JP4755315B2 - 管内挿入具 - Google Patents

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Description

本発明は、挿入部の管内での進退を、推進力発生部の推進力を得て行える管内挿入具に関する。
従来より、管内挿入具である例えばカテーテルは、直接、尿道等に挿入される。また、内視鏡の備える細長の挿入部は、口腔を介して例えば胃内、或いは肛門を介して大腸内等に挿入される。
一般に、内視鏡には、細長な挿入部の先端側に、湾曲駒を連接して例えば上下方向/左右方向に湾曲動作するように構成した、湾曲部が設けられている。湾曲部は、術者が操作部に設けられている例えば湾曲ノブを操作することによって、湾曲駒に接続された操作ワイヤを進退させることによって、湾曲動作する構成になっている。
内視鏡の挿入部を複雑に入り組んだ管内にスムーズに、短時間に挿通させることができるようになるまでには熟練を要する。特に、経験の浅い術者が、挿入部を例えば大腸の深部まで挿入する際、挿通に手間取っていた。このため、挿入部の挿入性を向上させるため、挿入部を、推進力を得て目的部位まで挿通させる各種提案がなされている。
例えば、米国特許7,048,717号公報には螺旋構造を備える内視鏡挿入補助装置等が示されている。この内視鏡挿入補助装置においては、ハンドルを回転して内視鏡の挿入部に設けられている螺旋構造部を挿入部の軸回りに回転させることにより、螺旋構造部と大腸壁との関係が雄ネジと雌ネジとの関係になって、腸内を進行させる推進力を得られる。
しかし、螺旋構造部と大腸壁との接触において十分な雄ネジと雌ネジとの関係を得られなかった場合、挿入部に設けられた螺旋構造部が軸回りに空回りして、推進力を得ることが困難になる。
一方、特表2006−523613号公報(以下、文献2と記載)には、様々な付属機器を、医学的及び非医学的処置が行われる管状スペース及び環境内の所望の位置に移送するために用いられる自己推進する内視鏡装置が示されている。自己推進する内視鏡装置は、流体で満たされた可撓性の環状体と、動力機が取り付けられたフレーム又は動力供給されるフレームとで形成される。該装置の環状体の表面は、自身の中心軸線に沿って自身の中央空洞の内側から、該中央空洞内に再び回転するまで表面が反対方向に進行する自身の外側まで、連続的な運動で自身の回りを循環する。そして、環状体の運動は、方向及びスピードを制御することができるようになっている。そのため、例えば、結腸鏡を患者の結腸のような管状スペース又は環境に挿入されたとき、循環させた環状体の表面が管状スペースの内面に接触することにより内視鏡装置が前進、或いは後退する。
しかしながら、文献2の自己推進する内視鏡装置では、環状体を連続的な運動で循環させるためのローラ等を備える駆動機構の構成が複雑である。そして、構成が複雑な駆動機構を挿入部の先端側に設けることによって、挿入部が太径になる不具合、或いは挿入部の可撓性が損なわれる不具合が生じるおそれがある。
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであって、管内に接触することによって推進力を得るための推進力発生機構部を備える挿入部の太径化、及び可撓性の低下を防止する推進力発生機構部を備えた管内挿入具を提供することを目的にしている。
本発明の一態様による管内挿入具は、挿入部に推進力発生部を有する管内挿入具であって、前記推進力発生部は、シャフト軸の軸回りに時計回り、或いは反時計回りに回転されるフレキシブルシャフトで構成され、前記フレキシブルシャフトのシャフト軸を、前記挿入部の挿入方向の軸廻りに巻回することにより構成した管内挿入具であって、前記フレキシブルシャフトは、前記挿入部の外周に巻回されると共に、その一端部が前記挿入部に抜け止めされた状態で前記シャフト軸回りに回転自在に配置され、その他端部に当該フレキシブルシャフトに回転力を付与する駆動部を接続している。
図1−図5は本発明の第1実施形態に係り、図1はフレキシブルシャフトをカテーテル本体の外周面に少なくとも半周以上巻いて配置して構成される推進力発生部を備える管内挿入具を説明する図 カテーテル本体の外周面に巻かれたフレキシブルシャフトの先端側の構成及び、フレキシブルシャフトが挿入部内から外部に導出される構成を説明する断面図 シャフト保持部材を曲面側から見たときの図 シャフト保持部材を曲面に対向する平面側から見たときの図 フレキシブルシャフトをカテーテル本体の外周面の周方向に半周以上巻いて配置されているカテーテルの作用を説明する図 図6、図7は第1実施形態の変形例に係り、図6はシャフト用周溝を備えるカテーテル本体を説明する断面図 フレキシブルシャフトをカテーテル本体のシャフト用周溝に配置したカテーテルの作用を説明する図 図8−図10Bは本発明の第2実施形態に係り、推進力発生部を備えるカプセル内視鏡を説明する図 推進力発生部を備えるカプセル内視鏡の長手方向断面図、及びカプセル内視鏡の作用を説明する図 周方向回転カプセル部回転用モーターと周方向回転カプセル部との関係を説明する図 周方向回転カプセル部回転用モーターによって周方向回転カプセル部が一回転されたときの螺旋形状部を説明する図 図11−図14は本発明の第3実施形態に係り、図11は推進力発生部を備える体内挿入補助具を説明する図 体内挿入補助具を図11の矢印12Y方向から見たときの図 フレキシブルシャフトの構成を説明する断面図 体内挿入補助具の作用を説明するための図であり、図12の14Y−14Y線断面図 図15−図22は本発明の第4変形例に係り、図15は推進力発生機構部を挿入部に備えた内視鏡を有する内視鏡システムを説明する図 フレキシブルシャフトに螺旋形状部被覆カバーを被覆した推進力発生部を図15の矢印16Y方向から見たときの図 螺旋形状部被覆カバーが被覆されている挿入部を図16の矢印17Y方向から見たときの図 フレキシブルシャフトの構成及び回転駆動装置内の構成を説明する図 可撓管部に設けられたフレキシブルシャフトによって構成された螺旋形状部と、螺旋形状部に配置された螺旋形状部被覆カバーとの作用を説明する図16の矢印19Y−19Y線断面図 シャフト本体の構成を説明する図 フレキシブルシャフトに螺旋形状部被覆カバーを被覆した推進力発生部を可撓管部に備える挿入部の作用を説明する図 可撓管部に設けた推進力発生部の推進力を得て挿入部が脾湾曲を通過した状態を説明する図 推進力発生部の推進力を湾曲部に設けた挿入部の構成例を説明する図 フレキシブルシャフトに螺旋形状部被覆カバーを被覆した推進力発生部を湾曲部に備える挿入部の作用を説明する図 湾曲部に設けた推進力発生部の推進力を得て挿入部が脾湾曲を通過した状態を説明する図 回転駆動装置内に備える回転駆動ユニット及び駆動ユニット進退装置の構成及び作用を説明する図
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−図5を参照して本発明の第1実施形態を説明する。
