JP4994771B2 - 回転自走式内視鏡システム - Google Patents

Description

本発明は、被検体に挿入可能な可撓性を有する細長なチューブの外周に螺旋形状部を配置した回転自走式内視鏡システムに関する。

従来から、医療用の内視鏡は、広く用いられている。このような医療用の内視鏡は、細長な挿入部を体腔内に挿入することによって体腔内の患部等を観察したり、必要に応じて処置具を鉗子チャンネル内に挿通したりして治療処置を行うことができるようになっている。

前記内視鏡は、挿入部の先端側に湾曲自在な湾曲部を備えている。内視鏡は、湾曲操作ノブが操作されることにより湾曲部が上下または左右方向に湾曲動作される。そして、内視鏡は、入り組んだ体腔内管路、例えば大腸などのように３６０°のループを描く管腔に挿入される際、湾曲操作ノブの操作により湾曲部が湾曲動作されると共に、捻り操作が行われて挿入部が観察目的部位に向けて挿入されていく。

しかしながら、内視鏡操作は、複雑に入り組んだ大腸内の深部まで挿入部を短時間でスムーズに挿入することができるようになるまでに熟練を要する。経験の浅い術者においては、挿入部を大腸内の深部まで挿入していく際に、挿入方向を見失うことによって手間取ったり、腸の走行状態を大きく変化させてしまったりする虞れがあった。

このため、従来から、挿入部の挿入性を向上させるための提案が各種なされている。例えば、特許文献１には、体腔内管路の深部まで容易に、且つ低侵襲で医療機器を誘導し得る医療機器の推進装置が開示されている。

この特許文献１に記載の推進装置では、回転部材に、この回転部材の軸方向に対して推進力発生部として斜めのリブが設けてある。このため、この推進装置は、回転部材を回転動作させることにより、回転部材の回転力がリブによって推進力に変換され、推進装置に連結されている医療機器が推進力によって、深部方向に移動される。このことにより、前記公報に記載の推進装置は、低侵襲で、患者に身体的負担をかけることなく、医療機器を体腔内へと挿入することができる。

このような技術を利用した内視鏡には種々のタイプのものがあるが、一例を挙げれば、経肛門により大腸内へ挿入を行うようになされた内視鏡において、挿入部の外周側に、軸回りに回動可能な可撓性を有する回転筒体を設けて、前記回転筒体を回転させることにより、体腔内への挿入を自動的に行うことができるようにした回転自走式内視鏡装置がある。
特開平１０−１１３３９６号公報

しかしながら、前記回転筒体は、回転時に外周面と体腔壁との摩擦が増大すると、モータからの回転伝達が妨げられて、モータから与えられているトルクが下がってしまい、挿入部の体腔内への挿入動作を継続して行えない場合があり、挿入部の挿入性が低下してしまう虞れがある。

そこで、本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、挿入に適した範囲内で、回転筒体に与えるトルクのリミット値を可変するようにしたトルク制御を行うことにより、回転筒体の回転動作を停止させずに体腔内への挿入部の挿入を継続して行うことができる回転自走式内視鏡システムを提供することを目的とする。

本発明の一態様の回転自走式内視鏡システムは、撮像手段を有する先端硬性部が先端部に配設され、体腔内に挿入される可撓性を有する挿入部本体と、前記挿入部本体に回転可能に外嵌し、螺旋状の凹凸により螺旋形状部が形成された回転筒体とを有する挿入部と、前記回転筒体に軸周りに回転駆動力を与える駆動部と、前記回転筒体のトルク情報を検出するトルク検出部と、前記挿入部の前記体腔内への挿入量を検出する挿入量検出部と、前記挿入量に応じて予め設定された前記回転筒体のトルクを制御するためのリミット値が格納されるメモリ部と、前記挿入量に基づき前記メモリ部から取得した前記リミット値と、前記トルク検出部により検出したトルク情報との比較を行い、この比較結果に基づいて前記駆動部を制御する制御部と、を具備する。

本発明によれば、挿入に適した範囲内で、回転筒体に与えるトルクのリミット値を可変するようにしたトルク制御を行うことにより、回転筒体の回転動作を停止させずに体腔内への挿入部の挿入を継続して行うことができ、よって体腔内への挿入部の挿入性を向上させることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

（実施例１）
図１から図１３は、本発明の実施例１に係り、図１は本発明の構成を備えた回転自走式内視鏡システムの全体構成を示す外観図、図２は内視鏡の先端部、湾曲部、及び回転筒体の一部を示す断面図、図３は回転筒体と挿入部本体を示す断面図、図４は操作部側案内管が接続されたコネクタカバーの一部を示す断面図、図５は挿入量検出部が配設された挿入補助具の断面図、図６は回転自走式内視鏡システムの電気的な全体構成を示すブロック図、図７は図１の収納ケースを示す上面図、図８は挿入補助具が患者の肛門から直腸へ挿入された状態を示す説明図、図９は大腸内に挿入された挿入部本体がＳ字状結腸に到達した際の状態を示す説明図、図１０は大腸内に挿入された挿入部本体が盲腸近傍に到達した際の状態を示す説明図、図１１、及び図１２は実施例１の作用を説明するためのもので、図１１は制御装置内の回転制御部による制御例を示すフローチャート、図１２は図１１のフローチャート中のリミット値オーバー時処理実行時におけるサブルーチンを示すフローチャート、図１３は回転制御部の判断制御に用いられる挿入量に応じたリミットトルク値を示すグラフである。

先ず、図１を参照しながら、回転自走式内視鏡システム１の全体構成について説明する。 図１に示すように、回転自走式内視鏡システム（以下、内視鏡システムと略記）１は、回転自走式内視鏡（以下、単に内視鏡と略記）２と、制御装置３と、モニタ４と、吸引器５と、を有している。

内視鏡２は、収納ケース付内視鏡挿入部（以下、単に収納ケース付挿入部と略記）６と、操作部７と、を有している。
収納ケース付挿入部６は、挿入部６Ａと、挿入部収納ケース（以下、単に収納ケースと略記）１２とを有し、先端から順に、挿入部６Ａを構成する先端硬性部（以下、単に先端部と略記）８と、湾曲部９と、挿入部本体１０を内側に設けた回転筒体５１と、収納ケースを構成するとともに、挿入量検出部６０を備えた挿入補助具１１と、収納ケース１２と、挿入補助具１１と収納ケース１２と間において介装されるコルゲート状のチューブである先端側案内管１３と、操作部７と収納ケース１２との間に介装されるコルゲート状のチューブである操作部側案内管１４と、この操作部側案内管１４の一端が連結されたコネクタカバー１５と、を有して構成されている。
尚、収納ケース付挿入部６は、挿入部６Ａが、所定機能を実行操作するための操作部７へ着脱可能に構成されている。

操作部７は、収納ケース付挿入部６の一部を構成するコネクタカバー１５が着脱自在であり、回転装置としてのモータボックス１６と、把持部１７と、主操作部１８と、を有している。
主操作部１８には、挿入部６Ａの湾曲部９を４方向（内視鏡２が捉える内視鏡画像に対応する上下左右方向）に湾曲させる湾曲操作ノブ１９と、流体を送出操作、或いは吸引操作するボタン類２０と、各種撮像、照明などの光学系を操作するスイッチ類２１と、が配設されている。

湾曲操作ノブ１９は、略円盤状の２つのノブが重畳するように、操作部７の主操作部１８の一面に配設されている。これら２つのノブは、回動自在に配設され、主操作部１８側に湾曲部９の上記上下方向を操作のためのＵ（ＵＰ）／Ｄ（ＤＯＷＮ）用湾曲操作ノブ１９ａと、このＵ／Ｄ用湾曲操作ノブ１９ａ上に湾曲部９の上記左右方向を操作するためのＲ（ＲＩＧＨＴ）／Ｌ（ＬＥＦＴ）用湾曲操作ノブ１９ｂと、を有している。

主操作部１８の一側面からは、電気ケーブルであるユニバーサルコード１８ａが延設されている。また、主操作部１８には、ユニバーサルコード１８ａが延出する根元部分に折れ止め部１８ｂが設けられている。
このユニバーサルコード１８ａの延出端には、コネクタ部２２が配設されている。このコネクタ部２２は、制御装置３に接続されている。

また、主操作部１８の一側面に配設されているボタン類２０は、内視鏡２の先端部８から被検体内へ気体を送気、或いは液体を送水するときに操作する送気／送水ボタン２０ａと、内視鏡２の先端部８から被検体内から汚物などの液体を吸引するときに操作する吸引ボタン２０ｂと、を有している。

モータボックス１６に着脱されるコネクタカバー１５からは、挿入部６Ａ内に挿通された３本のチューブ２３が延出している。これら３本のチューブ２３は、送気用チューブ２３ａ、送水用チューブ２３ｂ、及び吸引用チューブ２３ｃを有している。これら３本のチューブ２３の延出端は、夫々、着脱自在なコネクタを介して、制御装置３の前面部の所定の位置で接続されている。

制御装置３には、送水タンク２４が設けられている。この送水タンク２４内には、滅菌水が貯留されている。滅菌水は、主操作部１８の送気／送水ボタン２０ａが所定の操作がなされると、制御装置３によって、送水用チューブ２３ｂに送液され、内視鏡２の先端部８から噴出する。

