JP4056823B2 - 内視鏡のレンズ保護装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、内視鏡の管状部の先端に設けたレンズの保護装置に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
内視鏡は、使用後に滅菌消毒することが不可欠である。この滅菌消毒としてオートクレーブ処理が知られている。オートクレーブ処理は、内視鏡を収容した滅菌室内を高温高圧の蒸気で満たすことにより滅菌を行う手法であるが、蒸気に含まれる不純物が内視鏡の外面に露出するレンズに付着、堆積し、光の透過率を下げる原因となっていた。
【０００３】
【発明の目的】
本発明は、蒸気滅菌処理に起因するレンズの光透過率の低下を防ぐ、内視鏡のレンズ保護装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【発明の概要】
本発明は、先端にレンズを備えた管状部を有する内視鏡において、管状部の先端に着脱可能な可撓性を有するレンズキャップを備えている。このレンズキャップは、レンズに臨む底部と、管状部外周に延びる筒部と、この筒部の先端にあって常時管状部外周に弾接する逆止弁リップとを有する有底筒状をなしていて、管状部及びレンズ外面との間に外部空間と遮断された内部空間を形成し、このレンズキャップの逆止弁リップは、内部空間と外部空間の圧力差に応じ該内部空間から外部空間への流体流を許し、逆の流体流を阻止することを特徴としている。
【０００５】
レンズキャップは、フッ素系ゴムまたはフッ素系熱可塑性エラストーマーで形成することが好ましい。
【０００６】
管状部の先端部に、先端側に進むにつれて徐々に外径サイズを小さくする部分円錐状のテーパ面を形成し、レンズキャップ側の逆止弁リップの自由状態における開口径を、このテーパ面の先端部の最小外径サイズよりも大きく、基端側の最大外径サイズよりも小さくすると、レンズキャップに対する管状部の挿入が容易である。
【０００７】
さらに、レンズキャップの逆止弁リップから外径方向へ突出する突起部を設け、該突起部を引っ張ることにより逆止弁リップの一部が管状部の外周面から離間して逆止弁効果が解除されるようにするとよい。
【０００８】
レンズキャップは、管状部の基部に設けた固定物に対して長尺可撓部材を介して連結することで、紛失のおそれを軽減できる。長尺可撓部材は、具体的には、耐熱性を有するステンレス製のワイヤまたはチェーンであることが好ましい。
【０００９】
この長尺可撓部材によってレンズキャップを連結する対象物は、例えば、管状部の基部に設けた内圧調整弁を強制開放するための弁開放アダプタとすることが好ましい。
【００１０】
本発明のレンズ保護装置は、例えば、照明光をライトガイドの光入射端面に集光させるための集光レンズの保護装置として好適である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１に示す内視鏡１０は医療用の内視鏡であり、体腔内に挿入される挿入部１１とその基部側に接続された操作部１２を有している。挿入部１１は、先端側から順に先端（硬性）部１３、湾曲部１４及び可撓管部１５を有しており、さらに可撓管部１５が連結部１６を介して操作部１２に接続している。湾曲部１４は、操作部１２に設けた湾曲操作レバー１７を操作することによって湾曲される。操作部１２からはユニバーサルチューブ１８が延設されており、該ユニバーサルチューブ１８の末端に設けたコネクタ部１９は、内視鏡本体とは別体の光源装置２０に着脱可能となっている。光源装置２０は、内部に図示しない光源を備えている。
【００１２】
