JP4445623B2

JP4445623B2 - Endoscope device

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Publication number: JP4445623B2
Application number: JP35193899A
Authority: JP
Inventors: 宏樹森山; 康人倉; 広之山宮; 睦巳大島; 久雄矢部
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1999-12-10
Filing date: 1999-12-10
Publication date: 2010-04-07
Anticipated expiration: 2019-12-10
Also published as: JP2001161637A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、前進方向の推進力を与えながら内視鏡の挿入部を目的部位に向けて挿入する内視鏡装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
体腔内に細長の挿入部を挿入することにより、体腔内の臓器を観察したり、必要に応じ、処置具チャンネル内に処置具を挿通して、各種治療及び処置のできる内視鏡が広く利用されている。
【０００３】
近年、前記内視鏡挿入部の先端側に設けられている湾曲部に操作ワイヤを接続し、この操作ワイヤを電動モータによって牽引することによって上下／左右に湾曲させながら内視鏡を目的観察部位まで挿入していた。
【０００４】
しかし、大腸などのように３６０°のループを描く部位や複雑に入り組んだ部位に内視鏡をスムーズに挿通させることは熟練技術を要する極めて難しいものであり、内視鏡を目的部位まで挿通するのに手間取ることによって、患者に苦痛を与えるおそれもあった。そのため、挿入性の向上について、数多くの提案がなされている。
【０００５】
例えば、特公平４−６３６８６号公報には内視鏡挿入部の挿通用チャンネル内を挿通させたプッシングロッドの先端部を挿入部内に設けた当接部に打突させ、このプッシングロッドを繰り返し押し引き動作させることにより挿入部の先端部に振動を与え、この振動を前進方向の推進力とした内視鏡装置が提案されている。そして、この内視鏡装置ではプッシングロッドの押し引きを手で行ってプッシングロッドを当接部に打突させる構成であるため、術者の力加減によって打突力が大きく変化し、当然大きな打突力を加えられているときには推進力が大きくなり、小さな打突力が加わっている場合には推進力が小さくなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特公平４−６３６８６号公報に示した内視鏡装置では推進力の大きさについては何もふれられておらず、推進力の力量が過大である場合、体腔壁に穿孔が生じさせるおそれがある。例えば、文献（「細径大腸内視鏡・ＣＦ−ＳＶの安全性の検討」宇野良治著，医器学６７巻７号（1997））には、理論的に、内視鏡による機械的穿孔は、内視鏡で大腸壁を押す力が大腸壁の強さを上回ったときに生じ、この大腸壁の強さは、圧縮強さで表され、大腸内視鏡検査を施行されることの少なくない７０歳台の人の大腸で考えた場合、単位面積当たり３〜４ Kg/cm2 の力が腸壁に加わったとき、理論上、穿孔する可能性が高いと記述されている。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、体腔内をスムーズに移動させる推進力を得られ、自動推進の際、挿入部先端面から体腔壁に対して必要以上の押圧力がかかることを確実に防止した内視鏡装置を提供することを目的にしている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の内視鏡装置は、体腔内に挿入する挿入部と、前記挿入部の先端部に配設された先端硬質部と、前記挿入部において前記先端硬質部の後方に配設され湾曲可能な湾曲部と、前記挿入部において前記湾曲部の後方に配設され湾曲可能な可撓管部と、前記挿入部内において、前記先端硬質部の一端面に形成された打突面と、前記挿入部内において挿入方向に配設された、中空の管部が形成された挿通管と、前記湾曲部または可撓管部の少なくとも一方の湾曲作用に応じて前記挿通管内において挿通方向に進退自在に挿通されると共に、先端面が前記打突面との間に所定の間隔を有して対峙可能に配設されたプッシングロッドと、前記プッシングロッドの基端側に配設され、当該プッシングロッドを前記打突面に打突させるために当該プッシングロッドを前記挿通管内を挿通方向に進退せしめる推進力を発生する推進力発生手段と、前記先端硬質部に配設され、被写体像を撮像する固体撮像素子と、前記固体撮像素子からの出力信号を入力し、当該出力信号に基づいて前記先端硬質部の先端面が体腔内の被写体と当接または略当接した状態であるか否かを判定する挿入部先端面位置検出手段と、前記挿入部先端面位置検出手段の判定結果に基づいて、前記先端硬質部の先端面が体腔内の被写体と当接または略当接した状態である場合には、前記推進力発生手段の作用を停止せしめる推進力停止手段と、を具備したことを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、発生する推進力によって内視鏡の挿入部が体腔内を自力推進しているとき、挿入部先端面が体腔壁を押圧した場合でも、挿入部先端面が体腔壁を押圧する力が予め所定量に設定してあるので、自力推進する内視鏡挿入部の先端面によって体腔壁に穿孔が発生する等の不具合が防止される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１ないし図６は本発明の第１実施形態に係り、図１は内視鏡装置の構成を説明する図、図２は推進力発生手段の構成を説明する図、図３は駆動制御スイッチを説明する図、図４はプッシングロッドの作用を説明する図、図５は挿入部形状とプッシングロッドの先端面と打突面との関係を説明する図、図６は推進力発生手段を備えた内視鏡の作用を説明する図である。
【００１０】
なお、図４（ａ）は初期状態を示す図、図４（ｂ）は当接部材がピストン部材に当接した状態を示す図、図４（ｃ）はプッシングロッドが当接部に当接した状態を示す図、図４（ｄ）はピストン部材が戻されていく状態を示す図、図５（ａ）は挿入部全体が一直線形状のときの関係を説明する図、図５（ｂ）は可撓管部湾曲形状のときの関係を説明する図、図５（ｃ）は可撓管部がループ形状のときの関係を説明する図である。
【００１１】
図１に示すように本実施形態の内視鏡装置１は、ＣＣＤ１０などの固体撮像素子を細長な挿入部２０の先端部２１に内蔵した大腸内に挿通される電子内視鏡２と、この電子内視鏡２に挿通されているライトガイドケーブル１１に照明光を供給するための照明ランプ３ａ及び集光レンズ３ｂを内蔵した光源装置３と、前記ＣＣＤ１０を駆動するドライブ回路４ａ及び前記ＣＣＤ１０で光電変換されて伝送された電気信号を画像信号に変換する信号処理回路４ｂを備えた信号処理装置４と、前記信号処理回路４ｂで生成された画像信号を表示する画面５ａを備えたモニタ５とで主に構成されている。
【００１２】
前記電子内視鏡２の挿入部２０は、先端側から順に前記ＣＣＤ１０等を内蔵した先端硬質部１４を有する先端部２１と、この先端部２１に連設する複数の関節駒１２，…，１２を連接して形成された湾曲部２２と、この湾曲部２２に接続管１３を介して連設された柔軟な可撓管部２３とで構成されている。
【００１３】
前記挿入部２０の内部には前記湾曲部２２を所望の方向に湾曲させる湾曲操作用ワイヤ１５，１５、や前記先端硬質部１４の打突面（図２に示す符号３５ａ）に繰り返し当接してこの挿入部２０に前進方向の推進力を与える後述する推進力発生手段の打突手段を構成するプッシングロッド（図２に示す符号３４）を進退自在に挿通した挿通管２４、図示しない送気チューブ、送水チューブ、処置具チャンネルチューブ等の内視鏡内蔵物が挿通配置されている。
【００１４】
前記挿入部２０の基端部には前記湾曲部２２を湾曲操作するための湾曲操作ノブ６ａ等を備えた操作部６が設けられている。この挿入部２０の基端部と操作部６の先端部とは折れ止め部材２５を介して連結されており、内部には打突手段を構成する前記プッシングロッド３４の先端面を打突面３５ａに繰り返し当接させて推進力を得るための駆動力を出力する駆動部３０が設けられている。
【００１５】
また、前記湾曲操作ノブ６ａは、例えば術者が操作することによって操作部６内に設けられているドラム６ｂが回動してこのドラム６ｂに巻回されている湾曲操作用ワイヤ１５が牽引操作されて湾曲部２２を術者の所望する方向に湾曲させるようになっている。なお、符号６ｃは体腔内に処置具等を案内する処置具チャンネルチューブに連通する処置具挿入口である。
【００１６】
前記操作部６の側部からは前記光源装置３に着脱自在に接続される光源コネクタ７ａを基端部に備えたユニバーサルコード７が延出している。前記光源コネクタ７ａの側部には電気コネクタ７ｂが設けられており、この電気コネクタ７ｂと前記信号処理装置４とに着脱自在な外部ケーブル８を接続することによって信号処理装置４と前記ＣＣＤ１０とが信号線１６を介して接続される。
【００１７】
このことにより、前記光源装置３より供給された照明光で照らされた大腸の光学像がＣＣＤ１０で撮像され、このＣＣＤ１０で光電変換された画像信号が信号線１６を介して前記信号処理装置４の信号処理回路４ｂに伝送され、この信号処理回路４ｂで映像信号に処理されて前記モニタ５の画面５ａ上に内視鏡画像が表示されて観察を行えるようになっている。
【００１８】
ここで、推進力発生手段の構成及び作用を説明する。
推進力発生手段の構成を具体的に説明する。
【００１９】
図２に示すように前記挿通管２４の一端部は、前記先端硬質部１４の中央部近傍の基端側に凸部として形成されプッシングロッド配置凹部３５を備えた当接部３１に接続固定されている。一方、前記挿通管２４の他端部は、前記操作部６の内部に配置されている支持板３２の先端側に形成した前記プッシングロッド３４が挿通する貫通孔を形成した接続凸部３３に接続固定されている。
【００２０】
前記挿通管２４の内部には軸方向の圧縮力に対して強く、可撓性並びに滑り性に優れた細径のロッド材で形成したプッシングロッド３４が進退自在に挿通配置されるようになっている。
【００２１】
前記プッシングロッド３４の先端面は、前記プッシングロッド配置凹部３５の底面である打突面３５ａに所定の間隔で対峙し、このプッシングロッド３４の基端部は推進力発生手段を構成するピストン部材３６に一体的に固設されている。このピストン部材３６は、前記支持板３２の基端側に配設した略パイプ形状の推進力発生手段を構成するガイド部材３７の貫通孔内に進退自在に配置されている。
【００２２】
前記ガイド部材３７の貫通孔内には前記ピストン部材３６同様、貫通孔内を進退自在に移動する打突手段を構成する当接部材３８が配置されている。この当接部材３８には駆動力を発生する駆動部３０となる例えばモータ４０の回転駆動力を前記当接部材３８に直線運動として伝達するピストンクランク機構を構成する第１クランク構成部材４１が軸支されている。このモータ４０の駆動軸４３には前記第１クランク構成部材４１に回動自在な第２クランク構成部材４２が固定されている。
【００２３】
つまり、前記モータ４０の駆動軸４３が１回転することにより、このモータ４０の回転駆動力が駆動軸４３、第２クランク構成部材４２及び第１クランク構成部材４１を介して、前記当接部材３８がガイド部材３７の貫通孔内を１往復するようになっている。
