JP4885634B2 - 回転自走式内視鏡 - Google Patents

Description

本発明は、挿入方向回りに回転して、体腔内を自走する内視鏡と、この内視鏡の挿入部に外挿し、体腔へ該挿入部の挿入性を向上させるためのオーバーチューブを備えた回転自走式内視鏡に関する。

従来から、医療用の内視鏡は、体腔内に挿入され内視鏡検査に用いられている。このような内視鏡には、体腔である大腸などの屈曲した管腔内に容易に挿入するための様々な提案が成されている。

例えば、特許文献１には、内視鏡の外周面に螺旋構造体が設けられ、内視鏡挿入補助装置の回転付与による推進力によって、内視鏡の体腔内への挿入を補助する技術が開示されている。
特開２００６−３４６２７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の内視鏡は、患者への負担を軽減するため、体腔内の走行状態をなるべく維持して挿入するため、柔軟な挿入部とすることが望ましい。

このように、挿入部は、柔軟にすると、ある程度の体腔深部まで挿入されたとき、回転に応じた体腔壁との摩擦抵抗によって、蛇行したり、弛みが生じたりする。そのため、挿入部には、充分に先端側へ回転が伝達されず、体腔深部への挿入が困難であるという問題があった。

また、このような内視鏡は、例えば、体腔である大腸のＳ字結腸、下行結腸への移行部のような鋭角な屈曲部を通過することが困難である。また、特許文献１に記載の内視鏡に湾曲部を設けた場合、上述のように、鋭角な大腸の屈曲部を通過させるため、湾曲部をコンパクトに、また大きな湾曲角度で湾曲させる必要がある。

このような、鋭角に湾曲自在な湾曲部は、構造が非常に複雑となり、製造コストに悪影響を及ぼす。また、例え、鋭角に湾曲自在な湾曲部を用いたとしても、上記体腔の屈曲部では、管腔が潰れてしまい、進行方向の視野が遮られる。そのため、ユーザは、進行方向を確認し難く、内視鏡の先端部を進行方向へ正確に制御することが困難であった。

そこで、本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、安価な構成により回転によって外周面に設けられた螺旋構造体が体腔壁との摩擦により推進力を発生する内視鏡の挿入部を屈曲する体腔深部へ容易に挿入できる操作性の優れた回転自走式内視鏡を提供することにある。

上記目的を達成すべく、本発明の一態様の回転自走式内視鏡は、撮像手段が配設された先端部と、外周面に螺旋形状部が形成された可撓性を有する挿入部と、該挿入部を長手軸回りに回転させる回転駆動部を備えた操作部と、上記挿入部に外挿し、該挿入部の長手方向の長さよりも所定の長さだけ短い軟性のオーバーチューブと、該オーバーチューブの基端に配設されるフランジと、上記操作部と上記フランジの間における、上記挿入部に設けられたストッパと、を備えたことを特徴とする。

また、本発明のオーバーチューブは、回転自走式内視鏡の挿入部に外挿し、該挿入部の長手方向の長さよりも所定の長さだけ短い軟性なチューブ体と、該チューブ体の基端に配設され、上記挿入部に配設されるストッパに当接するフランジと、を備えたことを特徴とする。

本発明の回転自走式内視鏡によれば、操作性に優れ、安価な構成により回転によって外周面に設けられた螺旋構造体が体腔壁との摩擦により推進力を発生する内視鏡の挿入部を屈曲する体腔深部へ容易に挿入することができる。

（第１の実施の形態）
先ず、図１〜図８を参照して本発明の第１の実施の形態を説明する。
図１〜図８は、本発明の回転自走式内視鏡、及びオーバーチューブにおける一実施の形態に係り、図１は回転自走式内視鏡を示す全体構成図、図２はオーバーチューブの全体を示す斜視図、図３は従来の内視鏡が大腸内に挿入された状態を示す図、図４は回転自走式内視鏡の挿入部が大腸の直腸に自走して挿入した状態を示す図、図５は図４の挿入部の状態からオーバーチューブがスライドされた状態を示す図、図６は回転自走式内視鏡の挿入部が大腸のＳ状結腸を自走して通過した状態を示す図、図７は回転自走式内視鏡の挿入部が大腸の深部となる盲腸付近に自走して挿入した状態を示す図、図８は図７の挿入部の状態からオーバーチューブがスライドされた状態を示す図である。

