JP5166133B2 - 内視鏡 - Google Patents

Description

本発明は、医療用等として用いられ、挿入部の挿入経路に狭所が存在する場合でも、円滑に挿通可能とした内視鏡に関するものである。

内視鏡は、術者が手で把持して操作を行う本体操作部に体腔内への挿入部を連結して設けたものであり、挿入部は、本体操作部への連結部から大半の部位が挿入経路に沿って任意の方向に曲がる軟性部となっており、この軟性部には湾曲部及び先端硬質部が順次連結されている。先端硬質部には少なくとも内視鏡観察機構を構成する照明窓及び観察窓が設けられている。また、必要に応じて、鉗子その他の処置具を挿通させるための処置具挿通チャンネルが開口しており、観察窓を洗浄するための噴射ノズルが装着されている。湾曲部は、先端硬質部を所望の方向に向けるために、本体操作部からの遠隔操作で湾曲可能となっている。

内視鏡は、その挿入部が被検者の体内に挿入されるが、その挿入経路としては、口腔を介するものが一般的であるが、近年においては鼻腔を介して挿入するものも実用化されている。鼻腔内の挿入経路に内視鏡の挿入部を挿入するように構成すると、舌根を刺激することがなく、食道入口部に対する刺激も少ないことから、嘔吐感等が著しく緩和され、被検者の苦痛や負担が軽減される。しかも、被検者は検査中において、術者等と会話をすることができ、口呼吸も可能となる等の利点がある。

鼻腔内の挿入経路としては、鼻道の入口である外鼻孔から中鼻道或いは下鼻道を含む鼻腔を細い経路を通り、後鼻孔から鼻咽喉部を経て食道に至る経路である。この挿入経路において、鼻中隔と、中鼻甲介及び下鼻甲介との間に形成される隙間は最も狭窄な部位である。直径が５ｍｍ程度の細径の挿入部を有する内視鏡が開発されており、このような細径挿入部を有する内視鏡を用いることによって、狭窄部が存在する鼻腔内を挿入経路として挿入することは可能である。鼻腔内の挿入経路の構造は被検者によっては大きな違いがあり、前述した狭窄部においても広狭の差がある。ただし、多少狭い場合であっても、鼻中隔、中鼻甲介及び下鼻甲介を押し広げるようにして挿入することができる。その際に、挿入経路に麻酔薬を塗布する等によって、被検者の苦痛や負担はある程度まで緩和することができる。

一般に、挿入部の外径寸法は湾曲部に依存する。湾曲部は本体操作部における手元操作で湾曲させるものであり、湾曲角は１８０度以上のものもある。また、湾曲方向は上下の２方向または上下及び左右の４方向とするのが一般的である。従って、湾曲部は湾曲リングを枢支ピンにより順次連結した節輪構造体から構成されるが、最大湾曲角としたときにも、所定の形状に保形しなければならないので、節輪構造体を構成する湾曲リングは比較的厚肉で高い強度を有する金属リングで形成される。そして、この湾曲操作のために設けられる操作ワイヤは湾曲部内では円周方向に相対位置決めが必要であり、このために湾曲リングに操作ワイヤを挿通させる切り絞り部を設けるか、または枢支ピンにワイヤ挿通孔が形成される。さらに、湾曲部の内部には、ライトガイドや信号線を束ねたケーブル、処置具挿通チャンネル、さらには送気送水チューブ等の挿通部材が位置している。これらの挿通部材のうち、ライトガイドやケーブルのように脆弱な部材もあることから、圧迫や捩れ等による断線等を防止するために、ある程度まで充填率を低くして、内部スペースに余裕を持たせる必要がある。

湾曲部は、以上の点を勘案して外径寸法が設定されるが、湾曲部の先端に連結されている先端硬質部は湾曲部と同じ直径とする必要はなく、特に先端硬質部の先端面には照明窓及び観察窓が設けられ、また処置具導出口が開口しており、さらに洗浄ノズルが装着されているが、それらの配置によっては湾曲部より細径化することができ、先端硬質部を先細りとなる形状とすることは可能である。このように、先端硬質部を先端に向かうに応じて細くなるテーパ形状とすることによって、狭窄部位を押し広げるようにして挿入可能となし、もって内視鏡の挿入操作性を向上させ、被検者に対する負担を軽減できるようにした内視鏡が特許文献１に開示されている。
特開２００７−３０１０８３号公報

