JP4928984B2 - 極細径内視鏡の先端部 - Google Patents

Description

この発明は極細径内視鏡の先端部に関する。

一般の内視鏡の挿入部の直径は、胃腸等の消化管検査用のもので１０ｍｍ前後、気管支検査用のもので５ｍｍ前後であるが、小児の内視鏡検査を行うためには直径が３ｍｍに満たない極細径のものを用いる必要がある。

そのような極細径内視鏡の先端部には、スペース上の制約から、観察機能と照明機能及び挿入部の先端付近を手元側からの遠隔操作で屈曲させる湾曲機能を盛り込むのが精一杯である（例えば、特許文献１、２）。

図６は従来の極細径内視鏡の先端部を示しており、可撓性の挿入部９１の先端近傍の領域が、その挿入部９１の基端に連結された操作部からの遠隔操作によって屈曲する湾曲部９２として構成されている。

そして、保護チューブ９３により被覆された状態で挿入部９１内に挿通配置された照明用のライトガイドファイババンドル９４の射出端部９４ａ付近が、挿入部９１の最先端部分に連結された先端部本体９５に取り付けられている。

そのような保護チューブ９３の先端は先端部本体９５の後端位置に達している。そうしないと、ライトガイドファイババンドル９４を構成する多数の光ファイバが保護チューブ９３で結束されていない領域でバラバラになって、湾曲部９２の屈曲動作等により折損してしまうからである。
特開平７−２７５１９４ 特開２００４−１５９７７３

内視鏡において、光ファイババンドルその他の内蔵物どうしが干渉し合うようなレイアウトを採ると、組み立てが困難になる等の問題が生じる。ただし、挿入部９１内では内蔵物の中のライトガイドファイババンドル９４等が適度に変形するので融通性があり、各内蔵物の先端が各々固定されている先端部本体９５の後端部近傍が最も融通性の少ない部分である。

そのため、ライトガイドファイババンドル９４の保護チューブ９３が先端部本体９５の後端位置に達していると、挿入部９１の外径が３ｍｍに満たないような極細径内視鏡の先端部においては、先端部本体９５の後端部付近におけるライトガイドファイババンドル９４の保護チューブ９３と他の内蔵物（撮像信号ケーブル等）との干渉により、ライトガイドファイババンドル９４が強く圧迫されて自由がきかない状態になり、その結果、湾曲部９２の屈曲動作等で光ファイバが折損してしまう場合がある。そして、それを避けるためにはライトガイドファイババンドル９４を構成する光ファイバの本数を減らして照明能を低下させざるを得なかった。

本発明は、照明用のライトガイドファイババンドルを構成する光ファイバの本数を減らすことなく、ライトガイドファイババンドルを他の内蔵物と干渉しないように配置することができて、湾曲部の屈曲動作等で光ファイバが折損しない極細径内視鏡の先端部を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の極細径内視鏡の先端部は、可撓性の挿入部の先端近傍の領域にその挿入部の基端側からの遠隔操作によって屈曲する湾曲部が形成され、保護チューブにより被覆された状態で挿入部内に挿通配置された照明用のライトガイドファイババンドルの射出端部付近が、挿入部の最先端に位置する先端部本体に取り付けられた極細径内視鏡の先端部において、保護チューブの先端位置を湾曲部の途中に配置して、その位置と先端部本体の後端位置との間の領域においては、ライトガイドファイババンドルにチューブ類を被覆せずに、各光ファイバ間の空間に柔軟で弾力性のある低粘度接着剤を充填することによりライトガイドファイババンドルを可撓性のある一定の形状に成形したものである。

なお、本発明は挿入部の先端付近の最大外径寸法が直径３ｍｍ未満である極細径内視鏡の先端部に適用するとよい。
そして、保護チューブの先端部分とライトガイドファイババンドルとが低粘度接着剤により接着されていてもよく、ライトガイドファイババンドルの断面形状が、先端部本体に取り付けられた部分では円弧と弦とで囲まれた細長い形状に形成され、先端部本体の後端位置から保護チューブの先端位置に至る領域において次第に丸まった形状に変化していてもよい。

また、内視鏡観察像の撮像信号を伝送するための信号ケーブルが先端部本体の後端から挿入部内に挿通配置されていて、先端部本体の後端位置と保護チューブの先端位置との間の領域において、ライトガイドファイババンドルが信号ケーブルとの干渉を避ける形状に成形されていてもよい。

