JP5576758B2 - ガイドチューブ装置および内視鏡システム - Google Patents

Description

本発明は、ガイドチューブ装置および内視鏡システムに関する。

従来、内視鏡の挿入部を管路などに挿入し、周囲の形状を観察しながら、挿入部に設けられた、たとえば距離センサ（測定部）などの指向性を有するセンサを用いて管路内に配置された測定対象物までの距離を測定することが行われている。
一般的に、内視鏡には距離センサは備えられていないので、挿入部の外周面に取付けるガイドチューブ（チューブ本体）に距離センサを設け、挿入部にガイドチューブを、いわゆる後付けで取付け、ガイドチューブと内視鏡とにより内視鏡システムとして使用する方法が検討されている。

内視鏡の挿入部に後付けでマイクロホンや温度センサなどのセンサを取付けるものとして、たとえば、特許文献１に記載されたガイドチューブが知られている。
このガイドチューブには、挿入部が挿通可能なチャンネルが形成されていて、チャンネルに挿入部が挿通された状態で、ガイドチューブの基端側に設けられた凸部が内視鏡の挿入部の基端側に形成された係合溝に係合することで、ガイドチューブが内視鏡に取付けられる。
特許文献１のガイドチューブでは、ガイドチューブを内視鏡に取付けたときに、マイクロホンおよび温度センサは、挿入部に設けられた湾曲部の基端側に位置するように設定されている。
挿入部から離間した場所には、スピーカおよびＴＶモニタが配置されていて、マイクロホンはスピーカに、温度センサはＴＶモニタにそれぞれ接続されている。

そして、ガイドチューブが取付けられた挿入部を、たとえば、土砂で埋まった家屋の中に導入し、湾曲部の先端側に設けられた観察ユニットで前方を観察しながら、マイクロホンで検出した音をスピーカで再生するとともに、温度センサで検出した温度をＴＶモニタに表示する。このように家屋の中を観察することで、家屋内に閉じ込められた被災者の生存と、被災者が閉じ込められている状況とを確認することができるという。

しかし、特許文献１のガイドチューブでは、ガイドチューブに挿入される挿入部の湾曲部を湾曲させると、挿入部の先端前方に設定される視野方向とマイクロホンおよび温度センサが測定する方向との関係が変化してしまう問題がある。そこで、内視鏡の挿入部にガイドチューブを取付けたときに、マイクロホンおよび温度センサが内視鏡の湾曲部より先端側に配置されるように構成されたガイドチューブが検討されている。

また、特許文献２には、断面が略円形のライトガイド用光ファイバの中心に観察用光ファイバが、ライトガイド用光ファイバ内の観察用光ファイバから離間した位置に実写用ガラス筒が、それぞれ埋め込まれた光ファイバが開示されている。ライトガイド用光ファイバによって誘導された照明用の光は、ライトガイド用光ファイバの先端部から放射されて患部の照射面で反射され、反射された光は観察用光ファイバで集光されて基端部に案内され観察される。
一方で、実写用ガラス筒によってレーザー光が先端部に誘導され、先端部から照射されたレーザー光は照射面に光スポットを形成する。実写用ガラス筒は観察用光ファイバから所定の距離だけ離間して配置されているので、光ファイバの先端部と照射面との距離の大小によって、観察視野内における光スポットの観測位置が変化する。

このように構成された光ファイバが内蔵され、光をライトガイド用光ファイバに導くハロゲン光源と、レーザー光を実写用ガラス筒に導くレーザー光源と、観察用光ファイバによって得られた画像を撮像する撮像装置と、撮像された画像を表示するモニタとを備えた内視鏡は、以下のように機能する。すなわち、モニタによる観察視野内の中心から光スポットまでの距離と、光ファイバの先端から照射面までの距離との関係に基づいて、光ファイバの先端部から照射面における光スポットが形成された部分までの距離を検出することができる。
このとき、観察視野内で距離が測定された位置（光スポットが形成された部分）を認識しながら、内視鏡による観察を行うことができる。

このように、上記のガイドチューブに特許文献２で説明した内視鏡を取付けることで、挿入部の湾曲部を湾曲させた後であっても、観察視野に対する一定の方向に配置された測定対象物までの距離を、距離を検出した位置を内視鏡により目視で確認しながら測定することができる。

