JP4844963B2

JP4844963B2 - 内視鏡

Info

Publication number: JP4844963B2
Application number: JP2006095714A
Authority: JP
Inventors: 誠保坂; 徹谷; 良誠来見; 聡小西
Original assignee: Ritsumeikan Trust; Shiga University of Medical Science NUC; Yamashina Seiki Co Ltd
Current assignee: Ritsumeikan Trust; Shiga University of Medical Science NUC; Yamashina Seiki Co Ltd
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2006-03-30
Publication date: 2011-12-28
Anticipated expiration: 2026-03-30
Also published as: JP2007267841A

Description

本発明は、内視鏡に関する。

従来、医療分野や工業分野等の様々な分野において、体腔内臓器を観察したり、エンジン内部の傷や腐食などを観察するために内視鏡が用いられている。内視鏡の挿入部は、血液や体液或いは汚物などで汚れやすいため、内視鏡挿入部の先端に配設されている撮像部の視野を常に良好に保つ必要がある。

撮像部の視野に汚れが付着することを防止する内視鏡として、特許文献１に開示されている流体給排装置を備えた内視鏡が知られている。この内視鏡は、内視鏡の挿入部先端に設けられる外部観察用の観察窓の表面に沿って流体（特に気体）を流すことにより、観察窓の表面に流体の保護膜を形成し、観察窓に汚れが付着することを防止するというものである。
特開２００５−１７６９０８号公報

しかしながら、上述の内視鏡においては、観察窓の表面を流れる液体の流れを乱さずに観察窓に沿った液体の流れを形成して液体の保護膜を形成することが難しく、観察窓に汚れが付着することを防止することが困難であるという問題があった。また、液体の供給量を増大させて、液体を勢いよく流すことにより、観察窓の表面に沿った液体の流れを形成することは可能になるが、観察窓の表面を流れる液体の流れの乱れにより画像が歪み、体腔内等を鮮明に観察し難くなるという問題もあった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、撮像部の視野を良好に保つことができる内視鏡を提供することを目的とする。

本発明の上記目的は、対象物の内部に挿入する挿入部を備える内視鏡であって、外部に露出する観察面を有し、前記挿入部の先端部に配置される撮像部と、前記観察面に液体を供給する液体供給部とを備えており、前記観察面に親水処理が施されている内視鏡により達成される。

また、この内視鏡において、前記観察面に供給された液体を吸引する液体回収部を更に備えていることが好ましい。

また、前記液体供給部は、前記観察面の外周部近傍において円周に沿って形成されており、前記観察面の中心と前記液体供給部の両端部とをそれぞれ結ぶ２つの線分のなす角度は、８０°〜１００°の範囲であることが好ましい。

本発明によれば、撮像部の視野を良好に保つことができる内視鏡を提供することができる。

以下、本発明の内視鏡について添付図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係る内視鏡１の概略構成図であり、図２は内視鏡１の先端部の要部拡大断面図である。図１に示すように、内視鏡１は、把持部１０と挿入部２０とを備えている。把持部１０は、内視鏡１の操作者が把持して操作する構成部であり、挿入部２０が接続している。この把持部１０には、後述の液体供給チューブ２３や液体回収チューブ２４を介しての液体供給操作や液体回収操作を行うための操作スイッチ１１が設けられている。また、把持部１０には、照明ランプを備えた光源部および撮影した画像を表示するモニタに接続される図示しない接続コードを備えている（いずれも図示せず）。

挿入部２０は、人間の体内やエンジン等の対象物の内部に挿入される構成部であり、図１及び図２に示すように、挿入部本体２１、撮像部２２、液体供給チューブ２３、液体回収チューブ２４および先端キャップ２５を備えている。

挿入部本体２１は、硬質パイプ或いは可撓性パイプにより構成されるパイプ構造部材であり、基端部が把持部１０に接続している。

撮像部２２は、挿入部本体２１の先端部に配置されており、術野の像を取り込む対物光学系（図示せず）、この対物光学系の結像位置に配置される撮像素子（図示せず）、および、術野を照らす照明部（図示せず）、これらを収容する収容部材２６、および、収容部材２６に嵌合し対物光学系のレンズや照明部を覆う撮像部カバー２７を備えている。対物光学系は、撮像部カバー２７を介して体腔内臓器等の像を撮像し、撮像した光学像を撮像素子に入力する。撮像素子は、ケーブル２２ａおよび接続コードを介して図示しない信号処理部に接続されており、対物光学系から入力された光学像を電気信号に変換して、信号処理部に出力する。この信号処理部は、電気信号が入力されるとその電気信号を信号処理して画像信号を生成して図示しないモニタに出力して表示する。

