカメラ等を設けなければならず、内視鏡に接続されるケーブル(信号ケーブルやライトガイドケーブル等)は多数に及ぶ。したがって、ケーブルのセッティング作業が繁雑になるとともに、内視鏡から延びるこれらのケーブルが内視鏡の操作性を悪化させることとなる。
【0006】
そのため、特開平6ー63003号公報では、こうした多数のケーブルを内視鏡保持装置の保持アームに内装することにより、内視鏡のセッティング作業を容易にして、前述した問題を解決しようとしている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
確かに、特開平6ー63003号公報のように、多数のケーブルを内視鏡保持装置の保持アームに内装すれば、内視鏡のセッティング作業が容易になる。しかしながら、この構成のものは、特に斜視内視鏡を使用した場合、一度セッティングした内視鏡とカメラヘッドとの向きを変えることができないため、内視鏡を傾けた時に、内視鏡観察による天地と実際の天地とが食い違うといった事態が起きる。
【0008】
本発明は上記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、内視鏡のセッティング作業が容易で、且つ、内視鏡観察による天地と実際の天地との食い違いを容易に補正できる内視鏡保持装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様に係る内視鏡保持装置は、内視鏡を所望の位置に保持する保持手段と、前記保持手段の内部に設けられ内視鏡からの光学像を光電変換する撮像素子と、少なくともその一部が前記保持手段の内部に配置され前記撮像素子によって得られた電気信号を伝送する信号伝送手段と、マウント部材と回転リングとでフランジを摺動自在に把持した構成であり、内視鏡を当該マウント部材に装着したときに、当該マウント部材と回転リングとにより内視鏡の光軸に固定しつつ、内視鏡観察による天地を実際の観察の天地と一致させるように当該内視鏡をその光軸を略中心に回転自在とする回転手段とを具備している。
本発明の第2の態様に係る内視鏡保持装置は、上記第1の態様において、上記回転手段は、上記内視鏡と上記マウント部材との間に位置するOリングをさらに有する。
本発明の第3の態様に係る内視鏡保持装置は、上記第1の態様において、上記保持手段の一部には複数の関節部からなる屈曲手段が配設されている。
本発明の第4の態様に係る内視鏡保持装置は、上記第1の態様において、上記内視鏡の先端部において同周円状に配設されたライトガイドを更に有する。
【0010】
【作用】
撮像素子とその信号伝送手段とを内蔵し、内視鏡を取付けるだけで観察系がセットアップされるようになっているため、内視鏡のセッティングが簡単になる。また、内視鏡をその光軸を略中心に回転させることができるため、内視鏡観察による天地と実際の天地とが一致するように補正することができる。
【0011】
【実施例】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例について説明する。図1は本発明の一実施例を示すものである。図示するように、本実施例の内視鏡保持装置1は、これを手術ベッドのサイドレール(図示しない)に着脱自在に接続可能な取付け部50を有している。取付け部50には、前記ベッドサイドレールに引掛けられるフック状の係合部50aと、ベッドサイドレールの取り付け面に圧接可能な取付けノブ2とが設けられている。したがって、係合部50aをベッドサイドレールに引掛けた状態で、取付けノブ2を締め付けて、ベッドサイドレールの取り付け面に取付けノブ2の先端当接面を圧接させれば、取付け部50をベッドサイドレールに固定することができるようになっている。
【0012】
取付け部50から延びる基台51上には垂直ロッド4が立設されている。この垂直ロッド4は、基台51に穿設された取付け孔5に対して挿脱自在であり、その外周面に形成された複数の環状溝6…のいずれか1つを固定ノブ7の先端と係合させることによってその高さを段階的に変えられるようになっている。この場合、固定ノブ7は、その先端が取付け孔5に対して突没自在となるように基台51に対して取り付けられている。