特開平１−１５２４１３号公報 特開平８−２８５５４１号公報

しかし、上記のようにガイドチューブに内視鏡を取付けても、たとえば、内視鏡により観察しているときに、観察視野を固定した状態で、観察視野内の測定対象物の他の所望の部分までの距離を測定することができなかった。
挿入部およびガイドチューブを一体に移動させれば、距離を測定する位置を変えることができる。しかし、その場合には、観察視野が移動してしまい、測定対象物を観察しにくくなるという問題がある。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、内視鏡の湾曲部が湾曲するのに対応して測定する向きを変化させるとともに、内視鏡による観察視野を固定した状態で観察視野内で測定位置を確認しながら測定対象物上の測定位置を移動させることができるガイドチューブ装置、およびこのガイドチューブ装置を備える内視鏡システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明のガイドチューブ装置は、可撓性を有する材料で形成されるとともに可視光線を観察可能な内視鏡の挿入部を挿通するためのチャンネルが設けられ、基端側を前記挿入部に取付けたときに、前記挿入部に設けられた湾曲部より先端側に位置するチューブ先端部を有するチューブ本体と、測定対象物の被照射領域に可視光線を照射し前記測定対象物において前記被照射領域に隣接する部分に対して前記被照射領域が反射する可視光線の明るさおよび色彩の少なくとも一つを前記内視鏡により視認可能に異ならせる発光部、および、所定の受信方向からの可視光線を検出する受信部を有し、前記被照射領域における前記発光部からの距離、温度、および振動状態の少なくとも一つを測定する測定部と、前記発光部および前記受信部の前記チューブ先端部に対する向きを調節する向き調節部と、を備え、前記発光部および前記受信部は、前記チューブ先端部に接続されていることを特徴としている。

また、本発明の他のガイドチューブ装置は、可撓性を有する材料で形成されるとともに非可視光線を観察可能な撮像素子を有する内視鏡の挿入部を挿通するためのチャンネルが設けられ、基端側を前記挿入部に取付けたときに、前記挿入部に設けられた湾曲部より先端側に位置するチューブ先端部を有するチューブ本体と、測定対象物の被照射領域に非可視光線を照射し前記測定対象物において前記被照射領域に隣接する部分に対して前記被照射領域が非可視光線の強度を前記内視鏡により視認可能に異ならせる発光部、および、所定の受信方向からの非可視光線を検出する受信部を有し、前記被照射領域における温度を測定する測定部と、前記発光部および前記受信部の前記チューブ先端部に対する向きを調節する向き調節部と、を備え、前記発光部および前記受信部は、前記チューブ先端部に接続されていることを特徴としている。

また、上記のガイドチューブ装置において、前記発光部が照射する照射方向は前方に設定され、前記受信方向は前方から前記受信部に向かう方向に設定され、前記向き調節部は、前記チャンネルの軸線に交差する方向に延びる板状に形成され、板厚方向に貫通する貫通孔が形成されるとともに、先端側の面に前記発光部および前記受信部が配置された接続部材と、前記チューブ先端部に接続された本体部、および前記本体部から前方に突出し先端が前記接続部材の基端側の面に接続され前記本体部から突出する長さを調節可能な突出部を有する一対の長さ調節機構と、前記突出部が前記本体部から突出する長さを制御する突出長さ制御部と、を有し、前記接続部材の基端側の面における一対の前記長さ調節機構の前記突出部の先端が接続される位置は互いに異なることがより好ましい。

また、上記のガイドチューブ装置において、前記チューブ先端部に設けられ、内部に空間が形成されるとともに、前記空間に前記発光部、前記受信部、前記接続部材、および一対の前記長さ調節機構を収容する保護部材を備えることがより好ましい。

また、上記のガイドチューブ装置において、前記発光部が照射する照射方向は前方に設定され、前記受信方向は前方から前記受信部に向かう方向に設定され、前記向き調節部は、先端側から基端側に延びて形成され前記チャンネルに連通する貫通孔が設けられ、先端面に前記発光部および前記受信部が配置されるとともに、前記基端側が前記チューブ先端部に揺動可能に接続された接続部材と、前記接続部材の前記先端側において前記貫通孔の内面に配置された本体部、および前記チャンネルの先端から突出した前記挿入部に対し前記チャンネルの軸線に交差する方向に前記本体部から突出して当接し、前記本体部から突出する長さを調節可能な突出部を有する一対の長さ調節機構と、一対の前記長さ調節機構において、前記突出部が前記本体部から突出する長さを制御する突出長さ制御部と、を有し、一対の前記長さ調節機構は前記貫通孔の内面における対向する位置に配置されていることがより好ましい。

また、上記のガイドチューブ装置において、前記チューブ先端部に設けられ、前記発光部、前記受信部、前記接続部材および前記長さ調節機構を覆うとともに、前記発光部および前記受信部の前方に開口が形成されたカバー部材を備えることがより好ましい。

また、上記のガイドチューブ装置において、前記発光部および前記受信部は、前記接続部材の先端面に前記貫通孔を挟むように配置されていることがより好ましい。

また、本発明の内視鏡システムは、上記のいずれか一項に記載のガイドチューブ装置と、前記内視鏡と、を備えることを特徴としている。

本発明のガイドチューブ装置および内視鏡システムによれば、内視鏡の湾曲部が湾曲するのに対応して測定する向きを変化させるとともに、内視鏡による観察視野を固定した状態で観察視野内で測定位置を確認しながら測定対象物上の測定位置を移動させることができる。