【００２４】
そして、前記当接部材３８は、ガイド部材３７の貫通孔内を先端側に移動している途中で前記ピストン部材３６に当接するようになっている。この当接部材３８がピストン部材３６に衝突すると、この衝突によってピストン部材３６が先端側に移動させられてプッシングロッド３４が先端側に移動していく。そして、前記プッシングロッド３４の先端面が打突面３５ａに打突して振動が発生する。
【００２５】
前記ガイド部材３７の貫通孔内にはさらに、前記ピストン部材３６を基端側に付勢する推進力発生手段を構成するスプリング３９が配置されている。このスプリング３９が配置されていることにより、前記当接部材３８の衝突によって先端側に移動したピストン部材３６がスプリング３９の付勢力によって再び基端側の元の位置まで移動する構成になっている。
【００２６】
前記モータ４０は、前記操作部６に固設されており、操作部６に設けたＯＮ／ＯＦＦ制御を行う出力状態制御手段であり、告知手段を兼ねる駆動制御スイッチ（以下第１スイッチと略記する）６ｄ（図１参照）を操作することにより、モータ制御部３０ａを介して回転駆動するようになっている。なお、符号６ｅはモータ４０の回転数の制御を行う回転数制御スイッチ（以下第２スイッチと略記する）であり、矢印に示すように回転操作することによって回転数を変化させて打突リズムを変化させられるようになっている。
【００２７】
図３に示すように前記第１スイッチ６ｄは、破線に示す突出状態と実線に示す前記回転数制御スイッチ６ｅと略同じ突出高さに保持されるようになっている。そして、前記第１スイッチ６ｄを破線状態から実線状態に押し込み操作することにより、前記モータ４０を停止状態から駆動状態にして前記プッシングロッド３４の先端面が打突面３５ａに繰り返し打突して挿入部２０を前進させる推進力が発生する。
【００２８】
また、前記第１スイッチ６ｄは、モータ４０が駆動状態であるときと、停止状態状態であるときとで突出量が大きく変化するこうせいであるため、術者、並びに関係者は第１スイッチ６ｄの突出状態を視認することによって瞬時にモータ４０が駆動状態であるか否かの判断を行える。
【００２９】
推進力発生手段の作用を具体的に説明する。
図４（ａ）に示すように初期状態において、ピストン部材３６と当接部材３８とはガイド部材３７内で所定距離離れた位置関係になっている。また、このときプッシングロッド３４の先端面は打突面３５ａに離れた状態で対峙している。
【００３０】
推進力を発生させるため、第１スイッチ６ｄを所定位置まで押し込んでモータ４０を連続的に回転させるとともに回転数制御スイッチ６ｅを操作してモータ４０を所望の回転数で駆動させる。
【００３１】
すると、モータ４０の駆動軸４３が回転を開始して、クランク構成部材４１，４２が移動し、図４（ｂ）に示すように第１クランク構成部材４１に軸支している当接部材３８がガイド部材３７内を矢印に示すように挿入部軸方向先端側に向かって移動していく。そして、ガイド部材３７内に配置されているピストン部材３６に当接する。
【００３２】
次に、図４（ｃ）に示すように前記当接部材３８がピストン部材３６に衝突することによって、このピストン部材３６はスプリング３９の付勢力に抗して矢印に示すように挿入部軸方向先端側に向かって移動させられる。このことによって、このピストン部材３６に固設されているプッシングロッド３４がプッシングロッド配置凹部３５内を打突面３５ａに向かって移動していく。そして、前記プッシングロッド３４の先端面が打突面３５ａに打突して振動が発生する。
【００３３】
次いで、図４（ｄ）に示すように前記打突面３５ａに打突したプッシングロッド３４は、前記ピストン部材３６がスプリング３９の付勢力によって矢印に示すようにガイド部材３７内を挿入部軸方向基端側に移動して前記図４（ａ）に示した初期状態位置に戻っていく。このとき、前記当接部材３８も駆動軸４３に固定されているクランク構成部材４１，４２がガイド部材３７内を矢印に示すように挿入部軸方向基端側に移動して図４（ａ）に示す初期状態位置に戻っていく。
【００３４】
そして、上述した一連の動作を繰り返し行うことによって、プッシングロッド３４の先端面が打突面３５ａに連続的に打突して推進力が発生する。
【００３５】
なお、前記モータ４０の駆動力を当接部材３８に伝達するため、モータ４０の駆動軸４３にピストンクランク機構を構成する第２クランク構成部材４２を固定しているが、モータ４０の駆動力を歯車列を介してピストンクランク機構に伝達する構成等であってもよい。
【００３６】
また、前記第１スイッチ６ｄは、押し込み操作によって制御状態が切り換わる押しボタンスイッチに限定されるものではなく、回転スイッチやフットスイッチなどであってもよい。いずれの場合でも、モータ４０の動作状態を術者に知らしめる告知手段は操作部に設けられる。そして、この告知手段としては目視にて容易に確認できるものであれば発光部、或いは音により告知するもの、把持する手に振動で告知するもの等であってもよい。
【００３７】
ここで、前記プッシングロッド３４の先端面が打突面３５ａに打突したとき発生する力量について説明する。
本実施形態においては、自力推進する挿入部２０の先端面によって腸壁に穿孔が発生することを防止するため、自力推進する挿入部２０の先端面が腸壁を押圧したときの単位面積当たりの押圧力を最大で、理論上穿孔する可能性が高いと記述されている単位面積当たりの下限値である３ Kg/cm2 になるように所定量を設定している。
【００３８】
つまり、この所定量を元に、プッシングロッド３４の先端面が打突面３５ａに打突したときに発生する力量を設定することにより、自力推進する挿入部２０の先端面が腸壁を押圧したとき、最大で単位面積当たり３ Kg/cm2 の押圧力が発生するようにしている。
【００３９】
そしてさらに、この所定量を踏まえて力量を設定する際、前記プッシングロッド３４の基端部に配置されているピストン部材３６がスプリング３９によって付勢支持されているため、挿入部２０の挿入形状が変化することによって図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すようにプッシングロッド３４の先端面と打突面３５ａとの間隔が変化することを考慮に入れて設定している。
【００４０】
つまり、図５（ａ）に示すように挿入部２０全体が一直線形状である場合と、図５（ｂ）に示すように可撓管部２３が湾曲した形状である場合と、図５（ｃ）に示すように可撓管部２３がループ形状である場合とでは、プッシングロッド３４の先端面と打突面３５ａとの間隔Ｌ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 と広がる方向に変化する。したがって、プッシングロッド３４の先端面と打突面３５ａとの間隔が離れることによって、プッシングロッド３４の先端面が打突面３５ａに打突したときの力量が小さくなっていく。
【００４１】
このため、本実施形態においてはプッシングロッド３４の先端面と打突面３５ａとの距離が最も近い状態となる、図５（ａ）に示す位置関係における力量で所定量になるように設定している。このことにより、大腸など曲がりくねった管腔内に挿入されている状態で、力量が大きくなることを防止している。
【００４２】
図６参照して内視鏡２の挿入部２０を大腸へ挿入する際の作用を説明する。
まず、術者は図に示すように挿入部２０を肛門９１から直腸に挿入し、曲がりくねったＳ状結腸９２に向けて挿通していく。次に、挿入部２０の先端部２１がＳ状結腸９２近くに到達したと判断したとき、前記スイッチ６ｄ，６ｅを操作してモータ４０を所望の回転数で駆動させる。次いで、所定の湾曲操作及び捻じり操作を行う。すると、打突によって発生する推進力を得て、挿入部２０が曲がりくねったＳ状結腸９２を進んでいく。
【００４３】
ここで、万一挿入部２０の先端面が大腸壁に当接した場合でも、挿入部２０の先端面が大腸壁を押圧する押圧力が直線形状で最大３ Kg/cm2 に設定されているので、曲がりくねった大腸内で挿入部先端面が３ Kg/cm2 以上の押圧力で大腸壁を押圧することがない。このため、推進力で進んでいる挿入部先端面によって大腸壁に穿孔が生じることが防止される。
【００４４】
そして、Ｓ状結腸９２を通過した後も、上述したように適宜モータ４０の駆動操作或いは、湾曲操作、捻じり操作を行って、挿入部２０の先端部２１を、下行結腸９３、脾湾曲９４、横行結腸９５、肝湾曲９６、上行結腸９７、盲腸９８等目的部位に向けて進めていく。
【００４５】
このように、プッシングロッドの先端面が打突面に打突したとき発生する力量を、この繰り返しの打突によって発生する推進力によって進む挿入部先端面の押圧力を挿入部直線状態で最大、理論上穿孔する可能性が高いといわれる下限値である３ Kg/cm2 に設定したことによって、推進力によって前進する内視鏡挿入部の先端面が大腸壁に当接することによって、この大腸壁に穿孔が生じることを確実に防止することができる。
【００４６】
なお、本実施形態においては内視鏡の挿入部が挿入される部位を大腸としているが、挿入部位は大腸に限定されるものではなく、他の体腔であってもよい。また、内視鏡先端面の押圧力が規制される観察部位であれば、人体等医療用に限らず、工業用内視鏡にも応用可能である。さらに、所定量の値も挿入される目的部位に対応して変化するものである。
【００４７】
また、推進力発生手段は上述した先端硬質部の打突面にプッシングロッドの先端面を繰り返し当接させて挿入部に前進方向の推進力を与えた打突によるものに限定されるものではなく、例えば図７に示すように挿入部２０の先端部２１の外周面に流体を内視鏡後方側に噴出する噴出口１８を複数設け、この噴出口１８，…，１８から流体を噴出させて挿入部２０に前進方向の推進力を与える液体噴出方式や図８（ａ）に示すように挿入部２０の先端部にバルーン等で構成される一対の膨縮部２６ａ，２６ｂを設ける一方、その膨縮部２６ａ，２６ｂの間に伸縮部２７を設け、図８（ｂ）ないし図８に示すように第１膨縮部２６ａ及び第２膨縮部２６ｂの膨張、収縮を繰り返し行うとともに、前記第１膨縮部２６ａと第２膨縮部２６ｂとの膨張状態、収縮状態を変化させる毎に、前記伸縮部２７を繰り返し伸縮させることによって挿入部２０を芋虫が前進するように前進させる芋虫方式等であってもよい。
【００４８】
図９ないし図１１は本発明の第２実施形態に係り、図９は挿入部先端面位置検出手段を設けた内視鏡装置の概略構成を説明する図、図１０は判定用色度を説明する図、図１１は色度を判定してモータを停止させるまでのフローチャートである。
本実施形態の内視鏡装置１Ａは、前記第１実施形態の内視鏡装置１において、万一、プッシングロッド３４の先端面と打突面３５ａとの間隔がＬ1 以下になる等の要因で、プッシングロッド３４の先端面が打突面３５ａに打突したとき発生する力量が増加することによって、自力推進する挿入部２０の体腔壁を押圧する力が３ Kg/cm2 を超えることによって発生する不具合を確実に防止するものである。
【００４９】
そのため、本実施形態においては患者の安全を確保する目的で、挿入部２０先端面と腸壁との距離が当接状態であるか否かを検出するための挿入部先端面位置検出手段を設け、この挿入部先端面位置検出手段の検出結果に基づいて前記モータ４０を出力状態から停止状態に切り換え制御する推進力停止手段を設けている。
【００５０】
図に示すように本実施形態においては信号処理装置４の信号処理回路４ｂに、挿入部先端面位置検出手段となる色度判定回路５０を設けている。この信号処理回路４ｂに入力されるＲ，Ｇ，Ｂ各フィールドの画像信号は、まずプリアンプ５１に供給され、ＣＣＤ１０から出力された電気信号を増幅してＣＤＳ（相関２重サンプリング回路）５２に出力される。