図1に示すカテーテル1は、例えば、尿を排出するための管内挿入具である。カテーテル1は、可撓性を有するカテーテル本体2と、推進力発生機構部3とを備えている。カテーテル本体2は、目的部位である例えば尿道等に挿入される挿入部である。
推進力発生機構部3は、フレキシブルシャフト4と、操作把持部5とを備えて構成されている。フレキシブルシャフト4は、密巻きコイルばね状に構成され、可撓性を有し回転追従性に優れた回転シャフトである。操作把持部5は、フレキシブルシャフト4をシャフト軸回りの時計回り或いは反時計回りに回転させる。操作把持部5は、術者が把持する例えば樹脂製の円柱部材である。なお、シャフト軸とは、フレキシブルシャフト4の長手方向中心軸である。
図1、図2に示すようにカテーテル本体2は、細長なチューブ体であり、カテーテル本体2には長手軸を中心にして貫通する貫通孔2aが形成されている。カテーテル本体2の外周面には、貫通孔2aと外部とを連通する第1孔2bと第2孔2cとが形成されている。
本実施形態において、第1孔2bと第2孔2cとは同一周上に中心が位置するように形成されている。第1孔2bと第2孔2cとは、例えば第1孔2bから外部に導出されて第2孔2cから内部に導入されたフレキシブルシャフト4がカテーテル本体2の外周面に少なくとも半周以上巻かれて配置されるように周方向に離間して設けられている。
本実施形態のフレキシブルシャフト4は、主に、カテーテル本体2の貫通孔2a内に挿通されている。フレキシブルシャフト4の先端側は、カテーテル本体2の先端部側外周面に露出して、周方向に巻かれた状態で配置される。フレキシブルシャフト4の基端部は、操作把持部5に一体に固定されている。カテーテル本体2の先端部側外周面に露出されたフレキシブルシャフト4の先端側は、推進力発生部6として構成されている。
フレキシブルシャフト4の先端側は、例えば第1孔2bを介して貫通孔2aから外部に導出され、その後、第1孔2bと第2孔2cとの間の距離が離れた外周面側に配置されて、第2孔2cを介して再び貫通孔2a内に導入される。そして、フレキシブルシャフト4の先端側は、後述するシャフト保持部材8の予め設定した部位に配置されて、第2孔2bに対して回動自在に配置されるようになっている。
図2の符号7は、シャフト先端部材である。シャフト先端部材7は、フレキシブルシャフト4の先端に例えば半田等の接合によって一体的に固定されている。シャフト先端部材7は、例えば、扁平な円柱形状であり、外径寸法はフレキシブルシャフト4の径寸法より大径である。つまり、シャフト先端部材7は、フレキシブルシャフト4の先端が後述するシャフト挿通孔8cから抜け出ることを防止する脱落防止部材である。
図2−4に示すようにシャフト保持部材8は、シャフト配置溝8aと、シャフト先端部保持孔8bとを備えて構成されている。シャフト配置溝8aは、貫通孔2a内を挿通するフレキシブルシャフト4を第1孔2bに導くように屈曲した形状に構成されている。
シャフト先端部保持孔8bは、シャフト挿通孔8cと、シャフト先端部材配置穴8dとを有する段付きの貫通孔である。シャフト挿通孔8cには、フレキシブルシャフト4が遊嵌状態で挿通される。シャフト先端部材配置穴8d内には、シャフト先端部材7が遊嵌状態で配置される。つまり、シャフト挿通孔8cの径寸法が、シャフト先端部材配置穴8dの径寸法に比べて細径に形成されている。
したがって、フレキシブルシャフト4の先端部を構成するシャフト先端部材7は、シャフト先端部材配置穴8d内で回動自在である。
シャフト保持部材8は、可撓性を有するゴム製、或いは樹脂製である。シャフト保持部材8は、カテーテル本体2の貫通孔2a内の予め設定した位置に接着、或いは溶着によって一体に固定される。具体的に、シャフト保持部材8は、該シャフト保持部材8を構成する曲面8eを貫通孔2aの内面に密着させた状態で、第2孔2cとシャフト先端部保持孔8bとが連通状態で、かつ第1孔2bからシャフト配置溝8aが所望の状態で臨まれた状態において、カテーテル本体2と一体に固定される。
なお、シャフト先端部材配置穴8dの開口側に栓部材9を配設するようにしてもよい。栓部材9をシャフト先端部材配置穴8dの開口側に設けることにより、シャフト先端部材7が固設されたフレキシブルシャフト4の先端部分が、シャフト先端部材配置穴8dから貫通孔内2a側に脱落することを防止する。
上述のように構成したカテーテル1の作用を説明する。
術者は、カテーテル1のカテーテル本体2を尿道10に挿入する場合、一方の手でカテーテル本体2を把持し、他方の手で操作把持部5を把持して、カテーテル本体2を尿道10内へ挿入していく。そして、術者は、カテーテル本体2のフレキシブルシャフト4が尿道10の壁10aに接触した状態において、操作把持部5を回転操作する。
すると、図5に示すように貫通孔2a内のフレキシブルシャフト4が矢印5Y1に示すように回転する。その後、操作把持部5の回転操作による回転力が、徐々に先端側に伝達されていく。すると、カテーテル本体2の先端側外周面に配置されているフレキシブルシャフト4が矢印5Y2、矢印5Y3に示すように回転する。その後、シャフト先端部材配置穴8d内に配置されているシャフト先端部材7も回転状態になって、フレキシブルシャフト4全体が回転する。そして、術者が操作把持部5の回転操作を続行することによりフレキシブルシャフト4の回転が継続される。
このとき、図中のカテーテル本体2の下側面に位置するフレキシブルシャフト4は、紙面に対して垂直な軸を中心に反時計回りに回転し、上側面に位置するフレキシブルシャフト4は紙面に対して垂直な軸を中心に時計周りに回転している。つまり、貫通孔2a内を挿通するフレキシブルシャフト4の軸回りの回転は、フレキシブルシャフト4がカテーテル本体2の先端側外周面に周方向に配置されることにより、外周面においては挿入方向に対し直交する軸を回転軸とした回転になる。言い換えれば、フレキシブルシャフト4は、フレキシブルシャフト4のシャフト軸がカテーテル本体2の外周面においては挿入方向に対して直交する軸となるように巻かれている。
このため、回転されているフレキシブルシャフト4が壁10aに接触していることにより、壁10aとフレキシブルシャフト4との間に摩擦力が発生し、この摩擦力がカテーテル本体2を矢印5Y方向に移動させる推進力となる。このため、術者は、回転するフレキシブルシャフト4が壁10aに接触することによって得られる推進力を補助動力として、カテーテル本体2をスムーズに深部に向けて押し進めていくことができる。
このように、操作把持部5を回転操作してフレキシブルシャフト4を軸回りに回転させる。この回転状態において、カテーテル本体2の先端側の外周面に周方向に巻かれて配置されているフレキシブルシャフト4が壁に接触していることにより、フレキシブルシャフト4からカテーテル本体2を前進、或いは後退させる推進力を得ることができる。
したがって、カテーテル本体2の尿道10への挿入をスムーズに行える。
また、カテーテル本体2の外周面に、フレキシブルシャフト4の一部を配置させるだけの構成で、推進力発生部6を有するカテーテルの小径化を実現することができる。