本発明の第１実施形態の内視鏡システムの全体図である。 同内視鏡システムの内視鏡の全体図である。 同内視鏡システムのブロック図である。 同内視鏡システムのガイドチューブ装置の全体図である。 同内視鏡システムの先端部の側面断面図である。 図５におけるＡ１方向矢視図である。 同内視鏡システムのＬＣＤに表示された内容を説明する図である。 同内視鏡システムで接続部材を揺動させたときの先端部の側面断面図である。 図８におけるＡ２方向矢視図である。 本発明の第２実施形態の内視鏡システムの先端部の側面断面図である。 図１０におけるＡ３方向矢視図である。 同内視鏡システムで接続部材を移動させたときの先端部の側面断面図である。

（第１実施形態）
以下、本発明に係る内視鏡システムの第１実施形態を、図１から図９を参照しながら説明する。内視鏡システムは、管路内などに挿入されて、管路内を観察するとともに測定対象物までの距離を測定する装置である。
図１に示すように、本内視鏡システム１は、前方を観察可能な長尺の挿入部２が設けられた内視鏡３と、挿入部２が挿通可能なチャンネル４が設けられたガイドチューブ装置５と、を備えている。

図２に示すように、内視鏡３の基本構成は、挿入部２の先端の前方を観察する、いわゆる直視用の内視鏡装置と同様である。内視鏡３は、前述の挿入部２と、挿入部２の基端部に取付けられ挿入部２を操作する内視鏡操作部８と、内視鏡操作部８に接続された内視鏡本体９と、挿入部２で観察することにより取得された映像を表示する表示部１０とを有している。
図３に示すように、挿入部２は、白色の可視光線を前方に照射する発光ダイオードを有する照明ユニット１１、および可視光線を検出するＣＣＤ１２ａを有する観察ユニット１２が先端部に設けられ挿入部２の先端に配置された先端硬質部１３と、先端硬質部１３の基端側に接続され湾曲可能な内視鏡湾曲部（湾曲部）１４と、内視鏡湾曲部１４の基端側に接続された可撓性を有する可撓管部１５（図２参照）と、を有している。観察ユニット１２は挿入部２の先端面にレンズ１２ｂを有していて、レンズ１２ｂは、挿入部２の前方の所定の視野角θ１内の測定対象物Ｗから反射された可視光線による像をＣＣＤ１２ａの受光面上に結像させる。このとき、視野角θ１に対応して撮像される測定対象物Ｗ上の範囲が、表示部１０で表示される観察視野となる。

図２に示すように、内視鏡操作部８には、内視鏡湾曲部１４を湾曲操作するための湾曲操作ボタン１８と、内視鏡本体９、表示部１０、およびガイドチューブ装置５などを操作するための主操作ボタン１９とが設けられている。
図２および図３に示すように、内視鏡本体９は、ケーシング２３と、ケーシング２３に内蔵され照明ユニット１１を制御する照明制御部２４、ＣＣＤ１２ａが取得した映像などを処理する映像処理部２５、内視鏡本体９全体としての制御処理を行う処理部２６、および挿入部２や表示部１０などに電力を供給する電源部２７とを有している。処理部２６は、照明制御部２４および映像処理部２５と電気的に接続されている。一方で、照明制御部２４、映像処理部２５は、接続ケーブル３１および内視鏡操作部８を介して、照明ユニット１１、観察ユニット１２にそれぞれ接続されている。
ケーシング２３の外面には、処理部２６および電源部２７に電気的に接続されたコネクタ３２と、ガイドチューブ装置５の先端側を所定の位置に係止する係止部３３とが取付けられている。

表示部１０は、ケーシング２３に着脱自在に配設されている。表示部１０は、映像などを表示するＬＣＤ３６と、コネクタ３２に着脱可能な配線３７とを有している。
配線３７をコネクタ３２に接続することで、表示部１０は電源部２７から所定の電力を供給されるとともに、映像処理部２５から送信された映像などをＬＣＤ３６に表示することができる。

図４に示すように、ガイドチューブ装置５は、可撓性を有する材料で形成されたチューブ本体４０と、チューブ本体４０の基端側に接続され内視鏡操作部８に着脱可能なチューブ接続部４１とを有している。チューブ本体４０は、たとえばウレタンなどの樹脂で形成されている。
チューブ本体４０には、チューブ本体４０の長手方向に沿って前述のチャンネル４が形成されている。チューブ本体４０は、チャンネル４の軸線Ｃ回りに変形しにくい材料で形成されている。チューブ接続部４１は、チャンネル４の軸線Ｃ回りの所定の向きで内視鏡操作部８に取付けられるように構成されている。すなわち、ガイドチューブ装置５のチャンネル４に内視鏡３の挿入部２を挿通させて、内視鏡操作部８にチューブ接続部４１を取付けたときに、挿入部２とチューブ本体４０との周方向の位置関係は一定になるように構成されている。

図３および図５に示すように、チューブ本体４０は、先端部に設けられたるチューブ先端部４２と、チューブ先端部４２の基端に接続された支持体４３とを有している。
チューブ本体４０のチャンネル４に内視鏡３の挿入部２を挿通した状態でチューブ接続部４１を内視鏡操作部８に取付けたときに、チューブ先端部４２は、挿入部２に設けられた内視鏡湾曲部１４より先端側に位置するように設定されている。