【００５１】
前記ＣＤＳ５２では前記ＣＣＤ１０からの読み出し信号をダブルサンプリングしてホールドした後、Ａ／Ｄ変換器５３に出力する。このＡ／Ｄ変換器５３では、入力された信号をデジタル信号に変換して信号処理回路５４に出力する。
【００５２】
前記信号処理回路５４では、入力された画像信号に対してホワイトバランス処理、ガンマ変換処理、輪郭強調処理及びＲＧＢ同時化処理等の所定の信号処理を施した後、Ｄ／Ａ変換器５５及び色度判定回路５０に出力する。
【００５３】
前記Ｄ／Ａ変換器５５では入力されたデジタルの映像信号をアナログ信号に変換した後、７５Ωドライバ５６を通してアナログの映像信号をモニタ５に出力する。このことによって、前記モニタ５の画面上にＣＣＤ１０のとらえた内視鏡画像が表示される。
【００５４】
一方、前記色度判定回路５０は、入力されたデジタルの映像信号から被写体の色度分析を行って色度を算出する色度算出回路５７と、この色度算出回路５７で算出した色度を比較するカラーテーブル５８とで構成され、この比較結果が所定の色度を超えている場合に前記モータ４０の駆動を停止させるモータ停止信号を推進力停止手段であるモータ停止信号発生回路５９から前記モータ制御部３０ａに出力するようになっている。
【００５５】
そして、このモータ停止信号発生回路５９からモータ停止信号が出力されて、前記モータ４０の駆動が停止すると、前記第１スイッチ６ｄは前記図３に示した実線位置から破線位置に戻るようになっている。
【００５６】
ここで、色度判定回路５０の作用を簡単に説明する。
挿入部２０の先端面に配置されている観察窓を通してとらえた大腸壁の内視鏡観察画像がモニタ５に表示されいるとき、前記先端面が大腸壁に密着すると、観察窓は大腸壁によって塞がれる。このとき、モニタ画面は、暗くなるのではなく、「赤玉」と言われる画面全体が一様な赤色に変化する。これは、大腸など生体の体腔壁は、一般に、赤味がかった色をしており、体腔壁に先端面が密着した状態、あるいは非常に近づいた状態になると、ピントが合わなくなるためである。前記色度判定回路５０はこの「赤玉」状態を利用するものである。
【００５７】
つまり、図１０に示すように前記カラーテーブル５８には画面が「赤玉」状態になる以前の所定の色度を判定用色度として設定している。このため、図１１に示すようにＣＣＤ１０によって撮像を開始すると、まずステップＳ１で前記信号処理回路５４から色度判定回路５０に送られてき信号は、色度算出回路５７で色度が算出される。
【００５８】
次に、ステップＳ２に移行してこの色度算出回路５７で算出色度と判定用色度とを比較する。ここで、算出色度が判定用色度より「赤玉」状態に近いと判断したときにステップＳ３に移行する。
【００５９】
このステップＳ３では瞬時にモータ停止信号発生回路５９からモータ制御部３０ａに向けてモータ停止信号を出力する。このことにより、前記モータ４０の駆動が停止される。一方、前記色度算出回路５７で算出した算出色度が判定用色度を超えていないときにはステップＳ１に移行して、前記信号処理回路５４から色度判定回路５０に入力される信号の比較を繰り返し行う。
その他の構成は前記第１実施形態と同様であり同部材には同符合を付して説明を省略する。
【００６０】
上述のように構成した内視鏡装置１Ａの作用を説明する。
前記図６に示すようにまず、術者は挿入部２０を肛門９１から直腸に挿入し、曲がりくねったＳ状結腸９２に向けて挿通していく。次に、挿入部２０の先端部２１がＳ状結腸９２近くに到達したと判断したとき、前記スイッチ６ｄ，６ｅを操作してモータ４０を所望の回転数で駆動させる。次いで、所定の湾曲操作及び捻じり操作を行う。すると、打突によって発生する推進力を得て、挿入部２０が曲がりくねったＳ状結腸９２を進んでいく。
【００６１】
ここで、万一挿入部先端面が大腸壁に当接しそうな状態になると、モニタ５の画面の赤色が徐々に増加していく。このことは、色度判定回路５０では常に判定されているので、算出色度が所定の色度である判定用色度に到達した段階で前記モータ停止信号発生回路５９からモータ停止信号が出力されてモータ４０の駆動を停止させる。このことにより、挿入部先端面が大腸壁に当接する前に推進力の発生が停止する。
【００６２】
そして、手元操作を行った後、再びモータ４０を駆動させてＳ状結腸９２を通過させ、その後も上述したように適宜モータ４０の駆動操作を行う一方、湾曲操作或いは捻じり操作を行って、挿入部２０の先端部２１を、下行結腸９３、脾湾曲９４、横行結腸９５、肝湾曲９６、上行結腸９７、盲腸９８等目的部位に向けて進めていく。
【００６３】
このように、色度算出回路及びモータ停止信号発生回路を設け、ＣＣＤでとらえた内視鏡画像の色度を常に算出し、この算出色度と判定用色度と比較し、算出色度が万一判定用色度を超えたときには、推進力を発生させるモータの駆動を一旦停止させているので、自力推進する内視鏡挿入部が体腔壁に当接して大腸壁に穿孔を生じることを確実に防止することができる。
このことによって、大腸など曲がりくねった形状部における挿入作業を安全に行える。
【００６４】
なお、色度分析ではなく、各画素毎の濃度ヒストグラムを生成して、得られたヒストグラムと設定された閾値とを比較する濃度分析によって挿入部先端面が体腔壁に近接したことを判定するようにしてもよい。
【００６５】
図１２は本発明の第３実施形態に係る押圧力検知手段を設けた内視鏡装置の概略構成を説明する図である。
【００６６】
本実施形態の内視鏡装置１Ｂでは前記第２実施形態の内視鏡装置１Ａと同様、自力推進する挿入部２０が体腔壁を押圧したとき発生する押圧力が３ Kg/cm2 を超えることによって発生する不具合を確実に防止するものである。
【００６７】
図に示すように本実施形態においては、患者の安全を確保する目的で、挿入部２０の先端面に押圧力検知手段として圧力センサ６１を設けている。この圧力センサ６１は、例えば先端面の正面及び上下左右の５箇所に配置してある。
【００６８】
そして、この圧力センサ６１の測定値は、例えば信号処理装置４内に設けた圧力判定回路６２に伝送される。この圧力判定回路６２では挿入部２０の先端面が体腔壁を押圧する実際の押圧力が判定用圧力として設定した例えば２．７ Kg/cm2 を超えた場合に、モータ停止信号発生回路５９から前記モータ４０の駆動を停止させるモータ停止信号を前記モータ制御部３０ａに出力するようになっている。その他の構成は前記第２実施形態と同様であり、同部材に同符合を付して説明を省略する。
【００６９】
上述のように構成した内視鏡装置１Ｂの作用を説明する。
前記図６に示すようにまず、術者は挿入部２０を肛門９１から直腸に挿入し、曲がりくねったＳ状結腸９２に向けて挿通していく。次に、挿入部２０の先端部２１がＳ状結腸９２近くに到達したと判断したとき、前記操作スイッチ６ｄ，６ｅを操作してモータ４０を所望の回転数で駆動させる。次いで、所定の湾曲操作及び捻じり操作を行う。すると、打突によって発生する推進力を得て、挿入部２０が曲がりくねったＳ状結腸９２を進んでいく。
【００７０】
ここで、挿入部２０先端面が大腸壁に当接すると、対応する圧力センサ６１が押圧力検出し、この検出結果を圧力判定回路６２に伝送する。そして、この圧力判定回路６２では伝送され検出結果である測定圧力が判定用圧力を超えた場合にモータ停止信号をモータ停止信号発生回路５９から出力してモータ４０の駆動を停止させる。このことにより、挿入部２０の先端面が大腸壁を３ Kg/cm2 で押圧する以前に推進力の発生がなくなる。
【００７１】
そして、手元操作を行った後、再びモータ４０を駆動させてＳ状結腸９２を通過させ、その後も上述したように適宜モータ４０の駆動操作を行う一方、湾曲操作或いは捻じり操作を行って、挿入部２０の先端部２１を、下行結腸９３、脾湾曲９４、横行結腸９５、肝湾曲９６、上行結腸９７、盲腸９８等目的部位に向けて進めていく。
【００７２】
このように、挿入部先端面が大腸壁を実際に押圧している状態のときの押圧力を挿入部先端面に配置した圧力センサによって検出し、この検出結果である圧力センサの測定圧力が判定用圧力を超えたとき、推進力を発生させるモータの駆動を一旦停止させることによって、自力推進する内視鏡挿入部が体腔壁を３ Kg/cm2 を超える力で押圧して大腸壁に穿孔を生じることを確実に防止することができる。
【００７３】
また、圧力センサを設け、この測定結果を常に圧力判定回路で判定することにより、挿入部の先端面が体腔壁を押圧している状態であても挿入部を押し進める推進力を得ることができる。
【００７４】
これらのことによって、大腸など曲がりくねった形状部における挿入作業をよりスムーズにかつ安全に行える。
【００７５】
図１３及び図１４は本発明の第４実施形態に係り、図１３は駆動制御スイッチの他の構成を示す図、図１４は本実施形態の内視鏡装置の構成例を説明する概略図である。
【００７６】
なお、図１４（ａ）は挿入部先端面位置検出手段を設けた内視鏡装置の概略図、図１４（ｂ）は押圧力検知手段を設けた内視鏡装置の概略図である。
【００７７】
図１３に示すように本実施形態の駆動制御スイッチ（以下第１スイッチと略記する）６５は、モータ４０Ａの出力を可変させる、告知手段を兼ねる出力可変制御手段であり、突出状態を例えば破線に示す位置、一点鎖線に示す位置、二点鎖線に示す位置、実線に示す位置のように４段階に切り換え可能である。そして、このスイッチ６５の突出状態を切り換え操作することによって、モータ出力駆動制御部３０ｂを介してモータ４０Ａの出力が例えば大出力状態、中出力状態、小出力状態、停止状態の４段階に変更される。
【００７８】
したがって、前記モータ４０Ａの出力を切り換えることよって、当接部材３８がピストン部材３６に衝突するときの衝突力が変化するので、前記ピストン部材３６の先端側への移動量も変化し、プッシングロッド３４の先端面が打突面３５ａに打突したとき発生する力量が変化する。
【００７９】
そして、本実施形態の内視鏡装置１Ｃではこのモータ４０Ａを大出力状態で回転駆動させたとき、プッシングロッド３４の先端面が打突面３５ａに打突することによって発生する力量が所定量より大きくなるように設定してある。また、中出力状態で回転駆動させたときに発生する力量を略所定量と同じになるように設定している。そして、小出力状態で回転駆動させたときに発生する力量を所定量以下に設定している。
【００８０】
したがって、大出力状態でモータ４０Ａが回転駆動したとき発生する推進力によって挿入部２０が自力推進しているとき、万一、挿入部２０の先端面が体腔壁に押圧すると、そのとき発生する押圧力は単位面積当たり３ Kg/cm2 を越すことになって体腔壁に穿孔を発生させるおそれがある。
【００８１】
このため、図１４（ａ），（ｂ）に示すように本実施形態の内視鏡装置１Ｃ，１Ｄにおいては、推進力によって挿入部２０が自力推進しているとき、挿入部２０の先端面が体腔壁を押圧することによって穿孔が生じることを防止するため、前記色度判定回路５０又は前記圧力センサ６１及び圧力判定回路６２と、前記モータ４０Ａの出力状態を変更する指示信号を出力する推進力変更手段であるモータ出力変更回路６６とを設けている。
【００８２】
つまり、図１４（ａ）の患者の安全を確保する目的で色度判定回路５０を設けた内視鏡装置１Ｃでは、モータ出力変更回路６６からモータ制御部３０ａに指示信号が出力された段階で挿入部２０の先端面が体腔壁に当接していない。このため、この指示信号が出力された後、前記モータ４０Ａの出力状態を中出力状態或いは小出力状態に切り換え制御する。
【００８３】
