JP4699472B2 - 回転自走式内視鏡装置 - Google Patents

Description

本発明は、着脱自在な内視鏡挿入部を備えた回転自走式内視鏡装置に関する。

周知のように、内視鏡は、医療や工業等の各種分野において、管内等の直接目視することができない部位を観察する目的で広く用いられており、一般に、被検部位へ挿入する細長の挿入部を備えて構成されている。

このような内視鏡には、種々多様な構造のものが知られている。一例を挙げると、経肛門により大腸内へ挿入部の挿入を行う内視鏡において、挿入部の外周に、螺旋形状部を備えた軸周りに回動自在な回転筒体を設け、該回転筒体をモータ等で回転させることにより、螺旋形状部と腸壁との間に発生する摩擦を利用して、大腸内への挿入部の挿入を、ねじ作用により自動的に行うことができる回転自走式内視鏡が知られている。
このように、回転部材と体腔内の組織との摩擦を利用して、内視鏡等の医療用具を体腔内に挿入していく技術は、例えば特開平１０−１１３３９６号公報に開示されている。

このような内視鏡には種々のタイプのものがあるが、一例を挙げれば、経肛門により大腸内へ挿入を行うようになされた内視鏡において、挿入部の外周側に、螺旋形状部を備えた軸周りに回動可能な可撓性を有する回転筒体を設けて、該回転筒体を回転させることにより、体腔内への挿入を自動的に行うことができるようにした回転自走式内視鏡がある。また、回転自走式内視鏡は、回転筒体を所定の軸回りに回転させる挿入部に連結される回転装置を有している。

この回転自走式内視鏡の挿入部は、衛生的に使用後に必ず洗滌消毒を行う必要があり、回転装置と着脱自在となっている。また、使用後の洗滌の手間を省くために、挿入部自体或いは回転筒体のみがディスポーザブルとなっている場合もある。このような回転装置と挿入部とが着脱自在となっている回転自走式内視鏡装置の構成において、挿入部内の内臓物である各種電気線、チャンネルなどを回転させないようにして負荷を与えることなく、回転筒体のみに確実な回転力を与える必要がある。

そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、挿入部内の内臓物に負荷を与えることなく確実に固定すると共に、回転筒体に確実な回転力を付与することのできる回転自走式内視鏡装置の提供を目的とする。

本発明の回転自走式内視鏡装置は、撮像手段を備えた先端部と、基端側に固定部を有する長尺な挿入部と、該挿入部の外表面を形成し、基端に係止手段を備え、前記挿入部に対して軸回りに回動自在な管状の推進力発生手段と、前記推進力発生手段を回動させ、前記挿入部と着脱自在な回動力発生手段と、前記回動力発生手段からの回動力を前記推進力発生手段に伝達する回動伝達手段と、前記挿入部の軸回りの回動を規制し、前記固定部と連結する連結手段とを具備する。

本発明に係る回転自走式内視鏡の構成を示す図である。 同、先端部及び挿入部先端側の構成を示す挿入軸方向に沿った部分断面図である。 同、挿入部の全体を示す斜視図である。 同、回転駆動部の内部を示す断面図である。 同、図４の矢視Ｖ方向からみた部分的な回転駆動部の平面図である。 同、図４のＶＩ−ＶＩ線に沿った回転駆動部の断面図である。 同、図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った回転駆動部の断面図である。 同、図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った回転駆動部の断面図である。 同、図４のＩＸ−ＩＸ線に沿った挿入部の断面図である。 同、図４のＸ−Ｘ線に沿った挿入部の断面図である。 同、図４の矢視Ｖ方向からみた部分的な挿入部の平面図である。 同、回転駆動部に挿入部を取り付ける際の前方向から見た分解斜視図である。 同、回転駆動部に挿入部を取り付ける際の後方向から見た分解斜視図である。

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から図３は本発明の実施の形態に係り、図１は回転自走式内視鏡装置の構成を示す図、図２は先端部及び挿入部先端側の構成を示す挿入軸方向に沿った部分断面図、図３は挿入部の全体を示す斜視図である。

