JP4109662B2

JP4109662B2 - 内視鏡

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Publication number: JP4109662B2
Application number: JP2004285937A
Authority: JP
Inventors: キーンラルフ; ハイロレーエオリバー; パウルヴェラートーマス; ナイトマーティン
Original assignee: Ekl Medical Ltd
Current assignee: Ekl Medical Ltd
Priority date: 2003-10-17
Filing date: 2004-09-30
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2024-09-30
Also published as: EP1523932B1; EP1523932A1; ES2260557T3; US20050085692A1; ATE324826T1; DE50303217D1; JP2005118549A

Description

本発明は、特に医療分野において使用される内視鏡に関する。

一般的に内視鏡は、例えば、脊椎において操作する場合に、できる限りコンパクトにして、殺菌が十分にできることを要求される。

従って、本発明の目的は、できるだけ小径であって、同時に複数の機能を有するシャフトを備えた内視鏡を提供することにある。

本発明において、この目的は、先端部及び基端部を有するシャフトと、同シャフトは、外チューブを備え、同外チューブに内チューブが挿入されることにより、内チューブは外チューブに対して回転可能であり、これらチューブの長手方向において移動可能であることと、第１チャネルは、これら２つのチューブ間において形成されることと、シャフトの基端部に連結された主要部を更に有し、インストルメントチューブ及び結像光学装置は、内チューブに配置されて、第２チャネルが形成されることと、インストルメントチューブ及び結像光学装置は、相対回転不能にロックされて内チューブに連結されることとからなる内視鏡により達成される。

インストルメントチューブ及び結像光学装置は、相対回転不能にロックされた状態で内チューブに連結されるので、外チューブに対して回転可能であり、医療分野において内視鏡を使用するためには特に有利である。しかし、インストルメントチューブ及び結像光学装置が回転可能であるためには、本発明の内視鏡において、結像光学装置及びインストルメントチューブが、内チューブに対して回転可能に配置される必要はない。よって、インストルメントチューブ及び結像光学装置の断面形状や寸法において、比較的自由な選択が可能となる。

従って、本発明の内視鏡を使用して、結像光学装置により先端部分を観察でき、同時に、この部分において、インストルメントチューブに配置された器具により操作が可能である。更に、これら２つのチャネルは、洗浄及び吸引チャネルとしても使用できる。従って、本発明により、異なる機能が内視鏡において実現される。

本発明の内視鏡において、インストルメントチューブ及び結像光学装置は共に、内チューブに対して長手方向に移動できないように、内チューブに好適に連結される。
よって、インストルメントチューブ、結像光学装置及び内チューブは、外チューブに対して回転可能であって長手方向に移動可能であるユニットを形成する。

内視鏡のシャフトに２つの異なるチャネルを構成することにより、これらのチャネルのうちの１つは洗浄チャネルとして使用でき、同チャネルを経て洗浄液がシャフトの先端部に位置する部分に供給され、他方のチャネルは吸引チャネルとして使用でき、同チャネルを経て洗浄液が、今度はシャフトの先端部で吸引される。

特に、側面視において、外チューブは先端部において広がり、シャフトの長手方向に対して面取り形状をなす。このような形状により、外チューブは、先端部自体が器具として使用でき、特に、手術されるべき箇所の先端部においてインストルメントチューブを介して、神経を脇に除けたり、使用されている器具から神経を保護するための器具として、脊椎の手術において有用である。

特に、インストルメントチューブ及び結像光学装置は共に、内チューブに解放可能に連結される。そのため、殺菌が容易となり、特に内視鏡の加圧滅菌を容易にする。このために、内視鏡は、外チューブが内チューブから完全に除去されるように更に構成されて、外チューブ及び内チューブが別々に殺菌できる。

更に、本発明の内視鏡において、第１遮断弁がシャフトの基端部又は外チューブの基端部にそれぞれ配置され、第１遮断弁は第１チャネルと連通する。この遮断弁が、長手方向の周囲、又は長手方向に平行な軸線の周囲を回転可能に配置されることが望ましい。このようにして、遮断弁が、シャフトに対して目的位置へ配置される。

また、第２遮断弁が、シャフトの基端部又は内チューブの基端部に配置され、第２遮断弁は、第２チャネルと連通する。第２遮断弁が、長手方向の周囲、又は長手方向に平行な軸線の周囲を回転可能に配置されることが望ましい。従って、第２遮断弁はシャフトに対して比較的自由に配置されることも可能である。