一方、図１４（ｂ）の患者の安全を確保する目的で前記圧力センサ６１及び圧力判定回路６２を設けた内視鏡装置１Ｄではモータ出力変更回路６６からモータ制御部３０ａに指示信号が出力された段階で挿入部２０の先端面が体腔壁に当接している。このため、この指示信号が出力された後、前記モータ４０Ａの出力状態を小出力状態又は停止状態に切り換え制御する。なお、前記指示信号が出力された後に切り換える出力状態は術者の好みによって選択されるものであり、前記内視鏡装置１Ｃにおいてモータ４０Ａの出力状態を停止状態に制御するようにしてもよい。
【００８４】
前記図６に示すようにまず、術者は挿入部２０を肛門９１から直腸に挿入し、曲がりくねったＳ状結腸９２に向けて挿通していく。次に、挿入部２０の先端部２１がＳ状結腸９２近くに到達したと判断したとき、前記操作スイッチ６ｄ，６ｅを適宜操作してモータ４０を所望の出力及び回転数で駆動させる。次いで、所定の湾曲操作及び捻じり操作を行う。すると、打突によって発生する推進力を得て、挿入部２０が曲がりくねったＳ状結腸９２を進んでいく。
【００８５】
ここで、挿入部先端面が大腸壁に当接（或いは近接）すると、モータ出力変更回路６６から指示信号が出力されてモータ４０Ａの出力状態が患者の安全を配慮した出力状態に切り換わる。このため、たとえ大出力状態の推進力で挿入部２０が進んでいる状態であっても、挿入部２０の先端面が大腸壁を３ Kg/cm2 を超える力で押圧して穿孔を生じさせることが確実に防止される。
【００８６】
そして、Ｓ状結腸９２を通過した後も、上述したように適宜モータ４０の出力及び回転数を設定して推進力を好みの状態にする一方、湾曲操作或いは捻じり操作を行って、挿入部２０の先端部２１を、下行結腸９３、脾湾曲９４、横行結腸９５、肝湾曲９６、上行結腸９７、盲腸９８等目的部位に向けて進めていく。その他の構成及び作用は上述した実施形態と同様であり、同部材には同符合を付して説明を省略する。
【００８７】
このように、モータの出力を可変にする一方、このモータの出力を駆動制御スイッチによって切り換え可能に構成し、モータの出力状態を変更して、最大推進力を所定量より大きく設定することを可能にする一方、挿入部先端面位置検出手段又は押圧力検知手段を設け、これら挿入部先端面位置検出手段又は押圧力検知手段を介してモータ出力変更回路から出力される指示信号に基づいてモータの出力状態を、穿孔を生じさせない出力状態に切り換え制御する構成にしたことによって、自力推進する挿入部の先端面が体腔壁を押圧して穿孔を生じさせることを確実に防止することができる。
【００８８】
また、挿入部先端面位置検出手段又は押圧力検知手段を設け、常に挿入部先端面と体腔壁との位置関係を把握しながら、必要に応じてモータ出力変更回路によってモータの出力状態を切り換え操作することによって、より効率良く挿入部を前進させる推進力を得ることができる。
【００８９】
このことによって、大腸など曲がりくねった形状部における挿入作業をよりスムーズにかつ安全に行える。
【００９０】
なお、本実施形態においては駆動制御スイッチを４段階に切り換え可能にしてモータの出力を４段階に段階的に変化するように構成しているが、スイッチの切り換え及びモータ出力の切り換えは４段階に限定されるものではなく、それ以下であってもそれ以上であっても又は押し込み量の変化によって連続的に変化するものであっても良い。
【００９１】
また、前記駆動制御スイッチは押し込み量が変化するスイッチに限定されるものではなく、図１５（ａ），（ｂ）に示すような回転式スイッチ６８や図示しない一度触れることによって動作状態が変更されるタッチスイッチ等であってもよい。そして、どのようなスイッチを用いる場合においても操作部６に告知手段として出力状態を表す文字（図中「大」，「Ｈ」等、或いは記号或いは発光部、振動部を設けるものとする。
【００９２】
さらに、上述した実施形態においては、図１６（ａ）に示すように前記駆動制御スイッチ６ｄ，６５のように一度押し込み操作すると、連続的に推進力を発生し、次の操作があることによって推進力の発生を停止させる構成としていたがこれに限らず、図１６（ｂ）に示すように操作ボタンに振れている間、推進力を発生し、操作ボタンとの接触状態が解除されると推進力が停止するもの、或いは図１６（ｃ）に示すように一度操作することによって術者の設定した所定時間（ｔ）だけ推進力を発生させるものなどであってもよい。
【００９３】
なお、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【００９４】
［付記］
以上詳述したような本発明の上記実施形態によれば、以下の如き構成を得ることができる。
【００９５】
（１）内視鏡挿入部の少なくとも一部に、挿入部を前進させる推進力を発生させる推進力発生手段を備えた内視鏡装置において、
前記推進力発生手段により発生する力量を、この自力推進する挿入部先端面が体腔壁を押圧したとき発生する押圧力を踏まえて、所定量に設定した内視鏡装置。
【００９６】
（２）前記推進力発生手段は、内視鏡挿入部内を挿通するプッシングロッドの先端面を打突面に打突させる打突手段を有し、この打突によって発生する振動を前記挿入部を前進させる推進力にする付記１記載の内視鏡装置。
【００９７】
（３）前記所定量は、打突によって自力推進する内視鏡挿入部の先端面が体腔壁を押圧したとき、理論上穿孔する可能性が高い単位面積当たり押圧力を元に設定される付記１記載の内視鏡装置。
【００９８】
（４）前記打突手段を出力状態又は停止状態のどちらか一方に制御する出力状態制御手段を有する付記２記載の内視鏡装置。
【００９９】
（５）前記出力状態制御手段は、出力状態であるか否かを告知する告知手段を有する付記４記載の内視鏡装置。
【０１００】
（６）前記内視鏡挿入部の先端面が体腔壁近傍に位置していることを検出する挿入部先端面位置検出手段を設け、
この挿入部先端面位置検出手段の検出結果に基づいて、前記出力状態制御手段を停止制御する推進力停止手段を備える付記４記載の内視鏡装置。
【０１０１】
（７）前記内視鏡挿入部の先端面に、挿入部先端面が体腔壁を押圧しているときの押圧力を検出する押圧力検知手段を設け、
この押圧力検知手段の検出結果に基づいて、前記出力状態制御手段を停止制御する推進力停止手段を備える付記４記載の内視鏡装置。
【０１０２】
（８）内視鏡挿入部内を挿通するプッシングロッドの先端面を打突手段によって打突面に打突させ、発生する振動を前記挿入部を前進させる推進力にする推進力発生手段を備えた内視鏡装置に、内視鏡挿入部の先端面が体腔壁近傍に位置していることを検出する挿入部先端面位置検出手段又は内視鏡挿入部の先端面に挿入部先端面が体腔壁を押圧しているときの押圧力を検出する押圧力検知手段の少なくとも一方を設けるとき、
前記打突手段によって、前記プッシングロッドを前記打突面に打突させたとき発生する力量を所定量以上に設定した付記２記載の内視鏡装置。
【０１０３】
（９）前記打突手段は、前記出力状態を可変制御する出力可変制御手段を有する付記８記載の内視鏡装置。
【０１０４】
（１０）前記出力可変制御手段は、前記出力状態を告知する告知手段を有する付記９記載の内視鏡装置。
【０１０５】
（１１）前記挿入部先端面位置検出手段の検出結果に基づいて、前記出力可変制御手段の出力状態を所定量以下又は停止状態に制御する推進力変更手段を有する付記８記載の内視鏡装置。
【０１０６】
（１２）前記押圧力検知手段の検出結果に基づいて、前記出力可変制御手段の出力状態を所定量以下又は停止状態に制御する推進力変更手段を具備する付記８記載の内視鏡装置。
【０１０７】
（１３）前記推進力発生手段は、挿入部先端部から流体を噴出させて前記挿入部を前進させる推進力にする付記１記載の内視鏡装置。
【０１０８】
（１４）前記推進力発生手段は、挿入部に設けた一対の膨縮部と、この膨縮部同士を連結する伸縮部とで構成され、膨縮部の膨張状態及び伸縮部の収縮状態の変化を前記挿入部を前進させる推進力にする付記１記載の内視鏡装置。
【０１０９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、体腔内をスムーズに移動させる推進力を得られ、自動推進の際、挿入部先端面から体腔壁に対して必要以上の押圧力がかかることを確実に防止した内視鏡装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１ないし図６は本発明の第１実施形態に係り、図１は内視鏡装置の構成を説明する図
【図２】推進力発生手段の構成を説明する図
【図３】駆動制御スイッチを説明する図
【図４】プッシングロッドの作用を説明する図
【図５】挿入部形状とプッシングロッドの先端面と打突面との関係を説明する図
【図６】推進力発生手段を備えた内視鏡の作用を説明する図
【図７】推進力発生手段の他の構成を説明する図
【図８】推進力発生手段の別の構成を説明する図
【図９】図９ないし図１１は本発明の第２実施形態に係り、図９は挿入部先端面位置検出手段を設けた内視鏡装置の概略構成を説明する図
【図１０】判定用色度を説明する図
【図１１】色度を判定してモータを停止させるまでのフローチャート
【図１２】本発明の第３実施形態に係る押圧力検知手段を設けた内視鏡装置の概略構成を説明する図
【図１３】図１３及び図１４は本発明の第４実施形態に係り、図１３は駆動制御スイッチの他の構成を示す図
【図１４】本実施形態の内視鏡装置の構成例を説明する概略図
【図１５】駆動制御スイッチの構成例を示す図
【図１６】スイッチ操作と推進力との関係を説明するタイミングチャート図
【符号の説明】
２…電子内視鏡
６…操作部
１４…先端硬質部
２４…挿通管
３１…当接部
３４…プッシングロッド
３５…プッシングロッド配置凹部
３５ａ…打突面
３６…ピストン部材
３７…ガイド部材
３８…当接部材
３９…スプリング
４０…モータ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an endoscope apparatus that inserts an insertion portion of an endoscope toward a target site while applying a propelling force in a forward direction.
[0002]
[Prior art]
Endoscopes that can be used for various treatments and treatments are widely used by observing organs in body cavities by inserting elongated insertion parts into body cavities and inserting treatment tools into treatment tool channels as necessary. Has been.
[0003]
In recent years, an operation wire is connected to a bending portion provided on the distal end side of the endoscope insertion portion, and the operation observation site is bent while bending the operation wire up and down / left and right by pulling the operation wire with an electric motor. Was inserted.