ガイドチューブ装置５は、チューブ接続部４１の後述する通信制御部７１との間で信号の送受信を行う通信制御部４６と、測定対象物Ｗまでの距離を測定する距離測定部（測定部）４７と、距離測定部４７の後述する発光部５１および受光部５３のチューブ先端部４２に対する向きを調節する向き調節部４８と、を備えている。

本実施形態では、距離測定部４７として、レーザー光が照射されてから測定対象物で反射されて検出されるまでの時間に基づいて測定対象物までの距離を測定するＴＯＦ（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）型の距離センサが用いられている。
距離測定部４７は、赤色のレーザー光Ｌ１を前方に照射する発光部５１と、通信制御部４６からの信号に基づいて発光部５１を制御する光制御部５２と、赤色の可視光線を検出する受光部（受信部）５３と、受光部５３で検出したレーザー光Ｌ１の信号を増幅する戻光検出部５４と、発光部５１から測定対象物Ｗまでの距離を算出する距離算出部５５とを有している。
通信制御部４６、光制御部５２、戻光検出部５４および距離算出部５５は、チューブ先端部４２に配置されていて、発光部５１および受光部５３は後述する接続部材４４に配置されている。

通信制御部４６は、通信制御部４６に先端が接続されチューブ本体４０内を通る電線５８の本数を、たとえば３本にするために、複数の信号を１つの信号に重畳したり分離したりする処理を行う。光制御部５２は、通信制御部４６と電気的に接続されていて、通信制御部４６から受信された信号に基づいて、発光部５１への電力の供給状態を切替える。
発光部５１が測定対象物Ｗにレーザー光Ｌ１を照射する、測定対象物Ｗの表面の一部である被照射領域Ｗ１は、観察ユニット１２の視野角θ１内に位置するように調節される。
測定対象物Ｗの表面において、被照射領域Ｗ１、および被照射領域Ｗ１に隣接する隣接領域Ｗ２は、照明ユニット１１により白色の可視光線で照明される。発光部５１は、赤色のレーザー光Ｌ１を被照射領域Ｗ１に照射することで、隣接領域Ｗ２に対して被照射領域Ｗ１が反射する可視光線の色彩を使用者が内視鏡３のＬＣＤ３６に表示された映像などにより視認可能となるように異ならせることができる。

被照射領域Ｗ１と隣接領域Ｗ２とが内視鏡３により視認可能となるように色彩を異ならせるために、レーザー光Ｌ１の色彩は測定対象物Ｗの表面の色彩と異なるものを用いることが好ましい。また、たとえば、外界の光を遮断して被照射領域Ｗ１および隣接領域Ｗ２を白色光で１００ｌｘ（ルクス）の照度で照明したときに、被照射領域Ｗ１を照射する赤色のレーザー光Ｌ１の単独の照度を１５０ｌｘ以上とすることが好ましい。

受光部５３には、ＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）やＣＣＤなどの、指向性が高く、前方から受信部に向かう所定の受信方向Ｄからの赤色の可視光線を検出する素子を適宜選択して用いることができる。
距離算出部５５は、発光部５１でレーザー光Ｌ１が照射された時から、被照射領域Ｗ１で反射されたレーザー光Ｌ１が受光部５３で受光される時までの時間差に基づいて、発光部５１から測定対象物Ｗの被照射領域Ｗ１までの距離を算出し、その結果を信号として通信制御部４６に送信する。

向き調節部４８は、図３、図５および図６に示すように、先端面に前述の発光部５１および受光部５３が配置された接続部材４４と、接続部材４４の先端側に配置された二対の長さ調節機構６１〜６４と、長さ調節機構６１〜６４を制御する突出長さ制御部６５（図３参照）とを有している。
接続部材４４は、ゴムなどの弾性を有する材料で形成されている。接続部材４４の基端はチューブ先端部４２の先端に接続されていて、接続部材４４はチューブ先端部４２に揺動可能に接続されている。接続部材４４には、先端側から基端側に延びる、言い換えればチャンネル４の軸線Ｃに平行に延びる貫通孔４４ａが形成されている。貫通孔４４ａは、チューブ本体４０のチャンネル４に連通している。貫通孔４４ａの内径は、チャンネル４の内径に等しいかチャンネル４の内径より大きくなるように設定されている。
接続部材４４の先端面には、前述の発光部５１および受光部５３が貫通孔４４ａを間に挟むように配置されている。

一般的に、発光部５１から測定対象物Ｗまでの距離は、発光部５１と受光部５３との間の距離に比べて十分大きくなっている。さらに本実施形態では、発光部５１と受光部５３との相対位置が変わらないように構成されているので、接続部材４４の基端側を中心に接続部材４４の先端側が揺動したときに、発光部５１がレーザー光Ｌ１を照射する被照射領域Ｗ１から受光部５３に向かう方向が受信方向Ｄとなる。

図６に示すように、本実施形態では、長さ調節機構６１〜６４は、貫通孔４４ａの内面に貫通孔４４ａの軸線回りに等角度ごとに配置されている。すなわち、長さ調節機構６１および長さ調節機構６３、長さ調節機構６２および長さ調節機構６４は、互いに対向する位置に配置されている。
長さ調節機構６１〜６４の構成は同一であるので、ここでは、長さ調節機構６１についてのみ説明する。