遮断弁と、インストルメントチューブ及び結像光学装置が解放可能に内チューブに連結されるという特徴とを組み合わせることにより、遮断弁に連結された可撓チューブを除去して再度装着する必要がなく、インストルメントチューブ及び結像光学装置が交換できる。これにより、特に医療分野での用途において、人間工学的な改良が行われる。

特に、内チューブが楕円形の断面を有することが望ましい。内チューブが楕円形の断面を有することにより、一方では、外チューブに対する内チューブの回転が可能になり、他方では、第１チャネルが外チューブと内チューブとの間に構成される。

更に、本発明の内視鏡によれば、側面視において、内チューブは先端部において広がり、長手方向に対して面取り形状をなしてもよい。
インストルメントチューブ及び結像光学装置が、内チューブに挿入された内視鏡チューブ内に配置されると、第２チャネルが、内チューブと内視鏡チューブとの間に形成されることが特に望ましい。この設計により、チューブからなる極めてコンパクトなアセンブリ全体が実現できる。

断面視において、内視鏡チューブが、インストルメントチューブ部分の最大空間距離が、結像光学装置部分の最大空間距離よりも大きくなるように選択された楕円形の断面を有する場合に、特に有利である。従って、インストルメントチューブが、結像光学装置よりも大きい断面図を有するため、器具に必要なスペースが多くなる。

本発明の内視鏡の好適な実施例において、封止システムがインストルメントチューブの基端部において構成され、器具が挿入されているか、否かに関わらず、封止システムはインストルメントチューブの基端部を封止する。

このために、封止システムは２つの封止ユニットを有し、第１封止ユニットは、器具が挿入されている場合に封止を施し、第２封止ユニットは器具が挿入されていない場合に封止を施す。これら２つの封止ユニットは、インストルメントチューブの長手方向から見て、縦に配列されることが望ましい。

特に、本発明の内視鏡は、インストルメントチューブ及び結像光学装置が互いに連結されて、第１の内視鏡ユニットを形成し、また、別のインストルメントチューブ及び結像光学装置からなる第２の内視鏡ユニットが構成され、これら内視鏡ユニットは、交互に内チューブに挿入可能であり、挿入された状態において内チューブと連結可能なように構成される。従って、内視鏡又は内視鏡システムは、これらの内視鏡ユニットが容易に交換可能なように、それぞれ構成される。挿入された内視鏡ユニットが交換可能に構成されるので、内視鏡を使用中（例えば、手術中）に、そのような交換を行うことができる。

第２内視鏡ユニットは、上記した第１内視鏡ユニットと同様の方法で更に構成されてもよい。どちらの内視鏡ユニットも、特に１つの特徴において異なっていてもよい。この特徴は、例えば、長手方向に関する結像光学装置の視野方向であってもよい。

内視鏡システムは、２つ以上の内視鏡ユニットからなってもよく、これらのユニットは少なくとも１つの特徴（例えば、結像光学装置の視野方向）において好適に異なる。
各内視鏡ユニットと内チューブとの間の連結を構成するために、ロックユニットが、主要部（主要部の基端部が望ましい）において構成されてもよく、それによって望ましい連結が実現でき、また、再度の解放が可能となる。

内視鏡は、先端部２、基端部３及び主要部４を有するシャフト１を備える。
シャフト１は、約１６ｃｍの長さを有する外チューブ５からなり、外チューブ５は、約７．５ｍｍの外径を有する円形の断面をなし、同チューブ内に、楕円形の断面をなす内チューブ６が挿入される。内チューブ６の断面は、挿入された状態において、図３に示されるように、第１チャネル７（この場合は、吸引チャネル）が、内チューブ６と外チューブ５との間において形成されるように選択される。外チューブ５の基端部８において、外チューブ５に連結されたグリップ部９が構成され、同グリップ部９は、コネクタ１１（例えば、ルアーロック）を備えた遮断弁１０を運ぶ。コネクタ１１と第１チャネル７との間は、遮断弁１０により選択的に連通、及び遮断される。遮断弁１０は（コネクタ１１と共に）、グリップ部９に連結されることにより、シャフト１の長手方向の軸線Ｌの周囲を回転可能となる。

スリーブ１２は、内チューブ６の基端部が同スリーブ１２内に挿入されて、主要部４に装着される。内チューブ６は、ハンダ付け又は溶接により、スリーブ１２内に装着される。これに代えて、主要部４及びスリーブ１２を一体に形成することも可能である。スリーブ１２の外側において、グリップ部９は、長手方向Ｌに移動可能、且つ回転可能に支持されて、外チューブ５は、内チューブ６に対して移動可能、且つ回転可能である。スリーブ１２は、環状封止部１３を有し、同環状封止部は、第１チャネル７の基端部の所望の封止に加えて、同時にまた、シャフト１の長手方向において、内チューブ６に対して外チューブ５を移動及び／又は回転させるために必要な力を決定すべく機能する。