[0004]
However, it is extremely difficult to smoothly insert an endoscope into a part that draws a loop of 360 °, such as a large intestine, or a complicated and complicated part. However, there was a risk that it would be painful for the patient. For this reason, many proposals have been made for improving the insertability.
[0005]
For example, in Japanese Examined Patent Publication No. 4-63686, the tip of the pushing rod inserted through the insertion channel of the endoscope insertion portion is made to hit the contact portion provided in the insertion portion, and this pushing rod is repeatedly pressed. There has been proposed an endoscope apparatus in which a vibration is applied to the distal end portion of the insertion portion by performing a pulling operation, and the vibration is used as a propulsive force in the forward direction. In this endoscope apparatus, the pushing rod is pushed and pulled by hand, and the pushing rod is struck against the abutting portion. When a thrust force is applied, the propulsive force increases, and when a small impact force is applied, the propulsive force decreases.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the endoscope apparatus disclosed in the above Japanese Patent Publication No. 4-63686, nothing is mentioned about the magnitude of the propulsive force, and when the force of the propulsive force is excessive, the body cavity wall is perforated. There is a fear. For example, in the literature ("Study of the safety of small-bore colonoscopy and CF-SV" by Ryoji Uno, Medical Instrument Vol. 67, No. 7 (1997)), mechanical perforation by an endoscope is theoretically described. Occurs when the force pushing the colon wall with the endoscope exceeds the strength of the colon wall, and the strength of the colon wall is expressed by compressive strength, which means that colonoscopy is performed. In the case of the large intestine of a person in the 70s, it is described that when a force of 3 to 4 kg / cm @ 2 per unit area is applied to the intestinal wall, it is theoretically likely to perforate.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to obtain a propulsive force that smoothly moves inside the body cavity, and during automatic propulsion, an unnecessary pressing force is applied to the body cavity wall from the distal end surface of the insertion portion. It aims at providing the endoscope apparatus which prevented reliably.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
An endoscope apparatus according to the present invention includes an insertion portion that is inserted into a body cavity, a distal end hard portion that is disposed at a distal end portion of the insertion portion, and is disposed behind the distal end hard portion at the insertion portion and is bendable. A bending portion that is arranged behind the bending portion and can be bent in the insertion portion, a striking surface formed on one end surface of the distal end hard portion in the insertion portion, and the insertion An insertion tube disposed in the insertion direction in which the hollow tube portion is formed, and at least one of the bending portion or the flexible tube portion is inserted in the insertion tube so as to advance and retract in the insertion direction. And a pushing rod having a predetermined distance between the front end surface and the striking face so as to face each other, and a proximal end side of the pushing rod, In order to hit the hitting surface A propulsive force generating means for generating a driving force allowed to advance and retreat the insertion tube in the insertion direction Guroddo,A solid-state imaging device that is disposed on the hard tip portion and picks up a subject image; and an output signal from the solid-state image pickup device is input, and the tip surface of the hard tip portion is a subject in the body cavity based on the output signal. Based on the determination result of the insertion portion distal end surface position detection means and the insertion portion distal end surface position detection means for determining whether or not the contact portion is in a contact or substantially contacted state, the distal end surface of the distal end hard portion is in the body cavity. And a propulsive force stopping means for stopping the action of the propulsive force generating means when in contact with or substantially in contact with the subject.
[0008]
According to this configuration, when the insertion portion of the endoscope is propelled through the body cavity by the propulsive force generated, even if the distal end surface of the insertion portion presses the body cavity wall, the distal end surface of the insertion portion presses the body cavity wall. Since the force to be set is set to a predetermined amount in advance, problems such as perforation in the body cavity wall caused by the distal end surface of the endoscope insertion portion propelled by itself are prevented.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 to 6 relate to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of an endoscope apparatus, FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of propulsive force generating means, and FIG. 3 is a drive control switch. FIG. 4 is a diagram for explaining the action of the pushing rod, FIG. 5 is a diagram for explaining the relationship between the shape of the insertion portion, the tip surface of the pushing rod, and the striking surface, and FIG. It is a figure explaining the effect | action of the endoscope.
[0010]
4A is a view showing an initial state, FIG. 4B is a view showing a state in which the contact member is in contact with the piston member, and FIG. 4C is a view in which the pushing rod is in contact with the contact portion. 4 (d) is a diagram showing a state where the piston member is returned, FIG. 5 (a) is a diagram for explaining the relationship when the entire insertion portion is in a straight line, and FIG. 5 (b). FIG. 5 is a diagram for explaining the relationship when the flexible tube portion is curved, and FIG. 5C is a diagram for explaining the relationship when the flexible tube portion has a loop shape.
[0011]
As shown in FIG. 1, an endoscope apparatus 1 according to the present embodiment includes an electronic endoscope 2 that is inserted into a large intestine in which a solid-state imaging device such as a CCD 10 is built in a distal end portion 21 of an elongated insertion portion 20, and this A light source device 3 including an illumination lamp 3a and a condenser lens 3b for supplying illumination light to a light guide cable 11 inserted through the electronic endoscope 2, a drive circuit 4a for driving the CCD 10, and the CCD 10. A signal processing device 4 including a signal processing circuit 4b that converts an electrical signal that has been photoelectrically converted into an image signal, and a monitor 5 that includes a screen 5a that displays the image signal generated by the signal processing circuit 4b; It is mainly composed of.
[0012]
The insertion portion 20 of the electronic endoscope 2 includes a distal end portion 21 having a distal end hard portion 14 containing the CCD 10 and the like in order from the distal end side, and a plurality of joint pieces 12,. And a flexible flexible tube portion 23 connected to the bending portion 22 via a connecting tube 13.
[0013]
The insertion portion 20 is repeatedly brought into contact with the bending operation wires 15 and 15 for bending the bending portion 22 in a desired direction and the striking surface (reference numeral 35a shown in FIG. 2) of the distal end hard portion 14. An insertion tube 24 through which a pushing rod (symbol 34 shown in FIG. 2) that constitutes a striking means of a thrust generating means that applies a propulsive force in the forward direction to the insertion portion 20 is inserted, and an air supply tube (not shown). Endoscope built-in objects such as a water supply tube and a treatment instrument channel tube are inserted and arranged.
[0014]
An operation unit 6 including a bending operation knob 6 a for bending the bending portion 22 is provided at the proximal end portion of the insertion portion 20. The proximal end portion of the insertion portion 20 and the distal end portion of the operation portion 6 are connected via a bend preventing member 25, and the distal end surface of the pushing rod 34 constituting the impacting means is disposed inside the impacting surface 35a. There is provided a drive unit 30 for outputting a driving force for obtaining a propulsive force by repeatedly abutting against the driving force.
[0015]
The bending operation knob 6a is operated by a pulling operation of a bending operation wire 15 wound around the drum 6b by rotating a drum 6b provided in the operation unit 6 when operated by an operator, for example. Thus, the bending portion 22 is bent in the direction desired by the operator. Reference numeral 6c denotes a treatment instrument insertion port that communicates with a treatment instrument channel tube that guides the treatment instrument and the like into the body cavity.
[0016]
A universal cord 7 having a light source connector 7a detachably connected to the light source device 3 at the base end portion extends from the side of the operation unit 6. An electrical connector 7b is provided on the side of the light source connector 7a, and the signal processing device 4 and the CCD 10 are connected by connecting a removable external cable 8 to the electrical connector 7b and the signal processing device 4. The signal line 16 is connected.
[0017]
As a result, an optical image of the large intestine illuminated by the illumination light supplied from the light source device 3 is captured by the CCD 10, and an image signal photoelectrically converted by the CCD 10 is transmitted through the signal line 16 to the signal processing device 4. The video signal is transmitted to the signal processing circuit 4b and processed into a video signal by the signal processing circuit 4b, and an endoscopic image is displayed on the screen 5a of the monitor 5 so that observation can be performed.
[0018]
Here, the configuration and operation of the propulsive force generating means will be described.
The configuration of the propulsive force generating means will be specifically described.
[0019]
As shown in FIG. 2, one end portion of the insertion tube 24 is connected and fixed to a contact portion 31 formed as a convex portion on the proximal end side in the vicinity of the central portion of the distal end hard portion 14 and provided with a pushing rod arrangement concave portion 35. ing. On the other hand, the other end portion of the insertion tube 24 is connected to a connection convex portion 33 having a through hole through which the pushing rod 34 formed on the distal end side of the support plate 32 disposed inside the operation portion 6 is inserted. It is fixed.
[0020]
Inside the insertion tube 24, a pushing rod 34 made of a small-diameter rod material that is strong against axial compressive force and has excellent flexibility and slipperiness is inserted and disposed so as to freely advance and retract. Yes.
[0021]
The front end surface of the pushing rod 34 faces a striking surface 35a, which is the bottom surface of the pushing rod arrangement recess 35, at a predetermined interval, and the proximal end portion of the pushing rod 34 forms a piston member 36 that constitutes a propulsive force generating means. It is fixed integrally with. The piston member 36 is disposed in a through hole of a guide member 37 constituting a substantially pipe-shaped propulsive force generating means disposed on the base end side of the support plate 32.
[0022]
In the through hole of the guide member 37, like the piston member 36, an abutting member 38 constituting a striking means that moves forward and backward in the through hole is disposed. A first crank constituent member 41 that constitutes a piston crank mechanism that transmits a rotational driving force of, for example, a motor 40 serving as a driving unit 30 that generates a driving force to the abutting member 38 as a linear motion is a shaft of the abutting member 38. It is supported. A second crank constituent member 42 that is rotatable with respect to the first crank constituent member 41 is fixed to the drive shaft 43 of the motor 40.
[0023]
That is, when the driving shaft 43 of the motor 40 makes one rotation, the rotational driving force of the motor 40 is transmitted through the driving shaft 43, the second crank constituent member 42, and the first crank constituent member 41 to the contact member 38. Is configured to reciprocate once in the through hole of the guide member 37.
[0024]
The abutting member 38 comes into contact with the piston member 36 while moving in the through hole of the guide member 37 toward the distal end side. When the abutting member 38 collides with the piston member 36, the piston member 36 is moved to the distal end side by this collision, and the pushing rod 34 is moved to the distal end side. And the front end surface of the pushing rod 34 hits the hitting surface 35a, and vibration is generated.
[0025]
In the through hole of the guide member 37, a spring 39 constituting a propulsive force generating means for urging the piston member 36 toward the base end side is further arranged. By arranging the spring 39, the piston member 36 moved to the distal end side by the collision of the abutting member 38 is again moved to the original position on the proximal end side by the urging force of the spring 39. .
[0026]
The motor 40 is fixed to the operation unit 6 and is an output state control unit that performs ON / OFF control provided in the operation unit 6, and is a drive control switch (hereinafter abbreviated as a first switch) that also serves as a notification unit. ) 6d (see FIG. 1) is operated to rotate through the motor control unit 30a. Reference numeral 6e denotes a rotational speed control switch (hereinafter abbreviated as a second switch) for controlling the rotational speed of the motor 40, and the rotational speed is changed by rotating as shown by an arrow to change the impact rhythm. It can be changed.
[0027]
As shown in FIG. 3, the first switch 6d is held at substantially the same protruding height as the protruding state indicated by the broken line and the rotational speed control switch 6e indicated by the solid line. Then, by pushing the first switch 6d from the broken line state to the solid line state, the motor 40 is moved from the stopped state to the driven state, and the distal end surface of the pushing rod 34 repeatedly strikes the impact surface 35a and is inserted. A propulsive force that moves the part 20 forward is generated.
