JP4619181B2 - 内視鏡の自動進退装置 - Google Patents

Description

この発明は内視鏡の自動進退装置に関する。

内視鏡を体内の管腔臓器に挿入する際には一般に、内視鏡の可撓性挿入部を手元側から押し込む操作が行われる。
しかし、可撓性挿入部が管腔臓器の曲がりくねった部分や奥部に挿入されるにしたがって挿入操作に対する抵抗が大きくなり、可撓性挿入部を手元側から押し込んでも可撓性挿入部が途中の部分で撓むだけになってスムーズに挿入できなくなる場合が珍しくない。

そこで従来は、先端が塞がれた状態に可撓性挿入部内に軸線と平行方向に配置された通路内に手元側から可撓性の押し込み棒を挿通し、その押し込み棒で通路の先端閉塞壁を繰り返し突っ付くことにより可撓性挿入部に推進力を付与していた（例えば、特許文献１）。
特開２００２−１２５９２３

しかし、上述のように押し込み棒で通路の先端閉塞壁を突っ付く操作は、可撓性挿入部が複雑に屈曲しながら管腔臓器の奥まで挿入された状態になって前進力を補助する必要性が増せば増すほど、押し込み棒と通路内壁との間の摩擦抵抗が大きくなるため、付与できる推進力が小さくなってしまう矛盾をかかえており、また、手元操作を相当の力で行う必要があるので術者にとって非常な消耗になる場合がある。

そこで本発明は、術者が疲れることなく可撓性挿入部に効率よく推進力を付与することができる内視鏡の自動進退装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の内視鏡の自動進退装置は、内周面に螺旋溝が形成された内溝螺旋管を、軸線方向に自由に移動せず且つ軸線周りに自由に回転しない状態に、内視鏡の可撓性挿入部の先端の軸線方向に対して平行の向きに可撓性挿入部の先端付近の内部に配置すると共に、内溝螺旋管の内周面に形成された螺旋溝と螺合する雄ネジ駒に、可撓性挿入部の基端側から外部に引き出された可撓性の回転駆動軸の先端を連結し、回転駆動軸の基端部を回転駆動することにより、雄ネジ駒が回転してそれと螺合する内溝螺旋管が軸線方向に移動し、それによって可撓性挿入部の先端部分が軸線方向に進退するようにしたものである。

なお、螺旋溝が、可撓性挿入部内に全長にわたって挿通配置された可撓性チューブの先端部分の内周面に形成されていてもよく、その可撓性チューブが、処置具類を挿脱するために可撓性挿入部内に全長にわたって挿通配置された処置具挿通チャンネルであってもよい。

また、回転可撓軸の回転状態に連動して回転可撓軸の基端位置を軸線方向に進退させる回転可撓軸基端位置制御機構が設けられていてもよく、螺旋溝が可撓性チューブの内周面に全長にわたって形成されていてもよい。

本発明によれば、回転駆動軸の基端部を回転駆動することにより、回転駆動軸の先端に連結された雄ネジ駒が回転して、それと螺合する内溝螺旋管が軸線方向に移動し、それによって可撓性挿入部の先端部分が軸線方向に進退するので、術者が疲れることなく可撓性挿入部に効率よく推進力と後退力を付与することができる。

内周面に螺旋溝が形成された内溝螺旋管を、軸線方向に自由に移動せず且つ軸線周りに自由に回転しない状態に、内視鏡の可撓性挿入部の先端の軸線方向に対して平行の向きに可撓性挿入部の先端付近の内部に配置すると共に、内溝螺旋管の内周面に形成された螺旋溝と螺合する雄ネジ駒に、可撓性挿入部の基端側から外部に引き出された可撓性の回転駆動軸の先端を連結し、回転駆動軸の基端部を回転駆動することにより、雄ネジ駒が回転してそれと螺合する内溝螺旋管が軸線方向に移動し、それによって可撓性挿入部の先端部分が軸線方向に進退するようにする。

図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１は、内視鏡の可撓性挿入部１の先端部分を示しており、可撓性挿入部１の先端に連結された先端部本体２の先端面に観察窓３や図示されていない照明窓等が配置され、観察窓３の奥には、対物光学系４による被写体の投影位置に固体撮像素子５の撮像面が配置されている。６は、撮像信号等を伝送するための信号ケーブルである。

可撓性挿入部１内には、処置具類を挿脱するための処置具挿通チャンネル７が全長にわたって挿通配置されていて、その先端開口である処置具突出口８が先端部本体２の先端面に前方に向けて開口する状態に配置されている。

処置具挿通チャンネル７は、例えば四フッ化エチレン樹脂チューブ等のような可撓性チューブにより形成されており、その最先端部分は軸線方向に自由に移動せず且つ軸線周りに自由に回転しない状態に先端部本体２に固着されている。