挿入部において、軟性部を湾曲部と同じ外径にしたときには、この挿入部が、例えば鼻中隔、中鼻甲介及び下鼻甲介を押し広げるようにして挿入されていると、湾曲部が通過した後にも狭窄部が押し広げられたままとなるから、被検者は内視鏡検査が行われている間は常に圧迫を受けることになる。従って、挿入部においては、被検者の負担を軽減するには、たとえ一部分が太径となっていても、他の部位を細くする構成とする方が、全体が太径になるより望ましい場合がある。

挿入部の湾曲部の基端側には軟性部が連結されている。軟性部は曲げ可能であるが、緩やかに曲がれば良く、従って曲げ方向における強度は、急激に曲げられる湾曲部ほどは高くする必要性はない。軟性部の構造体としては、２重の螺旋管から構成されるが、螺旋管の厚みは薄いものから形成することができる。また、内部の充填率も湾曲部より高くしても良い。さらに、挿入部において、湾曲部の外皮層は伸縮性が必要であるので、ゴム等の弾性部材で構成される。即ち、湾曲部は湾曲リングの連結体の外周に網管を被装させ、さらにゴム材からなる外皮層を外装することになる。このために、湾曲部の外皮層の端部は糸巻きを行った上で、接着剤を塗布するようにして固着される。一方、軟性部の外皮層は螺旋管の外周に網管を被装させて、この網管に成形手段で外皮層を積層するのが一般的である。

以上のことから、湾曲部の外径と比較して軟性部を湾曲部より細径化することができるので、この軟性部を細径化することにより被検者の負担軽減を図ることができる。このために、軟性部を湾曲部より細径化すると、湾曲部から軟性部への移行部に段差が生じることになり、しかも径差を大きくすればその分だけ移行部における段差が顕著になってしまう。従って、挿入部の挿入時に、狭窄部を押し広げるようにして進行させるが、湾曲部がこの狭窄部を通過した後において、縮径化した軟性部がこの狭窄部に進行することになり、押し広げられた狭窄部がこの径差分だけ収縮する。その結果、挿入部を鼻腔内挿入経路から引き抜く際に、前述した段差が引っ掛かりとなり、挿入部の経路からの引き抜きが困難になってしまい、被検者に苦痛を与えることになる。

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、挿入部における軟性部を湾曲部より細径のものとして、内視鏡が挿入される被検者の苦痛軽減を図り、かつこの挿入部の狭窄な部位における挿脱を円滑に行えるようにすることにある。

前述した目的を達成するために、本発明は、本体操作部と、この本体操作部に連結され、先端側から先端硬質部、湾曲部及び軟性部を連結した挿入部とから構成した内視鏡であって、前記先端硬質部の先端面には少なくとも照明窓及び観察窓が設けられ、この先端から前記湾曲部への連結側に向けて連続的に拡径するテーパ部となし、前記湾曲部は前記挿入部で最も太径部とし、前記軟性部は前記湾曲部より外径を小さくして、前記湾曲部から前記軟性部への移行部は、湾曲部側から軟性部側に向けて連続的に縮径するように、前記先端硬質部側のテーパ部とは反対方向に傾斜する逆テーパ部とする構成としたことを特徴とするものである。

医療用の内視鏡において、上部消化管用内視鏡にあっては、挿入経路として口腔を介するものと、鼻腔を介するものとがある。これらのうち、経鼻用の内視鏡の挿入経路の一部には極めて狭い個所が含まれる。従って、本発明の内視鏡は経鼻内視鏡として好適に用いられるが、内視鏡の挿入経路は、これに限定されるものではない。

挿入部において、軟性部の形状を、湾曲部の外径に拘束されず、独自の構造とし、できるだけ細径化を図るようにする。挿入部が部分的に太径になっても、この太径の部分が狭窄な部位を通過した後に、細径となった軟性部を狭所に位置させると、被検者への圧迫や負担を軽減することができる。従って、軟性部の外径寸法を湾曲部より小さくする。そして、湾曲部から軟性部への移行部に段差が生じないように、この移行部に逆テーパ部を設ける。ここで、逆テーパ部は先端硬質部側のテーパ部とは反対方向に傾斜するテーパ部である。この逆テーパ部は先端側のテーパ部の傾斜角と同じか、若しくはそれに近い角度とするのが望ましい。