なお、操作把持部5を回転させて、貫通孔2a内のフレキシブルシャフト4を矢印5Y1と逆方向に回転させることにより、壁10aに接触しているフレキシブルシャフト4からカテーテル本体2を矢印5Y方向とは逆方向、即ち、後退させようとする推進力を得ることができる。
図6、図7を参照してカテーテルの変形例を説明する。
図6、図7に示すようにカテーテル本体2Sは、第1孔2bから第2孔2cに至るカテーテル本体2の外周面に、予め設定した深さ寸法のシャフト用周溝2dを形成している。フレキシブルシャフト4は、シャフト用周溝2d内に配置される。
このことによって、図6に示すようにフレキシブルシャフト4をシャフト用周溝2dに配置したカテーテル本体2の挿入部最大外径寸法φSを、フレキシブルシャフト4を上述した実施形態のようにカテーテル本体2の外周面2oに沿わせて配置した二点鎖線に示す挿入部最大外径寸法φLに比べて小径にすることができる。
また、フレキシブルシャフト4をシャフト用周溝2dに配置したことにより、カテーテル本体2を尿道10に挿入する際、壁10aから受ける抵抗によってフレキシブルシャフト4の配置位置が変化することがなくなる。このため、フレキシブルシャフト4が安定した状態で壁10aに接触して、カテーテル本体2を進める推進力をより得易くなる。
なお、シャフト用周溝2dの深さ寸法は、フレキシブルシャフト4の直径の半分以下であり、フレキシブルシャフト4の約半周分がシャフト用周溝2dに配置されることが望ましい。
また、上述の実施形態においては、第1孔2bと第2孔2cとを同一周上に形成してフレキシブルシャフト4をカテーテル本体2の先端側外周面に周方向に配置して推進力発生部を構成している。しかし、第1孔2bと第2孔2cとをカテーテル本体2の長手方向に離間して形成し、第1孔2bを介して外部に導出されたフレキシブルシャフト4をカテーテル本体2の外周面に螺旋形状に巻き、その螺旋形状部を推進力発生部とするようにしてもよい。
さらに、上述した実施形態においては、操作把持部5を把持して手動で回転操作するとしている。しかし、操作把持部5を回転させる駆動装置を設けてフレキシブルシャフト4を軸回りに回転させる構成にしてもよい。
又、上述した実施形態において、管内挿入具を尿を排出するためのカテーテルとしている。しかし、カテーテルは尿道用に限定されるものではなく、消化管用、気管用、血管用等、他の管腔用のカテーテルに推進力発生部6を設ける構成にしてもよい。
図8−図10Bを参照して本発明の第2実施形態を説明する。
図8はカプセル内視鏡20であり、カプセル内視鏡20は、両端部が半球状のカプセル21に推進力発生機構部3Aを設けて構成されている。なお、カプセル内視鏡20は、カプセル21に図示しない観察光学系、照明光学系、及び各種回路等を備えているが、本実施形態において説明は省略している。
カプセル21は、嚥下されて管腔に挿入される挿入部であり、カプセル本体22と、周方向回転カプセル部23とを備えて構成されている。周方向回転カプセル部23は、カプセル本体22の開口側に時計回り、反時計回りに回転するように取り付けられている。
推進力発生機構部3Aは、フレキシブルシャフト4と、駆動モーターであるシャフト回転用モーター24とを備えて構成される。フレキシブルシャフト4は、カプセル21の外径寸法が一定の寸法で形成された胴部21aの外周面に予め定めた巻き数で巻かれた湾曲自在な螺旋形状部4Aとして設けられている。本実施形態において、螺旋形状部4Aは、推進力発生部6Aであり、フレキシブルシャフト4を左巻きにして構成され、この巻き数は2.5巻きである。
なお、左巻きとは、カプセル本体手元側から進行方向を見て、手元側から先端に向かって反時計回りに巻回していく巻き方である。そして、後述する右巻きは、元側から進行方向を見て、手元側から先端に向かって時計回りに巻回していく巻き方である。
図9に示すように螺旋形状部4Aを構成するフレキシブルシャフト4の一端部側にはシャフト先端部材7が固設されている。周方向回転カプセル部23には、シャフト先端部材7が遊嵌状態で配置される段付き穴23aが形成されている。シャフト先端部材7は、凹部23b内に配置される。凹部23bの開口は、凹部23b内にシャフト先端部材7を配置させた状態で、蓋部材26を段部23cに例えば接着固定することにより塞がれる。このことによって、フレキシブルシャフト4のシャフト先端部材7を有する一端部が、周方向回転カプセル部23に回動自在に取り付けられる。
フレキシブルシャフト4の基端部は、カプセル本体22に形成された本体側側孔22aを通過してカプセル21の内部空間に導入されている。カプセル本体22の予め定めた位置には、シャフト回転用モーター(以下、第1モーターと略記する)24と、周方向回転カプセル部回転用モーター(以下、第2モーターと略記する)25とが固定されている。
カプセル21の内部空間に導入されたフレキシブルシャフト4の他端部は、第1モーター24の第1モーター軸24aに固定される。したがって、第1モーター24を駆動させて第1モーター軸24aを例えば矢印9Y1方向に回転させると、内部空間内のフレキシブルシャフト4が軸回りの回転を開始する。
フレキシブルシャフト4の回転は、胴部21aに巻かれているフレキシブルシャフト4を介して徐々に先端側に伝達され、凹部23b内に配置されているシャフト先端部材7が回転状態になる。そして、フレキシブルシャフト4の回転が続行される。このとき、図中の胴部21a下側面に位置するフレキシブルシャフト4は、紙面に対して垂直な軸を中心に反時計回りに回転する。一方、図中の胴部21a上側面に位置するフレキシブルシャフト4は紙面に対して垂直な軸を中心に時計周りに回転する。
上述したようにフレキシブルシャフト4は、胴部21aに螺旋を描くように配置されて螺旋形状部4Aを構成している。フレキシブルシャフト4の回転軸は、カプセル21の挿入方向に対し略直交した位置関係になっている。したがって、フレキシブルシャフト4のカプセル21の内部空間内における軸廻りの回転は、胴部21aの外周面において挿入方向に対し略直交する軸を回転軸とした回転になる。言い換えれば、フレキシブルシャフト4は、このフレキシブルシャフト4のシャフト軸がカプセル21の胴部21aの外周面においては挿入方向に対して略直交する軸となるように巻かれている。
ここで、略直交とは、カプセル21の長手軸に対して直交する仮想線(図8の符号8L参照)と、螺旋を描くフレキシブルシャフト4の傾斜した中心軸が角度θで交わる螺旋状までを包含する。
この結果、フレキシブルシャフト4が管腔28の壁28aに接触することにより、フレキシブルシャフト4からカプセル21を管腔28の深部である矢印9Y方向に進める推進力が発生する。
なお、第1モーター24を駆動させて第1モーター軸24aを例えば矢印9Y1方向とは逆方向に回転させると、図中の胴部21a下側面に位置するフレキシブルシャフト4は、紙面に対して垂直な軸を中心に時計回りに回転し、図中の胴部21a上側面に位置するフレキシブルシャフト4は紙面に対して垂直な軸を中心に反時計周りに回転する。