尚、送気用チューブ２３ａには、主操作部１８の送気／送水ボタン２０ａが所定の操作がなされると、制御装置３内の図示しないコンプレッサからの空気が送気され、この空気は内視鏡２の先端部８から噴出する。

また、吸引ボタン２０ｂが操作されると、内視鏡２の先端部８から汚物などが吸引され、この汚物などは、吸引用チューブ２３ｃを介して、制御装置３から吸引器５に送り込まれる。
尚、本実施例の回転自走式内視鏡システム１においては、吸引器５を使用しているが、病院に備え付けの吸引システムを利用しても良い。

制御装置３には、電気ケーブル２５ａを介してフットスイッチ２５が接続されている。このフットスイッチ２５は、内視鏡２の挿入部６Ａを所定の方向へ回動／停止操作するためのスイッチである。尚、この挿入部６Ａの回転方向を操作、及び停止操作する進退スイッチは、図示しないが操作部７の主操作部１８にも配設されている。

また、制御装置３の前面部には、電源スイッチ、内視鏡２の挿入部６Ａの回転速度を可変するダイヤルなどが配設されている。尚、操作部７のモータボックス１６には、挿入部６Ａに回転力を付与するモータ（図６参照）が内蔵されている。
また、制御装置３は、モニタ４と電気的に接続されている。モニタ４は、内視鏡２が捉えた内視鏡画像を表示する。尚、制御装置３の具体的な構成については後述する。

次に、図２を参照しながら、内視鏡２の収納ケース付挿入部６の一部を構成する先端部８、湾曲部９、挿入部本体１０及び回転筒体５１について説明する。

先ず、先端部８について、説明する。
先端部８は、生体適合性のある合成樹脂からなる硬質な略円環状の本体環２６と、撮像ユニット２７と、を有している。

撮像ユニット２７は、本体環２６内に収容される合成樹脂からなる略円環状の保持環２８ａと、この保持環２８ａの基端側に嵌着される金属からなる略円環状のカバー環２８ｂと、保持環２８ａの先端開口部を気密に封止するように嵌着され、生体適合性のある透明な合成樹脂によってドーム状に形成されたカバー体２９と、によって外形が形成されている。

これらの部材によって形成される撮像ユニット２７の空間内には、対物レンズ群３０と、この対物レンズ群３０へ入射する撮影光が集光される位置に配置されるＣＣＤ（Charge Coupled Devices）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などの撮像素子３１と、この撮像素子３１によって光電変換された画像信号が入力されるフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）３２とが配設される。

このＦＰＣ３２には、通信ケーブル３３が接続されている。この通信ケーブル３３は、湾曲部９、及び挿入部本体１０内に挿通して、コネクタカバー１５（図１参照）に配設される図示しないコネクタに接続されている。

また、対物レンズ群３０を保持する保持環を固定している板部材３５には、照明部材である複数のＬＥＤ３４が対物レンズ群３０を囲むように配設されている。尚、板部材３５は、カバー体２９の略中心を通る部分に延長線上にある内面と固着できるように、略円形に形成されている。そして、対物レンズ群３０は、板部材３５の板面における略中心位置に光軸が通るように配置されている。

このように構成された撮像ユニット２７は、本体環２６の中心に対して、偏芯する位置に配置され、本体環２６の先端側開口部に配設される先端キャップ３６により本体環２６に固定されている。

撮像ユニット２７の保持環２８ａと本体環２６との間にできる隙間には、吸引用チューブ２３ｃの先端部分と、この吸引用チューブ２３ｃが基端側に接続された吸引管３７が配置されている。この吸引管３７の先端部分は、先端キャップ３６に固着されている。

先端キャップ３６には、吸引用の開口部３８が形成されている。尚、図示していないが、前記した保持環２８ａと本体環２６との間にできる隙間を利用して、送気／送水用チューブ２３ａに連通する管路が配設され、それら管路の開口部も先端キャップ３６に形成されている。

次に、湾曲部９について説明する。
湾曲部９には、先端部８の本体環２６の基端開口部に嵌着された硬質な先端湾曲駒３９と、硬質な複数の湾曲駒４０（湾曲節輪ともいう）とが枢支部４０ａによって回動自在に連設されている。これら駒３９、４０には、生体適合性のあるフッ素ゴムなどの弾性部材からなる湾曲外皮４１が被覆されている。この湾曲外皮４１の先端部分は、糸巻き接着部４２により、先端部８の本体環２６の基端部分と固着されている。

複数の湾曲駒４０は、その内周面から中心方向へ突出するワイヤガイド４３を有している。このワイヤガイド４３には、湾曲操作ワイヤ４４（アングルワイヤとも言う）が挿通している。

この湾曲操作ワイヤ４４の先端部分は、湾曲部９内に４本存在し（図２では２本のみ図示している）、夫々に筒状の係止部材４５が半田などにより溶着されている。これら湾曲操作ワイヤ４４は、先端湾曲駒３９に形成された４つの係止孔部３９ａに夫々の係止部材４５が係止されている。

４つの係止孔部３９ａは、先端湾曲駒３９の軸に対して直交する面において、略等間隔となる４等分した位置に形成されている。この先端湾曲駒３９は、上記内視鏡画像の上下左右に対応して、各係止孔部３９ａが位置するように軸回りの方向が決められている。そのため、４本の湾曲操作ワイヤ４４は、上下左右方向に略等間隔に離間した４点において保持固定されている。

また、これら湾曲操作ワイヤ４４は、挿入部本体１０内に挿通し、コネクタカバー１５まで配設されている。尚、これら湾曲操作ワイヤ４４の夫々の基端部分には、図示しないワイヤ留めが設けられている。各湾曲操作ワイヤ４４のワイヤ留めは、コネクタカバー１５がモータボックス１６に一体となっている状態において、把持部１７内に設けられた図示しない連結部材に夫々が対応して連結される。

連結部材は、主操作部１８内に配設された湾曲操作ノブ１９に連動する図示しない湾曲操作機構と図示しないチェーンにより、連結されている。つまり、湾曲操作ノブ１９が回動操作されると、湾曲操作機構により各連結部材が交互に牽引又は弛緩され、その動きに連動して、各湾曲操作ワイヤ４４が交互に牽引又は弛緩されるようになっている。

したがって、４本の湾曲操作ワイヤ４４が夫々、牽引弛緩されると、複数の湾曲駒４０が対応して回動する。こうして、湾曲部９が上述した４方向へ湾曲操作される。

湾曲部９の基端部分には、最基端にある湾曲駒４０の内部に嵌着されたコイルパイプ固定用の金属からなる第１口金４６と、最基端にある湾曲駒４０の外周側に嵌着された内層チューブ固定用の金属からなる第２口金４７と、この第２口金４７の外周側に嵌着された回転筒体を回動自在に係合するための合成樹脂からなる第３口金４８と、が配設されている。これらの口金４６〜４８は、接着剤などにより強固に固着されている。
尚、前記した湾曲外皮４１は、第３口金４８とも糸巻き接着部４２により、固着されている。
また、前記した湾曲操作ワイヤ４４は、夫々、第１口金４６から基端側がコイルシース４９内に夫々挿通している。コイルシース４９の先端部分は、第１口金４６にロー付けなどで固定されている。尚、本実施例で用いられるコイルシース４９は、ワイヤをパイプ状に密着巻きした非圧縮性の構造を有している。

第２口金４７の基端部分は、挿入部本体１０内に挿通する軟性な内層チューブ４９ａの先端部分が固定されている。この内層チューブ４９ａは、細線のワイヤなどを筒状に編み込んで可撓性を持たせたチューブ体でも良い。

第３口金４８の基端部分には、突起部４８ａが設けられている。また、この第３口金４８は、突起部４８ａの外周側に隙間ができるように、湾曲外皮４１に完全にカバーされている。
尚、本実施例の内視鏡２は、湾曲部９を備えているものに限定せず、前記湾曲部９を備えていないものでも、勿論、適用可能である。

次に、挿入部６Ａの挿入部本体１０及び回転筒体５１について説明する。
挿入部６Ａは、挿入部本体１０と、回転筒体５１とを有している。
挿入部本体１０内には、前記した内層チューブ４９ａと、湾曲操作ワイヤ４４が夫々挿通する４本のコイルシース４９と、通信ケーブル３３と、図示しない各種チューブ２３と、が配設されている。この内層チューブ４９ａは、内部の各構成要素である内蔵物を保護している。

回転筒体５１は、先端部分に連結用の合成樹脂からなる口金５０を有し、先端部分が接着材５２により固着されている。
口金５０は、先端部分に上述した湾曲部９の第３口金４８の突起部４８ａと係合し、スナップフィット機能を有効にする凹凸部５０ａが形成されている。つまり、口金５０と、第３口金４８は、夫々の軸回りに回動自在となっている。

この口金５０と連結された回転筒体５１は、断面形状が凹凸となるように加工された生体適合性のある金属板部材を螺旋状に巻回し、可撓性を備えた筒体である。この回転筒体５１は、前記した凹凸が略隙間なく係合しており、その外周面に螺旋状凸部（あるいは、螺旋状凹部、さらにあるいは、螺旋に沿って連設されるように突設される凸部、など）となる螺旋形状部５１ａが形成される。

