JP4786803B2

JP4786803B2 - 内視鏡

Info

Publication number: JP4786803B2
Application number: JP2001026528A
Authority: JP
Inventors: 浩佐野; 佳寛小幡
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2001-02-02
Filing date: 2001-02-02
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2021-02-02
Also published as: JP2002224015A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、先端部に照明手段を備える内視鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、医療現場では内視鏡（スコープ）を用いた医療行為が行なわれている。例えばファイバスコープによる医療では、挿入部の先端部に設けられる対物光学系および挿入部内に設けられるイメージガイド・ファイバー・バンドル（以下、イメージガイド）を介して得られる光学像により病変部位を発見したり、鉗子チャンネルを介して生検用鉗子を先端部まで導き、病変組織の一部を採取する等の診察および診療が行なわれる。また、先端部にＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の固体撮像素子を設け、生体からの反射光を固体撮像素子の受光部に結像させて得られる画像情報をモニターに再現するタイプの電子スコープも用いられる。
【０００３】
いずれのタイプのスコープも、生体内を観察するためには観察部位に照明光を照射しなければならない。このような照明光を供給する装置としてハロゲンランプやキセノンランプ等の光源を備える光源装置が用意されている。スコープを光源装置に接続すると、スコープ内に設けられたライトガイド・ファイバー・バンドル（以下、ライトガイド）が光源に光学的に接続される。光源からの出射光はライトガイドにより先端部まで導かれ、先端部から発散光学系を介して観察部位に照射される。
【０００４】
スコープの挿入部において先端部近傍には湾曲部が設けられている。湾曲部は、スコープの先端部とは反対側の基端に設けられる操作部の湾曲ノブを適宜操作することにより、左右方向および左右方向と直交する上下方向に所定の範囲の角度で湾曲する。その結果、生体内において先端部が自由に方向付けられ広範囲な観察が可能となる。
【０００５】
一方、近年、小型でかつ高輝度のＬＥＤ（Light Emitting Diode）が開発されている。ＬＥＤは上述のハロゲンランプ等の放電管と比べると、低電流で駆動できて、電流供給開始と同時にすぐに点灯する上、フィラメント切れ等の問題もなく耐久性の面で優れているという利点がある。したがって、上述の光源装置に替わる照明手段として先端にＬＥＤを設けたスコープが考案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、リード線（導線）は上述のライトガイドに比べると小径であるため、先端部にＬＥＤが設けられたスコープにおいては、その挿入部内部により多くのスペースが生じる。したがって、湾曲部の湾曲動作に応じてリード線やイメージガイド、送気送水チューブ、鉗子チャンネル等の他の管状部材が絡みあいやすく、湾曲部が特定の方向に偏角したり、外形が長手方向に沿って蛇行してしまうという可能性がある。また、ファイバースコープにおいては、リード線や他の管状部材が絡み合うことによりイメージガイドが折損しやすいという問題がある。さらに、湾曲動作に伴いリード線が他の部材に引っ張られ、ＬＥＤとリード線の半田付け部分に外力が加わり断線等の虞もある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は以上の問題を解決するものであり、先端部に照明手段を備える内視鏡の耐久性を向上させることを目的とする。
【０００８】