[0028]
Further, since the protrusion amount of the first switch 6d is greatly changed between when the motor 40 is in a driving state and when the motor 40 is in a stopped state, the surgeon and the related persons can use the first switch 6d. By visually recognizing the protruding state, it can be instantaneously determined whether or not the motor 40 is in a driving state.
[0029]
The action of the propulsive force generating means will be specifically described.
As shown in FIG. 4A, in the initial state, the piston member 36 and the abutting member 38 are in a positional relationship within a guide member 37 that is separated by a predetermined distance. At this time, the front end surface of the pushing rod 34 is opposed to the striking surface 35a.
[0030]
In order to generate a propulsive force, the first switch 6d is pushed into a predetermined position to continuously rotate the motor 40, and the rotation speed control switch 6e is operated to drive the motor 40 at a desired rotation speed.
[0031]
Then, the drive shaft 43 of the motor 40 starts rotating, and the crank constituent members 41 and 42 move, and the contact member 38 that is pivotally supported on the first crank constituent member 41 as shown in FIG. Moves in the guide member 37 toward the distal end side in the axial direction of the insertion portion as indicated by an arrow. Then, it abuts on the piston member 36 disposed in the guide member 37.
[0032]
Next, as shown in FIG. 4C, when the abutting member 38 collides with the piston member 36, the piston member 36 opposes the urging force of the spring 39 and the axial direction of the insertion portion as indicated by the arrow. It is moved toward the tip side. As a result, the pushing rod 34 fixed to the piston member 36 moves in the pushing rod arrangement recess 35 toward the hitting surface 35a. And the front end surface of the pushing rod 34 hits the hitting surface 35a, and vibration is generated.
[0033]
Next, as shown in FIG. 4 (d), the pushing rod 34 striking the striking surface 35a is moved in the guide member 37 in the axial direction of the insertion portion 37 as shown by the arrow by the biasing force of the spring 39 of the piston member 36. It moves to the base end side and returns to the initial state position shown in FIG. At this time, the crank constituent members 41 and 42, which are also fixed to the drive shaft 43, move to the proximal end side in the insertion portion axial direction as indicated by arrows in FIG. 4A. It returns to the initial state position shown in FIG.
[0034]
Then, by repeatedly performing the series of operations described above, the leading end surface of the pushing rod 34 continuously hits the hitting surface 35a to generate a propulsive force.
[0035]
In order to transmit the driving force of the motor 40 to the contact member 38, the second crank constituting member 42 constituting the piston crank mechanism is fixed to the driving shaft 43 of the motor 40. The structure etc. which transmit to a piston crank mechanism via a gear train may be sufficient.
[0036]
The first switch 6d is not limited to a push button switch whose control state is switched by a pushing operation, and may be a rotary switch, a foot switch, or the like. In any case, notification means for notifying the operator of the operating state of the motor 40 is provided in the operation unit. The notification means may be a light emitting unit, a notification by sound, a notification by vibration to the gripping hand, etc. as long as it can be easily confirmed visually.
[0037]
Here, the amount of force generated when the tip surface of the pushing rod 34 hits the hitting surface 35a will be described.
In the present embodiment, in order to prevent perforation from occurring in the intestinal wall due to the distal end surface of the insertion portion 20 propelled by itself, the distal end surface of the insertion portion 20 propelled by itself presses the intestinal wall per unit area. The predetermined amount is set so as to be 3 kg / cm @ 2, which is the lower limit value per unit area, which is described that the pressing force is maximum and the possibility of drilling is theoretically high.
[0038]
That is, based on this predetermined amount, by setting the amount of force that is generated when the distal end surface of the pushing rod 34 strikes the impact surface 35a, the distal end surface of the insertion section 20 that propels itself presses the intestinal wall. In this case, a maximum pressing force of 3 kg / cm @ 2 is generated per unit area.
[0039]
Further, when setting the force based on this predetermined amount, the piston member 36 disposed at the proximal end portion of the pushing rod 34 is biased and supported by the spring 39, so that the insertion shape of the insertion portion 20 is As shown in FIGS. 5 (a), 5 (b), and 5 (c), the distance between the tip surface of the pushing rod 34 and the striking surface 35a is changed.
[0040]
That is, as shown in FIG. 5A, the entire insertion portion 20 has a straight line shape, as shown in FIG. 5B, the flexible tube portion 23 has a curved shape, and FIG. In the case where the flexible tube portion 23 has a loop shape, the distances L1, L2, and L3 between the tip surface of the pushing rod 34 and the striking surface 35a change in a widening direction. Accordingly, when the distance between the tip surface of the pushing rod 34 and the striking surface 35a is increased, the amount of force when the tip surface of the pushing rod 34 strikes the striking surface 35a decreases.
[0041]
For this reason, in this embodiment, the distance between the tip surface of the pushing rod 34 and the striking surface 35a is the shortest, and the force in the positional relationship shown in FIG. Yes. This prevents the force from being increased in a state where it is inserted into a winding lumen such as the large intestine.
[0042]
With reference to FIG. 6, the operation when the insertion portion 20 of the endoscope 2 is inserted into the large intestine will be described.
First, as shown in the figure, the operator inserts the insertion portion 20 into the rectum from the anus 91 and inserts it toward the tortuous sigmoid colon 92. Next, when it is determined that the distal end portion 21 of the insertion portion 20 has reached the vicinity of the sigmoid colon 92, the motors 40 are driven at a desired rotational speed by operating the switches 6d and 6e. Next, a predetermined bending operation and twisting operation are performed. Then, the propulsive force generated by the impact is obtained, and the insertion portion 20 advances through the sigmoid colon 92 where the winding portion winds.
[0043]
Here, even if the distal end surface of the insertion portion 20 comes into contact with the large intestine wall, the pressing force with which the distal end surface of the insertion portion 20 presses the large intestine wall is set to a maximum of 3 Kg / cm 2 in a linear shape. In the meandering colon, the distal end surface of the insertion portion does not press the colon wall with a pressing force of 3 kg / cm 2 or more. For this reason, it is prevented that a perforation arises in a colon wall by the front-end | tip surface of the insertion part which is advancing with propulsive force.
[0044]
After passing through the sigmoid colon 92, the drive operation of the motor 40, the bending operation, or the twisting operation is appropriately performed as described above, and the distal end portion 21 of the insertion portion 20 is moved to the descending colon 93 and the splenic curve 94. , The transverse colon 95, liver curvature 96, ascending colon 97, cecum 98, etc.
[0045]
In this way, the amount of force generated when the tip surface of the pushing rod hits the impact surface is maximized in the straight state of the insertion portion, with the pushing force of the insertion portion tip surface advanced by the propulsive force generated by this repeated impact. By setting the lower limit of 3 Kg / cm2, which is said to be highly likely to perforate in theory, the distal end surface of the endoscope insertion portion that is advanced by the propulsive force comes into contact with the large intestine wall. It is possible to reliably prevent perforation from occurring.
[0046]
In this embodiment, the site where the insertion part of the endoscope is inserted is the large intestine, but the insertion site is not limited to the large intestine, and may be another body cavity. Moreover, as long as it is an observation site in which the pressing force on the distal end surface of the endoscope is regulated, it can be applied not only to medical use such as a human body but also to an industrial endoscope. Further, the predetermined amount of value also changes corresponding to the target site to be inserted.
[0047]
Further, the propulsive force generating means is not limited to the one using the hitting bump in which the tip end surface of the pushing rod is repeatedly brought into contact with the hitting face of the hard tip portion described above and the propelling force in the forward direction is given to the insertion portion. For example, as shown in FIG. 7, a plurality of jet outlets 18 for jetting fluid to the rear side of the endoscope are provided on the outer peripheral surface of the distal end portion 21 of the insertion portion 20, and fluid is jetted from the jet outlets 18,. A liquid jet method for applying a propulsive force in the forward direction to the insertion portion 20 or a pair of expansion / contraction portions 26a and 26b formed of a balloon or the like at the distal end portion of the insertion portion 20 as shown in FIG. An expansion / contraction part 27 is provided between the expansion / contraction parts 26a, 26b, and the first expansion / contraction part 26a and the second expansion / contraction part 26b are repeatedly expanded and contracted as shown in FIGS. Expansion of the first expansion / contraction part 26a and the second expansion / contraction part 26b State, each time changing the contracted state, caterpillar insertion portion 20 by repeatedly stretching the stretchable portion 27 may be such as caterpillar type that advances to advance.
[0048]
FIGS. 9 to 11 relate to a second embodiment of the present invention, FIG. 9 is a diagram illustrating a schematic configuration of an endoscope apparatus provided with an insertion portion distal end surface position detecting means, and FIG. 10 is a diagram illustrating determination chromaticity. FIG. 11 is a flowchart from when the chromaticity is determined until the motor is stopped.
In the endoscope apparatus 1A of the present embodiment, in the endoscope apparatus 1 of the first embodiment, the distance between the tip surface of the pushing rod 34 and the striking surface 35a is less than L1. The force generated when the distal end surface of the pushing rod 34 strikes the striking surface 35a is increased, and the force pushing the body cavity wall of the insertion portion 20 propelled by itself exceeds 3 kg / cm @ 2. This is to prevent problems.
[0049]
Therefore, in this embodiment, for the purpose of ensuring the safety of the patient, there is provided an insertion portion distal end surface position detecting means for detecting whether or not the distance between the distal end surface of the insertion portion 20 and the intestinal wall is in a contact state. Propulsive force stopping means for switching the motor 40 from the output state to the stopped state based on the detection result of the insertion portion distal end surface position detecting means is provided.
[0050]
As shown in the drawing, in the present embodiment, a chromaticity determination circuit 50 serving as an insertion portion distal end surface position detecting means is provided in the signal processing circuit 4 b of the signal processing device 4. The R, G, and B field image signals input to the signal processing circuit 4 b are first supplied to the preamplifier 51, and the electrical signals output from the CCD 10 are amplified and output to a CDS (correlated double sampling circuit) 52. Is done.
[0051]
The CDS 52 double-samples and holds the read signal from the CCD 10 and then outputs it to the A / D converter 53. The A / D converter 53 converts the input signal into a digital signal and outputs it to the signal processing circuit 54.
[0052]
The signal processing circuit 54 performs predetermined signal processing such as white balance processing, gamma conversion processing, contour enhancement processing, and RGB synchronization processing on the input image signal, and then the D / A converter 55 and the color. To the degree determination circuit 50.
[0053]
The D / A converter 55 converts the input digital video signal into an analog signal, and then outputs the analog video signal to the monitor 5 through the 75Ω driver 56. As a result, an endoscopic image captured by the CCD 10 is displayed on the screen of the monitor 5.
[0054]
On the other hand, the chromaticity determination circuit 50 performs chromaticity analysis of a subject from the input digital video signal to calculate chromaticity, and the chromaticity calculated by the chromaticity calculation circuit 57. And a color table 58 to be compared. When the comparison result exceeds a predetermined chromaticity, a motor stop signal for stopping the driving of the motor 40 is sent from the motor stop signal generating circuit 59 which is a propulsion force stopping means. It outputs to the motor control part 30a.