図５に示すように、長さ調節機構６１は、不図示のソレノイドを有する本体部６１ａと、本体部６１ａから貫通孔４４ａの中心部側に突没可能に移動する鉄芯（突出部）６１ｂとを有している。ソレノイドに流す電流値を変化させることで、鉄芯６１ｂが本体部６１ａから突出する長さを調節可能であるとともに、チャンネル４の先端から突出した挿入部２に対し鉄芯６１ｂをチャンネル４の軸線Ｃに直交する方向に突出させて挿入部２の外周面に当接することができる。本実施形態では、内視鏡操作部８による操作を行っていない初期状態においては、接続部材４４の先端面の法線はチャンネル４の軸線Ｃに平行になっている。
なお、後述するように、挿入部２の外周面と鉄芯６１ｂの先端との挿入部２の長手方向の摩擦を低減させるために、鉄芯６１ｂの先端部を半球状に形成したり、鉄芯６１ｂの先端面に樹脂などをコーティングしたりすることが好ましい。

長さ調節機構６２、６３、６４は、本体部６１ａおよび鉄芯６１ｂと同じ構成の本体部６２ａおよび鉄芯６２ｂ、本体部６３ａおよび鉄芯６３ｂ、本体部６４ａおよび鉄芯６４ｂをそれぞれ有している（本体部６２ａ、鉄芯６２ｂ、本体部６４ａおよび鉄芯６４ｂは、不図示。）。
また、本実施形態では、長さ調節機構６１の鉄芯６１ｂおよび長さ調節機構６３の鉄芯６３ｂの突出量を調節することで、図７に示すＬＣＤ３０に表示される被照射領域Ｗ１が方向Ｅに移動するように構成されている。

これら長さ調節機構６１〜６４は、それぞれが突出長さ制御部６５に電気的に接続されている。
突出長さ制御部６５は、対向する位置に配置された長さ調節機構６１および長さ調節機構６３、長さ調節機構６２および長さ調節機構６４をそれぞれ組みにして、各本体部のソレノイドに所定の電流を流し、それぞれの鉄芯が本体部から突出する長さを調節する。
突出長さ制御部６５は、不図示のメモリを有している。このメモリには、組となる長さ調節機構のそれぞれに流す電流値と、その電流値に対応して鉄芯の突出量が変化し、接続部材４４の先端面の法線がチャンネル４の軸線Ｃに対して傾く角度の関係を表すテーブルなどが記憶されている。

チューブ先端部４２には、内部に所定の大きさの空間が形成され、前方に開口６６ａが形成されたカバー部材６６が取付けられている。
カバー部材６６に形成される空間の大きさは、カバー部材６６が発光部５１、受光部５３、接続部材４４および長さ調節機構６１〜６４を覆うとともに、後述するようにカバー部材６６内で接続部材４４が揺動したときに、接続部材４４がカバー部材６６の内面に接触しない大きさに設定されている。

図３および図４に示すように、チューブ接続部４１は、接続ケーシング７０と、接続ケーシング７０内に収容された通信制御部７１および電力供給部７２と、接続ケーシング７０の表面に取付けられ内視鏡操作部８に着脱可能に構成された固定治具７３と、通信制御部７１および電力供給部７２と電気的に接続された配線７４とを備えている。
図３に示す電線５８は、図４に示す保護部材７５内を通して、基端が通信制御部７１および電力供給部７２に接続されている。
通信制御部７１は、通信制御部４６と同様に信号の重畳、分離処理を行う。
コネクタ３２に配線７４を接続することで、内視鏡３にガイドチューブ装置５が接続される。これにより、内視鏡３の内視鏡操作部８を操作することで、ガイドチューブ装置５を操作できるようになる。

次に、以上のように構成された内視鏡システム１を管路内に挿入して測定対象物Ｗを観察するときの動作について説明する。
まず、使用者は、ガイドチューブ装置５のチャンネル４に内視鏡３の挿入部２を挿通させるとともに、固定治具７３を内視鏡操作部８に装着することによりチューブ接続部４１を挿入部２に取付ける。そして、コネクタ３２に配線７４を接続する。
この操作により、内視鏡本体９の電源部２７はガイドチューブ装置５の電力供給部７２に所定の電力を供給するとともに、ガイドチューブ装置５の通信制御部７１と内視鏡３の処理部２６との間で信号を送受信することができるようになる。

続いて、使用者は、内視鏡操作部８を操作して、照明ユニット１１から白色の照明光を照射して挿入部２の前方を照明するとともに、発光部５１から赤色のレーザー光Ｌ１をガイド光として照射して距離測定部４７で受信方向Ｄからの赤色の可視光線を検出し距離を測定しながら、不図示の管路内に、ガイドチューブ装置５を装着した挿入部２を挿入していく。
このとき、表示部１０のＬＣＤ３６には、観察ユニット１２で検出された反射された赤色のレーザー光Ｌ１も含む可視光線による映像、および、発光部５１からレーザー光Ｌ１が反射された位置までの距離が表示される。前述の距離は、所定の時間間隔ごとに測定値が更新される。