具体的には、回転筒体５１は、体腔内への挿通性を考慮した螺旋管であり、例えばステンレス製で所定の径寸法が設定されている。また、回転筒体５１は、板部材に形成する凹凸の寸法を変更して、凹凸のピッチ、螺旋の角度などを種々設定できる。

この回転筒体５１は、挿入方向の軸回りに回動可能となるように構成されている。そして、この回転筒体５１が回動すると、外周面の螺旋形状部５１ａが被検体の体腔内壁と接触して推力が発生し、回転筒体５１自体が挿入方向へ進行しようとする。

このとき、回転筒体５１の先端部に固着されている口金５０が、湾曲部９の基端部分にある第３口金４８に当接して湾曲部９を押圧し、先端部８を含めた挿入部６Ａ全体が体腔内の深部に向かって前進する推進力が付与される。

尚、回転筒体５１は、操作部７のモータボックス１６（図１参照）に配設されたモータ（図６参照）により回転駆動力が与えられるようになっている。

この場合、本実施例では、モータ５９（図６参照）の回転駆動力を回転筒体５１の基端側に伝達させて、回転筒体５１を回動させるように構成しているがこれに限定されることはない。例えば、モータ５９（図６参照）の回転駆動力を回転筒体５１の中間に伝達させて回転筒体全体を回転させても構わないし、回転筒体５１の先端部に伝達させて回転筒体５１を回動させるような構成であっても良い。

また、挿入部本体１０は、回転筒体５１が内層チューブ４９ａの外周で長軸回りに回動自在となっており、内層チューブ４９ａが内蔵物である湾曲操作ワイヤ４４が夫々挿通する４本のコイルシース４９と、通信ケーブル３３と、図示しない各種チューブ２３と、回転筒体５１の回動による外的作用から保護する構成となっている。

次に、図４を用いて、螺旋形状部５１ａの基端側について説明する。
まず、操作部側案内管１４とコネクタカバー１５との接続について説明する。
図４に示すように、操作部側案内管１４には、略筒状の金属環（合成樹脂、プラスティックなどから形成される硬質な筒体でも良い）から形成される第５固定環７８と、合成樹脂から形成される接続筒体７９との螺着によって、その基端部分の外周を係止する留めリング８１が内嵌保持される。

第５固定環７８は、中途部分が外径方向に突出した形状をしており、基端部分の外周に雄ねじ部７８ａが形成されている。また、接続筒体７９は、先端部分が外径方向に突出した形状をしており、先端部分の内周面に雌ねじ部７９ａが形成され、略等間隔で円を描くように基端側に向かって延設され、コネクタカバー１５と着脱自在とするための複数の係止部８０を有している。

すなわち、第５固定環７８と接続筒体７９とは、雄ねじ部７８ａと雌ねじ部７９ａとが螺合することで接続され、その接続部内に留めリング８１を内嵌保持している。この状態において、操作部側案内管１４は、基端部分が圧縮された状態となり、基端外周部が接続筒体７９の当接する端面に押圧されている。これにより、操作部側案内管１４は、第５固定環７８と接続筒体７９との水密が保持された状態で接続される。

コネクタカバー１５と接続された接続筒体７９は、係止部８０がコネクタカバー１５に接続されている。詳述すると、コネクタカバー１５は、先端と基端部分に外向フランジ８２ａが形成された筒体に接続部８２を有している。接続部８２には、接続筒体７９の複数の係止部８０が外嵌するように接続されている。

複数の係止部８０は、基端部に接続筒体７９の内周方向に向かって突起する突部８０ａを有している。このため、接続筒体７９とコネクタカバー１５とは、突部８０ａを接続部８２の基端部分の外向フランジ８２ａを掛止することで着脱自在に接続される。

また、係止部８０の突部８０ａは、それぞれ接続筒体７９の外向フランジ８２ａを係止しているため、接続筒体７９がコネクタカバー１５に対して軸回りに回動自在となっている。したがって、接続筒体７９と連結する操作部側案内管１４も、コネクタカバー１５に対して回動自在に接続されている。

このような操作部側案内管１４とコネクタカバー１５との接続部分において、螺旋形状部５１ａの基端部は、基端側口金８３に接着剤８３ａにより固着されている。この基端側口金８３は、スライド筒８４内に嵌挿されている。スライド筒８４には、雄ねじ８５の頭部が嵌るような長孔８４ａが上下に対称的に２つ形成されている。

基端側口金８３は、スライド筒８４の長孔８４ａに対応した位置に雌ねじ部８３ｂが形成されており、この雌ねじ部８３ｂに雄ねじ８５が螺合されるようになっている。スライド筒８４の基端側は、回転軸８６の先端部分と固定螺子８７により接続されている。また、回転軸８６は、図示しないがコネクタカバー１５内で回動支持されている。

スライド筒８４の先端側には、基端側口金８３が抜けないように内向フランジ部８４ｂが形成されている。この基端側口金８３は、内向フランジ部８４ｂと回転軸８６の先端側との間で長手方向にスライド可能となっている。これにより、回転筒体５１は、回転時にトルクがかかっても基端側口金８３がスライドすることにより、長手方向に伸縮自在となり硬化することがないので挿入性が落ちるのを防止することができる。

次に、図５、及び図８を参照しながら、挿入補助具１１について説明する。
図８に示すように、前記構成の挿入部６Ａが挿通される挿入入補助具１１は、筒状の挿入管５３、外向フランジとなりドーナツ円盤状の当接部５４、及び保持管５５からなる補助具挿入部５８と、先端側案内管１３を接続する２つの接続環５６、５７とを有して構成されている。

そして、本実施例の挿入補助具１１には、前記挿入部６Ａの挿入量を検出するための挿入量検出部６０が設けられている。この挿入量検出部６０は、例えば図５、及び図８に示すように、挿入補助具１１の例えば、保持管５５に設けられている。

この挿入量検出部６０は、例えば発光部、及び受光部からなる光センサ検出部を有して構成されている。そして、この挿入量検出部６０は、図示しない信号線を介して制御装置３と電気的に接続されている。

挿入量検出部６０は、螺旋形状部５１ａが回転すると、この挿入量検出部６０の光センサ検出部によって、回転する螺旋形状部５１の凸部、又は凹部をその発する光によって光学的に検出することにより、挿入部本体１０の挿入量を検出する。

尚、挿入量検出部６０は、前記光センサ検出部に限定されるものではなく、回転筒体５１（挿入部６Ａ）の体腔内への挿入量を検出するものであればいずれのものでも良い。例えばリニアポテンショメータ等を用いて、回転筒体５１の挿入量を検出するように構成しても良い。

また、本実施例では、前記挿入量検出部６０は、挿入補助具１１内に設けた構成について説明したが、これに限定されるものではなく、例えばモータボックス１６内に設けて、挿入部６Ａの挿入量を検出し、制御装置３内の回転制御部６６に検出結果を出力するように構成しても良い。

次に、本実施例の回転自走式内視鏡システム１の内視鏡２、及び制御装置３に内蔵される各種主要部の電気的な構成について、図６を参照しながら説明する。
前記したように、内視鏡２と制御装置３は、ユニバーサルコード１８ａによって、電気的に接続される。本実施例の内視鏡２は、前記したように先端部８内に撮像ユニット２７が内蔵されている。また、内視鏡２のモータボックス１６には、挿入部本体１０に外挿する回転筒体５１をギヤにより回転させるモータ５９が内蔵されている。

尚、このモータボックス１６に着脱自在なコネクタカバー１５に、前記した挿入量検出部６０を設けても良い。
また、操作部７の主操作部１８には、モータ５９を回転／停止させるための入力部７２が内蔵されている。
これら内視鏡２に内蔵される各装置は、制御装置３内に内蔵される各種装置と電気的に接続されている。

具体的には、制御装置３は、回転制御部６６と、トルク検出部であるモータドライバ６７と、モニタ４に画像信号を出力する画像処理部６８と、各種動作状態等を表示可能な警告ランプ、液晶モニタなどの表示部６９と、警報部であるブザー７０と、予め設定された挿入部６Ａの挿入量に応じたトルク値を格納している記憶手段としてのメモリ部７１と、を有している。

先端部８の撮像ユニット２７は、画像処理部６８と電気的に接続されている。画像処理部６８は、回転制御部６６と電気的に接続されている。この画像処理部６８は、撮像ユニット２７からの画像信号が入力され、モニタ４へ画像信号を出力する。また、撮像ユニット２７の各ＬＥＤ３４への電力は、画像処理部６８を介して供給される。

モータボックス１６のモータ５９は、モータドライバ６７と電気的に接続されている。このモータドライバ６７は、回転制御部６６と電気的に接続されている。モータドライバ６７は、モータ５９のトルク（回転トルクともいう）を検出し、回転制御部６６に検出信号を出力すると共に、回転制御部６６によってその駆動が制御されるようになっている。尚、このモータドライバ６７はトルク検出部を構成し、モータ５９のトルクはトルク情報に相当する。また、前記回転制御部６６は、制御部を構成している。

挿入補助具１１に設けられた挿入量検出部６０は、制御装置３内の回転制御部６６と電気的に接続され、前記したように光センサ検出部によって検出した検出信号（挿入部６Ａの挿入量）を回転制御部６６に出力する。