【0013】
また、垂直ロッド4は、固定ノブ7との係合部を環状の溝6…としたことにより、垂直な第1の回転軸O1 を中心に回動することができる。この場合、垂直ロッド4の回転力量は第3の調整ダイヤル24によって調整可能である。
【0014】
垂直ロッド4の上端部には内視鏡を保持する平行四辺形のリンク機構からなるリンクアーム部3の支持部材53が連結されている。
支持部材53には、垂直方向に延設された旋回垂直リンク10の下端部と水平方向に延設された旋回水平リンク9の一端部とがそれぞれ、第2の回転軸O2 を中心に回動可能に支持されている。また、支持部材53には第2の回転軸O2 上に第2調整ダイヤル23が設けられており、この第2調整ダイヤル23によってリンクアーム部3の作動力量を調整できるようになっている。
【0015】
また、旋回垂直リンク10の上端部には、旋回水平リンク9と平行に配置されたケーブル内蔵水平リンク13の途中部が、関節部56を介して、第2の回転軸O2 と平行な第3の回転軸O3 を中心に回動可能に支持されている。
【0016】
さらに、旋回水平リンク9の他端部とケーブル内蔵水平リンク13の一端部は、第2及び第3の回転軸O2 ,O3 と平行な第4及び第5の回転軸O4 ,O5 を中心に回動可能な関節部57,58を介して、旋回垂直リンク10と平行に配置されたケーブル内蔵垂直リンク14により互いに平行となるように接続されている。つまり、旋回水平リンク9と、旋回垂直リンク10と、ケーブル内蔵水平リンク13と、ケーブル内蔵垂直リンク14とによって、変形可能な平行四辺形のリンク機構としてのリンクアーム部3が構成されている。
【0017】
また、ケーブル内蔵水平リンク13における関節部57側の端部とは逆側の端部は、関節部56を経て外側に延出して先端アーム部15を形成している。この先端アーム部15の先端側には、湾曲部16を介して、CCD及び光学レンズ系を備えるカメラユニット17と、内視鏡取付部18とが取り付けられている。
【0018】
カメラユニット17は固定リング39を介して湾曲部16に着脱自在に取り付けられている。また、内視鏡取付部18には内視鏡71が着脱自在に取り付けられるようになっている。したがって、このような構成によれば、内視鏡71は、内視鏡取付部18に取り付けられた状態で、湾曲部16により任意方向に向きを変えることが可能である。
【0019】
先端アーム部15はその中心軸O6 を中心に回転可能であり、それに要する力量は第1の調整ダイヤル22でOリング等のバイアス手段の潰し量を加減することによって調整可能となっている。なお、前述した第2調整ダイヤル23と第3調整ダイヤル24もこれと同様な調整機構になっている。また、各調整ダイヤル22,23,24の力量調整可能幅は、アームやリンクに必要な動きに合わせて設定されている。
【0020】
また、平行四辺形リンク機構としてのリンクアーム部3には、内視鏡71側とおおよそのバランスをとるため、2つのカウンタウェイト11,12が配設されている。このうち、第1のカウンタウェイト11は、旋回水平リンク9の水平シャフト20に沿って移動可能に取り付けられている。また、第2のカウンタウェイト12は、旋回垂直リンク10と同軸で且つこの旋回垂直リンク10側とは反対側に設けられた垂直シャフト21に沿って移動可能に取り付けられている。
【0021】
内視鏡からの映像信号を伝送するためにカメラユニット17のCCDから延びる信号ケーブル40は、先端アーム部15の内部を通って、ケーブル内蔵水平リンク13の内部及びケーブル内蔵垂直リンク14の内部に導かれて、リンクアーム部3の外部に延出されている。リンクアーム部3の外部に延出された信号ケーブル40にはカメラコネクタ19が設けられている。このカメラコネクタ19は、モニタ62に接続されたTV−CCU61に対して着脱自在に接続できるようになっている。また、内視鏡71には図示しない光源装置からの照明光を伝送するライトガイド90が接続されている。