図１に示すように、本実施の形態の回転自走式内視鏡（以下、単に内視鏡という）１は、先端から順に、撮像手段、及び照明手段が内蔵された先端部２と、操作によって長手軸方向に対して、２方向、或いは４方向に湾曲自在な湾曲部３と、長尺な挿入部４と、この挿入部４に外挿する長尺なオーバーチューブ５と、挿入部４の基端部分が回動自在に連結され、湾曲部３の湾曲操作、各種操作などを行うことができる操作部１０と、先端部２の撮像手段、及び照明手段を主に制御するＣＣＵ（カメラコントロールユニット）１４と、撮像手段により撮影された内視鏡画像を表示するモニタ１５と、から構成されている。

先端部２に配設される撮像手段は、例えば、ＣＣＤ、又はＣＭＯＳであり、湾曲部３、挿入部４、及び操作部１０を介して、ＣＣＵ１４と電気的に接続されて、電力が供給され、撮影した画像信号を出力する。また、先端部２に配設される照明手段は、例えば、ＬＥＤであり、撮像手段と同様にして、ＣＣＵ１４と電気的に接続され電力が供給される。

湾曲部３は、複数の湾曲駒に柔軟な湾曲チューブ外皮が施されており、複数の湾曲ワイヤが牽引弛緩されることで、湾曲方向が操作される。

挿入部４は、金属、或いは合成樹脂によって、柔軟なチューブ状に形成されており、湾曲部３と回動自在に連結されている。この挿入部４の外周面には、螺旋状の凹凸が形成されるように螺旋構造体が設けられ、螺旋形状部４ａが形成されている。また、挿入部４は、基端側の中途外周に固着された、円環状のストッパ８を有している。

上述の螺旋形状部４ａは、後述するように、体腔壁に当接して、雄螺子と雌螺子の関係が作用して、摩擦により、挿入部４が長軸（挿入）回りの回転方向によって、体腔内を自走進退する。この螺旋形状部４ａは、例えば、金属線を螺旋状に巻回して挿入部４をチューブ状に形成した外表面、単にチューブ材の外表面に螺旋状の凹凸を形成した外表面などによって形成される。

また、挿入部４は、基端部分が操作部１０内で回動保持されており、この基端部分に平歯状のギヤ１１を有している。このギヤ１１は、操作部１０内の回転駆動部であるモータ１２によって回転駆動するモータギヤ１３と噛合している。すなわち、モータ１２の回転駆動力は、各ギヤ１１，１３によるギヤ列を介して、挿入部４を長軸回りに回転する。

尚、操作部１０には、挿入部４の回転方向、及び回転速度を操作するための、図示しないスイッチ類が設けられている。また、これらスイッチ類には、先端部２の撮像手段、及び照明手段の操作を行うものがある。

次に、図２を用いて、挿入部４に外挿するオーバーチューブ５について説明する。
図２に示すように、本実施の形態のオーバーチューブ５は、弾性部材、或いは合成樹脂からなる軟性なチューブ体で形成され、先端部分の内部に配設される推進力発生部であるゴム板７と、基端に固着された外向フランジ６と、を有している。

このオーバーチューブ５の長手方向の長さは、挿入部４よりも所定の長さだけ短く設定されている。このオーバーチューブ５の長手方向の長さは、例えば、挿入部４の長手方向の長さよりも２０ｃｍ〜５０ｃｍ程度に短く設定されている。

上述のゴム板７は、中央部から外周に向かったスリット７ａを有しており、このスリット７ａに挿入部４が挿通する。すなわち、挿入部４がオーバーチューブ５に挿通した状態では、スリット７ａを形成するゴム板７の内面と挿入部４の螺旋形状部４ａとが圧接する。これにより、挿入部４は、回転すると、螺旋形状部４ａとゴム板７のスリット７ａ内面との摩擦により推進力が発生し、オーバーチューブ５に対して進退移動する。