本発明に係る内視鏡は、生体内に挿入される挿入部と、挿入部の先端部の前方に照明光を照射するため先端部に設けられる半導体発光素子と、半導体発光素子に電力を供給するため挿入部内を挿通するよう配設される導線とを備え、挿入部は先端部を方向付けるために操作者の操作により所定の角度範囲で湾曲される湾曲部を有し、導線は、少なくとも湾曲部において被覆部材により被覆されることを特徴とする。
【０００９】
好ましくは、導線は被覆部材の内部において弛緩して配設され、より好ましくは、挿入部の湾曲部と連続する可撓部において、導線は被覆部材の内周面の一部に固定される。また、好ましくは、導線が被覆部材により被覆される部分は湾曲部よりも長い。さらに、より好ましくは、導線は被覆部材の内部に１本づつ配設される。
【００１０】
以上のように、本発明によれば、内視鏡の挿入部の先端に配設される半導体発光素子に電力を供給する導線は、操作者の操作により所定の角度範囲で湾曲される挿入部の湾曲部内において被覆部材により被覆される。したがって、湾曲部内において導線が占める領域は導線本来の外径よりも大きくなる。換言すれば、湾曲部の任意の位置の横断面において、挿入部を挿通させられる導線を含む種々の管状部材間の空きスペースがより小さくなる。したがって、湾曲部の湾曲動作に伴いこれらの管状部材が湾曲部内において大幅に変位することが抑えられ、上述の導線が他の管状部材と絡み合うことがない。その結果、各部材の破損が防止され、内視鏡の耐久性が向上する。
【００１１】
また、上述の導線を被覆部材の内部において弛緩するよう配設する構成とすれば、操作者により湾曲部が湾曲させられても導線が引っ張られることがない。したがって、導線の取付部分に外力が加わることがなく、導線が半導体発光素子から外れることが防止される。
【００１２】
さらに、挿入部の湾曲部と連続する可撓部において、導線を被覆部材の内周面の一部に固定したり、導線が被覆部材により被覆される部分を湾曲部よりも長く設けることにより、導線の弛緩状態が安定的に保持され、より効果的である。
【００１３】
また、導線を被覆部材の内部に１本づつ配設する構成とすれば、上述の空きスペースがより小さくなり、湾曲部の湾曲動作に伴う各管状部材の変位がさらに効果的に抑えられる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る実施形態が適用される内視鏡の外観図である。
ファイバースコープ１０は患者の体内に挿入される挿入部１１と、挿入部１１の先端とは反対の基端側に設けられる操作部１２とを有する。挿入部１１の先端部１３近傍には上下左右方向に所定の範囲の角度で曲がる湾曲部１４が設けられる。可撓部１５は湾曲部１４に連続して設けられる可撓性導管である。
【００１５】
操作部１２には、送気送水ボタン１２１および吸引ボタン１２２が設けられる。送気送水ボタン１２１の上部の穴（図示せず）をふさぐと先端部１３から空気が噴出し、先端部１３に設けられる対物レンズ（図示せず）の表面の曇りの除去や体内への送気が行なわれる。送気送水ボタン１２１を押し込むと先端部１３から水が噴出し、対物レンズの表面の洗浄等が行なわれる。送気送水ボタンの操作により先端部１３から噴出する空気や水は、送気送水口金１２３に接続される送気送水ユニット２０から供給される。吸引ボタン１２２を押し込むと、吸引ニップル１２４を介して接続される吸引機３０により、先端部１３から吸引が行なわれ、対物レンズの表面に付着した水滴や粘液等の除去や、体内空気の排除が行なわれる。
【００１６】
また、操作部１２には、先端部１３を所定の方向に所定の角度で方向付けるための左右アングルノブ１２５および上下アングルノブ１２６が設けられる。左右アングルノブ１２５を回すことにより湾曲部１４が所定の直線方向（左右方向）に沿って湾曲し、先端部１３が方向付けられる。上下アングルノブ１２６を回すことにより湾曲部１４が上述の左右方向と直交する上下方向に沿って湾曲し先端部１３が方向付けられる。湾曲部１４が湾曲する方向はそれぞれのアングルノブを回す方向により定まり、また湾曲の程度はアングルノブの回転角度により定まる。
【００１７】