先端硬質部のテーパ形状は、先端側から湾曲部への連結側に向けて連続的に拡径する形状とする。先端硬質部は剛体からなる先端部本体を有する構成となし、この先端部本体に最先端の湾曲リングを直結するか、または先端部本体に連結リングを嵌合させ、この連結リングを最先端の湾曲リングに連結するが、先端部本体の外面をテーパ形状とし、連結リングを介在させている場合には、先端部本体と共にこの連結リングの外面をテーパ形状とする。テーパ角はある程度なだらかにする方が、挿入操作性が良好になる。湾曲部と軟性部との連結部は連結リングを介して連結される。従って、この連結リングの外周面を先端硬質部側とは反対方向に傾斜する逆テーパ形状となったテーパリングを用いる。湾曲部に設けられる外皮層はこの連結リングに糸巻き及び接着により固着するが、この部位から、つまり塗布された接着剤を含めて連続的に縮径するようにテーパリングに沿うようなテーパ形状とする。

挿入部における先端硬質部側及び軟性部側をテーパ形状及び逆テーパ形状となるように傾斜させて、湾曲部より細径のものとすることによって、内視鏡の狭窄部への挿入及び引き出しの各操作を円滑に行うことができ、かつ被検者の苦痛軽減を図ることができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。まず、図１に内視鏡の全体構成を示す。同図において、１は本体操作部、２は体腔内への挿入部、３はユニバーサルコードであり、これらによって内視鏡が大略構成される。挿入部２において、本体操作部１への連結側から大半の長さは軟性部２ａであり、この軟性部２ａには湾曲部２ｂ及び先端硬質部２ｃが連結されている。湾曲部２ｂは先端硬質部２ｃを所望の方向に向けるために、遠隔操作で湾曲できるようになっている。この湾曲操作は、本体操作部１に設けた湾曲操作手段４により行われる。なお、図示した内視鏡においては、湾曲部２ｂは上下２方向に湾曲する構成となっているが、上下及び左右の４方向に湾曲可能にすることもできる。

図２に挿入部２の先端側の部位の断面を、また図３には先端硬質部２ｃの先端から湾曲部２ｂへの連結部の断面を、さらに図４には湾曲部２ｂから軟性部２ａへの連結部の断面をそれぞれ示す。これらの図から明らかなように、挿入部２の外径としては、湾曲部２ｂが最も大きくなっており、先端硬質部２ｃは湾曲部２ｂとの連結部から先端面に向けてテーパ状に連続的に縮径されている。一方、軟性部２ａへの移行部２ｄは、先端硬質部２ｃの傾斜方向とは反対方向に傾斜する逆テーパ形状となっており、この移行部２ｄは硬質部分からなり、最縮径された部位から軟性部２ａとなる。

湾曲部２ｂは湾曲リング１０を枢支ピン１１により順次相対回動可能に連結した節輪構造部材１２からなり、この節輪構造部材１２には、その外周に金属線材を編組した網管１３が装着されており、さらにその外周部にはゴム等の弾性を有する外皮層１４が装着されている。従って、節輪構造部材１２が湾曲部２ｂの構造体であり、その内部空間には後述する各種の挿通部材が挿通されている。この湾曲部２ｂは上下方向に湾曲可能なものであって、このために枢支ピン１１は前後に位置する湾曲リング１０，１０間における左右両側に取り付けられている。

湾曲部２ｂを湾曲させるために、湾曲リング１０の上下の位置には切り絞り部１５が設けられており、これら各切り絞り部１５内には操作ワイヤ１６が挿通されている。操作ワイヤ１６の先端は、先端リング１０ａに固着されており、湾曲部２ｂ内では切り絞り部１５に挿通されており、さらに軟性部２ａから本体操作部１内にまで延在されている。本体操作部１には湾曲操作ノブ４が設けられており、この湾曲操作ノブ４により回転駆動されるプーリ（図示せず）が本体操作部１の内部に設けられ、操作ワイヤ１６はこのプーリに巻回されている。なお、湾曲部を上下及び左右の４方向に湾曲操作可能にする場合には、湾曲リングを左右，上下の順に枢支ピンを用いて連結することになる。そして、操作ワイヤは４本設けられるが、これらの操作ワイヤは枢支ピンに設けた挿通孔に挿通されることになる。