撮像部カバー２７は、ガラスやアクリルなどの透明材料から形成されており、その外表面は、親水処理が施されている。撮像部カバー２７の外表面に親水処理を施す方法として、例えば、撮像部カバー２７の外表面にコロナ放電処理、プラズマ放電処理、紫外線処理又はオゾン処理を施す方法や、光触媒（酸化チタン等）をコートし紫外線を照射して光触媒を光励起させる方法、ハイドロゲルをコートする方法等を挙げることができる。ハイドロゲルはヒアルロン酸、ポリビニルピロリドン、アクリルアミド、ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリエチレングリコールやこれらの共重合体等が好適である。

液体供給チューブ２３は、挿入部本体２１および把持部１０の内部に配置されるシリコン製のチューブであり、一方の端部は、把持部１０から延出し、水や生理食塩水などの液体を供給する図示しない液体供給装置と接続している。また、液体供給チューブ２３は、挿入部本体２１内において分岐する複数の分岐チューブ２３ａを備えており、各分岐チューブ２３ａの端部が後述の先端キャップ２５の円環状部２８に形成される各吐出孔３４に接続している。なお、液体供給装置は、上述の把持部１０に設けられている操作スイッチ１１に接続しており、操作スイッチ１１のＯＮ／ＯＦＦ操作により駆動を制御できるように構成されている。

液体回収チューブ２４も、挿入部本体２１および把持部１０の内部に配置されるシリコン製のチューブであり、一方の端部は、把持部１０から延出し、図示しない吸引ポンプなどの吸引装置と接続している。また、他方の端部は円環状部２８に形成される回収孔３５に接続している。なお、吸引装置は、上述の把持部１０に設けられている操作スイッチ１１に接続しており、操作スイッチ１１のＯＮ／ＯＦＦ操作により駆動を制御できるように構成されている。

先端キャップ２５は、挿入部本体２１の先端部および撮像部２２を覆う円管状部材である。先端キャップ２５の先端部には、撮像部カバー２７の外表面の外周部を覆うように折り曲げられた円環状部２８が形成されている。この円環状部２８は、撮像部カバー２７の外表面の外周部に当接し、撮像部２２を支持する機能を有している。また、円環状部２８により囲まれていない撮像部カバー２７の外表面は、撮像部２２の観察面２９を構成し、外部に露出している。

また、円環状部２８は、液体供給チューブ２３から導かれる液体を撮像部カバー２７の観察面２９に向けて供給する液体供給部３０と、観察面２９に供給された液体を回収する液体回収部３１とを備えている。液体供給部３０と液体回収部３１とは、図２及び図３に示すように、観察面２９を挟んだ両側に配置されている。液体供給部３０と液体供給チューブ２３とにより観察面２９に液体を供給する液体供給流路を構成し、液体回収部３１と液体回収チューブ２４とにより観察面２９に供給された液体を吸引して回収する液体回収流路を構成している。

液体供給部３０は、図３に示すように、観察面２９の外周部近傍において円周に沿って形成されており、複数の吐出孔３４を備えている。各吐出孔３４は、図２および図３に示すように、先端キャップ２５内に向けて開口し液体供給チューブ２３の分岐チューブ２３ａに接続する供給チューブ接続口３４ａと、円環状部２８の内周面２８ａ上に開口を有し液体供給チューブ２３から導かれた液体を観察面２９に向けて吐出する液体吐出口３４ｂとを備えている。

液体回収部３１は、液体回収チューブ２４に接続する一つの回収孔３５により構成されている。この回収孔３５は、吐出孔３４と同様な構成を有しており、先端キャップ２５内に向けて開口し液体回収チューブ２４に接続する回収チューブ接続口３５ａと、円環状部２８の内周面２８ａ上に開口し観察面２９に供給された液体を吸引して回収する液体回収口３５ｂとを備えている。

このように構成された内視鏡１の作動について説明する。まず、操作者は、把持部１０に設けられている操作スイッチ１１を操作して、図示しない液体供給装置および吸引装置を駆動する。液体供給装置から供給される水や生理食塩水などの液体は、液体供給チューブ２３を介して、液体供給部３０の各吐出孔３４から撮像部２２の観察面２９に向けて供給される。観察面２９に供給される液体は、液体回収チューブ２４および液体回収部３１を介して、図示しない吸引装置により吸引されて、液体回収部３１の液体回収口３５ｂに向かって観察面２９上を流れる。液体回収口３５ｂから液体回収チューブ２４に導かれた液体は吸引装置へと導かれる。

観察面２９（撮像部カバー２７の外表面）は、上述のように親水処理が施されているので、液体供給流路から観察面２９に供給される液体は、観察面２９に密着して薄膜状に広がり、観察面２９の全域を覆う保護膜を確実に形成することができる。

次に、内視鏡１の操作者は、把持部１０を把持して挿入部２０を人間の体腔内やエンジン内部等に挿入し、体腔内等をモニタに表示して観察する。このとき、挿入部２０の先端部に配置される撮像部２２の観察面２９に血液や体液等の汚れが飛散してきたとしても、観察面２９には液体の保護膜が形成されているため、血液や体液などの汚れが観察面２９に付着することを効果的に防止でき、撮像部２２の良好な視野を確保することができる。