第2モーター25は、第2モーター25の第2モーター軸25aがカプセル21の長手軸に一致するように、カプセル本体22に固設されている。第2モーター25の第2モーター軸25aには、外周面に所定の歯部27aを有するギア27が固設される。ギア27の歯部27aは、周方向回転カプセル部23の内周部の予め定めた置に形成されている内周歯部23dに噛合している。
したがって、第2モーター25を駆動させて第2モーター軸25aを例えば矢印9Y2方向に回転させると、ギア27が同方向に回転する。すると、ギア27の回転に伴って、このギア27の歯部27aに噛合する内周歯部23dが形成されている周方向回転カプセル部23も矢印9Y2方向に回転する。
図10Aに示すように周方向回転カプセル部23が第2モーター25の駆動力によって矢印9Y2方向に回転すると、その回転に伴ってシャフト先端部材7を備えるフレキシブルシャフト4の先端部の位置が変化して螺旋形状部4Aの巻きが徐々に解かれていく。
すると、胴部21aの外周面に密着するように巻かれていた、フレキシブルシャフト4がその外周面から徐々に離され、螺旋形状部4Aの外径寸法が拡径していく。
そして、周方向回転カプセル部23が矢印9Y2方向に1回転すると、図10Bに示すように胴部21aに形成されていた螺旋形状部4Aの巻き数が2.5巻きから1.5巻きに変化する。すると、螺旋形状部4Aの外径寸法が一巻き分の長さだけ大径に変化する。
上述のように構成したカプセル内視鏡20の作用を説明する。
術者は、患者がカプセル内視鏡20を嚥下した後、例えば、胃を通過したと判断したとき、第1モーター24を駆動状態にして第1モーター軸24aを図9の矢印9Y1方向に回転させる。すると、螺旋形状部4Aを構成する図中胴部21a下側面に位置するフレキシブルシャフト4は、上述したように紙面に対して垂直な軸を中心に反時計回りに回転し、胴部21a上側面に位置するフレキシブルシャフト4は紙面に対して垂直な軸を中心に時計周りに回転する。
この回転状態において、螺旋形状部4Aが図9に示すように管腔28の壁28aに接触することによって、壁28aとフレキシブルシャフト4との間に摩擦力が発生し、この摩擦力がカプセル21を管腔28の深部である矢印9Y方向に進める推進力となる。そして、検査中、術者が、カプセル21を矢印9Y方向とは逆方向に進めたい場合、第1モーター24の第1モーター軸24aを矢印9Y1方向とは逆方向に回転させる。
また、術者は検査中、カプセル21が推進力を得ることなく、進んでいると判断したなら、螺旋形状部4Aを管腔28の壁28aに接触させるため、第2モーター25の第2モーター軸25aを矢印9Y2方向に徐々に回転させる。すると、螺旋形状部4Aの外径が徐々に拡径していく。そして、拡径する螺旋形状部4Aが管腔28の壁28aに接触して、カプセル21が推進力を得て移動していることを確認したなら、螺旋形状部4Aの外径寸法を維持する。このことにより、カプセル21は、推進力を得ながら移動していく。
このように、カプセル内視鏡20においては、カプセル21の胴部21aにフレキシブルシャフト4を螺旋状に巻回した螺旋形状部4Aを設けている。フレキシブルシャフト4で螺旋形状部4Aを構成したことにより、管腔内壁との接触面積が増大して推進力をより容易に得ることができる。
また、カプセル21内に第2モーター25を設け、この第2モーター25でカプセル本体22に対して周方向回転カプセル部23が回動する構成にしている。そして、螺旋形状部4Aを構成するフレキシブルシャフト4の一端部を周方向回転カプセル部23に固定し、他端部をカプセル本体22の本体側側孔22aを介してカプセル本体22内の第1モーター24の第1モーター軸24aに固定している。このことにより、第2モーター25を適宜駆動させて、腸の全周に接するように螺旋形状部4Aの外径寸法を調整して推進力を効率よく得ることができる。
したがって、個人差、或いは観察部位によって管腔の内径とカプセル内視鏡20の外径に差が生じる場合であっても、カプセル内視鏡20に備えられた螺旋形状部4Aの外径寸法を管腔の内径に対応させて良好な観察が可能である。
その他の作用及び効果は前述した実施形態と同様である。
なお、本実施形態においては、カプセル内視鏡20に設ける螺旋形状部4Aの螺旋を左巻きとしている。しかし、螺旋形状部4Aの螺旋は、左巻きに限定されるものではなく右巻きあってもよい。この場合、第1モーター24の第1モーター軸24aを矢印9Y1方向とは逆方向に回転させることにより、カプセル21を管腔28の深部である矢印9Y方向に進める推進力が得られる。また、螺旋形状部4Aの巻き数は、2.5巻きに限定されるものではなく、それ以上であっても、それ以下であってもよい。
図11−図14を参照して本発明の第3実施形態を説明する。
図11、図12は推進力発生機構部3Bを備えた体内挿入補助具30である。体内挿入補助具30は、例えば、消化管、気管、血管、尿道用のカテーテル、或いは胃、小腸、大腸用の内視鏡等の医療機器と組み合わせて使用される。具体的に、体内挿入補助具30は、長手方向中空部31を備え、その長手方向中空部31内にはカテーテル、或いは内視鏡の挿入部が挿通される。
体内挿入補助具30の推進力発生機構部3Bは、フレキシブルシャフト32と、複数のリング状ベルト33と、操作把持部5Bとで構成される。
フレキシブルシャフト32は、主に、長手方向中空部31を有する螺旋形状部4Bを構成する。螺旋形状部4Bは、フレキシブルシャフト32を例えば左巻きにして構成される。螺旋形状部4Bは、目的部位近傍まで挿入される挿入部である。螺旋形状部4Bの長さ寸法は、カテーテルの長さ寸法、或いは内視鏡の挿入部の長さ寸法に合わせて略同寸法に設定される。
フレキシブルシャフト32の基端側は、図12に示すように螺旋形状部4Bの長手方向中空部31より外側に位置するように延出されている。つまり、フレキシブルシャフト32が、長手方向中空部31の基端開口を塞ぐように横切ることによって、基端開口からカテーテル本体、或いは内視鏡の挿入部を挿入することが困難になることが防止されている。そして、フレキシブルシャフト32の基端は、術者が把持する操作把持部5Bに固定されている。
本実施形態において、推進力発生部6Bは、螺旋形状部4Bと、複数のリング状ベルト33とにより湾曲自在に構成される。リング状ベルト33は、それぞれ螺旋形状部4Bに巻かれて配置される。リング状ベルト33は、螺旋形状部4Bを被覆する被覆部材である。リング状ベルト33は、ゴム製或いは樹脂製で予め定めた弾性力を有する予め定めた長さ寸法の帯状ベルトである。
各帯状ベルトは、例えば螺旋形状部4Bの先端から基端に向かって内表面を覆い、その後、外表面側に折り返して基端から先端に向かって外表面を覆った後、ベルト端面同士を接着、溶着等によって一体にして、リング状ベルト33として螺旋形状部4Bに巻き付けられている。螺旋形状部4Bの外周は、複数のリング状ベルト33によって覆われる。
本実施形態のフレキシブルシャフト32は、図11−図13に示すように外装体である螺旋形状管34と中心体である芯線35とを備えて構成されている。芯線35は、螺旋形状管34内に遊嵌状態で挿通されている。芯線35は、例えばアルミニウム合金製である。芯線35は、リング状ベルト33が巻き付けられた状態の螺旋形状部4Bの螺旋形状を保持することが可能で、且つ、外力によって弾性変形可能に構成されている。