湾曲部２ｂに連結した先端硬質部２ｃは、先端部本体５ａと連結リング５ｂとから構成されている。先端部本体５ａの先端面には、図５に示したように、２箇所の照明窓２０，２０と観察窓２１とが設けられており、照明窓２０，２０は観察窓２１を挟んだ両側の位置に配置されている。また、観察窓２１の概略下部位置には処置具導出部２２が開口しており、さらに観察窓２１に対して斜め下方の位置には噴射ノズル２３が装着されている。この噴射ノズル２３は観察窓２１に向けて噴射口を有するものである。

従って、照明窓２０，２０から照射される照明光の下に観察窓２１を介して体腔内の観察を行うことができるようになる。そして、この観察窓２１からの観察により患部等が発見されたときには、処置具導出部２２から鉗子や高周波処置具等の処置具を導出させて、適宜の処置が行われることになる。観察窓２１は常に良好な観察視野が得られなければならず、体液等でこの観察窓２１が汚損されたときには、噴射ノズル２３から洗浄水を噴射させて、汚損物を洗い流し、その後に加圧空気を噴射させて、観察窓２１に付着する水滴が除去される。

図３に示したように、湾曲部２ｂの内部には、照明窓２０，２０から照明光を照射するためのライトガイドが臨み、また観察窓２１には対物光学系２４が臨み、この対物光学系２４の結像位置には固体撮像素子を含む撮像ユニット２５が配置されている。そして、撮像ユニット２５には所定数の配線を束ねたケーブル２６が引き出されている。さらに、処置具導出部２２には処置具挿通チャンネル２７が接続されており、さらにまた噴射ノズル２３には洗浄流体供給管路が接続されている。なお、図３の断面位置ではライトガイド，洗浄流体供給管路が示されていないが、図６には、符合２８でライトガイドが示されており、また洗浄流体供給管路を構成するものとして、送気チューブ２９ａ，送水チューブ２９ｂが示されている。従って、少なくともライトガイド２８，ケーブル束２６，処置具挿通チャンネル２７及び洗浄流体供給管路を構成する送気チューブ２９ａ及び送水チューブ２９ｂが湾曲部２ｂの内部に挿通される挿通部材であり、これらの挿通部材は湾曲部２ｂから軟性部２ａの内部を通って、本体操作部１の内部にまで延在させている。

先端部本体５ａと連結リング５ｂとからなる先端硬質部２ｃには、その連結リング５ｂが湾曲部２ｂの先端リング１０ａに連結されている。外皮層１４はこの連結リング５ｂの位置を覆っており、この外皮層１４の端部は、糸巻きと接着とによる固着部１７が形成されている。この固着部１７が最大径の部位であり、この部位から先端硬質部２ｃの全体にわたって先端側に向けて連続的に縮径されて、先端面が最小径の部位となっている。このように、先端面を最小の大きさとするために、照明窓２０，観察窓２１，処置具導出部２２及び噴射ノズル２３を集中的に配置するようになし、もって先端面の外径をできるだけ小さくしている。

一方、図４から明らかなように、湾曲部２ｂの基端側に連結されている軟性部２ａは２重螺旋管３０を構造体として、その外周部には網管３１が被装されており、この網管３１には押し出し成形等により形成された外皮層３２が積層されている。この軟性部２ａ内には、湾曲部２ｂとほぼ同様の部材が挿通されているが、操作ワイヤ１６は湾曲部２ｂ内では湾曲リング１０に形成した切り絞り部１５に挿通されているのに対して、軟性部２ａ内では、操作ワイヤ１６は密着コイル３３の内部に挿通されている。