主操作部１８の入力装部７２、及び図１で説明したフットスイッチ２５は、回転制御部６６に電気的に接続され、回転筒体５１を回転させるモータ５９のＯＮ／ＯＦＦを切り替える。尚、入力部７２、及びフットスイッチ２５は、どちらが操作されても、モータ５９をＯＮ／ＯＦＦすることができる。

また、回転制御部６６は、警告ランプ、液晶モニタなどの表示部６９、及びブザー７０ともに電気的に接続されて、これら表示部６９、及びブザー７０を制御する。

尚、内視鏡２は、コネクタカバー１５がモータボックス１６（図１参照）と接続されると、回転軸８６に設けられたギヤ８６ａと、モータボックス１６に設けられたモータ５９のギヤ５９ａとが噛合し、モータの駆動力が各ギヤに伝達されて、回転軸８６、及び基端側口金８３を介して、螺旋形状部５１ａが長手軸回りに回転するようになっている。
すなわち、螺旋形状部５１ａは、モータボックス１６からの回転駆動力を基端部から伝達されるようになっている。尚、螺旋形状部５１ａ内を挿通する内層チューブ４９ａは、コネクタカバー１５内から回転軸８６を挿通して螺旋形状部５１ａへ至るようになっている。

また、コネクタカバー１５とモータボックス１６とには、夫々が連結した状態で、撮像ユニット２７と制御装置３とが電気的に接続できるように、電気的に接続される図示しない電気コネクタを有している。

本実施例では、制御装置３内のメモリ部７１には、予め設定された挿入部６Ａの挿入量に応じたトルク値（トルクデータ値）を格納している。このメモリ部７１は、回転制御部６６によって、格納されているトルク値の読み出し、又はトルク値の書き込みが制御されるようになっている。

尚、本実施例では、メモリ部７１に前記トルク値を格納したが、これに限定されるものではなく、例えばトルク値に替えて、挿入部６Ａの挿入量に応じた、モータ５９に流れる電流値を予めメモリ部７１に格納しても良い。また、メモリ部７１に記憶される前記トルク値は前記リミット値に相当する。

回転制御部６６は、挿入量検出部６０により検出された挿入部６Ａの体腔内への挿入量に応じて予め設定されたリミット値を変更して設定し、この設定したリミット値とトルク検出部であるモータドライバ６７により検出したトルク値とを比較し、この比較結果に基づいてモータドライバを制御する。

具体的には、回転制御部６６は、前記挿入量検出部６０からの検出結果である挿入量に応じたトルク値をメモリ部７１から読み出すと共に、この読み出したトルク値をモータドライバ６７を駆動制御する際のリミット値であるリミットトルク値（トルク制限値）１００として設定する。

この場合、患者の個人差等も考慮して、回転制御部６６は、リミットトルク値を、患者の体腔内の種類（制御状態）に応じて、大きさの異なる複数のパターンで設定することも可能である。すなわち、回転制御部６６は、図１３に示すように、前記設定するリミットトルク値１００を基準としてそれよりも大きな複数の制御段階に応じたリミットトルク値、例えば第１から第４リミットトルク値１００〜１０３を設定する。

図１３には、前記したように回転制御部６６によって設定される、挿入部６Ａの挿入量に応じたリミットトルク値が示されている。すなわち、本実施例では、回転制御部６６による制御によって、図１３中の一点破線で示されるような基準となる第１リミットトルク値１００が設定される。

尚、複数の制御段階に応じたリミットトルク値が不要であれば、この基準となる第１リミットトルク値１００のみの設定でもかまわない。また、この第１リミットトルク値１００のみの設定と、複数の制御段階に応じた例えば第１から第４リミットトルク値１００〜１０３の設定とを切り替える場合には、入力部７２によるモード選択操作によって切り替え設定すれば良い。

複数の制御段階に応じて例えば第１〜第４リミットトルク値を設定するモードを実行する場合には、図１３に示すように設定されることになる。すなわち、第２リミットトルク値１０１は、図１３中の破線で示すように、前記第１リミットトルク値１００よりも大きな値となる。また、第３リミットトルク値１０２は、図１３中の細い実線で示すように、前記第２リミットトルク値１０１よりも大きな値となる。さらに、第４リミットトルク値１０３は、図１３中の太い実線で示すように、前記第３リミットトルク値１０２よりも大きな値となる。尚、この第１〜第４リミットトルク値１００〜１０３に限定されることはなく、それ以上の複数のリミットトルク値を設定しても良い。

尚、図１３に示す挿入量のｔ１の範囲は、後述するが、図９に示す肛門５０１から直腸５０２までの挿入時、ｔ２の範囲はＳ字状結腸５０３の挿入時、ｔ３の範囲は下行結腸５０４の挿入時、ｔ４の範囲は横行結腸５０６の挿入時、さらに、ｔ５の範囲は上行結腸から盲腸５０９までの挿入時をそれぞれ示している。
この場合、各範囲ｔ１〜ｔ５の各間の範囲、すなわち、ｔＡ１の範囲はＳ字状結腸５０３の屈曲部の挿入時、ｔＡ２の範囲はＳ字状結腸５０３と可動性に乏しい下行結腸５０４との境界である屈曲部の挿入時を示している。また、ｔＡ３の範囲は下行結腸５０４と可動性に富む横行結腸５０６との境界である脾湾曲５０５の挿入時、ｔＡ４の範囲は横行結腸５０６と上行結腸５０８との境界である肝湾曲５０７の挿入時を示している。

尚、前記した図１３に示す挿入量の各範囲ｔ１〜ｔ５は、前記リミットトルク値と同様に一例であってこのような挿入量の範囲に限定されることはなく、任意に変更して設定するように構成しても良い。

次に、回転自走式内視鏡システム１の使用例を説明する。尚、以下の説明において、図７〜図１０を参照しながら大腸内視鏡検査を例に挙げて説明する。
いま、内視鏡システム１を用いて、例えば大腸検査を行うものとする。このとき、術者は、挿入補助具１１を例えば、ベッド上に横たわっている患者の肛門から挿入する。尚、挿入部６Ａは、収納ケース１２内において、図７に示すような曲線を描いて撓んだ状態で収容されている。

挿入補助具１１は、図８に示すように、当接部５４が患者の肛門５０１近傍の臀部５１０に当接することで、挿入管５３のみが肛門５０１から直腸５０２内に挿入された状態となる。すなわち、挿入補助具１１は、当接部５４によって、その全体が直腸５０２内に挿入されることが防止される。このとき、術者は、当接部５４をテープなどで患者の臀部５１０へ固定する。

このような状態で、術者は、操作部７の把持部１７を握持し、フットスイッチ２５の足元操作、或いは主操作部１８に設けた進退スイッチの手元操作により、挿入部本体１０の螺旋形状部５１ａを長手軸回りに回転させる。

尚、収納ケース１２は、各案内管１３、１４の一端部分を夫々連結する案内管固定部材６４、６５（図７参照）が配設されている。このうち、先端側案内管１３を連結する案内管固定部材６４内に、図示しないが螺旋形状部５１ａにゴム板等を嵌合させることで螺旋形状部５１ａに与えられた回転力を利用してこの螺旋形状部５１ａに推進力を与えるように構成してもよい。

術者は、操作部７のモータボックス１６内に配設されるモータ６１を前記した足元操作、或いは手元操作によって、回転駆動状態にする。螺旋形状部５１ａには、基端部分から先端側へ回転力が伝達され、その全体が図８の矢印に示すような軸回りに所定の方向へ回転し、収納ケース１２の案内管固定部材６４から推進力を与えられる。

推進力を与えられた螺旋形状部５１ａは、図２に示した先端側口金５０が螺旋管接続口金４８を押圧する。これにより、先端部８及び湾曲部９を含む挿入部本体１０全体（挿入部６Ａ）は、螺旋形状部５１ａの推進力によって、先端側案内管１３及び挿入補助具１１を介して、大腸内の深部に向かって進んでいく。

術者は、挿入部６Ａを把持して押し進めることなく、挿入補助具１１の保持管５５を軽く把持し、案内管固定部材６４内で与えられた推進力のみで挿入部６Ａを大腸内の深部に向かって前進させることができる。

このとき、螺旋形状部５１ａは、腸壁の襞との接触状態が雄ねじと雌ねじとの関係になる。螺旋形状部５１ａは、案内管固定部材６４内で与えられた推進力と、腸壁の襞との接触により発生した推進力とによりスムーズに前進し、結果として挿入部６Ａは直腸５０２からＳ字状結腸５０３に向かって進んでいく。

図９に示すように挿入部６Ａは、先端部８、及び湾曲部９がＳ字状結腸５０３に到達する。このとき、術者は、モニタ４により映し出された内視鏡画像を見ながら、主操作部１８の湾曲操作ノブ１９（図１参照）を操作して、湾曲部９をＳ字状結腸５０３の屈曲状態に合わせる湾曲操作などを行う。

術者は、湾曲部９の湾曲操作により、挿入が困難であるＳ字状結腸５０３を推進力が与えられた挿入部６Ａにより、前進させながら先端部８をスムーズに通過させることができる。挿入部６Ａは、大腸の深部に挿入されるにつれ、案内管固定部材６４内で推進力が常に与えられている状態であり、且つ、螺旋形状部５１ａと腸壁との接触長が長くなる。