図１に示すように、回転自走式内視鏡装置１は、体腔内に挿入される細長の挿入部２と、この挿入部２の基端側に設けられた回動力発生手段である回動駆動部３及び操作部４と、この操作部４から延出されるユニバーサルケーブル５と、このユニバーサルケーブル５の先端側に設けられたユニバーサルコネクタ６と、このユニバーサルコネクタ６から延出される制御用ケーブル７と、この制御用ケーブル７が例えば着脱自在に接続される制御装置８と、この制御装置８に着脱自在に接続されるフットスイッチ９と、を備えている。

挿入部２は、先端部１１と、この先端部１１の基端側に連設される推進力発生手段である回転筒体１２を有して構成されている。この先端部１１を備えた挿入部２の構成について、図２を参照して、より詳細に説明する。

図２に示すように、先端部１１の先端面には、対物光学系２１が配設されており、この対物光学系２１の結像面に例えばＣＣＤ、ＣＭＯＳ等で構成される撮像手段である撮像素子２２が配設されている。さらに、先端部１１の先端面には、対物光学系２１及び撮像素子２２による撮影の対象となる被検体を照明するための照明用光源たるＬＥＤ２３が設けられている。撮像素子２２から延出される信号線２２ａと、ＬＥＤ２３から延出される電力線たる信号線２３ａとは、途中で一本にまとめられて、信号ケーブル２６として基端側へ延長されている。

また、先端部１１の先端面には、対物光学系２１を洗浄するための送水を行ったり、該対物光学系２１に付着した水滴等を払拭する送気を行ったりするための送気送水ノズル２４ａが配設されている。この送気送水ノズル２４ａは、流体系管路である送気送水チューブ２４に接続されていて、該送気送水チューブ２４は基端側へ延長されている。

さらに、先端部１１の先端面には、例えば吸引等に用いられる流体系管路であるチャンネル２５の開口２５ａが露呈しており、このチャンネル２５は、基端側へ延長されている。

また、先端部１１の基端側には、回転筒体１２の先端側を突き当てるための硬質な部材、例えば、金属製の推進力受け部である突当部１１ａが設けられている。すなわち、後述するように、突当部１１ａに推進力が発生した回転筒体１２の先端部分が当接することで、先端部１１を含めた挿入部２全体が体腔の深部方向へ前進する。

回転筒体１２は、本実施の形態において、金属素線を螺旋状に巻回し、その外周面に螺旋状凸部（あるいは、螺旋状凹部、さらにあるいは、螺旋に沿って連設されるように突設される凸部、など）となる螺旋形状部が形成された部材である。詳しくは、回転筒体１２は、体腔内への挿通性を考慮した螺旋管であり、例えばステンレス製で所定の径寸法の金属素線を螺旋状に１層に巻回して所定の可撓性を有するように形成したものである。また、金属素線は、１層に限ることなく、多条（例えば２条、３条、４条など）に巻いても良い。

この金属素線を螺旋状に巻いていくときに、金属素線間の密着度を高めることができたり、螺旋の角度を種々設定できたりする。尚、本実施の形態においては、金属素線を巻回して外周面に螺旋状の凹凸となる螺旋形状部が形成された回転筒体１２を例に挙げたが、例えば、可撓性を有するチューブの外表面に螺旋溝を形成した螺旋形状部を有する回転筒体にしても良い。

この回転筒体１２は、挿入方向の軸周りに回動可能となるように構成されている。そして、この回転筒体１２が回転すると、外周面の螺旋形状部が被検体の体腔内壁と接触して推進力が発生し、該回転筒体１２自体が挿入方向へ進行しようとする。このとき、回転筒体１２の先端部が、前記突当部１１ａに当接して先端部１１を押圧し、先端部１１を含めた挿入部２全体が体腔内の深部に向かって前進する推進力が付与される。また、この回転筒体１２は、図３に示すように、基端部分が係止手段である前口金１６に接続されている。