コネクタ部１９には、内視鏡１０の内側から外側への気体流出を許し、外側から内側への気体流入は許さない逆止弁（内圧調整弁）２５が設けられている。逆止弁２５は、オートクレーブ処理において内視鏡１０の外側を減圧したときに、内視鏡１０内の空気を外部に逃がして内部の破損を防ぐためのものである。すなわち、逆止弁２５内に設けた弁体は閉じ方向に付勢されており、外気に比して内視鏡１０の内圧が相対的に高まると、付勢力に抗して弁体が開かれて内圧を逃がす。また、逆止弁２５には弁開放アダプタ２６が装着されている。逆止弁２５と弁開放アダプタ２６の間には、カムピン２７等からなる弁体の強制開放機構が設けられており、弁開放アダプタ２６を所定位置に回動させると、弁体が強制開放される。オートクレーブ終了時には外気に対して内視鏡１０内が相対的に低圧となっているので、この弁体の強制開放により外気と連通させ、内視鏡１０の内部を外気圧に近い状態に戻す。この逆止弁２５と弁開放アダプタ２６の詳細は、本発明の出願人による特開平８-３１７８９６号に記載のものと同様であるから、これ以上の説明は省略する。
【００１３】
図２に示すように、挿入部１１の先端部１３の端面には、対物レンズ２１と一対の配光レンズ２２が設けられている。挿入部１１内には観察用のイメージガイド（ファイババンドル）が設けられており、イメージガイドの先端部は対物レンズ２１の後方に位置し、後端部は接眼レンズを有する接眼部２３まで導かれている。この対物レンズ２１から接眼部２３までの光学系によって対象物の観察が行われる。内視鏡１０内にはまた、照明用のライトガイド（ファイババンドル）２４が設けられており、ライトガイド２４の先端部は配光レンズ２２の後方に位置し、後端部はコネクタ部１９まで導かれている。
【００１４】
コネクタ部１９には光源装置２０に挿入される光源接続軸（管状部）３０が設けられている。図６ないし図８に示すように、光源接続軸３０の基部を構成する軸部３１の中空空間３１ａにライトガイド２４が挿通されており、該ライトガイド２４の先端部の外側に固定したライトガイド固定筒３２が、軸部３１に対し相対移動を規制された状態で嵌まっている。ライトガイド固定筒３２の後端部には、ライトガイド２４を覆う保護チューブ３３が接続している。
【００１５】
軸部３１の先端部には、ねじ螺合部３８を介して集光レンズ保持環３４が固定されている。集光レンズ保持環３４は、中空空間３１ａに連通する貫通孔３４ａを有し、該貫通孔３４ａ内に集光レンズ３５が嵌まっている。集光レンズ３５は、光源側（図３、図６ないし図８中の左側）の光入射面を凸面、ライトガイド２４側（同右側）の光出射面を凹面とした凸メニスカスレンズであり、光源装置２０内に設けた照明光源の光を、ライトガイド２４の光入射端面２４ａ上に集光する。ねじ螺合部３８によって集光レンズ保持環３４を軸部３１に螺合させると、Ｏリング３６、３７が圧縮され、Ｏリング３６によって集光レンズ３５の周縁部と軸部３１の先端部との間が密封され、Ｏリング３７によって、ねじ螺合部３８よりも後方における集光レンズ保持環３４の内周面と軸部３１の外周面との間が密封される。
【００１６】
集光レンズ保持環３４の外周面は、均一な径の円筒状外面３４ｂと、先端側に進むにつれて徐々に径を小さくする先細の部分円錐状のテーパ外面３４ｃとからなっており、その先端部（テーパ外面３４ｃの末端部）の外径Ｄ１よりも基部側（円筒状外面３４ｂ）の外径Ｄ２の方が大きくなっている。
【００１７】
本実施形態の内視鏡１０はさらに、光源接続軸３０の先端部に着脱可能なレンズキャップ４０を備えている。レンズキャップ４０は、フッ素系ゴムあるいはフッ素系熱可塑性エラストーマーで形成されており、オートクレーブ処理に対する耐熱性と蒸気遮断性、そして可撓性を兼ね備えている。具体的には、フッ化ビリニデン系ゴム、四フッ化エチレン-プロビレンゴム、四フッ化エチレン-パーフルオロメチルビニルエーテルゴムなどが、レンズキャップ４０の材質として好ましい。
【００１８】