また、挿入部１１と操作部１２との間には生検用鉗子やブラシの挿入口である鉗子口１２７が設けられている。鉗子口１２７から挿入される生検用鉗子やブラシは、上述の鉗子チャンネル内を挿通させられ、カップ部やブラシが先端部１３の開孔部分から突出する。尚、上述の吸引ボタン１２２による吸引は鉗子口１２７に鉗子栓（図示せず）が装着された状態で行われる。
【００１８】
図２は、図１に示される湾曲部１４を挿入部１１の中心軸を含みかつ図１の紙面に平行な面で切断した場合の縦断面図であり、図３は湾曲部１４を挿入部１１の中心軸を含みかつ図１の紙面に垂直な面で切断した場合の縦断面図である。図２および図３には湾曲部１４が湾曲していない状態の湾曲部１４が示される。尚、図の複雑化を避け湾曲部１４の湾曲動作を実現させるための構成を明示するため、図２および図３において挿入部１１に挿通させられる管状部材等の一部の部材は省略されている。
【００１９】
湾曲部１４には４本のワイヤ１２０Ｕ、１２０Ｄ、１２０Ｒ、１２０Ｌが挿通している。各ワイヤは長手方向に沿って配設される複数のワイヤガイド１２１により支持される。図２に示されるワイヤ１２０Ｕは先端部１３（図１参照）を上方向に向けるためのワイヤであり、ワイヤ１２０Ｄは先端部１３を下方向に向けるためのワイヤである。ワイヤ１２０Ｕおよび１２０Ｄは上下アングルノブ１２６の操作に応じて牽引される。図３に示されるワイヤ１２０Ｒは先端部１３を右方向に向けるためのワイヤであり、ワイヤ１２０Ｌは先端部１３を左方向に向けるためのワイヤである。ワイヤ１２０Ｒおよび１２０Ｌは左右アングルノブ１２５の操作に応じて牽引される。
【００２０】
湾曲節輪１００は略リング状の部材である。一方の端面１００Ａには突片状の一対の連結部１０１が一体的に形成される。一対の連結部１０１は湾曲節輪１００の中心軸線を挟んで対称な位置に設けられる。同様に、他方の端面１００Ｂに突片状の一対の連結部１０２が湾曲節輪１００の中心軸線を挟んで対称な位置に設けられる。さらに、いずれか一方の端面側から見た場合に、一対の連結部１０１および１０２は周方向において略９０度毎に位置するよう形成される。
【００２１】
ここで１組の湾曲節輪１００（α）、１００（β）を用いて、湾曲節輪１００の形状を説明する。図２の湾曲節輪１００（α）、図３の湾曲節輪１００（β）から明らかなように、湾曲節輪１００の端面１００Ａは周方向において連結部１０１に向かって外周面の中央部分から離れるよう傾斜している。また、図２の湾曲節輪１００（β）、図３の湾曲節輪１００（α）から明らかなように、湾曲節輪１００の端面１００Ｂは周方向において連結部１０２に向かって外周面の中央部分から離れるよう形成される。換言すれば、端面１００Ａは連結部１０２に相当する部分に向かって外周面の中央部分に近づくよう傾斜し、端面１００Ｂは連結部１０１に相当する部分に向かって外周面の中央部分に近づくよう傾斜している。
【００２２】
連結部１０１および１０２には同一形状、同一寸法の穴が形成されている。湾曲部１４において各湾曲節輪１００は、一方の湾曲節輪１００の連結部１０１と他方の湾曲節輪の連結部１０２のそれぞれ穴が一致するよう連結される。上述のように、端面１００Ａは連結部１０１に向かって外周面の中央部分から離れるよう傾斜し、端面１００Ｂは連結部１０２に向かって外周面の中央部分から離れるよう傾斜している。したがって、端面１００Ａと端面１００Ｂにより各湾曲節輪１００間にはスペースが形成される。
【００２３】
図２および図３から明らかなように、一致させられた穴の中心軸がワイヤ１２０Ｕ、１２０Ｄ、１２０Ｒ、１２０Ｌと直交するよう、連結された湾曲節輪１００は位置付けられる。さらに、中心軸上にワイヤ１２０Ｒ、１２０Ｌが位置する連結部１０１と連結部１０２の穴には、リベット１１０ＵＤが挿通しており、湾曲節輪１００はリベット１１０ＵＤを中心として回動可能に支持される。また、穴の中心軸上にワイヤ１２０Ｕ、１２０Ｄが位置する連結部１０１と連結部１０２の穴には、リベット１１０ＲＬが挿通しており、湾曲節輪１００はリベット１１０ＲＬを中心として回動可能に支持される。
【００２４】