回転筒体１２の内周面側には、チューブ２７が配設されている。このチューブ２７は、上述したような送気送水チューブ２４、チャンネル２５、及び信号ケーブル２６が内部に挿通されて保護するようになっている。また、チューブ２７は、摺動抵抗が低い材質からなり、その外周面が回転筒体１２の内周面と所定のクリアランスを有して、回転筒体１２の回転を妨げることがないようになっている。また、チューブ２７は、先端部分が突当部１１ａの基端と連結されており、基端部分に硬質な固定部である固定管１７が連結されている。

チューブ２７は、長手方向の長さが回転筒体１２よりも長く、基端に連結された固定管１７から送気送水チューブ２４、チャンネル２５、及び信号ケーブル２６が延出している。これら挿入部２内に挿通されている送気送水チューブ２４、チャンネル２５及び信号ケーブル２６は、回動駆動部３内を挿通された後に、再びこの回動駆動部３（図１参照）から外部に延出される。

送気送水チューブ２４の端部には送気送水接続部２４ｂが、チャンネル２５の端部には吸引接続部２５ｂが、信号ケーブル２６の端部には信号接続部２６ｂが、それぞれ設けられていて、これらは、操作部４の側面に設けられた接続部３１（図１参照）に対して接続されるようになっている。

再び、図１の説明に戻って、挿入部２は、回動駆動部３に設けられた回動伝達手段である回動伝達部１４に接続されるようになっていて、この接続により、回動駆動部３内に設けられている後述するモータの駆動力が回転筒体１２に伝達されて、該回転筒体１２の回転が行われるようになっている。尚、回動伝達部１４は、後述するように、前抜け止め部材１３との螺合により、挿入部２が着脱自在となっている。

操作部４には、手で把持するための把持部４ａが設けられており、さらに、送気送水チューブ２４を介しての送気や送水を操作するための送気送水ボタン４ｂや、チャンネル２５を介しての吸引を操作するための吸引ボタン４ｃなどの、各種の操作ボタンが設けられている。

操作部４から延出されるユニバーサルケーブル５内には、送気送水チューブ２４に接続される送気送水管路や、チャンネル２５に接続される吸引管路、あるいは信号ケーブル２６に接続される信号線などが配設されている。

ユニバーサルケーブル５の先端側に設けられたユニバーサルコネクタ６は、送気装置への接続部や、送水タンクへの接続部、吸引ポンプへの接続部、撮像素子２２からの画像信号を処理するためのビデオプロセッサへの接続部などを備えている。
このユニバーサルコネクタ６から延出される制御用ケーブル７内には、回動駆動部３への信号線と、先端部１１内に配設されているＬＥＤ２３への信号線と、が配設されている。

制御用ケーブル７が接続される制御装置８は、回動駆動部３内に配設されているモータを制御したり、あるいはＬＥＤ２３の発光状態を制御したりするためのものであり、電源スイッチや各種のボリュームダイアル等が設けられたものとなっている。

フットスイッチ９は、回動駆動部３のモータを制御するためのものである。ただし、このフットスイッチ９を、ＬＥＤ２３の発光状態を制御するのにも用い得るようにしても構わない。

なお、上述したような構成において、挿入部２以外の部分、つまり、回動駆動部３、操作部４、ユニバーサルケーブル５、ユニバーサルコネクタ６、制御用ケーブル７、制御装置８、及びフットスイッチ９は、システムを構成するものである。さらに、前記システムとしては、送気装置、送水タンク、吸引ポンプなどを含んでも良いし、加えてビデオプロセッサを含んでも構わない。従って、この回転自走式内視鏡装置１は、上記システムの少なくとも一部と、挿入部２と、を含んで構成されている。
また、回動駆動部３の下面には、該回動駆動部３を載置する際に用いる脚部１５が複数設けられている。

次に、図４から図１１を参照して、着脱自在となっている挿入部２の基端部分が挿通している状態の回動駆動部３の内部構成及び回動駆動部３と挿入部２の組み付けについて、詳しく説明する。尚、図４は、回動駆動部３の内部を示す断面図、図５は図４の矢視Ｖ方向からみた部分的な回動駆動部３の平面図、図６は図４のＶＩ−ＶＩ線に沿った回動駆動部３の断面図、図７は図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った回動駆動部３の断面図、図８は図４のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った回動駆動部３の断面図、図９は図４のＩＸ−ＩＸ線に沿った挿入部２の断面図、図１０は図４のＸ−Ｘ線に沿った挿入部２の断面図、図１１は図４の矢視ＸＩ方向からみた部分的な挿入部２の平面図である。