レンズキャップ４０は、筒部４１の一端部が底部４２として塞がれ、他端部に開口部４３を有する有底筒状をなしており、その内部には、開口部４３に連通する軸部挿入空間４４が形成されている。図４に示すレンズキャップ４０の自由状態において、軸部挿入空間４４は、底部４２から一定の範囲は均一な内径Ｄ４を有する円筒状内面４４ａであるが、途中から、開口部４３に近づくにつれて徐々に内径サイズを小さくするテーパ内面４４ｂとなっている。このテーパ内面４４ｂの終端部、すなわち開口部４３の内径Ｄ３は、前述した集光レンズ保持環３４の先端部の径Ｄ１よりも大きく、基部側の径Ｄ２よりも小さく設定されている。筒部４１は、底部４２付近の肉厚が最も厚く、開口部４３に近づくにつれて徐々に薄肉になっており、特に、テーパ内面４４ｂの形成領域では、内周面（テーパ内面４４ｂ）と外周面の両方が開口部４３側に向けて小径に絞り込まれている薄肉のリップ部（逆止弁リップ）４５となっている。詳細は後述するが、リップ部４５は当該形状によって、光源接続軸３０に弾接した状態において、軸部挿入空間４４内から外方への気体の流出は許すが、その反対の気体流入は阻止する、いわば逆止弁（一方向弁）として機能する。リップ部４５の先端付近には、外径方向へ突出する把持部（突起部）４６が設けられている。
【００１９】
レンズキャップ４０は、底部４２に形成したワイヤ挿通孔４７に挿通した連結ワイヤ（長尺可撓部材）４８を介して、前述の弁開放アダプタ２６と連結されている。弁開放アダプタ２６にも、連結ワイヤ４８を挿通させる同様のワイヤ挿通孔が形成されている。連結ワイヤ４８はステンレスで形成されており、耐熱性を有する。また連結ワイヤ４８は、光源接続軸３０に対するレンズキャップ４０の着脱作業を妨げないように可撓性を有している。なお、連結ワイヤ４８に代えてステンレス製のチェーンを用いてもよい。
【００２０】
内視鏡１０の使用時には、レンズキャップ４０を取り外した状態で光源接続軸３０を光源装置２０に挿入する。このとき、レンズキャップ４０は連結ワイヤ４８を介して弁開放アダプタ２６に接続されているため、紛失するおそれがない。光源接続軸３０を光源装置２０に差し込むと、該光源装置２０内の光源に集光レンズ３５が対向し、光源からの照明光が該集光レンズ３５によって集光されてライトガイド２４の光入射端面２４ａに入る。ライトガイド２４に入った照明光は配光レンズ２２へ導かれる。
【００２１】
オートクレーブ処理では周知の通り、滅菌室内の空気をプレバキュームで吸い出し、続いて高温高圧の蒸気で滅菌室内を満たして滅菌し、所定時間経過後に陰圧をかけて滅菌室から蒸気を抜くというサイクルで作業が行われる。オートクレーブ処理に際しては、まず、光源接続軸３０の先端部にレンズキャップ４０を装着した図１の状態で内視鏡１０を滅菌室に収容する。図６は、レンズキャップ４０を光源接続軸３０に取り付けた初期状態を拡大して示している。光源接続軸３０における先端部の外径サイズＤ１は、レンズキャップ４０の開口部４３の内径サイズＤ３よりも小さいので挿入初期にはほとんど抵抗がかからない。ある程度挿入すると、徐々に外径サイズを大きくする形状のテーパ外面３４ｃが開口部４３を押し広げていき、開口部４３の内径サイズＤ３よりも大きい外径サイズＤ２を有する円筒状外面３４ｂまで挿入されると、図６のようにレンズキャップ４０のリップ部４５が拡径されて、そのテーパ内面４４ｂの開口部４３付近の領域が円筒状外面３４ｂに弾接する。光源接続軸３０は、集光レンズ保持環３４の先端面が底部４２に当接するまで挿入される。この段階では、レンズキャップ４０は、リップ部４５の先端部分付近のみが拡径されて光源接続軸３０に弾接し、その他の部分は概ね自由状態の形状を保っている。
【００２２】
図６に示すレンズキャップ４０の装着初期状態では、光源接続軸３０の円筒状外面３４ｂによってレンズキャップ４０の開口部４３が塞がれて、光源接続軸３０及び集光レンズ３５の外面とレンズキャップ４０との間の内部空間に空気が残留している。そして、滅菌室内を減圧していくと、この内部空間の残留空気圧が滅菌室内の気圧に対して相対的に高くなり、リップ部４５に圧力がかかる。リップ部４５は、比較的薄肉で、かつ先細に形成されているため、軸部挿入空間４４内の空気を外部に逃がす方向には開きやすくなっている。よって、内外の気圧差が大きくなると、軸部挿入空間４４内の残留空気が、リップ部４５の内周面（テーパ内面４４ｂ）と光源接続軸３０の外周面（円筒状外面３４ｂ）の間を通って、図７に矢印Ａで示すように開口部４３から外部へ吸引される。その結果、図７に示すように、レンズキャップ４０における軸部挿入空間４４の内面全体が、光源接続軸３０の外面に密着する。