また、オーバーチューブ５が挿入部４に外挿している状態では、オーバーチューブ５の外向フランジ６よりも操作部１０側に挿入部４に固着されるストッパ８が設けられる。つまり、ストッパ８は、オーバーチューブ５の外向フランジ６と操作部１０との間における挿入部４の外周部に配設されている。

次に、従来の内視鏡の挿入部４Ａの体腔への挿入状態と、上述のように構成された本実施の形態のオーバーチューブ５を備えた内視鏡１の挿入部４を体腔への挿入動作、及び手技について図３〜図８を用いて説明する。
先ず、図３を用いて、従来の内視鏡の挿入部４Ａが体腔、ここでは大腸への挿入状態について説明する。

従来の内視鏡では、回転する挿入部４Ａは、ある程度で大腸の深部まで挿入するが、図３に示すように、体腔壁との摩擦が増加する、挿入部４Ａと体腔壁との接触面積が大きくなるに従って、点線楕円内に示すような波を打つような蛇行、或いは弛みが生じる。この挿入部４Ａの蛇行、或いは弛みは、挿入部４Ａが柔軟であるため、特にＳ状結腸５２付近で顕著に発生する。

上述した波を打ったような蛇行、或いは弛みが生じた挿入部４Ａでは、先端部２Ａ、及び湾曲部３Ａが本来、到達しなければならない盲腸５６近傍の深部まで届かない。そのため、例えば、図３に示すように、先端部２Ａは、横行結腸５４の中途部辺りに、停滞してしまう。

このような状態では、内視鏡検査が横行結腸５４の中途部から下行結腸５３、Ｓ状結腸５２、直腸５１、及び肛門５０近傍のみしか行えず、上行結腸５５、及び盲腸５６近傍を観察することができない状態となってしまう。仮に、挿入部４Ａを一度、抜去して再アプローチすることもできるが、検査時間が掛かってしまう。

では、本実施の形態の内視鏡１では、どうかというと、先ず、術者であるユーザは、患者の肛門５０から内視鏡１の先端部２、及び湾曲部３を大腸内へ挿入し、挿入部４を操作部１０の手元操作によって回転させる。この状態では、挿入部４は、螺旋形状部４ａがオーバーチューブ５のゴム板７との摩擦により、大腸深部へ前進する推進力が発生する。

そして、挿入部４は、徐々に螺旋形状部４ａと直腸５１の体腔壁との当接面積が増加するにつれて、ゴム板７からの推進力と共に、螺旋形状部４ａが体腔壁との摩擦により推進力が発生し、直腸５１をＳ状結腸５２に向かって前進移動する。

その後、図４に示すように、肛門５０から直腸５１を通過した辺りの先端部２がＳ状結腸５２の入り口に到達した挿入部４の推進移動量で、オーバーチューブ５の外向フランジ６にストッパ８が当接する。

このとき、ユーザは、図５に示すように、オーバーチューブ５を挿入部４に沿って大腸内へスライド移動する。そして、回転する挿入部４は、上述と同様な推進力でＳ状結腸５２を前進移動する。

その後、図６に示すように、再度、オーバーチューブ５の外向フランジ６にストッパ８が当接する。そして、ユーザは、上述と同様にして、オーバーチューブ５を挿入部４に沿って大腸内へスライド移動する。

ユーザは、このようなオーバーチューブ５の外向フランジ６に挿入部４のストッパ８が当接したら、オーバーチューブ５を大腸深部方向へスライドする動作を幾度か繰り返し行うことで、図７、及び図８に示すように、挿入部４を大腸の盲腸５６近傍まで、挿入することができる。これにより、ユーザは、内視鏡１の先端部２を大腸の盲腸５６近傍まで用意に挿入することができる。