【0022】
このような構成では、内視鏡取付部18に内視鏡71を取付けるだけで、内視鏡によって得られた観察像がカメラユニット17のCCDから延びる信号ケーブル40を介して画像処理される。すなわち、信号ケーブル40を内視鏡保持装置1に内装することで、内視鏡71のセッティング作業を容易にしている。
【0023】
次に、図2を参照しつつ内視鏡取付け部18の構造について説明する。図示のように、内視鏡取付け部18は、マウント部材25と回転リング27とによって構成されている。この内視鏡取付け部18は、内視鏡71とカメラユニット17とを着脱自在に接続する。すなわち、内視鏡71のマウント部72をマウント部材25に対してねじ込んで取り付けることができるようになっている。
【0024】
内視鏡71と当接するカメラユニット17の当接面は、摺動性を有するフランジ26として形成されており、このフランジ26をマウント部材25とで挟む位置に回転リング27が配置されている。この場合、回転リング27は、ねじ部27aによってマウント部材25に対し進退自在に係合している。なお、フランジ26と当接する回転リング27の当接面は弾性体28によって形成されている。
【0025】
以上のような構成によれば、内視鏡71を光軸Oを中心として滑らかに回転させることができる。つまり、内視鏡71をマウント部材25及び回転リング27とともにフランジ26に対して回転させることができる。
【0026】
なお、マウント部材25と内視鏡71のマウント部72との間にはOリング29が介装されている。このOリング29は、内視鏡71を取り付けた際の水密性を保ち、対物光学系への水や血液の侵入/付着を防止する。
【0027】
また、前記弾性体28は、Oリング29と同様の役割を果たすとともに、マウント部材25と回転リング27とが内視鏡71と一体になってフランジ26に対して回転する際の重さ出しの役目も兼ねている。なお、この場合の重さは、調節可能であっても良く、また、予め最適値に設定されていても良い。
【0028】
以上説明したように、本実施例の内視鏡保持装置1は、垂直ロッド4、平行四辺形のリンクアーム部3、先端アーム部15のそれぞれの旋回動作と、湾曲部16の湾曲動作との組み合わせによって、内視鏡71を任意位置に動かすことができるだけでなく、信号ケーブル40を内視鏡保持装置1に内装したため、内視鏡71のセッティング作業が容易となる。
【0029】
また、本実施例の内視鏡保持装置1では、内視鏡71が術部を向くように操作した際に、リンクアーム部3と先端アーム部15の動作特性から、内視鏡71の天地が実際の天地に対し傾くことがあるが、この場合でも、内視鏡71をマウント部材25及び回転リング27とともにフランジ26に対して回転させることで、両者の天地を一致させることができる。つまり、内視鏡71を光軸O周りに回転させることによって、常に内視鏡観察による天地と実際の天地とを一致させることができるため、オリエンテーションを付け易く処置操作がしやすくなる。
【0030】
なお、本実施例の内視鏡保持装置1を使用する場合は、装置全体に滅菌カバーを被せることが望ましい。これによれば、滅菌カバーを交換することで清掃作業を排除することができる。
【0031】
また、リンクアーム部3とその周辺の構造は、前述した構造のものに限らず、例えば、以下のような構造であっても良い。
(1)垂直ロッド4と先端アーム部15とを含む複数本のアームをそれぞれボールジョイントで繋ぎ、ジョイントの重さ出しをできるようにした構造。
(2)カウンターウェイト11,12の代わりに、ばねによってアーム間に内視鏡側と釣り合う反力を与えるようにした構造。
(3)アーム全体が湾曲可能な1本の管によって形成されている構造。
【0032】
また、先端アーム部15をケーブル内蔵水平リンク13から取り外すことができるように構成し、収納時の省スペース化を図っても良い。