図４に示すように、回動駆動部３は、外装を形成するケース３ａを有している。このケース３ａには、挿入部２が挿通できるように、前後（挿入部２が延出する方向を前方とする。）に２つの孔部が設けられている。

このケース３ａの前方側の孔部には、中途に外向フランジが形成された略円筒状の前ホルダ３３が配設されている。この前ホルダ３３は、外向フランジがケース３ａの前方側の孔部近傍の内面と当接するまで前記孔部に挿通され、ケース３ａから前方側へ突出した部分が前ホルダ止めリング３５との螺合により、ケース３ａに固定されている。

また、ケース３ａの後方側の孔部には、一端に外向フランジが形成された略円筒状の後ホルダ３４が配設されている。この後ホルダ３４は、外向フランジがケース３ａの後方側の孔部近傍の内面と当接するまで前記孔部に挿通され、ケース３ａから後方へ突出した部分が後ホルダ止めリング３６との螺合により、ケース３ａに固定されている。

これら各ホルダ３３，３４には、ケース３ａの各孔部の内周面と当接する箇所に１つ、及びその近傍の内周面に２つの合計３つの周溝が形成されており、各周溝に防水用のＯリング３３ａ，３４ａが配設されている。

これら各ホルダ３３，３４内には、各ホルダ３３，３４を掛け渡すように回転パイプ３７が挿通されている。この回転パイプ３７は、前ホルダ３３を固定しているフレーム３８に設けられる２つのベアリング３９によって回動保持され、前ホルダ３３の開口部から前方へ突出している。

回転パイプ３７の基端側の中途（ベアリング３９と後ホルダ３４の間）には、固定螺子４１ａによってパイプ側プーリ４１が固設されている。このパイプ側プーリ４１は、フレーム３８に設けられたモータ４５のモータ側プーリ４６の回転によりプーリベルト４２を介して回動される。これにより、パイプ側プーリ４１が固設された回転パイプ３７は、パイプ側プーリ４１の回動に伴って回動される。尚、回動駆動部３のケース３ａ内は、回転パイプ３７の回転時でも、上述した各ホルダ３３，３４の内周面に配設された各Ｏリング３３ａ，３４ａにより、外部からの水密が保持されている。

この回転パイプ３７内には、後端に連結手段である後口金４８が連結された固定パイプ４７が挿通している。後口金４８には、中心軸に挿入部２のチューブ２７と連結されている固定管１７を挿通する孔が形成されている。また、後口金４８には、後ホルダ３４に形成された空間を形成する２つの切り欠き３４ｂに係入される突出部となる２つの螺子５０（図７参照）が外周方向から螺着されている。

螺子５０には、中心軸にビス５１を挿通する孔が形成されている。このビス５１は、後口金４８と螺着すると共に、後口金４８に挿通する固定管１７を端面で押圧固定している。また、後ホルダ３４の後端部分には、切り欠き３４ｂの切り口を覆うように、略円環状の後抜け防止部材４９が螺着されている。

従って、体腔内の各屈曲部を通過する挿入部２において、後口金４８、固定管１７及びチューブ２７は、上述のような構成とすることで、軸回りの回転が規制されると共に、軸方向の前後の移動が容易に可能となる。すなわち、図５及び図６に示すように、後口金４８に螺着される螺子５０は、後ホルダ３４の切り欠き３４ｂと後抜け防止部材４９によって形成された空間内で軸方向と直交する方向（回動駆動部３の前後を結んだ軸方向、つまり挿入部２の挿入軸方向）回りの回転が規制されると共に、回動駆動部３の前後に遊動可能となる。

このような構成とすることで、チューブ２７は、回転筒体１２の回動に追従することなく軸回りの回転が規制される。その結果、チューブ２７内部に挿通する送気送水チューブ２４、チャンネル２５及び信号ケーブル２６は、捩れによる損傷が防止される。