図１は、第１端位置における内視鏡を示し、内チューブ６及び外チューブ５の先端部は、同じ位置にある。図２は、第２端位置を示し、内チューブ６の先端部は外チューブ５から突出する。

スリーブ１２を使用することにより、シャフト１に対して小断面を有する薄壁からなる内チューブ６を構成でき、これは、特に医療分野（例えば、脊椎の手術）における用途において有効である。長手方向の移動及び／又は内チューブ６に対する外チューブ５の回転において、グリップ部９を導くために必要な安定性は、より大きな壁厚を有するスリーブ１２により提供される。

図３において示されるように、楕円形の断面を有する内視鏡チューブ１４は、内チューブ６に挿入される。内視鏡チューブ１４の断面は、第２チャネル１５が内チューブ６と内視鏡チューブ１４との間に形成されるように選択される。主要部４において、コネクタ１７を備える遮断弁１６は、第２チャネル１５に対して構成される。第２チャネル１５とコネクタ１７との間の連通は、遮断弁１６により、設定され、或いは遮断される。ここに記載された実施例において、第２チャネル１５は洗浄チャネルとして機能する。遮断弁１６及びコネクタ１７は、主要部４において、シャフト１の長手方向の軸線Ｌの周囲を回転可能に配置される。

円形の断面を有するインストルメントチューブ１８、及び円形の断面を有する光学チューブ１９は、内視鏡チューブ１４の内側に配置され、光学チューブ１９の直径は、インストルメントチューブの直径よりも小さい（本実施例においては、それぞれ、２．３ｍｍ及び３．７ｍｍである）。内視鏡チューブ１４の楕円形状は、インストルメントチューブ１８部分における最大空間距離Ｗ１が、光学チューブ１９の外径にほぼ相当するように選択される。従って、図３から明らかなように、内視鏡チューブ１４は、ほぼ卵形の断面を有する。

光ファイバ（図示せず）は、記録されるべき対象を照らし出し、内視鏡チューブ１４の内側に配置され、また、インストルメントチューブ１８と光学チューブ１９との間に配置される。光学チューブ１９において、光学レンズが配置される。光学レンズは、光学内視鏡として公知であり、記録された画像を内視鏡の基端部に配置された接眼部２０へ送信する。光学レンズに代えて、必要に応じて光学システムの後方に設置された電子画像センサを光学チューブ１９の先端部に構成してもよく、同センサは電子線を介して画像信号を接眼部２０へ送信し、接眼部２０には対応する画像表示装置が備えられる。

光学チューブ１９、インストルメントチューブ１８及び内視鏡チューブ１４は、内視鏡チューブ１４の基端部において末端部２１に（例えば、ハンダ付けや溶接により）固着される。コネクタ２２は末端部２１に装着され、同コネクタを介して光が光ファイバへ導かれる。更に、接眼部２０は末端部２１に解放可能に連結され、同接眼部２０を通して記録された画像が直接観察でき、或いは同接眼部２０にカメラ（図示せず）が連結できる。これは、殺菌カバーを備えたカメラが接眼部２０に装着された場合、手術中に起こり得るような、内視鏡チューブ１４を交換する際に、接眼部２０を（カメラと共に）内視鏡チューブから除去でき、更に、迅速に新しい内視鏡チューブに装着できるという利点がある。

インストルメントチューブ１８は、末端部２１を貫通して延び、封止システム２４により封止されることにより、器具が挿入されているか、否かに関わらず、インストルメントチューブ１８の基端部が封止される。このために、図５に示すように、封止システム２４は中央に穴部２６を備えたゴム製の封止キャップ２５を有し、封止キャップ２５の寸法は、そこに器具が挿入されて、封止キャップ２５により封止が行われるように設定される。また、封止システム２４は、例えば、２つの対角線上に埋め込まれたシリコーンからなる封止部２７，２８（図６参照）も備えており、これらの取り付け状態において相対回転して、器具が挿入されていない場合に封止を行う。