螺旋形状管34は、可撓性を有する。螺旋形状管34は、疎巻の金属製コイル36と、金属製コイル36を被覆する樹脂被覆37とで一体に構成されている。金属製コイル36は、例えばニッケル−チタン合金製で、樹脂被覆37は例えばウレタン樹脂製である。
なお、金属製コイル36は、ニッケル−チタン合金製に限定されるものではなく、他の金属コイル或いは樹脂製コイル等であってもよい。また、樹脂被覆37は、ウレタン樹脂製に限定されるものではなく、例えば熱可塑樹脂製、ポリエステル製等であってもよい。
図12に示すように螺旋形状部4Bの前記基端開口の外側に延出されたフレキシブルシャフト32を構成する螺旋形状管34の基端は、操作把持部5Bに一体的に固定される。一方、フレキシブルシャフト32を構成する芯線35は、操作把持部5Bに形成されている貫通孔5aを介して操作把持部5Bの端面から延出可能に構成されている。
上述のように構成した体内挿入補助具30の作用を説明する。
体内挿入補助具30は、尿道用カテーテルが挿通可能な長手方向中空部31を備えている。術者は、体内挿入補助具30を尿道10に挿入する場合、一方の手でリング状ベルト33が複数巻き付けられた螺旋管形状部4Bを把持し、他方の手で操作把持部5Bを把持して、螺旋形状部4Bを尿道10内へ挿入する。術者は、螺旋形状部4Bの先端側が所望の量だけ尿道10に挿入された状態において、操作把持部5Bを回転操作する。
すると、図14に示すようにフレキシブルシャフト32を構成する螺旋形状管34が矢印14Y1に示すように回転する。このとき、図中の螺旋形状部4Bの上側を構成する螺旋形状管34は紙面に対して垂直な軸を中心に時計周りに回転し、下側を構成する螺旋形状管34は、紙面に対して垂直な軸を中心に反時計回りに回転する。
螺旋形状管34にはリング状ベルト33の内表面が当接しているので、螺旋形状管34の回転に伴ってリング状ベルト33が同方向に回転する。このとき、リング状ベルト33の外表面が、尿道10の壁10aに接触していることにより、リング状ベルト33と壁10aとの間に摩擦力が発生する。すると、この摩擦力が、体内挿入補助具30を矢印14Y方向に移動させる推進力となる。このため、術者は、リング状ベルト33によって得られる推進力を補助動力として、体内挿入補助具30をスムーズに深部に向けて押し進めていくことができる。
そして、術者は、体内挿入補助具30の先端部が膀胱近傍に到達したことを確認後、体内挿入補助具30の長手方向中空部31を介して尿道用カテーテルの先端を膀胱に導く。
このように、体内挿入補助具30においては、螺旋形状部4Bに接触するように複数のリング状ベルト33を巻き付けて推進力発生部6Bを構成にしている。このため、螺旋形状部4Bを構成するフレキシブルシャフト32の螺旋形状管34を回動させることによって、螺旋形状部4Bに巻き付けられているリング状ベルト33を時計方向、或いは反時計方向に回転させることができる。そして、螺旋形状部4Bに巻き付けられているリング状ベルト33が壁10aに接触していることにより、リング状ベルト33の回転に伴って体内挿入補助具30を前進或いは後退させる推進力を得ることができる。
また、螺旋形状部4Bと、その螺旋形状部4Bに巻かれて配置された複数のリング状ベルト33とにより構成した推進力発生部6Bが、湾曲自在な構成である。したがって、体内挿入補助具30は、屈曲した管内への挿入を行うことができる。
また、体内挿入補助具30においては、螺旋形状部4Bに巻き付けられたリング状ベルト33が壁に接触する。したがって、上述した実施形態のようにフレキシブルシャフト4が壁に接触する場合に比べて、推進力発生部6Bと壁との接触面積が増大して、容易に推進力を得ることができる。
なお、螺旋形状部4Bに複数のリング状ベルト33を被覆することなく、単独の螺旋形状部4Bを推進力発生部とするようにしてもよい。このことにより、リング状ベルト33を回転させる動力が不要になる。
その他の作用及び効果は上述した実施形態と同様である。
図15−図22を参照して本発明の第4実施形態を説明する。
図15の符号40は、内視鏡システムである。内視鏡システム40は、推進力発生機構部3Cを挿入部41に備えた内視鏡42と、光源装置43と、ビデオプロセッサー44と、モニター45と、推進力発生機構部3Cの駆動部である回転駆動装置46とを備えて構成されている。符号47はトロリーであり、トロリー47には光源装置43、ビデオプロセッサー44、モニター45、回転駆動装置46が搭載される。
挿入部41は、管腔内に挿入されるため可撓性を有する細長形状である。挿入部41の基端部には操作部48が設けられている。操作部48の側部からはユニバーサルコード49と回転駆動力伝達チューブ50とが延出している。ユニバーサルコード49の基端部は、光源装置43に接続されている。回転駆動力伝達チューブ50の基端部は、回転駆動装置46に接続されている。
光源装置43は、内視鏡42に例えば、処置部位を観察するための白色光を照射する通常光観察モード用の照明光、及び癌等を発見するための狹帯域光を出射する狹帯域光観察モード用照明光を供給する。照明光は、照明光学系を構成する照明窓(図16の符号51a)から出射される。
ビデオプロセッサー44には、駆動回路(不図示)、信号処理回路(不図示)等が設けられている。駆動回路は、内視鏡42が備える図示しない撮像素子を駆動する。信号処理回路は、観察光学系を構成する観察窓(図16の符号51b)を介して撮像素子の撮像面に結像されて光電変換されて伝送された電気信号を映像信号に変換する。信号処理回路で生成された映像信号は、モニター45に出力されることにより、モニター45の表示画面45a上には撮像素子がとらえた画像が表示される。
挿入部41は、先端側から順に先端部51と、湾曲部52と、可撓性を有する可撓管部53とを連接して構成されている。湾曲部52は、例えば複数の湾曲駒を連接して上下左右に湾曲するように構成されている。可撓管部53には推進力発生機構部3Cが設けられている。
操作部48には、例えば、湾曲操作ノブ54と、送気/送水ボタン55と、吸引ボタン56と、回転駆動装置操作スイッチ(以下、操作スイッチと略記する)57等が設けられている。操作スイッチ57は、回転駆動装置46を駆動させる。
湾曲操作ノブ54は、湾曲部52を湾曲動作させる。湾曲操作ノブ54は、術者によって操作されることにより、湾曲部52から延出されている湾曲ワイヤを牽引弛緩させて湾曲部52を湾曲させる。送気/送水ボタン55は、送気/送水を制御する。送気/送水ボタン55は、ノズル(図16の符号51c)から観察窓51b等に向けて水、空気を吹き付けるための操作ボタンであり、術者の操作にしたがって送気、送水を行う。吸引ボタン56は、吸引を制御する。吸引ボタン56は、先端部51に設けられた先端開口(図16の符号51d)を介して、体液或いは観察窓に吹き付けた水等を吸引するための操作ボタンであり、術者の操作にしたがって吸引を行う。