また、送気送水チューブ２４、チャンネル２５及び信号ケーブル２６には、例えば、挿入部２の湾曲状態に応じて、チューブ２７が回転筒体１２に対して、挿入軸方向の前後に動いた際に起こる牽引弛緩などの無理な負荷の発生が防止される。

回転パイプ３７は、前方側へ突出している部分に回動伝達部１４が２つの螺子１４ｂ（図８参照）により固着されている。これにより、回動伝達部１４は、回転パイプ３７と共に回転する。この回動伝達部１４には、前方側の端部から軸方向に沿った２つの被係合手段である係合溝１４ａが形成されている。

回動伝達部１４には、挿入部２の前口金１６が係合され、前抜け止め部材１３が螺着することで挿入部が接続される。このとき、前口金１６に形成された係合手段である係合凸部１６ａは、回動伝達部１４の係合溝１４ａ（図９〜図１１参照）と係合する。これにより、回転パイプ３７の回転力は、回動伝達部１４を介して、挿入部２に確実に伝達される。

詳しくは、前口金１６の係合凸部１６ａは、その軸方向に対する側面が回動伝達部１４の係合溝１４ａの軸方向に対する側面と当接する。そのため、前口金１６は、回動伝達部１４に対する軸方向の回動が規制される。
従って、回動伝達部１４の回転力は、確実に前口金１６に伝達される。その結果、挿入部２の回転筒体１２は、前口金１６を介して、確実に回動伝達部１４の回転力が伝達される。

また、回転が規制されている固定パイプ４７は、その先端部分が回動伝達部１４まで前方側へ突出しており、その先端面に摺動リング４７ａが配設されている。この摺動リング４７ａは、固定パイプ４７の先端面が回転する前口金１６の基端面との当接による摩擦抵抗を軽減するための部材である。

以上のように構成された本発明の回転自走式内視鏡装置１の回動駆動部３に挿入部２を組み付ける手順について図１２及び図１３を参照して説明する。図１２は前方向から見た回動駆動部３に挿入部２を組み付ける状態を示す分解斜視図、図１３は後方向から見た回動駆動部３に挿入部２を組み付ける状態を示す分解斜視図である。

先ず、図１２を参照して回動駆動部３の前方側からの挿入部２の組み付け手順について説明する。
回動駆動部３の前ホルダ３３に前ホルダ止めリング３５が螺合される。次に、回動伝達部１４が前ホルダ３３から突出する回転パイプ３７と軸方向に直交する２方向から２つの螺子１４ｂにより固定される。

尚、本実施の形態における回転パイプ３７には、螺子１４ｂの螺子受け３７ｂが形成されており、螺子１４ｂの端面が螺子受け３７ｂを螺子１４ｂの螺合量に比例する押圧力により、回動伝達部１４が回転パイプ３７に強固な固定がなされる。

次に、挿入部２が基端側となる各接続部２４ｂ，２５ｂ，２６ｂ（図３参照）側から回動伝達部１４の開口部を介して回動駆動部３の内部へ挿通される。そして、挿入部２の前口金１６が回動伝達部１４に嵌合される。

上述したように、前口金１６と回動伝達部１４の嵌合に際し、回動伝達部１４の２つの係合溝１４ａに前口金１６の係合凸部１６ａが係合される。そして、挿入部２の先端側から前抜け止め部材１３が外挿され、前口金１６に螺着される。こうして、挿入部２の前方側は、回動駆動部３に組み付けられる。

次に、図１３を参照して、回動駆動部３の後方側からの挿入部２の組み付け手順について説明する。尚、図１３は、上述した回動駆動部３の前方側から挿入した挿入部２の基端部分を図示していない（図中の吹き出しに図示）。

先ず、回動駆動部３の後ホルダ３４に後ホルダ止めリング３６が螺合される。次いで、摺動リング４７ａ及び固定パイプ４７は、挿入部２のチューブ２７及び固定管１７が挿通するように、後ホルダ３４の開口部から回動駆動部３内へ挿入される。