先端部１３（図１参照）が上方向に向くよう上下アングルノブ１２６（図１参照）が回転操作されると、図２のワイヤ１２０Ｕが牽引される。ワイヤ１２０Ｕが牽引されると、各湾曲節輪１００は、ワイヤ１２０Ｕ側の端面１００Ａと端面１００Ｂが接近し、ワイヤ１２０Ｄ側の端面１００Ａと端面１００Ｂが離れるよう、リベット１１０ＵＤを中心として回動する。その結果、湾曲部１４は図４に示すように湾曲する。同様に、先端部１３が下方向に向くよう上下アングルノブ１２６が回転操作されると、ワイヤ１２０Ｄが牽引され、各湾曲節輪１００は、ワイヤ１２０Ｄ側の端面１００Ａと端面１００Ｂが接近し、ワイヤ１２０Ｕ側の端面１００Ａと端面１００Ｂが離れるよう、リベット１１０ＵＤを中心として回動する。
【００２５】
同様に、先端部１３が左方向に向くよう左右アングルノブ１２５が回転操作されると、ワイヤ１２０Ｌが牽引され、湾曲節輪１００は、ワイヤ１２０Ｌ側の端面１００Ａと端面１００Ｂが接近し、ワイヤ１２０Ｒ側の端面１００Ａと端面１００Ｂが離れるよう、リベット１１０ＲＬを中心として回動する。また、右方向に向くよう左右アングルノブ１２５が回転操作されると、ワイヤ１２０Ｒが牽引され、湾曲節輪１００は、ワイヤ１２０Ｒ側の端面１００Ａと端面１００Ｂが接近し、ワイヤ１２０Ｌ側の端面１００Ａと端面１００Ｂが離れるよう、リベット１１０ＲＬを中心として回動する。
【００２６】
以上のように、湾曲節輪１００が回動することにより湾曲部１４は上下方向および左右方向において所定の角度で湾曲し、それに応じて先端部１３が方向付けられる。その結果、生体内における広範囲な観察が可能となる。
【００２７】
図５は可撓部１５の横断面図であり、図６は図５の線Ｉ−Ｉに相当する位置で挿入部１１を切断した場合の一部断面図である。図６において湾曲部１４の一部は省略されている。図６に示されるように、可撓部１５において、湾曲部１４を湾曲させるためのワイヤ１２０Ｕの外周面にはガイドコイル１２８が巻き回されている。他のワイヤ１２０Ｄ、１２０Ｒ、１２０Ｌも同様である。
【００２８】
先端部１３には前方に照明光を照射するための白色ＬＥＤ１３０が配設されている。白色ＬＥＤ１３０から出射された白色光は凹レンズ等の発散光学系１３１を介して観察部位に照射される。挿入部１１内には先端部１３までイメージファイバ１３４が挿通させられている。先端部１３においてイメージファイバ１３４の入射端の前方には対物光学系１３５が設けられる。生体からの反射光は対物光学系１３５を介してイメージファイバ１３４の入射端に入射し、イメージファイバ１３４により接眼部１６（図１参照）に導かれる。
【００２９】
また、図５に示されるように、挿入部１１内には、送気送水ボタン１２１の操作に応じて先端部１３に空気を供給するための送気チューブ１３６、水を供給するための送水チューブ１３７、鉗子口１２７から挿入される生検用鉗子やブラシが挿通させられ、カップ部やブラシを先端部１３まで導く鉗子チャンネルチューブ１３８が設けられている。尚、図６においては図の複雑化を避けるため、送気チューブ１３６、送水チューブ１３７、鉗子チャンネルチューブ１３８は省略されている。
【００３０】
図６に示される一対のリード線１３２は白色ＬＥＤ１３０に電力を供給するためのリード線である。一対のリード線１３２において、少なくとも先端部１３から湾曲部１４を経て可撓部１５における湾曲部１４との境界の近傍に至るまでの部分は、例えばテフロンから成る収納チューブ１３３（被覆部材）により被覆される。すなわち、それぞれのリード線１３２において収納チューブ１３３により被覆される部分の長さは、湾曲部１４の長手方向に沿った長さよりも長い。白色ＬＥＤ１３０の駆動電流の電源は鉗子口１２７の近傍に設けられるバッテリパック４０（図１参照）から供給される。
【００３１】