湾曲部２ｂは、内視鏡観察手段を設けた先端硬質部２ｃを挿入部２の挿入方向に対して反対側に向けるために、１８０度乃至それ以上の角度湾曲可能としたものであるが、軟性部２ａはそのように極端な角度曲がるものではない。従って、湾曲部２ｂの構造体である節輪構造体１２の湾曲リング１０と、２重螺旋管３０とでは、湾曲部２ｂの方が厚みを大きくなっている。また、前述したように、湾曲部２ｂは急角度で湾曲されることから、内部に挿通されている各挿通部材が相互に圧迫し合うのを抑制し、脆弱なライトガイドやケーブル２６等を保護するために、内部スペースにある程度の余裕を持たせるようになし、充填率を低く抑えている。これに対して、急激には曲げられない軟性部２ａでは、湾曲部２ｂ内ほどは充填率を低くする必要はない。

以上のことから、湾曲部２ｂと比較して、軟性部２ａは細径化が可能であるので、軟性部２ａの外径を湾曲部２ｂと一致させず、必要最小限の外径とする。従って、湾曲部２ｂと軟性部２ａとでは径差がある。また、特に湾曲部２ｂにおける外皮層１４の基端側における糸巻き及び接着による固着部１８の部位がより大径になる。

湾曲部２ｂから軟性部２ａへの移行部２ｄが設けられている。移行部２ｄはテーパリング４０から構成される。テーパリング４０は、図４に示したように、その先端側は、湾曲部２ｂにおける節輪構造体１２を構成する最基端側に位置する基端リング１０ｂに嵌合した連結部４１となっている。また、この連結部４１の外周部には湾曲部２ｂ側の外皮層１４の基端部が嵌合されており、この嵌合部に糸巻き及び接着による固着部１８が形成されている。移行部２ｄを構成するテーパリング４０の基端側には２重螺旋管３０が連結されており、軟性部２ａの先端リングを構成するものである。そして、軟性部２ａ側の外皮層３２はこのテーパリング４０の途中位置まで延在させている。

ここで、テーパリング４０の外周面は湾曲部２ｂへの連結側が最も大径で、軟性部２ａへの連結部に向かうに応じて連続的に縮径するテーパ形状、即ち先端硬質部２ｃ側のテーパ形状とは逆向きの傾斜を有する逆テーパ形状となっている。ただし、内面は均一な開口径を維持するようにしている。しかも、固着部１８における接着剤はテーパリング４０の傾斜角の延長となるように傾斜させている。一方、軟性部２ａへの連結側の固着部１８は、移行部２ｄでの傾斜角の終端部から円筒形状となった軟性部２ａへの移行を円滑に行えるようになだらかな曲線形状としている。

テーパリング４０は硬質部材からなるものであるから、湾曲部２ｂにおける節輪構造体１２の基端リング１０ｂからテーパリング４０の２重螺旋管３０への連結部との間が硬質の部位となる。挿入部２の挿入操作性の観点からは、この硬質の部位を短縮するのが望ましい。ただし、この部位は傾斜面となっているので、その軸線方向の長さを短縮すると、傾斜角が急激になってしまう。従って、挿入部２が挿入される経路との関係で、移行部２ｄの長さとテーパ角とを設定することになる。例えば、移行部２ｄのテーパ角を先端硬質部２ｃのテーパ角とほぼ一致するものとすることができる。

このように構成することによって、挿入部２を体腔内に挿入したときに、その挿入経路の途中に狭窄な部位があったとしても、先端硬質部２ｃの最先端部がこの狭窄部に入り込みさえすれば、この狭窄部を押し広げるようにして容易に通過させることができ、このときにおける被検者に与える苦痛は最小限に抑制される。しかも、先端硬質部２ｃを細径となし、硬質部分の長さを短くすることにより、さらに挿入操作性が改善される。そして、この先端硬質部２ｃの最先端部の直径は小さければ小さいほど狭窄部への挿入性が良好になる。このために、照明窓２０，２０，観察窓２１及び処置具導出部２３を中央に集中させて、先端硬質部２ｃにおける先端面の面積を小さくしている。