必要に応じて、内視鏡操作部８の湾曲操作ボタン１８を操作して内視鏡湾曲部１４を湾曲させると、チューブ本体４０は可撓性を有する材料で形成されているので、チューブ本体４０のうち内視鏡湾曲部１４の径方向外側に位置する部分も内視鏡湾曲部１４に対応して湾曲し、内視鏡３の観察ユニット１２の視野角θ１に対する発光部５１および受光部５３の向きが一定に保たれる。
使用者は、ＬＣＤ３０に表示される映像および距離を見て挿入部２の前方の状況を確認しながら、挿入部２およびガイドチューブ装置５を管路内に挿入していく。

挿入部２の先端が測定対象物Ｗの近傍に達すると、図７に示すように、ＬＣＤ３０に測定対象物Ｗ、およびガイド光であるレーザー光Ｌ１が照射された被照射領域Ｗ１の映像、および発光部５１から被照射領域Ｗ１までの距離Ｖが表示される。

ここで、たとえば、測定対象物Ｗに対して挿入部２の先端面の相対位置を固定して観察視野を固定した状態で、距離を測定する位置を観察視野内の中央部の位置Ｐまで移動させる場合について説明する。
内視鏡操作部８を操作して、図７における被照射領域Ｗ１を移動させたい方向Ｅと、被照射領域Ｗ１を位置Ｐまで移動させるのに必要な接続部材４４の先端面の傾き角度を入力すると、入力した情報は内視鏡操作部８で信号に変換されて通信制御部７１、４６を介して突出長さ制御部６５に送られる。突出長さ制御部６５は、受信した信号から傾き角度を認識し、メモリに記憶されたテーブルから傾き角度に対応する電流値を求め、長さ調節機構６１、６３のそれぞれに所定の値の電流を流す。

これにより、図８および図９に示すように、長さ調節機構６１の鉄芯６１ｂの突出量が減少するとともに、長さ調節機構６３の鉄芯６３ｂの突出量が増加する。鉄芯６１ｂ、６３ｂの先端は、挿入部２の外周面に当接しながらチャンネル４の軸線Ｃに平行に移動し、チャンネル４の軸線Ｃに対して接続部材４４の先端面の法線Ｍ１は角度θ２傾き、被照射領域Ｗ１が位置Ｐに移動する。このように、内視鏡３の挿入部２による観察視野は固定した状態で、発光部５１から観察視野の位置Ｐまでの距離が測定される。

なお、図７において被照射領域Ｗ１を方向Ｅに直交する方向Ｆに移動させるときには、突出長さ制御部６５は、組となる長さ調節機構６２および長さ調節機構６４の鉄芯６２ｂ、６４ｂの突出量を調節する。
内視鏡３のレンズ１２ｂに歪曲収差がある場合には、観察視野における中央部の距離を測定することで、ＬＣＤ３６により歪曲収差の少ない中央部の距離を確認しながらその近傍の映像を確認することができる。

以上説明したように、本実施形態の内視鏡システム１によれば、ガイドチューブ装置５のチャンネル４に内視鏡３の挿入部２を挿通させた状態で挿入部２にチューブ本体４０を取付けたときに、チューブ本体４０のチューブ先端部４２は内視鏡湾曲部１４より先端側に位置し、発光部５１および受光部５３はチューブ先端部４２に接続されている。このため、内視鏡湾曲部１４が湾曲するのに対応して、発光部５１でレーザー光Ｌ１を照射する向きおよび受光部５３で検出する向きを変化させることができる。
また、測定対象物Ｗに対する挿入部２の位置は固定したままで、向き調節部４８により被照射領域Ｗ１から受光部５３に向かう方向が受信方向Ｄとなるように、発光部５１および受光部５３のチューブ先端部４２に対する向きを調節することで、距離を測定している被照射領域Ｗ１を内視鏡３の観察視野内で確認しながら、被照射領域Ｗ１を移動することができる。
したがって、観察視野を固定して観察を容易に行いながら、観察視野内の様々な位置での距離を測定することができる。

向き調節部４８は、接続部材４４と、長さ調節機構６１、６３と、突出長さ制御部６５とを有している。このため、突出長さ制御部６５により対向する位置に配置された長さ調節機構６１、６３の一方の鉄芯の突出量を減少させるとともに他方の鉄芯の突出量を減少させることで、向き調節部４８の先端面に配置された発光部５１および受光部５３をチューブ先端部４２に対して傾けることができる。そして、被照射領域Ｗ１から受光部５３に向かう方向が受信方向Ｄとなるように、発光部５１および受光部５３のチューブ先端部４２に対する向きを調節することができる。