このため、挿入部６Ａは、螺旋形状部５１ａの一部がＳ字状結腸５０３の襞に接触している状態、挿入部本体１０が複雑に屈曲している状態などでも安定した大腸深部方向への推進力が得られる。また、挿入部６Ａは、充分な可撓性を有していることから、容易に位置が変化するＳ字状結腸５０３の走行状態を変化させることなく、腸壁に沿ってスムーズに前進していく。

挿入部６Ａは、Ｓ字状結腸５０３を通過し、その後、Ｓ字状結腸５０３と可動性に乏しい下行結腸５０４との境界である屈曲部，下行結腸５０４と可動性に富む横行結腸５０６との境界である脾湾曲５０５、横行結腸５０６と上行結腸５０８との境界である肝湾曲５０７の壁に沿うようにスムーズに前進して、図１０に示すように大腸の走行状態を変化させることなく、例えば目的部位である盲腸５０９近傍に到達する。

この挿入操作の際、術者は、先端部８が各屈曲部（脾湾曲５０５，肝湾曲５０７）に到達したとき、前記と同じように、モニタ４により映し出された内視鏡画像を見ながら、主操作部１８の湾曲操作ノブ１９を操作して、各部位の屈曲状態に合わせて、湾曲操作する。

術者は、モニタ４の内視鏡画像により、先端部８が盲腸５０９近傍まで到達したと判断した後、前記した足元操作、或いは手元操作により、一度、螺旋形状部５１ａの回転を停止する。術者は、挿入時に回転させていた軸回りの回転方向とは逆の方向に、フットスイッチ２５の足元操作、或いは主操作部１８の入力部７２の手元操作で螺旋形状部５１ａを逆回転させる操作を行う。

つまり、術者は、螺旋形状部５１ａを挿入時とは逆に反転させて、先端部８を大腸の深部、盲腸５０９の近傍から抜去する方向へと挿入部６Ａを後進させながら大腸検査を行う。術者は、挿入部６Ａに手を触れずとも、螺旋形状部５１ａが案内管固定部材６４内で与えられた後退力により、挿入部６Ａを後退させることができる。また、挿入部６Ａは、先端部８及び湾曲部９がスナップフィット機能により、螺旋形状部５１ａに引っ張られることで、全体が螺旋形状部５１ａの推進力により後退する。

術者は、挿入部６Ａの先端部８が挿入補助具１１まで到達したら、この挿入補助具１１と共に、挿入部６Ａを患者の肛門５０１より抜去して、大腸検査を終了する。このとき、挿入部６Ａは、案内管固定部材６４内で後退力が与えられ、収納ケース１２内に図９に示したような元の状態に湾曲しながら収納される。

以上のように、術者は、本実施例の回転自走式内視鏡システム１により、体腔、ここでは大腸の深部へと挿入部６Ａを容易に挿入でき内視鏡検査を行うことができる。

ところで、このような体腔へ挿入部本体１０を挿入している際に、屈曲した大腸などの体腔壁と回転する回転筒体５１との摩擦が増大し、回転筒体５１の回転がし難くなる場合がある。このとき、前記したように、回転筒体５１は、回転以上にモータからのトルクがかかった場合、回転方向によっては外内周方向へ拡小して、長手方向に伸縮する。本実施例では、基端側口金８３がスライドすることにより、回転筒体５１が長手方向に伸縮自在となり硬化することがないので挿入性の低下が防止される。

しかし、ある所定以上の摩擦抵抗を受けた回転筒体５１は、回転速度が低下して、回転停止に近いなる状態となる。

そこで、本実施例の回転自走式内視鏡システム１では、このような状態においても、挿入部６Ａの体腔内への挿入動作を継続して行えるようにするために、安全な範囲内で、回転筒体５１に与えるトルクのリミット値を可変するようにしたトルク制御を行うようにしている。このような制御装置３の回転制御部６６によるトルク制御例を図１１、及び図１２を参照しながら説明する。
本実施例の回転自走式内視鏡システム１では、前記したように大腸内視鏡検査を行う場合に電源を投入すると、制御装置３の回転制御部６６は、内部の図示しないメモリに格納された図１１に示すプログラムを読み出して実行する。つまり、回転自走式内視鏡システム１の使用中には、回転制御部６６によって図１１に示すプログラムが実行されることになる。

図１１に示すように、回転制御部６６は、ステップＳ１の処理にて、前記したように挿入補助具１１（スライディングチューブともいう）を肛門１１に装着したことを確認すると、続くステップＳ２の処理にて、前記した図８、及び図９に示すように、挿入補助具１１に挿入部６Ａを挿通させて、図１１に示すように大腸の直腸５０２（下部直腸、上部直腸、直腸Ｓ状部）への挿入を確認する。

そして、回転制御部６６は、続くステップＳ３の処理にて、術者によってフットスイッチ２５の足元操作、或いは主操作部１８の入力部７２の手元操作に基づいて、モータドライバ６７を介してモータ５９の駆動を開始させる。

そして、回転制御部６６は、続くステップＳ４の処理により、大腸への挿入部６Ａの挿入量を挿入量検出部６０によって検出させ、続くステップＳ５の処理によってこの挿入量検出部６０からの検出結果をこの回転制御部６６に転送させる。

その後、回転制御部６６は、続くステップＳ６の処理にて、前記挿入量検出部６０からの検出結果である挿入量に応じたトルク値（又は電流値）をメモリ部７１から読み出すと共に、この読み出したトルク値（又は電流値）をモータドライバ６７を駆動制御する際のリミットトルク値（リミット値）１００として設定する。

尚、この場合、患者の個人差等も考慮して、回転制御部６６は、入力部７２の入力操作に応じて、図１３に示すように、前記設定するリミットトルク値１００を基準としてそれよりも大きな複数の制御段階に応じたリミットトルク値、例えば第１から第４リミットトルク値１００〜１０３を設定することも可能である。

そして、回転制御部６６は、続くステップＳ７の処理で、モータドライバ６７から現在のモータ５９のトルク検出を行い、検出されたトルク値を取り込む。尚、この場合、回転制御部６６は、モータドライバ６７よりモータ５９に与える電流値を取り込んでも良い。

その後、回転制御部６６は、続くステップ８の処理にて、取り込んだトルク値と図１７に示すリミットトルク値との比較を行う。この場合、回転制御部６６は、ステップＳ９の判断処理にて、現在のトルク値がリミットトルク値よりも大きいと判断した場合には、処理をステップＳ１１に移行して異常判断処理を実行し、逆に小さいものと判断した場合には正常に回転筒体５１が回転して挿入されているものと判断して、処理をステップＳ１０に移行する。

ステップＳ１０の処理では、回転制御部６６は、前回トルクリミットを超えて回転速度を落としていた場合にはリミットトルク値を通常時の規定値（予め決められた規定値（リミット値））に戻して設定し、処理を前記ステップＳ３に戻す。

次に、回転制御部６６は、処理がステップＳ１１に移行されると、図示しない記憶部から図１２に示すリミット値オーバー時処理ルーチンのプログラムを読み出し、実行する。

すなわち、図１２に示すように、回転制御部６６は、例えばリミットトルク値が複数の制御段階に応じて設定されている場合には、続くステップＳ１２の判断処理により、現在のトルク値が、図１３に示すような最も大きい第４リミットトルク値１０３を超えているか否かを判断する。
この場合、第４のリミットトルク値１０３を超えてないものと判断した場合には、処理を続くステップＳ１３に移行し、一方、第４のリミットトルク値１０３を超えていると判断した場合には、ステップＳ１７に処理を移行する。

このステップＳ１７の処理では、第４のリミットトルク値１０３を超えていると判断した場合なので、リミット値オーバー時と判断して、回転制御部６６は、続くステップＳ１７の処理にて、モータ５９へのモータドライバ６７を介する電力供給を停止して、モータ５９の駆動を停止させる。そして、回転制御部６６は、ブザー７０を駆動するために電力供給を行うと同時に、表示部６９に電力供給して警告メッセージである警告灯を点灯させるように制御する。尚、このステップＳ１７において、さらに、回転制御部６６は、画像処理部６８を介して、モニタ４へ情報メッセージを表示するようにしても良い。

その後、回転制御部６６は、ステップＳ１８の判断処理によって、解除処理が行われたか否かの判断を行う。このステップＳ１８での解除処理は、例えば、制御装置３、フットスイッチ２５、或いは操作部７に配設される図示しないリセットスイッチ操作によって判断を行う。

この場合、術者によって、前記解除処理が成されると、回転制御部６６は、ステップＳ２２にの処理にて、処理を図１４に示す前記ステップＳ３に戻し、一連の制御を繰り返し行う。また、術者により、前記解除処理が行われなければ、回転制御部６６は、前記解除処理が行われるまで前記ステップＳ１８の判断処理を繰り返して行う。

前記ステップＳ１３の処理では、現在のトルク値が最も大きい第４リミットトルク値１０３を超えていない場合であるが、ここで、回転制御部６６は、現在のトルク値が次に大きい第３リミットトルク値１０２（図１３参照）を超えているか否かを判断する。
この場合、第３のリミットトルク値１０２を超えてないものと判断した場合には、処理を続くステップＳ１４に移行し、一方、第３リミットトルク値１０２を超えていると判断した場合には、ステップＳ１９に処理に移行する。