一対のリード線１３２はそれぞれ一本づつ独立して収納チューブ１３３内に配設されている。また、各リード線１３２は、白色ＬＥＤ１３０に半田付けされた部分から、可撓部１５において湾曲部１４との境界の近傍に至る部分において、それぞれ格納された収納チューブ１３３内で弛緩するよう配設される。さらに可撓部１５において、各リード線１３２は、上述の部分における弛緩状態が維持されるよう収納チューブ１３３の内周面の一部に所定の接着剤１３９により接着固定されている。すなわち、接着剤１３９により一部固定されることにより、操作者により湾曲部１４が上下左右方向に湾曲操作されても収納チューブ１３３内におけるリード線１３２の長手方向に沿った変位が防止され、湾曲部１４においてリード線１３２は収納チューブ１３３内に常時弛緩して位置させられる。さらに、収納チューブ１３３は、その内径がリード線１３２が弛緩した状態で配設が可能な程度の大きさを有するよう形成される。
【００３２】
また、図５に示されるように、一対のリード線１３２の他に一対のリード線１４０が挿通しており、上述の白色ＬＥＤ１３０と同様、先端部１３に配設される別の白色ＬＥＤに電力を供給する。尚、図６においては図の複雑化を避けるためリード線１４０により電力が供給される白色ＬＥＤは省略されている。リード線１４０は湾曲部１４、可撓部１５においてリード線１３２と同様の構成を有している。すなわち、リード線１４０の湾曲部１４に位置する部分はテフロンを成形して成る収納チューブ１４１内で弛緩するよう配設され、可撓部１５の一部において収納チューブ１４１に固定される。
【００３３】
尚、先端部１３に配設される白色ＬＥＤの数は、先端部１３の横断面の面積と白色ＬＥＤの大きさと他の管状部材の外径との相対的な関係により決定される。配設される白色ＬＥＤに半田付けされるリード線の全てが上述の態様で収納チューブ内に配設されることは言うまでもない。
【００３４】
また、本実施形態は生体からの反射光をイメージガイドにより接眼部まで導くタイプのファイバスコープを例として説明されているがこれに限るものではなく、撮像手段として先端にＣＣＤ等の固体撮像素子が配設される電子スコープにも適用可能である。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、先端に照明手段である発光素子を備えたスコープを、生体内における観察のため湾曲部を湾曲操作しても、スコープの挿入部内に内蔵される管状部材が絡み合ったり、折損することが防止され、スコープの耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態が適用されるファイバスコープの外観図である。
【図２】ファイバスコープの湾曲部を挿入部の中心軸を含み上下方向に沿って切断した縦断面図であり、湾曲動作に用いられる部材の構成を示す図である。
【図３】ファイバスコープの湾曲部を挿入部の中心軸を含み左右方向に沿って切断した縦断面図であり、湾曲動作に用いられる部材の構成を示す図である。
【図４】湾曲部が上方向に湾曲した状態を示す縦断面図であり、湾曲動作に用いられる部材の構成を示す図である。
【図５】ファイバースコープの挿入部の湾曲部の横断面図である。
【図６】ファイバスコープの先端部および湾曲部の構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１０ファイバースコープ
１１挿入部
１２操作部
１３先端部
１４湾曲部
１５可撓部
１００湾曲節輪
１１０ＵＤ、１１０ＲＬリベット
１２０Ｕ、１２０Ｄ、１２０Ｒ、１２０Ｌワイヤ
１３０白色ＬＥＤ
１３２、１４０リード線
１３３、１４１収納チューブ
１３４イメージファイバ

Claims

生体内に挿入される挿入部と、
前記挿入部の先端部の前方に照明光を照射するため前記先端部に設けられる半導体発光素子と、
前記半導体発光素子に電力を供給するため前記挿入部内を挿通するよう配設される導線とを備え、
前記挿入部は前記先端部を方向付けるために操作者の操作により所定の角度範囲で湾曲される湾曲部を有し、前記導線は、少なくとも前記湾曲部において被覆部材により被覆され、前記導線が前記被覆部材により被覆される部分が前記湾曲部よりも長く、前記導線は前記被覆部材の内部において常時弛緩して配設され、
前記挿入部の前記湾曲部と連続する可撓部において、前記導線は前記被覆部材の内周面の一部に固定されることを特徴とする内視鏡。
前記導線は前記被覆部材の内部に１本づつ配設されることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。