ガイドチューブ装置５はカバー部材６６を備えるので、発光部５１または受光部５３が管路の内面に接触するなどして、発光部５１または受光部５３の向きが意図することなく変化してしまうのを防止することができる。
また、発光部５１および受光部５３は、接続部材４４の先端面に貫通孔４４ａを挟むように配置されている。このため、チャンネル４の軸線Ｃに平行に見たときに、接続部材４４の中央部に貫通孔４４ａが形成されることになる。管路内において径方向のほぼ中央から挿入部２で観察することで、管路の全周にわたり観察しやすくすることができる。

なお、本実施形態では、組となる一対の長さ調節機構の一方に代えて、接続部材４４の貫通孔４４ａの内面に配置され、内視鏡３の挿入部２を径方向に付勢する弾性部材を備えるように構成してもよい。
このように構成しても、接続部材４４の貫通孔４４ａの内面に互いに対向するように配置された長さ調節機構および弾性部材により、本実施形態と同様の効果を奏することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図１０から図１２を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図１０および図１１に示すように、本実施形態の内視鏡システム８０は、前記第１実施形態の内視鏡システム１のガイドチューブ装置５に代えてガイドチューブ装置８１を備えている。ガイドチューブ装置８１は、ガイドチューブ装置５の向き調節部４８に代えて向き調節部８２を有している。

向き調節部８２は、チャンネル４の軸線Ｃに直交する方向に延びる板状に形成された接続部材８５と、チューブ先端部４２および接続部材８５にそれぞれ接続された二対の長さ調節機構９１〜９４と（長さ調節機構９２、９４は図示しない。）、長さ調節機構９１〜９４を制御する前述の突出長さ制御部６５（図３参照）と、を有している。
また、チューブ先端部４２には、内部に所定の大きさの空間が形成された保護部材８６が取付けられている。

接続部材８５、長さ調節機構９１〜９４、および前述の発光部５１、受光部５３は、保護部材８６に形成された空間に収容されている。
接続部材８５には、板厚方向に貫通する貫通孔８５ａが形成されている。接続部材８５は、貫通孔８５ａがチャンネル４の前方に位置するように配置され、貫通孔８５ａの内径はチャンネル４の内径より大きく設定されている。チャンネル４の先端から突出した挿入部２は、接続部材８５の貫通孔８５ａに挿通されている。
接続部材８５の先端側の面には、発光部５１および受光部５３が貫通孔８５ａを挟むように配置されている。
長さ調節機構９１〜９４は、接続部材８５の基端側に、チャンネル４の軸線Ｃ周りに等角度ごとに配置されている。
長さ調節機構９１〜９４の構成は同一であるので、ここでは、長さ調節機構９１についてのみ説明する。

長さ調節機構９１は、長さ調節機構６１と同様に、不図示のソレノイドを有する本体部９１ａと、本体部９１ａから接続部材８５側に突没可能に移動し先端が接続部材８５の基端面に接続された鉄芯（突出部）９１ｂとを有している。
本体部９１ａは、保護部材８６を挟んでチューブ先端部４２に接続されている。
ソレノイドに流す電流値を変化させることで、鉄芯９１ｂが本体部９１ａから突出する長さを調節することができる。本実施形態では、内視鏡操作部８による操作を行っていない初期状態においては、接続部材８５の先端面の法線はチャンネル４の軸線Ｃに平行になっている。
長さ調節機構９２、９３、９４は、本体部９１ａおよび鉄芯９１ｂと同じ構成の本体部９２ａおよび鉄芯９２ｂ、本体部９３ａおよび鉄芯９３ｂ、本体部９４ａおよび鉄芯９４ｂをそれぞれ有している（本体部９２ａ、鉄芯６２ｂ、本体部９４ａおよび鉄芯９４ｂは、不図示。）。
接続部材８５の基端側の面において、長さ調節機構９１〜９４の鉄芯９１ｂ〜９４ｂの先端が接続される位置は互いに異なっていて、鉄芯９１ｂ〜９４ｂの先端は、チャンネル４の軸線Ｃ周りに等角度ごとにずれた位置に接続されている。

突出長さ制御部６５が有する不図示のメモリには、組となる長さ調節機構のそれぞれに流す電流値と、その電流値に対応して鉄芯の突出量が変化し、接続部材８５の先端側の面の法線がチャンネル４の軸線Ｃに対して傾く角度の関係を表すテーブルなどが記憶されている。
保護部材８６における発光部５１および受光部５３の前方にあたる部分には、開口８６ａ、８６ｂが形成されている。開口８６ａ、８６ｂには、レーザー光Ｌ１および反射光が透過可能な透明部材８７、８８が取付けられている。

以上のように構成された内視鏡システム８０において、測定対象物Ｗに対して挿入部２の先端面の相対位置を固定して観察視野を固定した状態で、距離を測定する位置を移動させる手順について説明する。
内視鏡操作部８を操作して、図１２に示すように、突出長さ制御部６５により長さ調節機構９１の鉄芯９１ｂの突出量を増加させるとともに長さ調節機構９３の鉄芯９３ｂの突出量を減少させることで、接続部材８５が移動してチャンネル４の軸線Ｃに対して接続部材８５の先端面の法線Ｍ２が傾き、移動した後の被照射領域Ｗ１に対する距離が測定される。