図16−図20を参照して推進力発生機構部3Cについて説明する。
推進力発生機構部3Cは、図16に示すフレキシブルシャフト61及び螺旋形状部被覆カバー(以下、被覆カバーと略記する)62と、回転駆動装置46内に設けられた図18に示す一対の回転モーター63とで構成されている。フレキシブルシャフト61の基端部には駆動力伝達ギア64が固定されている。駆動力伝達ギア64には、一対の回転モーター63のモーター軸63aに固設されたギア65がそれぞれ噛合している。駆動力伝達ギア64は、一対のギア65の間に挟持配置される。
そして、フレキシブルシャフト61は、一対の回転モーター63を駆動させて、矢印18Y方向、又はその逆方向に回転するように構成されている。
図16に示すようにフレキシブルシャフト61の先端側は、右巻きの螺旋形状部4Cとして形成されている。螺旋形状部4Cは、可撓管部53の先端側に、湾曲部52に隣接して設けられている。本実施形態において、推進力発生部6Cは、螺旋形状部4Cと、この螺旋形状部4Cに設けられる被覆カバー62とにより湾曲自在に構成される。被覆カバー62は、螺旋形状部4Cを被覆する被覆部材である。被覆カバー62は、フッ素ゴム、ウレタンゴム等、予め定めた弾性力を有する予め定めた形状の弾性変形可能なシートとして構成されている。
螺旋形状部4Cと、被覆カバー62とにより湾曲自在な推進力発生部6Cを構成したことにより、推進力発生部6Cを可撓管部53に設けることによって、この可撓管部53の可撓性が損なわれることが防止される。
可撓管部53の先端側外周面には、フレキシブルシャフト61が挿通する前側開口58と後側開口59とが設けられている。前側開口58の中心と後側開口59の中心とを結ぶ直線は、直線形状にされた挿入部41の長手軸と平行になるように配設されている。
図17に示すように被覆カバー62は、正面から見て略C字形状で挿入部41に配置されている。挿入部41を構成する先端部51の先端面には、例えば2つの照明窓51a、観察窓51b、ノズル51c、及び先端開口51dが備えられている。
フレキシブルシャフト61は、図19に示すように外装体であるシャフト本体71と、芯線72とで構成されている。シャフト本体71は、回転追従性を良好にするため、図20に示すように可撓性を有する例えばステンレス製の金属素線71aを、密巻き二層で構成されている。シャフト本体71は、内層71iが左巻きで、外層71oが右巻きで形成されている。
なお、シャフト本体71を構成する金属素線はステンレス製に限定されるものではなく、タングステン線等他の金属製、或いは、樹脂製等であってもよい。また、本実施形態において、シャフト本体71を二層としているが、三層、或いは四層で構成するようにしてもよい。
芯線72は、シャフト本体71内に遊嵌状態で挿通されている。芯線72は、例えばステンレス製である。芯線72は、被覆カバー62が配設された状態の螺旋形状部4Cの螺旋形状を保持することが可能で、且つ、外力によって弾性変形可能に構成されている。
図19に示すように螺旋形状部4Cを形成するフレキシブルシャフト61の先端側は、前側開口58に連通するように設けられた段付き穴67に配設される。段付き穴67は、連結部材66に形成されている。連結部材66は、連結管であり、内視鏡42の挿入部41を構成する可撓管部53と湾曲部52とを連結する。
段付き穴67は、開口側から抜け止め用穴68、シャフト先端配置穴69、芯線配置穴70と、を備えて構成されている。フレキシブルシャフト61を構成するシャフト本体71の先端面にはシャフト先端部材73が例えば半田等の接合によって一体的に固定されている。シャフト先端部材73は、中央貫通孔74を有する扁平なリング形状であり、外径寸法はシャフト本体71の径寸法より大径に構成されている。
シャフト先端部材73の中央貫通孔74には、フレキシブルシャフト61を構成する芯線72が挿通される。芯線72の先端部は、芯線配置穴70内に配置され、例えば接着によって一体的に固定される。
フレキシブルシャフト61の先端であるシャフト先端部材73は、シャフト先端配置穴69に配置される。シャフト先端部材73は、この配置状態で、蓋部材75を抜け止め用穴68に例えば接着固定することにより、シャフト先端配置穴69内に回動自在に取り付けられる。
一方、螺旋形状部4Cを構成したフレキシブルシャフト61の基端側は、後側開口59に連通するように設けられている挿入部内連通孔76を介して可撓管部53内に導入される。可撓管部53内に導入されたフレキシブルシャフ61は、挿入部41の基端部に設けられた操作部48から延出する回転駆動力伝達チューブ50内を挿通して回転駆動装置46内に設けられている連結固定部60に固設されるようになっている。
挿入部内連通孔76は、後側開口59近傍に固設されるシャフト導入部材77に形成されている。シャフト導入部材77に形成された挿入部内連通孔76の一開口は、後側開口59に連通するように配置される。これに対して、挿入部内連通孔76の他開口側にはシャフトガイド管78の先端部が固設される。シャフトガイド管78の基端部は、挿入部41の基端部に固設されている。
つまり、螺旋形状部4Cを形成したフレキシブルシャフト61の基端は、後側開口59、挿入部内連通孔76を通過した後、シャフトガイド管78内を挿通して操作部48側に導かれるようになっている。
なお、挿入部41内には、図示は省略するが、送気/送水用のチューブ、吸引用のチューブ、撮像ケーブル、湾曲ワイヤ等が挿通している。
前記被覆カバー62は、例えば螺旋形状部4Cの基端から先端に向かってその螺旋形状部4Cの内表面を覆い、その後、外表面側に折り返して基端から先端に向かって外表面を覆った後、ベルト端面同士を接着、溶着等によって一体にして、被覆カバー62として螺旋形状部4Cに設けられている。
つまり、被覆カバー62は、図16の19Y−19Y線を挟んだ破線で示す領域79を除いて、螺旋形状部4Cの略全周を被覆している。このため、管腔壁との接触面積が上述したベルト33を周方向に配列させる構成に比べて大きく取れる。
上述のように構成した内視鏡システム40の作用を説明する。
内視鏡システム40は、被覆カバー62を被覆した螺旋形状部4Cを挿入部41の可撓管部53に備えている。被覆カバー62を含む可撓管部53の外径寸法は、肛門をスムーズに通過できる太さに設定されている。すなわち、挿入部41は、大腸に挿入される。
術者は、挿入部41を大腸に挿入する場合、一方の手で挿入部41を把持し、他方の手で操作部48を把持して、挿入部41の先端部51を大腸内へ挿入していく。
そして、挿入部41の先端部51が例えば図21に示す脾湾曲81に到達したとき、術者は、推進力発生部6Cによる推進力を得るため以下の操作を行う。
まず、術者は、先端部51が脾湾曲81に到達したことを確認したなら、湾曲操作ノブ54を操作して、湾曲部52を湾曲させて、先端部51を脾湾曲81に引っ掛けた状態にする。この状態において、術者は、体外から挿入部41を押し込み操作する。しかし、湾曲されている湾曲部52が抵抗になって、術者の挿入部41を押し込む力が先端部51まで伝わり難い。