[0055]
When the motor stop signal is output from the motor stop signal generating circuit 59 and the driving of the motor 40 is stopped, the first switch 6d returns from the solid line position shown in FIG. 3 to the broken line position. Yes.
[0056]
Here, the operation of the chromaticity determination circuit 50 will be briefly described.
When an endoscopic observation image of the large intestine wall captured through the observation window arranged on the distal end surface of the insertion unit 20 is displayed on the monitor 5, the observation window is blocked by the large intestine wall when the distal end surface is in close contact with the large intestine wall. Can be removed. At this time, the monitor screen does not become dark, but the entire screen called “red ball” changes to a uniform red color. This is because the body cavity wall of a living body such as the large intestine generally has a reddish color, and when the tip surface is in close contact with or very close to the body cavity wall, the focus cannot be achieved. The chromaticity determination circuit 50 uses this “red ball” state.
[0057]
That is, as shown in FIG. 10, a predetermined chromaticity before the screen enters the “red ball” state is set as the determination chromaticity in the color table 58. Therefore, when imaging is started by the CCD 10 as shown in FIG. 11, the chromaticity calculation circuit 57 first calculates the chromaticity of the signal sent from the signal processing circuit 54 to the chromaticity determination circuit 50 in step S1. .
[0058]
In step S2, the chromaticity calculation circuit 57 compares the calculated chromaticity with the determination chromaticity. When it is determined that the calculated chromaticity is closer to the “red ball” state than the determination chromaticity, the process proceeds to step S3.
[0059]
In this step S3, a motor stop signal is instantaneously output from the motor stop signal generating circuit 59 to the motor control unit 30a. As a result, the driving of the motor 40 is stopped. On the other hand, when the calculated chromaticity calculated by the chromaticity calculation circuit 57 does not exceed the determination chromaticity, the process proceeds to step S1, and the signal input from the signal processing circuit 54 to the chromaticity determination circuit 50 is compared. Repeat.
Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same members are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0060]
The operation of the endoscope apparatus 1A configured as described above will be described.
As shown in FIG. 6, first, the operator inserts the insertion portion 20 into the rectum from the anus 91 and inserts it toward the tortuous sigmoid colon 92. Next, when it is determined that the distal end portion 21 of the insertion portion 20 has reached the vicinity of the sigmoid colon 92, the motors 40 are driven at a desired rotational speed by operating the switches 6d and 6e. Next, a predetermined bending operation and twisting operation are performed. Then, the propulsive force generated by the impact is obtained, and the insertion portion 20 advances through the sigmoid colon 92 where the winding portion winds.
[0061]
Here, when the distal end surface of the insertion portion is likely to come into contact with the large intestine wall, the red color of the screen of the monitor 5 gradually increases. Since this is always determined by the chromaticity determination circuit 50, a motor stop signal is output from the motor stop signal generation circuit 59 when the calculated chromaticity reaches the determination chromaticity which is a predetermined chromaticity. Then, the driving of the motor 40 is stopped. Thus, the generation of the propulsive force is stopped before the distal end surface of the insertion portion comes into contact with the large intestine wall.
[0062]
Then, after performing the hand operation, the motor 40 is driven again to pass through the sigmoid colon 92, and thereafter the motor 40 is appropriately operated as described above, while the bending operation or the twisting operation is performed, The distal end portion 21 of the insertion portion 20 is advanced toward a target site such as the descending colon 93, the splenic curve 94, the transverse colon 95, the liver curvature 96, the ascending colon 97, the cecum 98, and the like.
[0063]
In this way, the chromaticity calculation circuit and the motor stop signal generation circuit are provided, and the chromaticity of the endoscopic image captured by the CCD is always calculated, and the calculated chromaticity is compared with the determination chromaticity. In the unlikely event that the chromaticity for determination is exceeded, the driving of the motor that generates the propulsive force is temporarily stopped, so that the endoscope insertion portion that is propelled by itself makes contact with the body cavity wall and perforates the colon wall. It can be surely prevented.
This makes it possible to safely perform insertion work in a winding portion such as the large intestine.
[0064]
Instead of chromaticity analysis, a density histogram for each pixel is generated, and it is determined that the distal end surface of the insertion portion is close to the body cavity wall by density analysis comparing the obtained histogram with a set threshold value. It may be.
[0065]
FIG. 12 is a diagram illustrating a schematic configuration of an endoscope apparatus provided with a pressing force detection unit according to the third embodiment of the present invention.
[0066]
In the endoscope apparatus 1B according to the present embodiment, as with the endoscope apparatus 1A according to the second embodiment, the pressing force generated when the insertion unit 20 propelled by itself presses the body cavity wall exceeds 3 Kg / cm2. This is to prevent the occurrence of defects.
[0067]
As shown in the figure, in the present embodiment, a pressure sensor 61 is provided as a pressing force detection means on the distal end surface of the insertion portion 20 for the purpose of ensuring patient safety. This pressure sensor 61 is arrange | positioned, for example in five places, the front of a front end surface, and up-down and left-right.
[0068]
Then, the measurement value of the pressure sensor 61 is transmitted to, for example, a pressure determination circuit 62 provided in the signal processing device 4. In this pressure determination circuit 62, when the actual pressing force with which the distal end surface of the insertion portion 20 presses against the body cavity wall exceeds, for example, 2.7 kg / cm 2 set as the determination pressure, the motor stop signal generating circuit 59 A motor stop signal for stopping the driving of the motor 40 is output to the motor control unit 30a. Other configurations are the same as those of the second embodiment, and the same reference numerals are given to the same members and the description thereof is omitted.
[0069]
The operation of the endoscope apparatus 1B configured as described above will be described.
As shown in FIG. 6, first, the operator inserts the insertion portion 20 into the rectum from the anus 91 and inserts it toward the tortuous sigmoid colon 92. Next, when it is determined that the distal end portion 21 of the insertion portion 20 has reached the vicinity of the sigmoid colon 92, the operation switches 6d and 6e are operated to drive the motor 40 at a desired rotational speed. Next, a predetermined bending operation and twisting operation are performed. Then, the propulsive force generated by the impact is obtained, and the insertion portion 20 advances through the sigmoid colon 92 where the winding portion winds.
[0070]
Here, when the distal end surface of the insertion portion 20 comes into contact with the large intestine wall, the corresponding pressure sensor 61 detects the pressing force and transmits the detection result to the pressure determination circuit 62. The pressure determination circuit 62 outputs a motor stop signal from the motor stop signal generation circuit 59 to stop driving of the motor 40 when the measured pressure that is transmitted and detected exceeds the determination pressure. This eliminates the generation of propulsive force before the distal end surface of the insertion portion 20 presses the large intestine wall at 3 kg / cm @ 2.
[0071]
Then, after performing the hand operation, the motor 40 is driven again to pass through the sigmoid colon 92, and thereafter the motor 40 is appropriately operated as described above, while the bending operation or the twisting operation is performed, The distal end portion 21 of the insertion portion 20 is advanced toward a target site such as the descending colon 93, the splenic curve 94, the transverse colon 95, the liver curvature 96, the ascending colon 97, the cecum 98, and the like.
[0072]
In this way, the pressing force when the insertion portion tip surface is actually pressing the large intestine wall is detected by the pressure sensor arranged on the insertion portion tip surface, and the measurement pressure of the pressure sensor as the detection result is determined. When the operating pressure is exceeded, the driving of the motor that generates the propulsive force is temporarily stopped, so that the endoscope insertion section that is propelled by itself presses the body cavity wall with a force exceeding 3 Kg / cm2 to perforate the colon wall It can be surely prevented from occurring.
[0073]
Further, by providing a pressure sensor and always determining the measurement result by the pressure determination circuit, it is possible to obtain a propulsive force that pushes the insertion portion even when the distal end surface of the insertion portion presses the body cavity wall.
[0074]
By these things, the insertion operation in the tortuous shape part such as the large intestine can be performed more smoothly and safely.
[0075]
13 and 14 relate to a fourth embodiment of the present invention, FIG. 13 is a diagram illustrating another configuration of the drive control switch, and FIG. 14 is a schematic diagram illustrating a configuration example of the endoscope apparatus of the present embodiment. is there.
[0076]
14A is a schematic diagram of an endoscope apparatus provided with an insertion portion distal end surface position detecting means, and FIG. 14B is a schematic diagram of an endoscope apparatus provided with pressing force detecting means.
[0077]
As shown in FIG. 13, the drive control switch (hereinafter abbreviated as “first switch”) 65 of this embodiment is an output variable control means that also serves as a notification means for changing the output of the motor 40 </ b> A. The position can be switched in four stages, such as the position shown, the position shown by the one-dot chain line, the position shown by the two-dot chain line, and the position shown by the solid line. Then, by switching the protruding state of the switch 65, the output of the motor 40A is changed into, for example, four stages of a large output state, a medium output state, a small output state, and a stopped state via the motor output drive control unit 30b. The
[0078]
Therefore, by switching the output of the motor 40A, the collision force when the abutting member 38 collides with the piston member 36 changes, so the amount of movement of the piston member 36 toward the tip side also changes, and the pushing rod 34 The amount of force that is generated when the tip surface of the ball hits the hitting surface 35a changes.
[0079]
In the endoscope apparatus 1C of the present embodiment, when the motor 40A is rotationally driven in a high output state, the amount of force generated by the impact of the tip surface of the pushing rod 34 against the impact surface 35a is greater than a predetermined amount. It is set to be larger. In addition, the amount of force generated when driven to rotate in the medium output state is set to be substantially the same as the predetermined amount. Then, the amount of force generated when rotating in a small output state is set to a predetermined amount or less.
[0080]
Therefore, when the insertion portion 20 is propelled by the propulsive force generated when the motor 40A is rotationally driven in the high output state, if the distal end surface of the insertion portion 20 is pressed against the body cavity wall, the pressing force generated at that time is generated. Pressure can exceed 3 Kg / cm2 per unit area and can cause perforation in the body cavity wall.
[0081]
For this reason, as shown in FIGS. 14A and 14B, in the endoscope apparatuses 1C and 1D according to the present embodiment, when the insertion portion 20 is propelled by the propulsion force, the distal end surface of the insertion portion 20 is used. In order to prevent perforation from being caused by pressing the body cavity wall, the chromaticity determination circuit 50 or the pressure sensor 61 and the pressure determination circuit 62, and a propulsion that outputs an instruction signal for changing the output state of the motor 40A A motor output changing circuit 66 as force changing means is provided.
[0082]
That is, in the endoscope apparatus 1C provided with the chromaticity determination circuit 50 for the purpose of ensuring the safety of the patient in FIG. 14A, the instruction signal is output from the motor output change circuit 66 to the motor control unit 30a. The distal end surface of the insertion portion 20 is not in contact with the body cavity wall. For this reason, after this instruction signal is output, the output state of the motor 40A is controlled to be switched between the medium output state and the small output state.
[0083]
On the other hand, in the endoscope apparatus 1D provided with the pressure sensor 61 and the pressure determination circuit 62 for the purpose of ensuring the safety of the patient in FIG. 14B, an instruction signal is output from the motor output change circuit 66 to the motor control unit 30a. At this stage, the distal end surface of the insertion portion 20 is in contact with the body cavity wall. For this reason, after this instruction signal is output, the output state of the motor 40A is switched to the small output state or the stopped state. The output state to be switched after the instruction signal is output is selected according to the operator's preference, and the output state of the motor 40A may be controlled to be stopped in the endoscope apparatus 1C.