このステップＳ１９処理では、第３リミットトルク値１０２を超えていると判断した場合なので、回転制御部６６は、少しでも回転トルクが下がるのを軽減するために、送水タンク２４内の滅菌水を送水用チューブ２３ｂに送液させ、内視鏡２の先端部８から噴出するように送水を行わせる。そして、回転制御部６６は、ブザー７０を駆動するために電力供給を行う。尚、このステップＳ１９にてブザー７０による警告音のみを発するのは、最も大きなリミット値をオーバーした状態を示す第４リミットトルク値１０４を超えた場合と区別するためである。

そして、回転制御部６６は、続くステップＳ２２の処理にて、処理を図１１に示す前記ステップＳ３に戻し、一連の制御を繰り返し行う。

前記ステップＳ１４の処理では、現在のトルク値が第３リミットトルク値１０２を超えていない場合であるが、ここで、回転制御部６６は、現在のトルク値が第３リミットトルク値よりも小さい第２リミットトルク値１０１（図１３参照）を超えているか否かを判断する。
この場合、第２リミットトルク値１０１を超えてないものと判断した場合には、処理を続くステップＳ１５に移行し、一方、第２リミットトルク値１０１を超えていると判断した場合には、ステップＳ２０の処理に移行する。

このステップＳ２０処理では、第２リミットトルク値１０１を超えていると判断した場合なので、回転制御部６６は、少しでも回転トルクが下がるのを軽減するために、制御装置３内の図示しないコンプレッサを駆動して、このコンプレッサからの空気を送気用チューブ２３ａを介して内視鏡２の先端部８から噴出するように送気する。そして、回転制御部６６は、前記同様に続くステップＳ２２の処理にて、処理を図１１に示す前記ステップＳ３に戻し、一連の制御を繰り返し行う。

前記ステップＳ１５の処理では、現在のトルク値が第２リミットトルク値１０１を超えていない場合であるが、ここで、回転制御部６６は、現在のトルク値がもっとも数値が低く基準となる第１リミットトルク値１００（図１３参照）を超えているか否かを判断する。

この場合、第１リミットトルク値１００を超えてないものと判断した場合には、処理を続くステップＳ１６に移行し、一方、第１リミットトルク値１００を超えていると判断した場合には、ステップＳ２１の処理に移行する。

ステップＳ１６の処理では、第１リミットトルク値１００を超えていないと判断した場合なので、回転制御部６６は、モータ５９を低速回転で回転させるようにモータドライバ６７を制御する。この場合、例えば、回転制御部６６は、入力部７２の図示しない回転速度指示ボタンを押下することにより、回転速度を通常の１／２にする操作信号に基づいてモータ５９の回転速度を通常の半分の速度で低速回転させるように制御しても良い。そして、回転制御部６６は、前記同様に続くステップＳ２２の処理にて、処理を図１４に示す前記ステップＳ３に戻し、一連の制御を繰り返し行う。

また、前記ステップＳ２１の処理では、第１リミットトルク値１００を超えていると判断した場合なので、回転制御部６６は、少しでも回転トルクが下がるのを軽減するために、
モータ５９を逆回転、又は正回転を繰り返して行うようにモータドライバ６７を制御する。これにより、このようなモータ５９の逆回転、又は正回転をくりかえすような回転制御モードを実行することで、現時点での体腔内の位置から進退することになり、継続して挿入部６Ａの大腸への挿入を継続することができる。
その後、回転制御部６６は、前記同様に続くステップＳ２２の処理にて、処理を図１１に示す前記ステップＳ３に戻し、一連の制御を繰り返し行う。

尚、本実施例では、回転制御部６６は、図１３に示すようにリミットトルク値（例えば第１〜第４リミットトルク値１００〜１０３）を設定する際に、図１３中のｔＡ１、ｔＡ２、ｔＡ３、及びｔＡ４の各範囲を所定の範囲、又は適宜変えるように設定しても良い。

この期間中、図１３に示すようにリミットトルク値を略一定にすることは、各ｔＡ１、ｔＡ２、ｔＡ３、及びｔＡ４の範囲に対応する屈曲部において先端部８が通過可能な空間部が形成されるためである。

また、図１３に示すように、各種リミットトルク値１００〜１０３は、の前記各ｔＡ１、ｔＡ２、ｔＡ３、及びｔＡ４の各範囲に移行する際に急激に高くなっているが、これは、各範囲に対応する屈曲部において先端部８、及び回転筒体５１が壁部との接触により摩擦抵抗が急激に高くなるためである。

したがって、以上に説明した制御装置３の回転制御部６６による制御フローにより、本実施例の回転自走式内視鏡システム１は、安全な範囲内で、回転筒体５１に与えるトルクのリミット値を可変するようにしたトルク制御を行うことができるので、回転筒体５１の回転動作を停止させずに体腔内への挿入部６Ａの挿入を継続して行うことができる。したがって、体腔内への挿入部６Ａの挿入性を向上させることができる。

尚、実施例１では、主に、回転自走式内視鏡２の挿入部６Ａを大腸に挿入する場合のトルク制御について説明したが、勿論、大腸等の体腔内から前記挿入部６Ａを抜去する場合にも適用することが可能である。

このような大腸等の体腔内から挿入部６Ａを抜去する場合には、回転制御部６６は、例えば図１４に示すように、前記実施例１にて設定したリミットトルク値（例えば第１リミットトルク値１００）よりも大きな値であり、略挿入量に対して比例する関係を有する抜去用リミットトルク値１１０を設定し、この抜去用リミットトルク値１１０に基づいて、モータ５９を逆回転するようモータドライバ６７を制御すれば良い。

すなわち、挿入部６Ａを大腸から抜去する場合には、回転筒体５１には特に大きな摩擦抵抗はなく、通常は円滑に抜去することができるが、仮に想定を上回る大きな摩擦抵抗が生じた場合に備えるために、抜去用リミットトルク値１１０については挿入時に設定されるリミットトルク値よりも大きな値としている。このことにより、挿入部６Ａを大腸等の体腔内から抜去する場合でも、抜去動作を継続して行うことが可能となり、使い勝手が向上できる。

（実施例２）
次に、図１５から図１７を用いて、実施例２の回転自走式内視鏡システム１について説明する。尚、図１５から図１７は、実施例１と同様な構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。

図１５から図１７は、本発明の実施例２の回転自走式内視鏡システムに係り、図１５は回転自走式内視鏡システムの電気的な全体構成を示すブロック図、図１６、及び図１７は実施例２の作用を説明するためのもので、図１６は制御装置内の回転制御部による制御例を示すフローチャート、図１７は図１６のフローチャート中のリミット値オーバー時処理実行時におけるサブルーチンを示すフローチャート、図１８は回転制御部の判断制御に用いられる挿入量に応じたリミットトルク変化値を示すグラフである。

本実施例では、トルク検出部であるモータドライバ６７によってトルクを検出すると共に、この検出されたトルクの変化量（変化値）を求め、この求めたトルクの変化量を予め設定された挿入部６Ａの挿入量に関連づけて、挿入量に応じたトルクリミット変化値として設定するようにしている。

具体的には、図１５に示すように、実施例２の回転自走式内視鏡システム１は、実施例１の回転自走式内視鏡システム１と略同様に構成されているが、挿入補助具１１内の挿入量検出部６０を削除すると同時に、制御装置３内にトルク変化量検出部６７Ａを設けて構成している。

トルク変化量検出部６７Ａは、モータドライバ６７と回転制御部６６との間に電気的に接続される。このトルク変化量検出部６７Ａは、モータドライバ６７により検出したモータ５９のトルクの変化量を求め、この求めたトルク変化量を回転制御部６６に出力する。 尚、トルク変化量検出部６７Ａは、入力されたトルクからトルク変化量を求めるように説明したが、これに限定されることはなく、モータドライバ６７からモータ５９に与える電流値を取り込み、この電流値の変化量を求め、この求めた電流値変化量を回転制御部６６に出力するようにしても良い。
そして、回転制御部６６は、図１８に示すように、供給されたトルク変化量を基に、予め設定された挿入部６Ａの挿入量と関連づけて、挿入量に応じたリミットトルク変化値１０１Ａとして設定する。

この場合、本実施例においても、実施例１と同様に、患者の個人差等も考慮して、回転制御部６６は、図１８に示すように、前記設定するリミットトルク変化値１００Ａを基準としてそれよりも大きな複数の制御段階に応じたリミットトルク変化値、例えば第１から第４リミット変化値１００Ａ〜１０３Ａを設定することも可能である。

尚、本実施例では、図１８中において、回転制御部６６による制御によって、図１８中の一点破線で示されるような基準となる第１リミットトルク変化値１００Ａが設定される。

また、複数の制御段階に応じたリミットトルク値が不要であれば、この基準となる第１リミットトルク変化値１００Ａのみの設定でもかまわない。また、この第１リミットトルク変化値１００Ａのみの設定と、複数の制御段階に応じた例えば第１から第４リミットトルク変化値１００Ａ〜１０３Ａの設定とを切り替える場合には、実施例１と同様に入力部７２によるモード選択操作によって切り替え設定すれば良い。