内視鏡チューブ１４、インストルメントチューブ１８、光学チューブ１９、光ファイバ、及び末端部２１は、内視鏡ユニット２９を形成し、末端部２１はコネクタ２２、接眼部２０及び封止システム２４を備える。前記内視鏡ユニット２９は、図４に概略的に示すように、記録方向Ｂが長手方向に対して３０°傾斜しているため、３０°ユニットともいう。内視鏡のシャフト１は、外チューブ５、内チューブ６、スリーブ１２、及びそこに挿入された内視鏡ユニット２９の対応する部分からなる。

例えば、手術中に（内視鏡全体を手術箇所から抜去することなく）、内視鏡ユニット２９を迅速に交換するために、外科医は、（長手方向に沿った視野方向が）０°の内視鏡ユニット２９を必要とするため、内視鏡ユニット２９は、主要部４に配置されたクイックロックユニット３０により、内チューブ６と連結が可能となるので、内視鏡チューブ１４は、相対回転不能にロックされて内チューブ６に連結され、これらチューブ１４，６間の長手方向の移動が不能となる。

まず、内視鏡ユニット２９の挿入方法について記載する。図４において、末端部２１は、２つのロックピン３１（図４では１つのロックピンのみを記載）と、ガイドピン３２とからなる。図７に示すように、クイックロックユニット３０はグリップ部３３を有し、同グリップ部３３は、軸方向に固定されるようにナット３４によりスリーブ１２に装着される。図７に示す径方向において、グリップ部３３は、スリーブ１２とグリップ部３３との間に配置されたスプリング３５により、所望のロック位置へ移動され、移動が可能となる。図７において、グリップ部３３は、弾性力に対して押し下げられて、アンロック位置へ移動する。グリップ部３３の基端部は、ロックピン３１に対して１つの圧延部、或いは２つの圧延部（図７では１つの圧延部のみを記載）、更に、ガイドピン３２に対してガイド溝（図示せず）を備える。

内視鏡チューブ１４を内チューブ６に連結するために、内視鏡チューブ１４は基端側から内チューブ６に挿入され、ガイドピン３２はクイックロックユニット３０の長手方向の溝に係合する。圧延部３６の形状は、内視鏡チューブ１４が押し込まれると、図７に示すように、スプリング３５の弾性力に対してロックピン３１がグリップ部３３を押し下げるように設定される。内視鏡チューブ１４が更に押し込まれると、ロックピン３１は圧延部３６のロック位置に入り、スプリングの復元力により、グリップ部３３は再び上方へ押されて、シャフト１の長手方向において内チューブ６に対して、内視鏡チューブ１４がロックされる。溝と係合するガイドピン３２は、順に連結状態をロックし、内視鏡チューブ１４は、相対回転不能にロックされて内チューブ６に連結され、長手方向に移動不能となる。従って、内チューブ６を外チューブ５に対して移動させると、遮断弁１６とコネクタ２２と接眼部２０との間の距離は変わらない。このように設定された連結状態において、内視鏡ユニット２９の円錐部分３７は、封止されてスリーブの円錐状封止面３８に接し、第２チャネル１５の基端部が封止される。

内視鏡ユニット２９を解放するために、グリップ部３３のみがスプリング３５に対して押し下げらなければならず、その後、内視鏡チューブ１４は、末端部２１により、内チューブ６から右方向（図１及び２において）へ引っ張られる必要がある。

前記したような交換を行うために、グリップ部は押し下げられて、内視鏡ユニット２９が引き抜かれる。インストルメントチューブ１８内に器具が残留している場合は、内視鏡ユニット２９を引き抜くに先立ち、その器具を除去することが望ましい。カメラが接眼部２０に装着される場合は、内視鏡ユニット２９を引き抜くに先立ち、カメラを接眼部から分離させるか、或いは、（必要に応じて）カメラを接眼部と共に内視鏡ユニットから分離させてもよい。次に、０°の内視鏡ユニットが所望の方法で挿入されて、クイックロックユニット３０により固定される。器具が、インストルメントチャネル内に挿入されて、（必要に応じて）カメラが末端部に装着される。４５°や７０°といった、記録方向の他の傾斜角度を有する内視鏡ユニットを使用してもよい。コネクタ１１，１７に連結された可撓チューブを除去して、再度装着する必要がないため、上記のような交換を迅速に行うことができるという点において有利である。

内視鏡ユニット２９及び他の０°内視鏡ユニットを備えた内視鏡は、内視鏡システムを構成し、内視鏡の使用中に内視鏡ユニットの交換を容易に行うことができる。これは、内視鏡のモジュール構造により可能となる。

外チューブ５の先端部２は、図１及び２の側面図に示すように、面取りされている。従って、先端部は、手術において器具として直接使用することも可能である。内チューブ６の先端部も、同様に面取りされている。