そして、先端部本体の後端位置と保護チューブの先端位置との間の領域においてライトガイドファイババンドルに充填された接着剤を乾燥させる際に、ライトガイドファイババンドルが、ライトガイドファイババンドルと信号ケーブルとを一まとめに囲む成形用チューブで囲まれて湾曲部内に納まる形状に成形されていてもよい。

本発明によれば、ライトガイドファイババンドルの保護チューブの先端位置を湾曲部の途中に配置して、その位置と先端部本体の後端位置との間の領域においては、ライトガイドファイババンドルにチューブ類を被覆していないので、照明用のライトガイドファイババンドルの光ファイバ本数を減らすことなくライトガイドファイババンドルと他の内蔵物との干渉を避けて十分な照明光量を確保することができ、しかも、チューブ類が被覆されていない領域においては各光ファイバ間の空間に柔軟で弾力性のある低粘度接着剤が充填されてライトガイドファイババンドルが可撓性のある一定の形状に成形されていることにより、湾曲部の屈曲動作等で光ファイバが折損しない優れた効果を奏する。

可撓性の挿入部の先端近傍の領域にその挿入部の基端側からの遠隔操作によって屈曲する湾曲部が形成され、保護チューブにより被覆された状態で挿入部内に挿通配置された照明用のライトガイドファイババンドルの射出端部付近が、挿入部の最先端に位置する先端部本体に取り付けられた極細径内視鏡の先端部において、保護チューブの先端位置を湾曲部の途中に配置して、その位置と先端部本体の後端位置との間の領域においては、ライトガイドファイババンドルにチューブ類を被覆せずに、各光ファイバ間の空間に柔軟で弾力性のある低粘度接着剤を充填することによりライトガイドファイババンドルを可撓性のある一定の形状に成形する。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図２は極細径電子内視鏡の全体構成を示しており、体内に挿入される可撓性の挿入部１の先端近傍の領域に、挿入部１の基端に連結された操作部２０からの遠隔操作によって屈曲する湾曲部３０が形成されている。

体内に挿入される可撓性の挿入部１は、先端付近の直径の最大径が３ｍｍ未満に形成されている。
図１は極細径電子内視鏡の先端部の平面断面図、図３は正面図である。湾曲部３０は、直列に配置された複数の（例えば１０〜２０個程度の）関節リング３１Ａ，３１Ｂ，…を各々隣接する関節リング３１Ａ，３１Ｂ，…と１８０°対称の二箇所においてリベット３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，…等で回動自在に連結して、弾力性に富んだフレキシブルな電気絶縁性の外皮チューブ３で外装した公知の構成であり、図示されていない操作ワイヤを操作部２０側から牽引操作することにより、各リベット３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，…部分で湾曲部３０が屈曲する。

挿入部１の最先端には、例えばステンレス鋼材等の金属で形成された略円筒状の先端部本体外筒２が連結され、湾曲部３０を外装する外皮チューブ３の先端部分が、後方から先端部本体外筒２の外周の中間部分に被せられて緊縛固定されている。

先端部本体外筒２の軸線位置には、複数のレンズからなる対物光学系４を保持する金属製の対物レンズ保持筒６が配置されて、その対物レンズ保持筒６の先端に観察窓７が設けられている。対物レンズ保持筒６の先端面は観察窓７より内方に引っ込んでいてその窪み部分に電気絶縁性の接着剤１２が充填されている。

対物レンズ保持筒６は、後端付近の外周部を除いて円筒形状に形成されており、その円筒状部分の外周に、硬質の電気絶縁性材料からなる円筒形状の絶縁筒８が被嵌されている。絶縁筒８の先端は対物レンズ保持筒６の先端より若干前方に突出して、先端部本体外筒２の先端面や観察窓７と略同面になっている。

９は、対物光学系４により投影される内視鏡観察像を撮像するための固体撮像素子５とその駆動回路等を保持する金属製の撮像素子保持筒であり、ノイズ防止のためのシールドの機能も有している。

撮像素子保持筒９は、固体撮像素子５の形状に合わせて断面形状が縦長の略長方形状に形成され、その先端部分が対物レンズ保持筒６の後端外周部に嵌合されて対物レンズ保持筒６と一体に連結固着されている。

１０は、撮像素子保持筒９の外周に巻き付けられた電気絶縁性の絶縁テープ、１１は、固体撮像素子５で撮像された内視鏡観察像の撮像信号等を伝送するために先端部本体外筒２の後端から挿入部１内に挿通されている信号ケーブルである。

先端部本体外筒２の最先端部分の内側には金属製の先端部本体内筒１４が配置されて、その先端部本体内筒１４の軸線位置に形成された貫通孔に絶縁筒８が嵌挿保持され、それらが接着されて一体的な状態になっている。