図3は内視鏡取付け部18の変形例を示している。この図に示す内視鏡取付け部18aは、フランジ26に対して回転可能に取り付けられたマウント部材31を備えている。このマウント部材31の回転は、マウント部材31にねじ込み穴31aに対して進退自在に係合するブレーキ板32のフランジ26への当接状態によって制御される。ブレーキ板32の進退動作はブレーキ板32と一体に形成されたブレーキレバー33によって行なうことができる。すなわち、ブレーキレバー33を倒すと、ねじが進んで、ブレーキ板32がフランジ26に当接される。なお、図示するOリング34は、図2で示した弾性体28と同じ役目を果たす。 図4は、内視鏡取付け部18(18b,18c)がカメラアダプタ35(35a,35b)に設けられている例を示している。この場合、カメラアダプタ35(35a,35b)は固定リング45を介してカメラユニット17に着脱自在に取付けられている。無論、内視鏡取付け部18(18b,18c)には図2または図3で示した回転機構が設けられている。
【0033】
このような構成にすれば、内視鏡71の接眼部形状に応じてアダプタ35を交換(例えば、35aから35bに交換)すれば、様々な内視鏡71を取り付けることができる。
【0034】
なお、固定リング45に図2または図3で示した回転機構を設けても良い。
図5は、湾曲部16の変形例を示すものである。図5の(a)に示す湾曲部16aは、第1の関節部36と第2の関節部37とからなる屈曲機構であり、また、図5の(b)に示す湾曲部16bは自在継手38によって形成されている。
【0035】
ところで、前述した実施例では、ライトガイド90が内視鏡保持装置1に内装されていなかったが、このライトガイド90を内視鏡保持装置1に内装することも考えられる。以下、この場合の構成の一例について詳述する。
【0036】
図6に示すように、内視鏡71からの映像信号を伝送するためにカメラユニット17のCCDから延びる信号ケーブル40は、先端アーム部15の内部を通って、ケーブル内蔵水平リンク13の内部及びケーブル内蔵垂直リンク14の内部に導かれて、リンクアーム部3の外部に延出されている。リンクアーム部3の外部に延出された信号ケーブル40の末端部にはカメラコネクタ19が設けられている。このカメラコネクタ19は、モニタ62に接続されたTV−CCU61に対して着脱自在に接続できるようになっている。これについては先の実施例において述べた通りである。
【0037】
また、内視鏡71に照明光を導くライトガイド90も、信号ケーブル40と同様に、先端アーム部15の内部を通って、ケーブル内蔵水平リンク13の内部及びケーブル内蔵垂直リンク14の内部に導かれて、リンクアーム部3の外部に延出されている。そして、リンクアーム部3の外部に延出されたライトガイド90の末端部にはライトガイドコネクタ47が設けられている。このライトガイドコネクタ47は光源装置63に対して着脱自在に接続できるようになっている。
【0038】
このようにしてリンクアーム部3の外部に延出された信号ケーブル40とライトガイド90は、ユニバーサルケーブル46として一括されている。具体的には、例えば、ケーブル内蔵垂直リンク14に接続されたマルチルーメンチューブ(ケーブル)の内孔に外部に延出された信号ケーブル40とライトガイド90とを挿通することによってユニバーサルケーブル46が構成される。
【0039】
図7及び図8は、図6の構成を成す内視鏡保持装置1の内視鏡側構成部における光学系を示したものである。
図7及び図8に示すように、内視鏡71とカメラユニット17との接合部は、前述した実施例と同様に、フランジ26として形成されている。カメラユニット17には、内視鏡71側のレンズ系74及びライトガイド75と対向するように、レンズ系41及びライトガイド90(90b)が配置されている。
【0040】