そして、後口金４８に２つの突出部である螺子５０が螺着され、挿入部２の固定管１７が後口金４８の孔部に挿入するように、後口金４８が固定管１７の一端部分に外挿される。このとき、螺子５０が後ホルダ３４の切り欠き３４ｂに係入される。

次いで、挿入部２の固定管１７を後口金４８に固定するため、２つのビス５１が各螺子５０の孔部へ夫々挿入され、後口金４８と螺着される。

このとき、ビス５１は、その端面が螺合量に伴って、固定管１７と当接し、押圧することで、固定管１７を後口金４８に固定する。尚、本実施の形態の固定管１７の外表面には、ビス５１の端面が当接するビス受け１７ａが形成されており、ビス５１の端面がビス受け１７ａをビス５１の螺合量に比例する押圧力により、固定管１７が後口金４８に強固な固定がなされる。

最後に、後抜け防止部材４９が後ホルダ３４に螺着されて、回動駆動部３への挿入部２の組み付けが終了する。また、螺子５０は、その螺子頭が後ホルダ３４の切り欠き３４ｂと後抜け防止部材４９によって形成された空間内に収容された状態となる。

以上説明したように、本発明の回転自走式内視鏡装置１は、後ホルダ３４の切り欠き３４ｂによって螺子５０が配設された後口金４８の回転を規制することで、後口金４８に固定された固定管１７、この固定管１７に連結されたチューブ２７及びその内臓物である送気送水チューブ２４、チャンネル２５及び信号ケーブル２６の回転を防止している。
その結果、送気送水チューブ２４、チャンネル２５及び信号ケーブル２６は、捩れによる損傷が防止される。

また、回転自走式内視鏡装置１は、螺子５０が後ホルダ３４の切り欠き３４ｂと後抜け防止部材４９によって形成された空間内で回動駆動部３の前後方向に遊動自在とすることで、体腔内の屈曲部に応じた挿入部２の湾曲におけるチューブ２７の挿入軸方向の動きに対する送気送水チューブ２４、チャンネル２５及び信号ケーブル２６の牽引弛緩などの無理な負荷による損傷も防止することができる。

さらに、回転自走式内視鏡装置１は、前口金１６に形成された係合凸部１６ａが回動駆動部３の回動伝達部１４の係合溝１４ａと係合することで、回転パイプ３７からの回転力が回動伝達部１４を介して回転筒体１２に確実に伝達される構成となっている。

尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。

Claims (7)

1. 撮像手段を備えた先端部と、基端側に固定部を有する長尺な挿入部と、
   該挿入部の外表面を形成し、基端に係止手段を備え、前記挿入部に対して軸回りに回動自在な管状の推進力発生手段と、
   前記推進力発生手段を回動させ、前記挿入部と着脱自在な回動力発生手段と、
   前記回動力発生手段からの回動力を前記推進力発生手段に伝達する回動伝達手段と、
   前記挿入部の軸回りの回動を規制し、前記固定部と連結する連結手段と、
   を具備することを特徴とする回転自走式内視鏡装置。
2. 前記回動伝達手段は、前記回動力発生手段と一体的に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の回転自走式内視鏡装置。
3. 前記回動伝達手段には、被係止手段が設けられ、
   前記推進力発生手段は、前記係止手段が前記被係止手段に係入して、前記回動伝達手段に連結されている特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回転自走式内視鏡装置。
4. 前記連結手段は、前記回動力発生手段と一体的に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の回転自走式内視鏡装置。
5. 前記挿入部の前記固定部は、前記推進力発生手段の回動軸に直交する方向に突出する突出部が設けられ、
   前記連結手段には、空間が形成され、
   前記突出部が前記空間に係入することで、前記挿入部の軸回りの回動を規制していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の回転自走式内視鏡装置。
6. 前記空間は、前記突出部が前記挿入部の挿入軸方向に移動可能な長さを有し、
   前記挿入部が前記空間の前記長さの範囲で前記挿入軸方向に移動自在であることを特徴とする請求項５に記載の回転自走式内視鏡装置。
7. 前記推進力発生手段は、外表面に螺旋状の凹凸が形成された螺旋形状部を有していることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の回転自走式内視鏡装置。

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