１５は、撮像素子保持筒９等の外周部と先端部本体外筒２の内周部との間に形成された空間に充填配置された照明用のライトガイドファイババンドルである。ライトガイドファイババンドル１５には、単体で図示する図４に示されるように、先端部本体外筒２内の空間に充填されてその空間形状に接着剤で固められた硬質成形部１５Ａと、柔軟な保護チューブ１３により被覆された状態で挿入部１内に挿通配置された柔軟部１５Ｂと、その硬質成形部１５Ａと柔軟部１５Ｂとの間の移行部１５Ｃの三つの領域が形成されている。

硬質成形部１５Ａの断面形状は、縦長の断面形状を有する固体撮像素子５の左右両側の空間に配置するために、全体が先端部本体外筒２の内周面に沿う外縁側の円弧と撮像素子保持筒９の外面に沿う内縁側の弦とで囲まれた形状に形成され、射出端面１５ａもその形状になっている。

図３に示されるように、先端部本体内筒１４の外縁は射出端面１５ａの弦の形状に合わせて削ぎ落とされており、ライトガイドファイババンドル１５の射出端部が先端部本体外筒２と先端部本体内筒１４との間の空間内に充填された状態に挿通されてそこに接合連結されている。

なお、ライトガイドファイババンドル１５の射出端面１５ａの研磨は、硬質成形部１５Ａが先端部本体外筒２と先端部本体内筒１４との間に差し込まれて接合固定された状態であって、対物レンズ保持筒６等が取り付けられていない状態で行われる。したがって、図１に示されるように、先端部本体外筒２と先端部本体内筒１４の各先端面とライトガイドファイババンドル１５の射出端面１５ａとは完全な同面になっている。

ライトガイドファイババンドル１５の保護チューブ１３は先端位置が湾曲部３０の途中に配置されていて、その位置と先端部本体外筒２の後端位置との間の領域がチューブ類で被覆されていない移行部１５Ｃになっている。

より具体的には、保護チューブ１３の先端位置は湾曲部３０中の最先端のリベット３２Ａと前から三番目の位置のリベット３２Ｃとの間に位置している。保護チューブ１３の最先端位置が最先端のリベット３２Ａより前方にあると、保護チューブ１３と撮像素子保持筒９や絶縁テープ１０又は信号ケーブル１１等との干渉が大きくなり、三番目のリベット３２Ｃより後方にあると、湾曲部３０が屈曲したときに光ファイバの折損が発生しがちになるからである。なお、この実施例では保護チューブ１３の先端が前から二番目のリベット３２Ｂ付近に位置している。

そして、移行部１５Ｃにおいては、ライトガイドファイババンドル１５を形成する各光ファイバ間の空間に柔軟で弾力性のある低粘度接着剤が充填されてライトガイドファイババンドル１５が可撓性のある一定の形状に成形され、保護チューブ１３の先端部分とライトガイドファイババンドル１５もその低粘度接着剤により接着されている。図１においては、低粘度接着剤の充填領域が砂目状に表示されている。

そのような低粘度接着剤としては、使用前には低粘度でさらさらとしていてライトガイドファイババンドル１５の外側から塗布することにより各光ファイバの間の空間内にしみ込んで行き、乾燥硬化させることにより弾力性のある一定形状に固まる例えばシリコン系等の接着剤を用いることができる（本発明において「低粘度」とは、ライトガイドファイババンドル１５の外側から塗布することにより各光ファイバの間の空間内にしみ込む程度の粘度をいう）。

なお、そのような低粘度接着剤の充填による移行部１５Ｃの成形は、図４に示されるようなライトガイドファイババンドル１５単体の状態で行われるのではなく、図５に示されるように、先端部本体２，１４にライトガイドファイババンドル１５の硬質成形部１５Ａや絶縁テープ１０等が取り付けられた後であって湾曲部３０と連結される前の工程で行われる。

そして、移行部１５Ｃにおいてライトガイドファイババンドル１５に充填された低粘度接着剤を乾燥させる際には、ライトガイドファイババンドル１５が、ライトガイドファイババンドル１５と信号ケーブル１１とを一まとめに囲む成形用チューブ４０で囲まれた湾曲部３０に納まる形状に成形される。

成形用チューブ４０としては、適度の締め付け力を有するシリコンチューブ等を用いることができ、低粘度接着剤が乾燥して固まったら成形用チューブ４０は取り外される。成形用チューブ４０が離型性の大きな部材であればより好ましい。