その後、ユーザは、大腸内の内視鏡検査を行うため、内視鏡１の挿入部４、及びオーバーチューブ５を大腸から徐々に抜去する。このとき、ユーザは、挿入部４を逆回転させて、上述したようなオーバーチューブ５を挿入部４にスライドした逆方向、つまり基端側へスライド操作を繰り返しても良いし、オーバーチューブ５と共に、挿入部４を抜去しても良い。

以上のように、本実施の形態の内視鏡１は、屈曲する体腔深部（上述では大腸を例に挙げ、盲腸５６の近傍）へ容易に挿入できる。また、内視鏡１は、挿入部４が外挿するオーバーチューブ５に延伸されて、先端部２が本来到達すべき体腔の深部へ容易に効率良く挿入することができる構成となっている。

また、ユーザは、挿入部４が体腔内で蛇行（弛み）が生じないため、屈曲した体腔深部へ先端部２を容易に挿入して内視鏡検査を行うことができるため、検査時間を短縮することができる。そのため、内視鏡１は、患者への負担も軽減する。

（第２の実施の形態）
次に、図９〜図１４を用いて、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図９〜図１４は、本発明の内視鏡における第２の実施の形態に係り、図９は回転自走式内視鏡を示す全体構成図、図１０はオーバーチューブの全体を示す斜視図、図１１は回転自走式内視鏡の挿入部が大腸のＳ状結腸まで自走して到達した状態を示す図、図１２は図１１の挿入部の状態からオーバーチューブがスライドされた状態を示す図、図１３はオーバーチューブのバルーンが膨張した状態を示す図、図１４はオーバーチューブを基端方向へ引っ張ることでＳ状結腸の屈曲を延伸した状態を示す図である。

尚、以下の説明において、本実施の形態の内視鏡装置は、上述した第１の実施の形態と同一の構成については、それらの説明を同じ符号を用いて説明、作用、並びに効果を省略する。

本実施の形態の内視鏡１は、図９、及び図１０に示すように、オーバーチューブ５の先端外周部にバルーン２０を有した構成となっている。
このバルーン２０は、弾性部材、或いは合成樹脂からなり、膨張（拡張）、或いは収縮のためのエアーを供給、或いは排出するためのオーバーチューブ５に配設される柔軟な流体給排パイプ２１の先端と接続されている。

この流体給排パイプ２１は、基端に流体給排チューブ２２の一端がコネクタ２３によって接続されている。流体給排チューブ２２の他端は、ＣＣＵ１４内の電磁給排弁１７と接続されている。

この電磁給排弁１７は、ＣＣＵ１４内に配設される流体、ここではエアーを供給するコンプレッサ、エアーボンベ、或いは給排気ポンプである流体供給装置１６と連結され、この流体供給装置１６からの流体である例えばエアーを流体給排チューブ２２、及び流体給排パイプ２１を介して、給排気の切換えを行う。
尚、電磁給排気弁１７は、操作部１０に配設される図示しないスイッチにより制御される。

以上のように構成された本実施の形態の内視鏡１は、第１の実施の形態と同様に、内視鏡検査のため体腔内に挿入部４が挿入される。このとき、内視鏡１は、図１１〜図１４に示すように、例えば、体腔、大腸で最も挿入し難い屈曲するＳ状結腸５２に挿入部４を容易に通過させることができる。

詳しくは、図１１に示すように、内視鏡１の挿入部４は、Ｓ状結腸５１に先端部２が到達するまで、体腔である大腸に挿入される。このとき、第１の実施の形態と同様に、オーバーチューブ５の外向フランジ６と挿入部４のストッパ８が当接する。

尚、この状態では、先端部２の撮像手段が撮影する内視鏡画像には、腸壁のみが映し出され、挿入方向である進行方向がユーザにとって認識し難い状態となる。

そして、ユーザは、図１２に示すように、オーバーチューブ５を挿入部４に沿って、大腸深部方向へスライド移動させる。ユーザは、オーバーチューブ５をスライド移動させた後、操作部１０のスイッチ操作によって、流体供給装置１６から電磁給排弁１７のＯＮによりバルーン２０へ流体であるエアーを供給する。