経鼻内視鏡として構成した場合においては、鼻腔内挿入経路において、挿入部２を外鼻孔から鼻中隔，中鼻甲介，下鼻甲介の間に形成されている中鼻道の通路等が狭窄な通路である。被検者に個人差があることから、同じ外径の挿入部２でも、抵抗なく挿入される場合もあるが、大きな抵抗が作用して、挿入が困難になったり、挿入不能になったりすることがある。挿入部２の先端部分はテーパ形状となっているので、このような狭窄通路にも円滑かつ確実に進入させることができる。つまり、狭窄通路の大きさによっては、挿入部２でこの通路を押し広げるようにして進行することになる。

ここで、最も大きく押し広げられるのは、湾曲部２ｂが通過するときであり、この湾曲部２ｂが通過すると、軟性部２ａがこの狭窄部に至る。この軟性部２ａは湾曲部２ｂより細径化されているので、押し広げられた狭窄部はほぼ元の状態に、若しくはある程度まで復元する。従って、被検者に対する圧迫が抑制され、苦痛の軽減が図られることになる。そして、挿入部２は、さらに後鼻孔から鼻咽喉部から食道の入口または食道内にまで円滑に導かれる。この間において、前述した狭窄部の内部に位置するのは細径となっている軟性部２ａであり、挿入経路を圧迫する度合いが小さくなる。

内視鏡検査が終了すると、挿入部２を鼻腔内挿入経路から引き抜く。このときには、軟性部２ａから湾曲部２ｂへの移行部２ｄが狭窄部の位置に復帰する。この移行部２ｄは逆テーパ形状となっているので、このテーパ形状となった移行部２ｄにより再び狭窄部が押し広げられることになる。ここで、狭窄部においては、挿入部２を挿入したときに、太径の湾曲部２ｂが通過できたのであり、しかも移行部２ｄは逆テーパ形状となっているので、少なくとも湾曲部２ｂが通過可能な広さにまで押し広げられる。これによって、挿入部２の挿脱を円滑かつ確実に行うことができる。

湾曲部２ｂは、その内部の構成、内部に挿通させた各挿通部材の保護、湾曲操作態様等により適宜の太さになるが、軟性部２ａはこの湾曲部２ｂの寸法とは関係なく、独自の外径とすることができ、湾曲部２ｂより細径にしても、内部に挿通されている各挿通部材にダメージ等を与えることがない。そして、軟性部２ａを細径にした分だけ挿入操作性が向上し、かつ被検者に対する負担や苦痛の軽減が図られる。

本発明の実施の一形態を示す内視鏡の全体構成図である。 図１の内視鏡の挿入部における先端部分の断面図である。 先端硬質部の先端から湾曲部への連結部に至る部位の断面図である。 内部の挿通部材を省略して示す湾曲部から軟性部への連結部となる移行部の断面図である。 挿入部を構成する先端硬質部の正面図である。 図２のＸ−Ｘ断面図である。

符号の説明

１ 本体操作部 ２ 挿入部
２ａ 軟性部 ２ｂ 湾曲部
２ｃ 先端硬質部 ２ｄ 移行部
１０ 湾曲リング １２ 節輪構造体
１４ 外皮層 １７，１８ 固着部
２０ 照明窓 ２１ 観察窓
３０ ２重螺旋管 ４０ テーパリング
４１ 連結部

Claims (3)

1. 本体操作部と、この本体操作部に連結され、先端側から先端硬質部、湾曲部及び軟性部を連結した挿入部とから構成した内視鏡において、
   前記先端硬質部の先端面には少なくとも照明窓及び観察窓が設けられ、この先端から前記湾曲部への連結側に向けて連続的に拡径するテーパ部となし、
   前記湾曲部は前記挿入部で最も太径部とし、
   前記軟性部は前記湾曲部より外径を小さくして、
   前記湾曲部から前記軟性部への移行部は、湾曲部側から軟性部側に向けて連続的に縮径するように、前記先端硬質部側のテーパ部とは反対方向に傾斜する逆テーパ部とする
   構成としたことを特徴とする内視鏡。
2. 前記移行部はテーパリングから構成したことを特徴とする請求項１記載の内視鏡。
3. 前記湾曲部には外皮層を設けて、この外皮層の両端を前記先端硬質部及び前記移行部に糸巻き及び接着により固着するようになし、前記テーパ部及び逆テーパ部はこれら固着部にも及ぶように構成したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の内視鏡。

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