そして、先端部本体２内に位置する部分では、処置具挿通チャンネル７が先端部本体２の軸線と正確に平行の向きに配置されており、その内周面に螺旋溝９が形成されて、その部分が内溝螺旋管になっている。なお、螺旋溝９が形成された金属製又は硬質プラスチック製の内溝螺旋管を処置具挿通チャンネル７の先端部分に連結した構成をとってもよい。

また、可撓性挿入部１の先端寄りの領域においては、処置具挿通チャンネル７の外周面にも螺旋溝１０が形成されていて、その底面に沿ってステンレス鋼線材等からなる補強用コイル１１が巻き付けられている。これは公知の構成である。

２０は、処置具類に代えて処置具挿通チャンネル７に通された可撓性の回転駆動軸であり、図２に示されるように、回転駆動軸２０の最先端部分には、処置具挿通チャンネル７の内周面に形成された螺旋溝９と螺合する螺旋条が外周面に形成された雄ネジ駒２１が一体的に同軸に連結されている。

回転駆動軸２０は、可撓性挿入部１の屈曲状態に対応して、図３に示されるように柔軟に屈曲するが伸縮性はほとんど無く、基端部２０ａを回転駆動するとその回転がそのまま雄ネジ駒２１に伝達される回転追従性に富む特性を有しており、例えば、超弾性合金材からなるワイヤーやコイル等で構成することができる。ただし、その他の構成であっても差し支えない。

そのような構成により、回転駆動軸２０を基端側から回転駆動して、回転駆動軸２０の先端部分と一体になっている雄ネジ駒２１を回転させると、雄ネジ駒２１と螺合する処置具挿通チャンネル７の先端部分が雄ネジ駒２１に対して軸線方向に進退し、それによって可撓性挿入部１の先端部分が軸線方向に進退する。

図４は内視鏡の自動進退装置の全体構成を示している。可撓性挿入部１の基端に連結されている内視鏡の操作部１２から外方に回転駆動軸２０の基端部２０ａが延出しており、その回転駆動軸２０の基端部２０ａが、第１のモータ３０によって回転駆動される。３１は、回転駆動軸２０を掴むように第１のモータ３０に連結されたチャック機構である。

そのような構成により、矢印Ａで示されるように第１のモータ３０で回転駆動軸２０の基端部２０ａを回転駆動すると、可撓性挿入部１の先端内で雄ネジ駒２１が回転して、矢印Ｂで示されるように可撓性挿入部１の先端部分が軸線方向に進退する。

第１のモータ３０が載せられた台座３２は、第１のモータ３０の回転軸線と平行方向（即ち、回転駆動軸２０の基端部２０ａの軸線と平行方向）に配置されたネジ棒３３と螺合しており、そのネジ棒３３は第２のモータ３４により回転駆動される。

そのような構成により、矢印Ｃで示されるように第２のモータ３４によってネジ棒３３を回転駆動すると、矢印Ｄで示されるように、台座３２が回転駆動軸２０の基端部２０ａを軸線方向に進退させる。なお、台座３２がネジ棒３３の周囲に回転するのを防止するためのガイドが設けられているが、その図示は省略されている。

４０は、第１と第２のモータ３０，３４の正逆回転と停止を連動して制御するための制御ユニットであり、可撓性挿入部１の先端部分を前進させるための前進スイッチ釦４１と、後退させるための後退スイッチ釦４２と、停止させるための停止スイッチ釦４３とが設けられ、図示されていない制御ユニット４０の内部には、マイクロプロセッサ等の制御回路が配置されている。

図５は、上述のように構成された実施例装置において、可撓性挿入部１を体内に挿入する際に、前進スイッチ釦４１が押された場合に制御ユニット４０において行われる、可撓性挿入部１の先端部分の前進のための制御内容を示しており、Ｓは制御ステップを示す。

ここでは、先端部本体２の先端面の位置を基準位置とし、当初は図７に図示されるように雄ネジ駒２１が螺旋溝９の後端部分以外の位置に位置しているとして、雄ネジ駒２１が螺旋溝９の後端位置に達するまで、第１のモータ３０により回転駆動軸２０を後退方向（即ち、雄ネジ駒２１を螺旋溝９に対して相対的に後退させる方向）に駆動する（Ｓ１）。そのような制御は、第１のモータ３０としてステップモータを用いれば極めて容易に行うことができる。

すると、図８に示されるように、雄ネジ駒２１に対して相対的に前進する可撓性挿入部１の先端部分が基準位置に対して前進する。この時、術者が回転駆動軸２０を基端側で後退しないように手で押さえるようなことをしてもよい。

そして、図８に示されるように雄ネジ駒２１が螺旋溝９の後端位置に達したら、次には、図９に示されるように、雄ネジ駒２１が螺旋溝９の先端位置に達するまで回転駆動軸２０を前進方向（即ち、雄ネジ駒２１を螺旋溝９に対して相対的に前進させる方向）に駆動する。