すると、図１３に示すように、バルーン２０が膨張（拡張）し、Ｓ状結腸５２の腸壁をバルーン２０の一外表面が当接圧迫する。その後、ユーザは、オーバーチューブ５を手前である基端方向へ牽引する。

これにより、図１４に示すように、Ｓ状結腸５２は、屈曲が延伸するように鈍角な状態となる。この状態では、先端部２の撮像手段が撮影する内視鏡画像には、大腸深部方向への進行方向が映し出され、ユーザは挿入方向を容易に認識することができる。

そして、ユーザは、湾曲部３を挿入方向に湾曲操作して、挿入部４を回転することによる推進自走させて、さらに、大腸深部へ挿入することができる。つまり、内視鏡１は、オーバーチューブ５を牽引することで、Ｓ状結腸５２のような、挿入部４が通過し難い体腔の屈曲部を延伸させて、直線に近い状態とすることができ、挿入部４の挿入性を向上させることができる。

また、ユーザは、再度、オーバーチューブ５を挿入部４に沿って大腸深部へスライド移動する際、バルーン２０内のエアーを電磁給排弁１７から外部へ排出して行う。

以上の結果、本実施の形態の内視鏡１は、例えば、Ｓ状結腸５２などの鋭角に屈曲した部位を鈍角にできるため、湾曲部３の湾曲角度量を大きくしなくとも、挿入部４を挿入することができる。そのため、湾曲部３の構造自体をさほど高性能な構造としない簡略的なものとすることができる。そのため、内視鏡１は、簡単な構成であるオーバーチューブ５と内視鏡構造により製造コストを低減することができる。

尚、本実施の形態では、Ｓ状結腸５２に挿入部４が通過する際の説明を例に挙げたが、これに限定されること無く、内視鏡１は、バルーン２０を備えたオーバーチューブ５によって、勿論、体腔の多様な屈曲部の角度を鈍角にすることができるものである。

以上に記載した発明は、各実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、各実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。

例えば、各実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

尚、本発明には、以下の付記に記載する特徴がある。

（付記１）
撮像手段が配設された先端部と、
外周面に螺旋形状部が形成された可撓性を備えた挿入部と、
該挿入部を長手軸回りに回転させる回転駆動部を備えた操作部と、
上記挿入部に外挿し、該挿入部の長手方向の長さよりも所定の長さだけ短い軟性なオーバーチューブと、
該オーバーチューブの基端に配設されるフランジと、
上記操作部と上記フランジの間における、上記挿入部に設けられたストッパと、
を備えたことを特徴とする回転自走式内視鏡。

（付記２）
上記先端部と、上記挿入部と、の間には湾曲部が配設されていることを特徴とする付記１に記載の回転自走式内視鏡。

（付記３）
上記オーバーチューブには、上記螺旋形状部に圧接する推進力発生部が配設されていることを特徴とする付記１、又は付記２に記載の回転自走式内視鏡。

（付記４）
上記オーバーチューブの先端外周部には、流体の供給、或いは排出により拡張収縮自在なバルーンが配設されていることを特徴とする付記１から付記３の何れか１項に記載の回転自走式内視鏡。

（付記５）
回転自走式内視鏡の挿入部に外挿し、該挿入部の長手方向の長さよりも所定の長さだけ短い軟性なチューブ体と、
該チューブ体の基端に配設され、上記挿入部に配設されるストッパに当接するフランジと、
を備えたことを特徴とするオーバーチューブ。

（付記６）
上記チューブ体には、上記螺旋形状部に圧接する推進力発生部が配設されていることを特徴とする付記５に記載のオーバーチューブ。

（付記７）
上記チューブ体の先端外周部には、流体の供給、或いは排出により拡張収縮自在なバルーンが配設されていることを特徴とする付記５、又は付記６に記載のオーバーチューブ。