【００２３】
続いて、滅菌室内に滅菌用の高圧蒸気が送り込まれる。リップ部４５は、外気を軸部挿入空間４４に流入させる方向には開かない形状となっているため、高圧蒸気は軸部挿入空間４４内に流入せず、逆に、高圧蒸気の外圧によって、レンズキャップ４０全体が光源接続軸３０との密着方向に押圧されて、図７に示すカバー密着状態が維持される。つまり、オートクレーブ処理中は、レンズキャップ４０によって、集光レンズ３５に触れないように蒸気が遮断されるため、蒸気に含まれる不純物が集光レンズ３５に付着してその光透過性能を低下させるおそれがない。
【００２４】
オートクレーブ処理の終了後は、図８に示すように、把持部４６をつまんでリップ部４５の先端部付近をめくり上げると、リップ部４５による逆止弁効果が解除されて同図の矢印Ｂ方向に空気が流入するとともに、レンズキャップ４０の弾性復元力により該レンズキャップ４０の内面と光源接続軸３０との間に隙間が生じ、図６に示すキャップ取付初期の状態に戻る。この状態は、図７におけるキャップ全体の密着状態に比べて軽い力でレンズキャップ４０を取り外すことができる。
【００２５】
以上のように、本実施形態のレンズ保護構造によれば、オートクレーブ処理時にはレンズキャップ４０が集光レンズ３５を高圧蒸気から遮断するので、蒸気に含まれる不純物が集光レンズ３５に付着、堆積することがなく、集光レンズ３５の光学性能の低下を防ぐことができる。つまり、集光レンズ３５を交換する必要がなくなる。集光レンズ３５を含む光源接続軸３０は全体が水密構造になっており、構造も複雑であるため、組立分解に手間とコストがかかるが、集光レンズ３５が交換不要であればそのような手間とコストを節約できる。また、レンズキャップ４０の装着は、単に光源接続軸３０を挿入するだけで済むので、手間がかからない。この挿入作業は、集光レンズ保持環３４のテーパ外面３４ｃによって薄肉のリップ部４５を押し広げていくので、比較的軽い力で行うことができる。そして装着後は、滅菌室の減圧を利用して、光源接続軸３０の先端部にレンズキャップ４０が自動的に密着し、密着後は内部への蒸気の流入を防ぐようにリップ部４５が機能するため、特別な密閉作業も要さない。
【００２６】
なお、本発明は図示実施形態に限定されるのものではない。例えば、図１の内視鏡１０には、集光レンズ３５以外にも、挿入部１１や接眼部２３などにレンズ（対物レンズ２１、配光レンズ２２、接眼レンズ）が設けられている。これらのレンズはいずれも、管（筒）状をなす挿入部１１や接眼部２３の端部に保持されているので、挿入部１１や接眼部２３の端部に、前述のレンズキャップ４０と同様に機能するカバーを取り付けて、各レンズをオートクレーブ処理時の蒸気に触れないように保護することも可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように本発明の内視鏡のレンズ保護装置によれば、蒸気滅菌処理に起因するレンズの光透過率の低下を、簡単かつ安価な構造で防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】内視鏡全体の外観図である。
【図２】図１の内視鏡の挿入部先端面を示す斜視図である。
【図３】図１の内視鏡の光源接続軸の縦断面図である。
【図４】レンズキャップ単体の縦断面図である。
【図５】図４のレンズキャップのV矢視図である。
【図６】レンズキャップを光源接続軸の先端部に装着した初期状態を示す縦断面図である。
【図７】レンズキャップの全体が光源接続軸の先端部に密着した状態を示す縦断面図である。