[0084]
As shown in FIG. 6, first, the operator inserts the insertion portion 20 into the rectum from the anus 91 and inserts it toward the tortuous sigmoid colon 92. Next, when it is determined that the distal end portion 21 of the insertion portion 20 has reached the vicinity of the sigmoid colon 92, the operation switches 6d and 6e are appropriately operated to drive the motor 40 at a desired output and rotation speed. Next, a predetermined bending operation and twisting operation are performed. Then, the propulsive force generated by the impact is obtained, and the insertion portion 20 advances through the sigmoid colon 92 where the winding portion winds.
[0085]
Here, when the distal end surface of the insertion portion abuts (or approaches) the large intestine wall, an instruction signal is output from the motor output change circuit 66, and the output state of the motor 40A is switched to an output state in consideration of patient safety. For this reason, even if the insertion portion 20 is advanced with a high-power propulsion force, the distal end surface of the insertion portion 20 presses the large intestine wall with a force exceeding 3 kg / cm @ 2 to cause perforation. Is reliably prevented.
[0086]
After passing through the sigmoid colon 92, as described above, the output and rotation speed of the motor 40 are appropriately set to make the propulsive force the desired state, while the bending operation or the twisting operation is performed, The distal end portion 20 of the 20 is advanced toward a target site such as the descending colon 93, the splenic curve 94, the transverse colon 95, the liver curve 96, the ascending colon 97, the cecum 98, and the like. Other configurations and operations are the same as those of the above-described embodiment, and the same members are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0087]
In this way, while making the motor output variable, this motor output can be switched by the drive control switch, and the maximum propulsive force can be set larger than the predetermined amount by changing the motor output state On the other hand, an insertion portion distal end surface position detection means or a pressing force detection means is provided, and the motor is controlled based on an instruction signal output from the motor output change circuit via the insertion portion distal end surface position detection means or the pressing force detection means. By adopting a configuration in which the output state is switched to an output state that does not cause perforation, it is possible to reliably prevent the distal end surface of the insertion portion propelled by itself from pushing the body cavity wall to cause perforation.
[0088]
In addition, the insertion section distal end surface position detection means or pressing force detection means is provided, and the motor output change circuit is used to switch the motor output state as necessary while always grasping the positional relationship between the insertion section distal end surface and the body cavity wall. By doing so, it is possible to obtain a propulsive force that advances the insertion portion more efficiently.
[0089]
This makes it possible to smoothly and safely perform insertion work in a winding shape portion such as the large intestine.
[0090]
In this embodiment, the drive control switch can be switched in four stages so that the motor output changes in four stages. However, the switch switching and the motor output switching are performed in four stages. It is not limited, and it may be less than or more than that, or may be continuously changed by a change in the pushing amount.
[0091]
Further, the drive control switch is not limited to a switch whose push-in amount changes, but the operation state is changed by touching the rotary switch 68 as shown in FIGS. 15A and 15B or once (not shown). It may be a touch switch or the like. Whatever switch is used, the operation unit 6 is provided with a letter (“large”, “H”, etc., or a symbol or a light emitting unit, a vibrating unit in the figure) indicating the output state as a notification means.
[0092]
Further, in the above-described embodiment, once the pushing operation is performed as in the drive control switches 6d and 65 as shown in FIG. 16A, a propulsive force is continuously generated, and the propulsion is performed by the following operation. Although it was set as the structure which stopped generation | occurrence | production of force, as shown in FIG.16 (b), propulsion force is generated while swinging to an operation button, and if a contact state with an operation button is cancelled | released, it will drive It may be one that stops the force, or one that generates a propulsive force for a predetermined time (t) set by the operator by operating once as shown in FIG.
[0093]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
[0094]
[Appendix]
According to the embodiment of the present invention as described above in detail, the following configuration can be obtained.
[0095]
(1) In an endoscope apparatus provided with propulsive force generating means for generating a propulsive force for advancing the insertion portion at least at a part of the endoscope insertion portion,
An endoscope apparatus in which the amount of force generated by the propulsive force generating means is set to a predetermined amount based on the pressing force generated when the distal end surface of the insertion portion propelled by itself presses the body cavity wall.
[0096]
(2) The propulsive force generating means includes impacting means for impacting a tip end surface of a pushing rod that is inserted through the endoscope insertion portion into the impacting surface, and vibration generated by the impacting force is applied to the insertion portion. The endoscope apparatus according to appendix 1, wherein the driving force is a forward driving force.
[0097]
(3) The predetermined amount is set based on a pressing force per unit area that is highly likely to be perforated theoretically when the distal end surface of the endoscope insertion portion that is propelled by striking force presses the body cavity wall. 1. The endoscope apparatus according to 1.
[0098]
(4) The endoscope apparatus according to appendix 2, further comprising output state control means for controlling the hitting means in either an output state or a stopped state.
[0099]
(5) The endoscope apparatus according to appendix 4, wherein the output state control means includes notification means for notifying whether or not the output state is in effect.
[0100]
(6) provided with an insertion portion distal end surface position detecting means for detecting that the distal end surface of the endoscope insertion portion is located in the vicinity of the body cavity wall;
The endoscope apparatus according to appendix 4, further comprising a propulsion force stopping unit that stops the output state control unit based on a detection result of the insertion portion distal end surface position detecting unit.
[0101]
(7) Provided on the distal end surface of the endoscope insertion portion is a pressing force detecting means for detecting a pressing force when the distal end surface of the insertion portion presses the body cavity wall;
The endoscope apparatus according to appendix 4, further comprising a propulsion force stopping unit that controls the output state control unit to stop based on a detection result of the pressing force detection unit.
[0102]
(8) Provided with a propulsive force generating means for causing the tip end surface of the pushing rod inserted through the endoscope insertion portion to hit the hitting surface by the hitting means and using the generated vibration as a driving force for moving the insertion portion forward. In the endoscope apparatus, the distal end surface of the insertion portion is located on the distal end surface of the insertion portion or the insertion portion distal end surface detecting means for detecting that the distal end surface of the endoscope insertion portion is located in the vicinity of the body cavity wall. When providing at least one of the pressing force detecting means for detecting the pressing force when pressing the wall,
The endoscope apparatus according to appendix 2, wherein an amount of force generated when the pushing rod is caused to hit the hitting surface by the hitting means is set to a predetermined amount or more.
[0103]
(9) The endoscope apparatus according to appendix 8, wherein the impacting means includes output variable control means for variably controlling the output state.
[0104]
(10) The endoscope apparatus according to appendix 9, wherein the output variable control means includes notification means for notifying the output state.
[0105]
(11) The endoscope apparatus according to appendix 8, further comprising propulsive force changing means for controlling the output state of the output variable control means to be a predetermined amount or less or stopped based on the detection result of the insertion portion distal end surface position detecting means. .
[0106]
(12) The endoscope apparatus according to appendix 8, further comprising a propulsive force changing unit that controls the output state of the output variable control unit to be a predetermined amount or less or a stopped state based on a detection result of the pressing force detection unit.
[0107]
(13) The endoscope apparatus according to appendix 1, wherein the propulsive force generating means generates a propulsive force that causes fluid to be ejected from a distal end portion of the insertion portion to advance the insertion portion.
[0108]
(14) The propulsive force generating means includes a pair of expansion / contraction portions provided in the insertion portion and an expansion / contraction portion that connects the expansion / contraction portions, and the expansion state of the expansion / contraction portion and the contraction state of the expansion / contraction portion. The endoscope apparatus according to appendix 1, wherein the change is a propulsive force that advances the insertion portion.
[0109]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a propulsive force that moves smoothly in the body cavity, and to ensure that an unnecessary pressing force is applied to the body cavity wall from the distal end surface of the insertion portion during automatic propulsion. It is possible to provide an endoscope apparatus that can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 to FIG. 6 relate to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of an endoscope apparatus.
FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of a propulsive force generating means
FIG. 3 is a diagram illustrating a drive control switch
FIG. 4 is a diagram for explaining the action of a pushing rod
FIG. 5 is a diagram for explaining the relationship between the shape of the insertion portion, the tip surface of the pushing rod, and the striking surface.
FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of an endoscope provided with a propulsive force generating means.
FIG. 7 is a diagram for explaining another configuration of the propulsive force generating means.
FIG. 8 is a diagram for explaining another configuration of the propulsive force generating means.
9 to FIG. 11 relate to a second embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a diagram for explaining a schematic configuration of an endoscope apparatus provided with an insertion portion distal end surface position detecting means.
FIG. 10 is a diagram illustrating determination chromaticity
FIG. 11 is a flowchart from when the chromaticity is determined until the motor is stopped.
FIG. 12 is a diagram illustrating a schematic configuration of an endoscope apparatus provided with a pressing force detection unit according to a third embodiment of the present invention.
FIGS. 13 and 14 relate to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a diagram showing another configuration of the drive control switch.
FIG. 14 is a schematic diagram illustrating a configuration example of an endoscope apparatus according to the present embodiment.
FIG. 15 is a diagram showing a configuration example of a drive control switch
FIG. 16 is a timing chart illustrating the relationship between switch operation and driving force
[Explanation of symbols]
2 ... Electronic endoscope
6 ... Operation part
14 ... Hard end
24 ... Intubation tube
31 ... Abutting part
34 ... Pushing rod
35 ... Pushing rod placement recess
35a ... Hitting surface
36 ... Piston member
37 ... Guide member
38 ... Abutting member
39 ... Spring
40 ... Motor

Claims

An insertion part to be inserted into the body cavity;
A distal end hard portion disposed at a distal end portion of the insertion portion;
A bending portion which is disposed behind the distal end hard portion in the insertion portion and can be bent;
A flexible tube portion that is disposed behind the bending portion and can be bent in the insertion portion;
In the insertion portion, a striking surface formed on one end surface of the distal end hard portion,
An insertion tube provided with a hollow tube portion disposed in the insertion direction in the insertion portion; and
In accordance with the bending action of at least one of the bending portion or the flexible tube portion, the insertion portion is inserted in the insertion tube so as to be able to advance and retract in the insertion direction, and the distal end surface has a predetermined distance from the impact surface. A pushing rod arranged to face each other;
Propulsive force generating means that is disposed on the proximal end side of the pushing rod and generates a propulsive force that advances and retracts the pushing rod in the insertion tube in order to make the pushing rod hit the impact surface.
A solid-state imaging device that is disposed at the distal end hard portion and captures a subject image;
An insertion portion distal end that receives an output signal from the solid-state imaging device and determines whether or not the distal end surface of the distal rigid portion is in contact with or substantially in contact with a subject in a body cavity based on the output signal Surface position detection means;
Based on the determination result of the insertion portion distal end surface position detecting means, when the distal end surface of the distal end hard portion is in contact with or substantially in contact with the subject in the body cavity, the operation of the propulsive force generating means is performed. A propulsion force stopping means for stopping,
An endoscope apparatus characterized by comprising:

The insertion portion distal end surface position detecting means includes an output signal from the solid-state imaging device, and includes a chromaticity calculation circuit that calculates the chromaticity of the subject,
The propulsive force stopping means is in a state where the distal end surface of the distal end hard portion is in contact with or substantially in contact with a subject in a body cavity when the chromaticity calculated by the chromaticity calculation circuit exceeds a predetermined chromaticity. And the action of the propulsive force generating means is stopped.
The endoscope apparatus according to claim 1 .