また、観察面２９に親水処理を施していることから、液体供給流路から供給される液体の観察面２９に対する密着性を極めて高くすることができる。これにより、観察面２９に保護膜を形成するに際して、液体供給流路の液体吐出口３４ｂから観察面２９に液体を勢いよく供給する必要はなく、観察面２９を流れる液体の流速を極めて小さく設定することが可能になり、観察面２９を流れる液体の流れの乱れに起因する画像の歪みが発生することを確実に防止することができ、撮像部２２の良好な視野を確保することが可能になる。

また、血液や体液などの汚れが観察面２９上の液体保護膜に付着したとしても、付着した汚れは、保護膜を形成する液体の流れに乗って液体回収部３１から回収されるので、観察面２９上の保護膜に残留することはなく、撮像部２２の良好な視野を確保することが可能になる。

ここで、図３に示すように、観察面２９の中心と液体供給部３０の両端部とをそれぞれ結ぶ２つの線分のなす角度θ１は、８０°〜１００°の範囲であることが好ましい。これにより、液体供給部３０から吐出される液体を観察面２９の略全体に行き渡らせることが確実に可能となり、観察面２９に血液や体液などの汚れが付着することを効果的に防止することが可能になる。さらに、観察面２９に沿った液体の流れに乱れが生じないので、より鮮明に体腔内等の画像を観察することができる。

また、液体供給部３０から観察面２９に供給される液体の流速は、例えば、親水度２５度の場合には、１．５ｍ／ｈｒ〜５００ｍ／ｈｒの範囲であることが好ましい。このような数値範囲であれば、観察面２９を流れる液体の流れの乱れに起因する画像の歪みが発生することを防止することができ、撮像部２２の良好な視野を確保することが可能になる。また、例えば、親水度５５度の場合には、１８００ｍ／ｈｒ以上の流速が好ましい。なお、親水度とは、図４に示すように、観察部カバー２７の観察面２９と、この観察面２９上の水滴７０との接触角度θ２のことをいう。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の具体的な態様は上記実施形態に限定されない。例えば、本実施形態においては、円環状部２８に形成される液体供給部３０を複数の吐出孔３４により構成しているが、図５に示すように、観察面２９の周方向に延びるスリット状の液体吐出口３４ｃを有する一つの吐出孔３４により構成してもよい。このような構成により、観察面２９に供給される液体の形状を観察面２９の幅方向に延びる帯形状とすることが可能になり、観察面２９全域を覆う保護膜を確実に形成することができる。

また、本実施形態においては、内視鏡１が対物光学系を覆う撮像部カバー２７を備える態様について説明しているが、例えば、撮像部カバー２７を省略し、対物光学系のレンズ表面が直接外部に露出する観察面２９を構成する態様を採用する場合には、このレンズ表面に親水処理を施すことにより、上述した効果を得ることが可能となる。

また、本実施形態においては、液体供給チューブ２３の一方の端部に図示しない液体供給装置を接続し、撮像部２２の観察面２９に液体のみを供給する構成を採用しているが、例えば、液体供給チューブ２３の一方の端部に液体供給装置と、空気や二酸化炭素などの気体を供給する図示しない気体供給装置とを接続し、撮像部２２の観察面２９への液体供給と気体供給とを切り替えて行うことができるように構成してもよい。

また、本実施形態においては、液体回収部を一つの回収孔３５により構成しているが、このような構成に特に限定されず、例えば、複数の回収孔３５を備える構成を採用することができる。また、観察面２９の周方向に延びるスリット状の液体回収口を備えるような構成を採用してもよい。

本発明の一実施形態に係る内視鏡の概略構成図である。図１に示す内視鏡の先端部の要部拡大断面図である。図１に示す内視鏡の先端部正面図である。親水度の定義を説明するための説明図である。図１に示す内視鏡の変形例を示す先端部正面図である。

符号の説明

１内視鏡
１０把持部
２０挿入部
２１挿入部本体
２２撮像部
２３液体供給チューブ
２４液体回収チューブ
２５先端キャップ
２７撮像部カバー
２８円環状部
２９観察面
３０液体供給部
３１液体回収部

Claims

対象物の内部に挿入する挿入部を備える内視鏡であって、
外部に露出する観察面を有し、前記挿入部の先端部に配置される撮像部と、
前記観察面に液体を供給する液体供給部とを備えており、
前記観察面に親水処理が施されており、
前記液体供給部は、前記観察面の外周部近傍において円周に沿って形成されており、
前記観察面の中心と前記液体供給部の両端部とをそれぞれ結ぶ２つの線分のなす角度は、８０°〜１００°の範囲である内視鏡。
前記観察面に供給された液体を吸引する液体回収部を更に備えている請求項１に記載の内視鏡。