【図８】レンズキャップの把持部を持ち上げてリップ部の逆止弁効果を解除した状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１０ 内視鏡
１１ 挿入部
１２ 操作部
１８ ユニバーサルチューブ
１９ コネクタ部
２０ 光源装置
２１ 対物レンズ
２２ 配光レンズ
２３ 接眼部
２４ ライトガイド（ファイババンドル）
２４ａ 光入射端面
２５ 逆止弁（内圧調整弁）
２６ 弁開放アダプタ
３０ 光源接続軸（管状部）
３１ 軸部
３２ ライトガイド固定筒
３３ 保護チューブ
３４ 集光レンズ保持環
３４ｂ 円筒状外面
３４ｃ テーパ外面
３５ 集光レンズ
３６ ３７ Ｏリング
３８ ねじ螺合部
４０ レンズキャップ
４１ 筒部
４２ 底部
４３ 開口部
４４ 軸部挿入空間
４４ａ 円筒状内面
４４ｂ テーパ内面
４５ リップ部（逆止弁リップ）
４６ 把持部（突起部）
４７ ワイヤ挿通孔
４８ 連結ワイヤ（長尺可撓部材）

Claims (8)

1. 先端にレンズを備えた管状部を有する内視鏡において、
   上記管状部の先端に着脱可能な可撓性を有するレンズキャップを備え、
   該レンズキャップは、レンズに臨む底部と、管状部外周に延びる筒部と、この筒部の先端にあって常時管状部外周に弾接する逆止弁リップとを有する有底筒状をなしていて、管状部及びレンズ外面との間に外部空間と遮断された内部空間を形成し、
   このレンズキャップの上記逆止弁リップは、上記内部空間と外部空間の圧力差に応じ該内部空間から外部空間への流体流を許し、逆の流体流を阻止することを特徴とする内視鏡のレンズ保護装置。
2. 請求項１記載の内視鏡のレンズ保護装置において、上記レンズキャップは、フッ素系ゴムまたはフッ素系熱可塑性エラストーマーで形成されている内視鏡のレンズ保護装置。
3. 請求項１または２記載の内視鏡のレンズ保護装置において、上記管状部は、先端側に進むにつれて徐々に外径サイズを小さくする部分円錐状のテーパ面を有し、上記レンズキャップの逆止弁リップの自由状態における開口径は、このテーパ面の先端部の最小外径サイズよりも大きく、基端側の最大外径サイズよりも小さい内視鏡のレンズ保護装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項記載の内視鏡のレンズ保護装置において、上記逆止弁リップから外径方向へ突出する突起部を有し、該突起部を引っ張ることにより逆止弁リップの一部が管状部の外周面から離間して逆止弁効果が解除される内視鏡のレンズ保護装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項記載の内視鏡のレンズ保護装置において、上記レンズキャップは、長尺可撓部材によって、上記管状部の基部に設けた固定物と連結されている内視鏡のレンズ保護装置。
6. 請求項５記載の内視鏡のレンズ保護装置において、上記長尺可撓部材は、ステンレス製のワイヤまたはチェーンである内視鏡のレンズ保護装置。
7. 請求項５または６記載の内視鏡のレンズ保護装置において、上記管状部の基部に、内視鏡内部から外部への流体流を許し外部から内視鏡内部への流体流を阻止する内圧調整弁と、該内圧調整弁を強制開放させる回動操作可能な弁開放アダプタとが設けられ、上記レンズキャップは該弁開放アダプタと接続されている内視鏡のレンズ保護装置。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項記載の内視鏡のレンズ保護装置において、上記管状部は、照明光源を有する光源装置への接続部であり、内部にライトガイドを有し、
   上記レンズは照明光源が発する照明光を上記ライトガイドの光入射端面に集光させる集光レンズである内視鏡のレンズ保護装置。

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