複数の制御段階に応じて、例えば第１〜第４リミットトルク変化値を設定するモードを実行する場合には、図１８に示すように設定されることになる。すなわち、第２リミットトルク変化値１０１Ａは、図１８中の破線で示すように、前記第１リミットトルク変化値１００Ａよりも大きな値となる。また、第３リミットトルク変化値１０２Ａは、図１８中の細い実線で示すように、前記第２リミットトルク変化値１０１Ａよりも大きな値となる。さらに、第４リミットトルク変化値１０３Ａは、図１８中の太い実線で示すように、前記第３リミットトルク変化値１０２Ａよりも大きな値となる。尚、この第１〜第４リミットトルク変化値１００Ａ〜１０３Ａに限定されることはなく、それ以上の複数のリミットトルク変化値を設定しても良い。

尚、図１８に示す挿入量は、予め設定されたものであり、例えばメモリ部７１に予め格納されるようになっている。そして、この挿入量のデータは、リミットトルク変化値を設定する場合に回転制御部６６によって読み出されるようになっている。
また、図１８中に示す挿入量のそれぞれの範囲は、実施例１と同様に大腸内の各部位に対応したものであり、また、各範囲は任意に変えて設定することも可能である。
その他の構成は、実施例１と同様である。

次に、図１６、及び図１７を参照しながら実施例２の回転自走式内視鏡システム１の作用を説明する。尚、回転自走式内視鏡２の基本的な動作については実施例１と同様であるので説明を省略する。

本実施例の回転自走式内視鏡システム１では、前記したように大腸内視鏡検査を行う場合に電源を投入すると、制御装置３の回転制御部６６は、内部の図示しないメモリに格納された図１６に示すプログラムを読み出して実行する。つまり、回転自走式内視鏡システム１の使用中には、回転制御部６６によって図１６に示すプログラムが実行されることになる。

図１１に示すように、回転制御部６６は、ステップＳ３０の処理にて、前記したように挿入補助具１１を肛門１１に装着したことを確認すると、続くステップＳ３１の処理にて、前記した図８、及び図９に示すように、挿入補助具１１に挿入部６Ａを挿通させて、図１１に示すように大腸の直腸５０２（下部直腸、上部直腸、直腸Ｓ状部）への挿入を確認する。

そして、回転制御部６６は、続くステップＳ３２の処理にて、術者によってフットスイッチ２５の足元操作、或いは主操作部１８の入力部７２の手元操作に基づいて、モータドライバ６７を介してモータ５９の駆動を開始させる。

そして、回転制御部６６は、続くステップＳ３３の処理により、モータドライバ６７から現在のモータ５９のトルク値（又は電流値）を検出させ、この検出結果を取り込む。尚、取り込んだトルク値（又は電流値）は、トルク値変化量を求めるために、回転制御部６６内の図示しない記憶部に一旦格納されるようになっている。

その後、回転制御部６６は、続くステップＳ３４の処理にて、引き続き、術者によってフットスイッチ２５の足元操作、或いは主操作部１８の入力部７２の手元操作を確認し、この操作に基づいて、モータドライバ６７を介してモータ５９の駆動して回転筒体５１を回転させる。

そして、回転制御部６６は、モータドライバ６７から現在のモータ５９のトルク値（又は電流値）を検出させ、続くステップＳ３６の処理にて、図示しない記憶部に格納されいた過去のトルク値と今回取り込んだトルク値との差（トルク変化量）を、トルク変化量検出部６７Ａによって算出する。

そして、回転制御部６６は、算出したトルク変化量を基に、メモリ部７１から読み出された予め設定された挿入量と関連づけて、モータドライバ６７を駆動制御する際のリミットトルク変化値１００Ａ（図１８参照）として設定する。

尚、この場合、実施例１と同様に、患者の個人差等も考慮して、回転制御部６６は、入力部７２の入力操作に応じて、図１８に示すように、前記設定するリミットトルク変化値１００Ａを基準としてそれよりも大きな複数の制御段階に応じたリミットトルク変化値、例えば第１から第４リミットトルク変化値１００Ａ〜１０３Ａを設定する場合もある。

そして、回転制御部６６は、続くステップＳ３７の処理で、トルク変化量検出部６７Ａにより算出したトルク変化量と設定された図１８に示すリミットトルク値との比較を行う。この場合、回転制御部６６は、ステップＳ３８の判断処理にて、トルク変化量が里密とトルク変化値よりも大きいと判断した場合には、処理をステップＳ４０に移行してリミット値オーバー時処理を実行し、逆に小さいものと判断した場合には正常に回転筒体５１が回転して挿入されているものと判断して、処理をステップＳ３９に移行する。

ステップＳ３９の処理では、回転制御部６６は、前回リミットトルク変化値を超えて回転速度を落としていた場合にはリミットトルク変化値を通常時の規定値（予め決められた規定値）に戻して設定し、処理を前記ステップＳ３４に戻す。

次に、回転制御部６６は、処理がステップＳ４０に移行されると、図示しない記憶部から図１７に示すリミット値オーバー時処理ルーチンのプログラムを読み出し、実行する。

すなわち、図１７に示すように、回転制御部６６は、前記実施例１の図１２に示すプログラムと略同様に、例えばリミットトルク値が複数の制御段階に応じて設定されている場合には、続くステップＳ４１の判断処理により、現在のトルク変更量が、図１８に示すような最も大きい第４リミットトルク変化値１０３Ａを超えているか否かを判断する。
この場合、第４のリミットトルク変化値１０３Ａを超えてないものと判断した場合には、処理を続くステップＳ４２３に移行し、一方、第４リミットトルク変化値１０３Ａを超えていると判断した場合には、ステップＳ４６に処理を移行する。

このステップＳ４６の処理では、第４リミットトルク変化値１０３Ａを超えていると判断した場合なので、リミット値オーバー時と判断して、回転制御部６６は、モータ５９へのモータドライバ６７を介する電力供給を停止して、モータ５９の駆動を停止させる。そして、回転制御部６６は、ブザー７０を駆動するために電力供給を行うと同時に、表示部６９に電力供給して警告メッセージである警告灯を点灯させるように制御する。尚、このステップＳ４６において、さらに、回転制御部６６は、画像処理部６８を介して、モニタ４へ警告メッセージを表示するようにしても良い。

その後、回転制御部６６は、ステップＳ４７の判断処理によって、解除処理が行われたか否かの判断を行う。このステップＳ４７での解除処理は、例えば、制御装置３、フットスイッチ２５、或いは操作部７に配設される図示しないリセットスイッチ操作によって判断を行う。

この場合、術者によって、前記解除処理が成されると、回転制御部６６は、ステップＳ５１にの処理にて、処理を図１６に示す前記ステップＳ３４に戻し、一連の制御を繰り返し行う。また、術者により、前記解除処理が行われなければ、回転制御部６６は、前記解除処理が行われるまで前記ステップＳ４７の判断処理を繰り返して行う。

前記ステップＳ４２の処理では、トルク変化量が最も大きい第４リミットトルク変化値１０３Ａを超えていない場合であるが、ここで、回転制御部６６は、トルク変化量が次に大きい第３リミットトルク変化値１０２Ａ（図１８参照）を超えているか否かを判断する。 この場合、第３リミットトルク変化値１０２Ａを超えてないものと判断した場合には、処理を続くステップＳ４３に移行し、一方、第３リミットトルク変化値１０２Ａを超えていると判断した場合には、ステップＳ４８に処理に移行する。

このステップＳ４８の処理では、第３リミットトルク変化値１０２Ａを超えていると判断した場合なので、回転制御部６６は、少しでも回転トルクが下がるのを軽減するために、送水タンク２４内の滅菌水を送水用チューブ２３ｂに送液させ、内視鏡２の先端部８から噴出するように送水を行わせる。そして、回転制御部６６は、ブザー７０を駆動するために電力供給を行う。尚、このステップＳ４８にてブザー７０による警告音のみを発するのは、第４リミットトルク変化値１０３Ａを超えた場合と区別するためである。

そして、回転制御部６６は、続くステップＳ５１の処理にて、処理を図１６に示す前記ステップＳ３４に戻し、一連の制御を繰り返し行う。

前記ステップＳ４３の処理では、トルク変化量が第３リミットトルク変化値１０２Ａを超えていない場合であるが、ここで、回転制御部６６は、トルク変化量が第３リミットトルク変化値１０２Ａよりも小さい第２リミットトルク変化値１０１Ａ（図１８参照）を超えているか否かを判断する。
この場合、第２リミットトルク変化値１０１Ａを超えてないものと判断した場合には、処理を続くステップＳ４４に移行し、一方、第２リミットトルク変化値１０１Ａを超えていると判断した場合には、ステップＳ４９の処理に移行する。

このステップＳ４９の処理では、第２リミットトルク変化値１０１Ａを超えていると判断した場合なので、回転制御部６６は、少しでも回転トルクが下がるのを軽減するために、制御装置３内の図示しないコンプレッサを駆動して、このコンプレッサからの空気を送気用チューブ２３ａを介して内視鏡２の先端部８から噴出するように送気する。そして、回転制御部６６は、前記同様に続くステップＳ５１の処理にて、処理を図１６に示す前記ステップＳ３４に戻し、一連の制御を繰り返し行う。

前記ステップＳ４４の処理では、トルク変化量が第２リミットトルク変化値１０１Ａを超えていない場合であるが、ここで、回転制御部６６は、トルク変化量がもっとも数値が低く基準となる第１リミットトルク変化値１００Ａ（図１８参照）を超えているか否かを判断する。