このとき、術者は、操作部48に設けられている操作スイッチ57を押し倒して一対の回転モーター63を駆動させる。このことによって、回転駆動力伝達チューブ50内のフレキシブルシャフト61を構成するシャフト本体71が一対のギア65の回転に伴って矢印61Y方向(図19参照)に回転を開始する。
次いで、シャフト本体71の回転は、挿入部41内に挿通されているシャフト本体71、螺旋形状部4Cを構成する可撓管部53に巻かれているシャフト本体71へと徐々に先端側に伝達される。そして、段付き穴67のシャフト先端配置穴69内に配置されているシャフト先端部材73が回転状態になって、シャフト本体71全体が回転状態になる。そして、回転モーター63の駆動を継続させることによりシャフト本体71の回転が続行される。
このとき、図19に示すように可撓管部53の上側面に位置するシャフト本体71は紙面に対して垂直な軸を中心に時計周りに回転する。一方、可撓管部53の下側面に位置するシャフト本体71は、紙面に対して垂直な軸を中心に反時計回りに回転する。
シャフト本体71は、可撓管部53に螺旋を描くように配置されて螺旋形状部4Cを構成している。このため、シャフト本体71の回転軸は、挿入部41の挿入方向に対し略直交した位置関係になっている。つまり、シャフト本体71は、このシャフト本体71のシャフト軸が可撓管部53の外周面においては挿入方向に対して略直交する軸となるように巻かれている。
したがって、シャフト本体71の挿入部41内等における軸回りの回転は、可撓管部53の外周面において挿入方向に対し略直交する軸を回転軸とした回転になる。なお、シャフト軸とは、シャフト本体71の長手方向中心軸である。
この結果、シャフト本体71に被覆カバー62が接触して配置されていることにより、被覆カバー62が図19、図21の矢印53Yに示すように回転する。被覆カバー62が回転すると、大腸壁82と被覆カバー62との間に摩擦力が発生し、この摩擦力が挿入部41を深部に向けて前進させる推進力となり、図22に示すように可撓管部53の先端側が脾湾曲81を通過する。
このように、内視鏡42の挿入部41を構成する可撓管部53の先端側に、螺旋形状部4Cを形成し、その螺旋形状部4Cに接触するように被覆カバー62を被覆して推進力発生部6Cを構成にしている。このため、螺旋形状部4Cを構成するフレキシブルシャフト61のシャフト本体71を回動させることによって、螺旋形状部4Cに被覆されている被覆カバー62を時計方向、或いは反時計方向に回転させることができる。
そして、螺旋形状部4Cを被覆する被覆カバー62が大腸壁82に接触することにより、被覆カバー62の回転に伴って挿入部41を前進或いは後退させる推進力を得ることができる。
そして、螺旋形状部4Cに被覆カバー62を被覆したことによって、リング状ベルト33に比べて壁との接触面積が増大して容易に推進力を得ることができる。
その他の作用及び効果は上述した実施形態と同様である。
なお、一対の回転モーター63を逆方向に回転させてシャフト本体71を矢印18Y方向とは逆方向に回転させると、図19中の可撓管部53上側面に位置するシャフト本体71は紙面に対して垂直な軸を中心に反時計周りに回転し、可撓管部53下側面に位置するシャフト本体71は紙面に対して垂直な軸を中心に時計回りに回転する。
また、螺旋形状部4Cのフレキシブルシャフト61が形成する螺旋を左巻きで構成する場合には、シャフト本体71を矢印18Y方向とは逆方向に回転させると、挿入部41を前進させる推進力を得られる。
さらに、推進力発生機構部3Cを、可撓管部53に設けられるフレキシブルシャフト61が形成する螺旋形状部4C及び螺旋形状部4Cに被覆される被覆カバー62と、外部装置である回転駆動装置46とで構成している。このため、被覆カバー62の回転方向を切り換えるための部品等を外部装置にして、挿入部41が太径になることを防止することができる。
本実施形態においては、推進力発生部6Cを、挿入部41を構成する可撓管部53の先端側に設ける構成としている。しかし、推進力発生部6Cは、螺旋形状部4Cと、この螺旋形状部4Cに設けられる被覆カバー62とにより湾曲自在に構成されているので、図23に示すように湾曲部52に螺旋形状部4Cと、被覆カバー(不図示)により構成される推進力発生部6Cを設けるようにしてもよい。
この構成において、フレキシブルシャフト61が挿通する前側開口58を先端部51に設け、後側開口59を湾曲部52又は可撓管部53の何れかに設ける。そして、湾曲部52を構成する湾曲駒が連結される先端部51を構成する先端硬性部材(不図示)に、前側開口58に連通するように段付き穴(不図示)を形成する。
一方、可撓管部53と湾曲部52とを連結する連結部材(不図示)に、後側開口59に連通するように挿入部内連通孔を設ける。
このように推進力発生部6Cを湾曲部52に設けた場合には、挿入部41の先端部51が脾湾曲81に到達したとき、術者が、湾曲操作ノブ54を操作することにより、図24に示すように推進力発生部6Cを備える湾曲部52を湾曲させて、先端部51を脾湾曲81に引っ掛けた状態にすることができる。
そして、この状態で、術者が、操作部48の操作スイッチ57を押し倒して一対の回転モーター63を駆動させることによって、被覆カバー62が図24の矢印53Yに示すように回転する。被服カバー62が回転されると、大腸壁82と被覆カバー62との間に摩擦力が発生し、この摩擦力が挿入部41を深部に向けて前進させる推進力となり、図25に示すように脾湾曲81を通過する。
このように、推進力発生部6Cを湾曲部52に設けることにより、推進力発生部6Cの位置を挿入部41のより先端側に配置させて、より効率良く挿入部41を前進させる推進力を得ることができる。
図26を参照して推進力発生機構部の変形例を説明する。
図26の推進力発生機構部は、推進力発生部6Cについて前記第4実施形態と同様に構成されるが、回転駆動装置46内の構成が異なっている。回転駆動装置46には、回転駆動ユニット90と、駆動ユニット進退装置91とが備えられている。
回転駆動ユニット90は、前記一対の回転モーター63等を箱体92に一体的に固定して構成される。箱体92は、回転駆動装置46内でフレキシブルシャフト延出方向に進退自在である。駆動ユニット進退装置91は、箱体92を進退させる例えばラックアンドピニオン機構を備えている。ラックピニオン機構を構成する進退用モータ(不図示)は、回転駆動装置46に一体的に固定されている。
本実施形態において、駆動ユニット進退装置91に設けられている進退用モーターの回転によってモーター軸に設けられた歯部を回転させる。すると、この歯部の回転に伴って歯部が噛合するラックが前進して、回転駆動ユニット90の箱体92が回転駆動装置46内で距離Lだけ先端側に移動する。
そして、回転駆動ユニット90の箱体92が距離Lだけ先端側に移動することによって、その移動に伴って回転駆動力伝達チューブ50内、可撓管部53内を挿通するフレキシブルシャフト61も移動される。つまり、フレキシブルシャフト61は、後側開口59から外部に押し出されていく。