内視鏡保持装置1内に配設されたライトガイド90(90a,90b)は、カメラユニット17を通じて内視鏡71の接眼部との当接面48に達している。ライトガイド90bは、当接面48の近傍で、撮像素子50に結像させるためのレンズ系41を囲むようにしてドーナツ状に配置され、内視鏡71内に配設されたライトガイド75(これも同様にレンズ系74を囲むようにしてドーナツ状に配置されている。)に対面している。
【0041】
内視鏡71は、そのマウント部72を内視鏡取付部18のマウント部材25にねじ込み接続されており、カメラユニット17に対して回転自在となっている。カメラユニット17の手元側端面には、ビデオコネクタ51とライトガイドコネクタ52とが設けられており、先端アーム部15と接続した際に、対向するビデオコネクタ53及びライトガイドコネクタ54と繋がるようになっている。
【0042】
なお、図9中、29,57,58はOリングであり、59はカラーであり、55はドライバであり、27は回転リングである。回転リング27及びOリング29は前述した実施例と同一のものである(図2参照)。
【0043】
以上説明した構成によれば、ライトガイド90が内視鏡保持装置1に内装されているため、内視鏡のセッティングがより簡単となる。また、内視鏡71をマウント部材25及び回転リング27とともにフランジ26に対して回転(内視鏡71を光軸O周りに回転)させても、ライトガイド90(90b),75がドーナツ状に配設されているため、常に一定量の照明光を得ることができる。
【0044】
図9は、内視鏡自体にCCDが内蔵された電子内視鏡の場合における適用例を示したものである。この図9には、図7に示した内視鏡当接面48で接続するカメラユニット17aと電子内視鏡71aのユニット部72の構成が示されている。カメラユニット17a内の構成が前述した実施例のカメラユニット17と異なるが、その他の構成は略同様なので、全体図は省略する。
【0045】
カメラユニット17a側の内視鏡当接面48にはビデオコネクタ81が形成されており、その表面には奥行き方向にドーナツ状に接点44a,44b,…,44nが設けられている。これらの接点44a,44b,…,44nはそれぞれ電子内視鏡71a側のビデオコネクタ82の接点78a,78b,…,78nと接続するように位置対応している。なお、ビデオコネクタ81,82の中心軸は電子内視鏡71aのCCDの中心軸と一致していなくても良い。
【0046】
このような構成によれば、電子内視鏡71aを取り付けるだけで観察系がセットアップされるため、セッティングが簡単である。また、電子内視鏡71aを光軸O周りに回転させれば、内視鏡観察による天地と実際の天地とを一致させることができるため、オリエンテーションを付け易く、処置操作がしやすい。
【0047】
なお、以上説明してきた態様により、以下の項で示す各種の構成が得られる。
1.内視鏡を所望の位置に保持する保持手段と、前記保持手段の内部に設けられ内視鏡からの光学像を光電変換する撮像素子と、少なくともその一部が前記保持手段の内部に配置され前記撮像素子によって得られた電気信号を伝送する信号伝送手段と、内視鏡をその光軸を略中心に回転させることができる回転手段とを具備することを特徴とする内視鏡保持装置。
【0048】
2.前記保持手段が、内視鏡を任意方向に向ける湾曲手段を有していることを特徴とする第1項に記載の内視鏡保持装置。
3.前記保持手段は、これに保持される内視鏡の側とのバランスをとるカウンターバランス機構を備えていることを特徴とする第1項または第2項に記載の内視鏡保持装置。
【0049】
4.前記保持手段は、内視鏡が取付けられる取付部に対して旋回自在な平行四辺形リンクアーム部と、平行四辺形リンクアーム部の1つのリンクに対して旋回自在な先端アーム部と、先端アーム部を支持するリンクと平行なリンクに取り付けられたカウンターウェイトとを備えていることを特徴とする第3項に記載の内視鏡保持装置。
【0050】
5.内視鏡に対して照明光を供給する照明光伝送手段が前記保持手段の内部に配設されていることを特徴とする第1項ないし第4項のいずれか1項に記載の内視鏡保持装置。
【0051】