内視鏡は、完全に解体できるように構成される。従って、外チューブ５は、グリップ部９と共に、内チューブ６から完全に回収できる。上記したように、内視鏡チューブ１４は、内チューブ６から分離することも可能である。このため、これらのチューブを別々に洗浄して殺菌することができる。これは、加圧殺菌において特に有効である。

グリップ部の固定グリップを有効にするために、図１及び２に示すように、グリップ部は４つの平面を有する。

第１の操作位置における本発明の内視鏡の第１の実施例を示す側面図。第２の操作位置における図１の内視鏡を示す側面図。図１に示すシャフトのＡ−Ａ線における断面図。図１及び２における内視鏡の内視鏡ユニットを示す側面図。図１及び２の内視鏡の基端部における封止システムを示す拡大断面図。図５に示す封止システムにおいて対角線上に埋め込まれた封止部を示す端面図。図１及び２に示される内視鏡のクイックロックユニットを示す拡大断面図。

Claims

先端部及び基端部（２，３）を有するシャフト（１）と、同シャフト（１）は外チューブ（５）を備え、同外チューブに内チューブ（６）が挿入されることにより、内チューブは外チューブ（５）に対して回転可能であり、これらチューブ（５，６）の長手方向において移動可能であることと、第１チャネル（７）は、これら２つのチューブ（５，６）間において形成されることと、インストルメントチューブ（１８）及び結像光学装置（１９）は、内チューブ（６）に配置されて、第２チャネル（１５）が形成されることと、インストルメントチューブ（１８）及び結像光学装置（１９）は、相対回転不能にロックされて内チューブ（６）に連結されることと、インストルメントチューブ（１８）の基端部において配置され、器具がインストルメントチューブ（１８）に挿入されているか否かに関わらず、同基端部を封止するための封止システム（２４）を備えることとを特徴とする内視鏡。
インストルメントチューブ（１８）及び結像光学装置（１９）は、内チューブ（６）に連結されることにより、内チューブ（６）に対して長手方向に移動不能に保持される請求項１に記載の内視鏡。
外チューブ（５）は、先端部において広がり、側面視において、シャフト（１）の長手方向（Ｌ）に関して面取りされている請求項１又は２に記載の内視鏡。
インストルメントチューブ（１８）及び結像光学装置（１９）は、内チューブ（６）に対して解放可能に連結される請求項１乃至３のいずれか一項に記載の内視鏡。
第１遮断弁（１０）はシャフト（１）の基端部（３）に配置されることと、第１遮断弁（１０）は第１チャネル（７）と連通して、長手方向（Ｌ）の周囲又は長手方向（Ｌ）に平行な軸線の周囲を回転可能に好適に配置されることと、内チューブ（６）に対して長手方向へ移動不能に連結されることとからなる請求項１乃至４のいずれか一項に記載の内視鏡。
第２遮断弁（１６）はシャフト（１）の基端部（３）に配置されることと、第２遮断弁（１６）は第２チャネルと連通して、長手方向（Ｌ）の周囲又は長手方向（Ｌ）に平行な軸線の周囲を回転可能に好適に配置されることと、内チューブ（６）に対して長手方向に移動不能に連結されることとからなる請求項１乃至５のいずれか一項に記載の内視鏡。
内チューブ（６）は楕円形の断面を有する請求項１乃至６のいずれか一項に記載の内視鏡。
内チューブ（６）は、先端部において広がり、側面視において、長手方向に関して面取りされている請求項１乃至７のいずれか一項に記載の内視鏡。
インストルメントチューブ（１８）及び結像光学装置（１９）は、第２チャネル（１５）が内チューブ（６）と内視鏡チューブ（１４）との間に形成されるように、内チューブ（６）に挿入された内視鏡チューブ（１４）内に配置される請求項１乃至８のいずれか一項に記載の内視鏡。
内視鏡チューブ（１４）は楕円形の断面を有し、断面視において、インストルメントチューブ（１８）部分の最大空間距離が、結像光学装置（１９）の最大空間距離よりも大きい請求項９に記載の内視鏡。
インストルメントチューブ（１８）及び結像光学装置（１９）は、互いに連結されて第１内視鏡ユニット（２９）を形成することと、別のインストルメントチューブ及び結像光学装置からなる第２の内視鏡ユニットが構成されて、これら内視鏡ユニット（２９）は、それぞれ内チューブに挿入可能であり、挿入された状態において内チューブと連結可能であることとからなる請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の内視鏡。