また、それと同時に、螺旋溝９に対する雄ネジ駒２１の前進量と同量だけ、第２のモータ３４により台座３２を前進方向に駆動する（Ｓ２）。その結果、可撓性挿入部１の先端部分は前進も後退もしない。

そこで、再び雄ネジ駒２１が螺旋溝９の後端位置に達するまで、第１のモータ３０で回転駆動軸２０を後退方向に駆動すれば（Ｓ１）、図１０に示されるように、可撓性挿入部１の先端部分がさらに前進し、そのようにＳ１とＳ２の制御を繰り返すことにより、可撓性挿入部１の先端部分を連続的に前進させることができる。そして、停止スイッチ釦４３が押されれば、その時点で前進動作が終了する。

また、可撓性挿入部１の先端部分を体内において後退させる場合には、前進の場合と逆の制御を行えばよく、図６に示されるように、雄ネジ駒２１が螺旋溝９の先端位置に達するまで回転駆動軸２０を前進方向に回転駆動するステップ（Ｓ１１）と、雄ネジ駒２１が螺旋溝９の後端位置に達するまで回転駆動軸２０を後退方向に回転駆動するのと同時に雄ネジ駒２１の後退量と同量だけ台座３２を後退駆動するステップ（Ｓ１２）を繰り返せばよい。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば、図１１に示されるように、螺旋溝９を処置具挿通チャンネル７の基端側方向まで延長して形成してもよく、処置具挿通チャンネル７の全長にわたって螺旋溝９を形成すれば、台座３２を進退駆動することなく、回転駆動軸２０の回転だけで可撓性挿入部１を前進／後退させることができる。

本発明の第１の実施例の内視鏡の可撓性挿入部の先端部分の側面断面図である。 本発明の第１の実施例の回転駆動軸とその先端に連結された雄ネジ駒の側面図である。 本発明の第１の実施例の回転駆動軸とその先端に連結された雄ネジ駒の斜視図である。 本発明の第１の実施例の内視鏡の自動進退装置の全体構成を示す外観図である。 本発明の第１の実施例の内視鏡の自動進退装置の前進制御の内容を示すフロー図である。 本発明の第１の実施例の内視鏡の自動進退装置の後退制御の内容を示すフロー図である。 本発明の第１の実施例の内視鏡の可撓性挿入部の先端部分の前進動作を順に示す側面断面図である。 本発明の第１の実施例の内視鏡の可撓性挿入部の先端部分の前進動作を順に示す側面断面図である。 本発明の第１の実施例の内視鏡の可撓性挿入部の先端部分の前進動作を順に示す側面断面図である。 本発明の第１の実施例の内視鏡の可撓性挿入部の先端部分の前進動作を順に示す側面断面図である。 本発明の第２の実施例の内視鏡の可撓性挿入部の先端部分の側面断面図である。

符号の説明

１ 可撓性挿入部
７ 処置具挿通チャンネル（内溝螺旋管）
９ 螺旋溝
２０ 回転駆動軸
２０ａ 基端部
２１ 雄ネジ駒
３０ 第１のモータ
３２ 台座
３３ ネジ棒
３４ 第２のモータ
４０ 制御ユニット

Claims (5)

1. 内周面に螺旋溝が形成された内溝螺旋管を、軸線方向に自由に移動せず且つ軸線周りに自由に回転しない状態に、内視鏡の可撓性挿入部の先端の軸線方向に対して平行の向きに上記可撓性挿入部の先端付近の内部に配置すると共に、
   上記内溝螺旋管の内周面に形成された螺旋溝と螺合する雄ネジ駒に、上記可撓性挿入部の基端側から外部に引き出された可撓性の回転駆動軸の先端を連結し、
   上記回転駆動軸の基端部を回転駆動することにより、上記雄ネジ駒が回転してそれと螺合する上記内溝螺旋管が軸線方向に移動し、それによって上記可撓性挿入部の先端部分が軸線方向に進退するようにしたことを特徴とする内視鏡の自動進退装置。
2. 上記螺旋溝が、上記可撓性挿入部内に全長にわたって挿通配置された可撓性チューブの先端部分の内周面に形成されている請求項１記載の内視鏡の自動進退装置。
3. 上記可撓性チューブが、処置具類を挿脱するために上記可撓性挿入部内に全長にわたって挿通配置された処置具挿通チャンネルである請求項２記載の内視鏡の自動進退装置。
4. 上記回転駆動軸の回転状態に連動して上記回転駆動軸の基端位置を軸線方向に進退させる回転駆動軸基端位置制御機構が設けられている請求項１、２又は３記載の内視鏡の自動進退装置。
5. 上記螺旋溝が上記可撓性チューブの内周面に全長にわたって形成されている請求項２又は３記載の内視鏡の自動進退装置。

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