その結果、先端部本体外筒２の後端位置と保護チューブ１３の先端位置との間の領域である移行部１５Ｃにおいては、ライトガイドファイババンドル１５が信号ケーブル１１等との干渉を避ける形状に成形されて、硬質成形部１５Ａ側の円弧と弦とで囲まれた細長い形状から保護チューブ１３の先端位置側へ次第に丸まった形状に変化している。

このように構成された実施例では、移行部１５Ｃにおいてライトガイドファイババンドル１５にチューブ類が被覆されていないので、ライトガイドファイババンドル１５の光ファイバ本数を減らすことなく、撮像素子保持筒９、絶縁テープ１０或いは信号ケーブル１１等他の内蔵物との干渉を避ける状態にライトガイドファイババンドル１５を配置することができ、しかも移行部１５Ｃにおいては、ライトガイドファイババンドル１５がバラバラになることなくその配列等を維持しつつ湾曲部３０の屈曲動作に応じて弾力的に屈曲するので光ファイバが折損しない。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明は例えば内視鏡観察像をイメージガイドファイババンドルで伝送するようにした光学式の極細径内視鏡に適用することもできる。

本発明の実施例の極細径電子内視鏡の先端部の平面断面図である。 本発明の実施例の極細径電子内視鏡の全体構成図である。 本発明の実施例の極細径電子内視鏡の先端部の正面図である。 本発明の実施例のライトガイドファイババンドル単体の斜視図である。 本発明の実施例の極細径電子内視鏡の先端部の製造工程における平面断面図である。 従来の極細径電子内視鏡の先端部の平面断面図である。

符号の説明

１ 挿入部
２ 先端部本体外筒（先端部本体）
５ 固体撮像素子
９ 撮像素子保持筒
１０ 絶縁テープ
１１ 信号ケーブル
１３ 保護チューブ
１４ 先端部本体内筒（先端部本体）
１５ ライトガイドファイババンドル
１５Ａ 硬質成形部
１５Ｃ 移行部（先端部本体の後端位置と保護チューブの先端位置との間の領域）
３０ 湾曲部
３１Ａ，３１Ｂ，… 関節リング
３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，… リベット
４０ 成形用チューブ

Claims (6)

1. 可撓性の挿入部の先端近傍の領域にその挿入部の基端側からの遠隔操作によって屈曲する湾曲部が形成され、保護チューブにより被覆された状態で上記挿入部内に挿通配置された照明用のライトガイドファイババンドルの射出端部付近が、上記挿入部の最先端に位置する先端部本体に取り付けられた極細径内視鏡の先端部において、
   上記保護チューブの先端位置を上記湾曲部の途中に配置して、その位置と上記先端部本体の後端位置との間の領域においては、上記ライトガイドファイババンドルにチューブ類を被覆せずに、各光ファイバ間の空間に柔軟で弾力性のある低粘度接着剤を充填することにより上記ライトガイドファイババンドルを可撓性のある一定の形状に成形したことを特徴とする極細径内視鏡の先端部。
2. 上記挿入部の先端付近の最大外径寸法が直径３ｍｍ未満である請求項１記載の極細径内視鏡の先端部。
3. 上記保護チューブの先端部分と上記ライトガイドファイババンドルとが上記低粘度接着剤により接着されている請求項１又は２記載の極細径内視鏡の先端部。
4. 上記ライトガイドファイババンドルの断面形状が、上記先端部本体に取り付けられた部分では円弧と弦とで囲まれた細長い形状に形成され、上記先端部本体の後端位置から上記保護チューブの先端位置に至る領域において次第に丸まった形状に変化している請求項１、２又は３記載の極細径内視鏡の先端部。
5. 内視鏡観察像の撮像信号を伝送するための信号ケーブルが上記先端部本体の後端から上記挿入部内に挿通配置されていて、上記先端部本体の後端位置と上記保護チューブの先端位置との間の領域において、上記ライトガイドファイババンドルが上記信号ケーブルとの干渉を避ける形状に成形されている請求項１、２、３又は４記載の極細径内視鏡の先端部。
6. 上記先端部本体の後端位置と上記保護チューブの先端位置との間の領域において上記ライトガイドファイババンドルに充填された接着剤を乾燥させる際に、上記ライトガイドファイババンドルが、上記ライトガイドファイババンドルと上記信号ケーブルとを一まとめに囲む成形用チューブで囲まれて上記湾曲部内に納まる形状に成形されている請求項５記載の極細径内視鏡の先端部。

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