（付記８）
撮像手段が配設された先端部と、外周面に螺旋形状部が形成された可撓性を備えた挿入部と、該挿入部を長手軸回りに回転させる回転駆動部を備えた操作部と、上記挿入部に外挿し、該挿入部の長手方向の長さよりも所定の長さだけ短い軟性なオーバーチューブと、該オーバーチューブの基端に配設されるフランジと、上記操作部と上記フランジの間における、上記挿入部に設けられたストッパと、を具備する回転自走式内視鏡の体腔への挿入方法において、
上記挿入部を上記先端部から体腔へ挿入し、上記回転駆動部により上記挿入部を長手軸回りに回転して、上記挿入部を少なくとも体腔壁との摩擦によって、上記体腔深部方向へ推進移動させ、上記フランジと上記ストッパが当接したとき、上記オーバーチューブを上記挿入部に沿って上記体腔深部方向へスライド移動させる動作を繰り返し行うことで、上記体腔の深部へ上記先端部、及び上記挿入部を挿入することを特徴とする回転自走式内視鏡の挿入方法。

（付記９）
さらに、上記オーバーチューブの先端外周部には、流体の供給、或いは排出により拡張収縮自在なバルーンが配設され、
上記体腔の屈曲部に上記先端部が到達し、上記オーバーチューブを上記スライド移動した後、上記バルーンを拡張させて、上記オーバーチューブを基端方向へ牽引して、上記体腔の屈曲部を鈍角に延伸させて、上記先端部、及び上記挿入部を挿入することを特徴とする付記８に記載の回転自走式内視鏡の挿入方法。

本発明の第１の実施の形態に係る回転自走式内視鏡を示す全体構成図。 同、オーバーチューブの全体を示す斜視図。 同、従来の内視鏡が大腸内に挿入された状態を示す図。 同、回転自走式内視鏡の挿入部が大腸の直腸に自走して挿入した状態を示す図。 同、図４の挿入部の状態からオーバーチューブがスライドされた状態を示す図。 同、回転自走式内視鏡の挿入部が大腸のＳ状結腸を自走して通過した状態を示す図。 同、回転自走式内視鏡の挿入部が大腸の深部となる盲腸付近に自走して挿入した状態を示す図。 同、図７の挿入部の状態からオーバーチューブがスライドされた状態を示す図。 本発明の第２の実施の形態に係る回転自走式内視鏡を示す全体構成図。 同、オーバーチューブの全体を示す斜視図。 同、回転自走式内視鏡の挿入部が大腸のＳ状結腸まで自走して到達した状態を示す図。 同、図１１の挿入部の状態からオーバーチューブがスライドされた状態を示す図。 同、オーバーチューブのバルーンが膨張した状態を示す図。 同、オーバーチューブを基端方向へ引っ張ることでＳ状結腸の屈曲を延伸した状態を示す図。

符号の説明

１・・・回転自走式内視鏡
２・・・先端部
３・・・湾曲部
４・・・挿入部
４ａ・・・螺旋形状部
５・・・オーバーチューブ
６・・・外向フランジ
７・・・ゴム板
７ａ・・・スリット
８・・・ストッパ
１０・・・操作部
２０・・・バルーン
２１・・・流体給排パイプ
２２・・・流体給排チューブ
２３・・・コネクタ
５０・・・肛門
５１・・・直腸
５２・・・状結腸
５３・・・下行結腸
５４・・・横行結腸
５５・・・上行結腸
５６・・・盲腸

Claims (4)

1. 撮像手段が配設された先端部と、
   外周面に螺旋形状部が形成された可撓性を有する挿入部と、
   該挿入部を長手軸回りに回転させる回転駆動部を備えた操作部と、
   上記挿入部に外挿し、該挿入部の長手方向の長さよりも所定の長さだけ短い軟性のオーバーチューブと、
   該オーバーチューブの基端に配設されるフランジと、
   上記操作部と上記フランジの間における、上記挿入部に設けられたストッパと、
   を備えたことを特徴とする回転自走式内視鏡。
2. 上記先端部と、上記挿入部と、の間には湾曲部が配設さ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。
3. 上記オーバーチューブには、上記螺旋形状部に圧接する推進力発生部が配設されていることを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載の回転自走式内視鏡。
4. 上記オーバーチューブの先端外周部には、流体の供給、或いは排出により拡張収縮自在なバルーンが配設されていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の回転自走式内視鏡。

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