6.前記照明光伝送手段の少なくとも一部が内視鏡の接続側端部に対面する面で環状に配置されていることを特徴とする第5項に記載の内視鏡保持装置。
7.手術用ベッド等への取付け部と、取付け部から延設し任意に動かすことのできるアーム部と、アーム部の先端部に設けた内視鏡取付け部と、アーム部内に設置した撮像素子と、アーム部内に配設した撮像素子と外部の観察手段とをつなぐ信号線とを少なくとも具備する内視鏡保持装置において、内視鏡の観察系光軸を略中心に内視鏡を回転する手段を設けたことを特徴とする内視鏡保持装置。
【0052】
8.前記アーム部が内視鏡先端を任意方向に向ける湾屈曲手段を持つことを特徴とする第7項に記載の内視鏡保持装置。
9.前記アーム部がカウンターバランス式機構を含むことを特徴とする第7項または第8項に記載の内視鏡保持装置。
【0053】
10.前記アーム部は、内視鏡が取付けられる取付部に対して旋回自在な平行四辺形リンクアーム部と、平行四辺形リンクアーム部の1つのリンクに対して旋回自在な先端アーム部と、先端アーム部を支持するリンクと平行なリンクに取り付けられたカウンターウェイトとを備えていることを特徴とする第9項に記載の内視鏡保持装置。
【0054】
11.前記アーム部が照明光伝播手段としてのライトガイドを具備することを特徴とする第7項ないし第10項のいずれか1項に記載の内視鏡保持装置。
12.ライトガイドを少なくとも内視鏡末端に対面する面でドーナツ状に配置したことを特徴とする第11項に記載の内視鏡保持装置。
【0055】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の内視鏡保持装置は、内視鏡のセッティング作業が容易で、且つ、内視鏡観察による天地と実際の天地との食い違いを容易に補正できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る内視鏡保持装置の斜視図である。
【図2】図1の内視鏡保持装置における内視鏡取付け部の断面図である。
【図3】図2の変形例を示す内視鏡取付け部の断面図である。
【図4】内視鏡取付け部がカメラアダプタに設けられている例を示す斜視図である。
【図5】図1の内視鏡保持装置における湾曲部の一例を示す斜視図である。
【図6】図1の内視鏡保持装置の変形例を示す斜視図である。
【図7】図6の構成における内視鏡取付け部周辺の構造を示す断面図である。
【図8】図6の構成における内視鏡取付け部の要部を示す斜視図である。
【図9】図8の構成の変形例を示す平面図である。
【符号の説明】
1…内視鏡保持装置、3…リンクアーム部(保持手段)、15…先端アーム部(保持手段)、25…マウント部材(回転手段)、27…回転リング(回転手段)、40…信号ケーブル(信号伝送手段)、71…内視鏡。

Claims (4)

  1. 内視鏡を所望の位置に保持する保持手段と、
    前記保持手段の内部に設けられ内視鏡からの光学像を光電変換する撮像素子と、
    少なくともその一部が前記保持手段の内部に配置され前記撮像素子によって得られた電気信号を伝送する信号伝送手段と、
    マウント部材と回転リングとでフランジを摺動自在に把持した構成であり、内視鏡を当該マウント部材に装着したときに、当該マウント部材と回転リングとにより内視鏡の光軸に固定しつつ、内視鏡観察による天地を実際の観察の天地と一致させるように当該内視鏡をその光軸を略中心に回転自在とする回転手段と、
    を具備することを特徴とする内視鏡保持装置。
  2. 上記回転手段は、上記内視鏡と上記マウント部材との間に位置するOリングをさらに有することを特徴とする請求項1に記載の内視鏡保持装置。
  3. 上記保持手段の一部には複数の関節部からなる屈曲手段が配設されていることを更に特徴とする請求項1に記載の内視鏡保持装置。
  4. 上記内視鏡の先端部において同周円状に配設されたライトガイドを更に有することを特徴とする請求項1に記載の内視鏡保持装置。
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