可撓管部53に設けられた推進力発生機構部3Dの螺旋形状部4Dの螺旋の巻き数が例えば5周で各周の螺旋の外径寸法がφDである場合、各周の周長はπDであり、螺旋形状部4Dの周長の合計は5πDとなる。
このため、回転駆動ユニット90の箱体92が回転駆動装置46内で距離Lだけ先端側に移動されて、フレキシブルシャフト61が後側開口59から外部にLだけ押し出されると、周長の合計が5πDから5πD+Lになる。このため、各周の螺旋の外径は、φDから(φD+L/5π)に変化する。つまり、各周の螺旋の外径がL/5πだけ拡径する。
そして、回転駆動ユニット90の箱体92を元の位置まで移動することによって、螺旋形状部4Dの螺旋の外径がφDに戻るようになっている。
このように、回転駆動装置46内に進退自在な回転駆動ユニット90を設けるとともに、その回転駆動ユニット90を進退させる駆動ユニット進退装置91とを設け、適宜、駆動ユニット進退装置91を駆動させて、回転駆動ユニット90の配置位置を変更させる構成にする。このことによって、フレキシブルシャフト61を後側開口59から外部に押し出して螺旋形状部4Dの外径寸法を管腔の内径に対応させて適宜変化させて、推進力を効率よく得ることができる。
したがって、個人差、或いは観察部位によって管腔の内径と螺旋形状部4Dを構成する螺旋の外径に差が生じる場合であっても、螺旋形状部4Dの外径寸法を管腔の内径に対応させて良好な観察が可能になる。
上述した実施形態においては、管内挿入具を医療用の機器としているが、管内挿入具は医療用の機器に限定されるものではなく、工場の配管等を検査する等、医療用以外の機器であってもよい。
尚、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。
本出願は、2009年9月8日に日本国に出願された特願2009−207358号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものとする。

Claims (13)

  1. 挿入部に推進力発生部を有する管内挿入具において、
    前記推進力発生部は、シャフト軸の軸回りに時計回り、或いは反時計回りに回転されるフレキシブルシャフトで構成され、フレキシブルシャフトのシャフト軸を、前記挿入部の挿入方向の軸廻りに巻回することにより構成した管内挿入具であって、
    前記フレキシブルシャフトは、前記挿入部の外周に巻回されると共に、その一端部が前記挿入部に抜け止めされた状態で前記シャフト軸回りに回転自在に配置され、その他端部に当該フレキシブルシャフトに回転力を付与する駆動部を接続したことを特徴とする管内挿入具。
  2. 前記フレキシブルシャフトの他端部は、前記挿入部の基端方向へ延出することを特徴とする請求項に記載の管内挿入具。
  3. 前記挿入部は、外周面の同一周上に、当該挿入部内と外部とを連通する第1孔と、前記フレキシブルシャフトの先端側が回動自在に配置される第2孔とを備え、
    前記推進力発生部は、前記第1孔を介して前記挿入部の貫通孔から外部に導出された前記フレキシブルシャフトを前記第2孔に配置することによって、当該挿入部の外周面に少なくとも半周以上巻いて構成されることを特徴とする請求項1に記載の管内挿入具。
  4. 前記第1孔と前記第2孔とを前記挿入部の長手方向に対して離間させる構成において、
    前記推進力発生部は、前記第1孔を介して前記挿入部の貫通孔から外部に導出された前記フレキシブルシャフトを前記第2孔に配置することによって、当該挿入部の外周面に螺旋状に巻いて構成される螺旋形状部であることを特徴とする請求項1に記載の管内挿入具。
  5. 前記挿入部の外周面に、前記フレキシブルシャフトを配置するため深さ寸法を予め定めた寸法に設定した、シャフト用周溝を形成したことを特徴とする請求項に記載の管内挿入具。
  6. 前記管内挿入具は、長手方向に中空部を備える挿入補助具であって、
    前記推進力発生部は、シャフト軸の軸回りに時計回り、或いは反時計回りに回転されるフレキシブルシャフトを前記中空部の軸廻りに螺旋状に巻回することにより構成したことを特徴とする請求項1に記載の管内挿入具。
  7. 前記推進力発生部は、
    前記螺旋形状部と、この螺旋形状部の内表面側と外表面側とを覆う、予め定めた弾性力を有する予め定めた形状の被覆部材と、で構成されることを特徴とする請求項に記載の管内挿入具。
  8. 前記管内挿入具は、前記第1孔を備えるカプセル本体と、前記第2孔を備え該カプセル本体の開口側に、時計回り及び反時計回りに回転するように取り付けられる周方向回転カプセル部とでカプセルを構成するカプセル内視鏡であって、
    前記カプセル内に、前記フレキシブルシャフトをシャフト軸回りの、時計回りと反時計回りとに回転させるシャフト回転用モーターと、前記周方向回転カプセル部を時計回りと反時計回りとに回転させる周方向回転カプセル部回転用モーターとを備え、
    前記推進力発生部は、前記シャフト回転用モーターに固定された前記フレキシブルシフトを、第1孔を介して外部に導出して、前記第2孔に配置することによって、前記カプセルの胴部の外周面に螺旋状に巻いて構成される螺旋形状部であることを特徴とする請求項に記載の管内挿入具。
  9. 前記管内挿入具は、先端側から先端部、湾曲部、可撓管部を連設して構成される挿入部を備え、当該挿入部に前記フレキシブルシャフトの先端側が回動自在に配置される前側開口と前記挿入部内と外部とを連通する後側開口とを前記挿入部の長手軸に平行に配設した内視鏡であって、
    前記推進力発生部は、
    前記前側開口と前記後側開口との間の挿入部外周面に螺旋状に巻いて構成された螺旋形状部と、
    この螺旋形状部の内表面側と外表面側とを覆う、予め定めた弾性力を有する予め定めた形状の被覆部材と、
    で構成されることを特徴とする請求項に記載の管内挿入具。
  10. 前記フレキシブルシャフトは、
    中心体と、
    この中心体の外側に回動自在に設けられる中空の外装体と、の二層構造であることを特徴とする請求項1に記載の管内挿入具。
  11. 前記被覆部材は、前記螺旋形状部の外周を覆うように周方向に複数配設されるリング状ベルトであることを特徴とする請求項に記載の管内挿入具。
  12. 前記被覆部材は、前記螺旋形状部に設けられる被覆カバーであって、該被覆カバーは前記挿入部に対してC字形状に配置されることを特徴とする請求項に記載の管内挿入具。
  13. 前記内視鏡は、当該内視鏡の外部装置として前記フレキシブルシャフトを回転させる駆動ユニットを備える回転駆動装置を備え、
    前記回転駆動装置の駆動ユニットは、駆動ユニット進退装置によって前記フレキシブルシャフト延出方向に対して進退自在であり、前進されることによって前記後側開口から前記フレキシブルシャフトを外部に押し出すことを特徴とする請求項に記載の管内挿入具。
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