この場合、第１リミットトルク変化値１００Ａを超えてないものと判断した場合には、処理を続くステップＳ４５に移行し、一方、第１リミットトルク変化値１００Ａを超えていると判断した場合には、ステップＳ５０の処理に移行する。

ステップＳ４５の処理では、第１リミットトルク変化値１００Ａを超えていないと判断した場合なので、回転制御部６６は、モータ５９を低速回転で回転させるようにモータドライバ６７を制御する。この場合、例えば、回転制御部６６は、入力部７２の図示しない回転速度指示ボタンを押下することにより、回転速度を通常の１／２にする操作信号に基づいてモータ５９の回転速度を通常の半分の速度で低速回転させるように制御しても良い。そして、回転制御部６６は、前記同様に続くステップＳ５１の処理にて、処理を図１６に示す前記ステップＳ３４に戻し、一連の制御を繰り返し行う。

また、前記ステップＳ５０の処理では、第１リミットトルク変化値１００Ａを超えていると判断した場合なので、回転制御部６６は、少しでも回転トルクが下がるのを軽減するために、モータ５９を逆回転、又は正回転を繰り返して行うようにモータドライバ６７を制御する。これにより、このようなモータ５９の逆回転、又は正回転を繰り返すような回転制御モードを実行することで、現時点での体腔内の位置から進退することになり、継続して挿入部６Ａの大腸への挿入を継続することができる。
その後、回転制御部６６は、前記同様に続くステップＳ５１の処理にて、処理を図１６に示す前記ステップＳ３４に戻し、一連の制御を繰り返し行う。
したがって、実施例２によれば、実施例１にて用いられていた挿入量検出部６０を削除しても、前記実施例１と略同様に効果を得ることが可能となる。

尚、前記実施例１、及び実施例２では、図１２中のステップＳ２０、又は図１７中のステップＳ４９に示すように、現在のトルク値、又はトルク変化量が、例えば第２リミットトルク値１０１、又は第２リミットトルク変化値１０１Ａを超えた場合に、所定の一定期間送気動作を行うように説明したが、この送気の制御方法はこれに限定されるものではない。

例えば、図１９に示すように、図１２中のステップＳ２０、又は図１７中のステップＳ４９の処理に移行した際に、送気動作の駆動を所定間隔でオン／オフさせるように制御しても良い。
また、前記ステップＳ２０、又は前記ステップＳ４９の処理に拘わらず、挿入部６Ａの挿入量の範囲ｔ１〜ｔ４（図１３参照）に相当時間ｔ１〜ｔ４において、挿入動作が困難である屈曲部ｔＡ１、ｔＡ２、ｔＡ３のみ送気動作の駆動をオンするように制御しても良い。

この場合、前記ｔ１＝ｔ２＝ｔ３＝ｔ４…であり、また、ｔＡ１＝ｔＡ２＝ｔＡ３となる関係を満足するように、一定の間隔毎に一定量の送気を行う。又は、前記ｔ１＞ｔ２＞ｔ３＞ｔ４…であり、また、ｔＡ１＝ｔＡ２＝ｔＡ３となる関係を満足するように、挿入速度に応じて送気を行っても良い。

尚、このような図１９に示す駆動のタイミングは、送気動作に限定されることはなく、実施例１、及び実施例２（例えばステップＳ１９，及びステップＳ４８）の処理で行われる送水動作を駆動する際に用いても良い。

また、実施例１、及び実施例２において、送気、又は送水動作を行う場合には、回転制御部６６は、図２０に示すような、検出したトルク量（又はトルク変化量）と時間ｔとに基づく送気／送水量特性２００に基づいて、送気、又は送水動作を行うように制御しても良い。

この場合、送気／送水量２０１、２０２、２０３は、図１３中に示す、各屈曲部に相当する各範囲ｔＡ１、ｔＡ２，ｔａ３に対応している。すなわち、挿入部６Ａの挿入が困難な屈曲部が深部に向かうほど、送気／送水量が大きくなることで、回転筒体５１の摩擦抵抗を軽減して、挿入部６Ａを円滑に深部へと挿入できる。

以上の実施例に記載した発明は、その実施例に限ることなく、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、前記実施例には、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、実施例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。

本発明の実施例１に係り、回転自走式内視鏡システムの全体構成を示す外観図。 内視鏡の先端部、湾曲部、及び回転筒体の一部を示す断面図。 回転筒体と挿入部本体を示す断面図。 操作部側案内管が接続されたコネクタカバーの一部を示す断面図。 挿入量検出部が配設された挿入補助具の断面図。 回転自走式内視鏡システムの電気的な全体構成を示すブロック図。 図１の収納ケースを示す上面図。 挿入補助具が患者の肛門から直腸へ挿入された状態を示す説明図。 大腸内に挿入された挿入部本体がＳ字状結腸に到達した際の状態を示す説明図。 大腸内に挿入された挿入部本体が盲腸近傍に到達した際の状態を示す説明図。 実施例１の作用を説明するもので、制御装置内の回転制御部による制御例を示すフローチャート。 図１１のフローチャート中のリミット値オーバー時処理実行時におけるサブルーチンを示すフローチャート。 回転制御部の判断制御に用いられる挿入量に応じたリミットトルク値を示すグラフ。 挿入部抜去時の回転制御部のトルク制御に用いられる挿入量に応じたリミットトルク値を示すグラフ。 本発明の実施例２に係り、回転自走式内視鏡システムの電気的な全体構成を示すブロック図。 実施例２の作用を説明するもので、制御装置内の回転制御部による制御例を示すフローチャート。 図１６のフローチャート中のリミット値オーバー時処理実行時におけるサブルーチンを示すフローチャート。 図１８は回転制御部の判断制御に用いられる挿入量に応じたリミットトルク変化値を示すグラフ。 回転制御部による送気、又は送水制御に用いられるタイミングチャート。 回転制御部による他の送気、又は送水制御方法を説明するための特性図。

符号の説明

１…回転自走式内視鏡システム、
２…回転自走式内視鏡、
３…制御装置、
６…収納ケース付内視鏡挿入部（収納ケース付挿入部）、
６Ａ…挿入部、
７…操作部、
８…先端硬性部、
９…湾曲部、
１０…挿入部本体、
１１…挿入補助具、
１２…収納ケース、
１３…先端側案内管、
１４…操作部側案内管、
１５…コネクタカバー、
１６…モータボックス、
５１…回転筒体、
５１ａ…螺旋形状部、
６０…挿入量検出部、
６６…回転制御部、
６７…モータドライバ（トルク検出部）、
６８…画像処理部
６９…表示部、
７０…ブザー、
７１…メモリ部、
７２…入力部、
８６ａ…ギヤ、
８６…回転軸、
１００…第１リミットトルク値、
１０１…第２リミットトルク値、
１０２…第３リミットトルク値、
１０３…第４リミットトルク値。

Claims (8)

1. 撮像手段を有する先端硬性部が先端部に配設され、体腔内に挿入される可撓性を有する挿入部本体と、前記挿入部本体に回転可能に外嵌し、螺旋状の凹凸により螺旋形状部が形成された回転筒体とを有する挿入部と、
   前記回転筒体に軸周りに回転駆動力を与える駆動部と、
   前記回転筒体のトルク情報を検出するトルク検出部と、
   前記挿入部の前記体腔内への挿入量を検出する挿入量検出部と、
   前記挿入量に応じて予め設定された前記回転筒体のトルクを制御するためのリミット値が格納されるメモリ部と、
   前記挿入量に基づき前記メモリ部から取得した前記リミット値と、前記トルク検出部により検出したトルク情報との比較を行い、この比較結果に基づいて前記駆動部を制御する制御部と、
   を具備したことを特徴とする回転自走式内視鏡システム。
2. 前記メモリ部は、前記挿入部の前記体腔内への挿入量に応じた前記リミット値が格納され、
   前記制御部は、前記挿入量に対応する前記リミット値を前記メモリ部から取得し、この取得したリミット値と前記トルク検出部により検出したトルク情報とを比較す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システム。
3. 前記トルク情報は、予め設定された期間のトルクの変化量であるトルク変化量であり、
   前記制御部は、前記挿入量に対応する前記リミット値を前記メモリ部から取得し、この取得したリミット値と前記トルク変化量とを比較す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システム。
4. 前記制御部は、前記トルク情報が、前記リミット値を超えた場合には、前記回転筒体の回転を停止、又は前記回転筒体のトルクを低下させるように前記駆動部を制御することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の回転自走式内視鏡システム。
5. 前記リミット値は、前記体腔内の種類に応じて、大きさの異なる複数のパターンで設定されることを特徴とする請求項２、又は請求項３に記載の回転自走式内視鏡システム。
6. 前記体腔内に挿入されている前記挿入部を抜去する場合の抜去時における前記リミット値は、前記挿入部が前記体腔内へ挿入される挿入時よりも高くなるように設定したことを特徴とする請求項１に記載の回転自走式内視鏡システム。
7. 前記リミット値は、前記制御部によって書き込み、又は読み出しの制御が可能な記憶部に記憶されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の回転自走式内視鏡システム。
8. 前記制御部は、前記回転筒体が一定の回転速度で回転するように前記駆動部を制御することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１つに記載の回転自走式内視鏡システム。

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