以上説明したように、本実施形態の内視鏡システム８０によれば、内視鏡３の内視鏡湾曲部１４が湾曲するのに対応して距離を測定する向きを変化させるとともに、内視鏡３による観察視野を固定した状態で観察視野内で測定位置である被照射領域Ｗ１を確認しながら測定対象物上の被照射領域Ｗ１を移動させることができる。
接続部材８５の基端側の面において、長さ調節機構９１〜９４の鉄芯９１ｂ〜９４ｂの先端が接続される位置は互いに異なっているので、鉄芯９１ｂ〜９４ｂの突出量を相対的に変化させることで、チャンネル４の軸線Ｃに対して接続部材８５の先端面の法線Ｍ２を傾けることができる。
さらに、長さ調節機構９１〜９４はチューブ先端部４２および接続部材８５にそれぞれ接続され、挿入部２は接続部材８５の貫通孔８５ａに挿通されているので、前記第１実施形態の内視鏡システム１に比べて、内視鏡３の挿入部２に外力を与えることを抑えて長さ調節機構９１〜９４の鉄芯９１ｂ〜９４ｂの突出量を変化させることができる。

ガイドチューブ装置５は保護部材８６を備えるので、発光部５１または受光部５３が管路の内面に接触するなどして、発光部５１または受光部５３の向きが意図することなく変化してしまうのを防止することができる。

本実施形態では、長さ調節機構の本体部は、保護部材８６を挟んでチューブ先端部４２に接続されるように構成したが、本体部がチューブ先端部４２に直接接続されるように構成してもよい。

以上、本発明の第１実施形態および第２実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更なども含まれる。さらに、各実施形態で示した構成のそれぞれを適宜組み合わせて利用できることは、言うまでもない。
たとえば、前記第１実施形態および第２実施形態では、発光部５１が赤色のレーザー光Ｌ１を照射し、被照射領域Ｗ１と隣接領域Ｗ２との色彩を異ならせることで、使用者が被照射領域Ｗ１と隣接領域Ｗ２とを視認可能となるように構成した。しかし、発光部が所定の照度以上の白色の可視光線を照射して隣接領域Ｗ２より被照射領域Ｗ１の明るさを異ならせることで、使用者が被照射領域Ｗ１と隣接領域Ｗ２とを視認可能となるように構成してもよい。
このとき、たとえば、被照射領域Ｗ１および隣接領域Ｗ２を白色光で１００ｌｘの照度で照明したときに、被照射領域Ｗ１を照射する白色の可視光線の単独の照度を１５０ｌｘ以上とすることが好ましい。

また、前記第１実施形態および第２実施形態では、受信部である受光部５３が検出した被照射領域Ｗ１で反射された赤色の可視光線の検出結果に基づいて、測定部である距離測定部４７が発光部５１から被照射領域Ｗ１までの距離を測定するとした。しかし、たとえば、受信部が被照射領域Ｗ１からの赤外線（非可視光線）を検出し、その検出結果に基づいて測定部が被照射領域Ｗ１における温度を測定するように構成してもよいし、受信部が被照射領域Ｗ１からの音波を検出し、その検出結果に基づいて測定部が被照射領域Ｗ１における振動状態を測定するように構成してもよい。
なお、非可視光線は赤外線に限ることなく、紫外線でもよい。
また、たとえば特許第３９２０９０７号公報に記載されているように、測定部が、測定対象物の被照射領域に可視光線などのレーザー光を照射し、被照射領域で反射される音波を測定することで被照射領域に生じている傷を検出するように構成してもよい。

また、前記第１実施形態および第２実施形態では、長さ調節機構がソレノイドおよび鉄芯を有するとした。しかし、長さ調節機構としては、突出部の突出量を調節できる機構であればこれに限定されず用いることができる。長さ調節機構の他の例としては、ボイスコイルモータと永久磁石を組み合わせたもの、圧電素子、静電力を利用したアクチュエータなどを挙げることができる。

また、前記第１実施形態および第２実施形態では、発光部５１が赤色のレーザー光Ｌ１を照射し、観察ユニット１２が有するＣＣＤ１２ａが可視光線を検出するものとし、発光部５１は、照射するレーザー光Ｌ１により被照射領域Ｗ１と隣接領域Ｗ２とが内視鏡３により視認可能となるように色彩を異ならせるとした。
しかし、発光部が赤外線を照射し、内視鏡３のＣＣＤが赤外線を検出可能なものであり、発光部は、自身が照射する赤外線により被照射領域と隣接領域とが内視鏡により視認可能となるように赤外線の強度を異ならせるように構成してもよい。同様に、発光部が紫外線を照射し、ＣＣＤが紫外線を検出可能なものであり、発光部は、自身が照射する紫外線により被照射領域と隣接領域とが内視鏡により視認可能となるように紫外線の強度を異ならせるように構成してもよい。
前記第１実施形態および第２実施形態では、対向する位置に配置された二対の長さ調節機構６１〜６４を備えたが、長さ調節機構は少なくとも一対備えられていればよい。

また、前記第１実施形態および第２実施形態では、管路の内径がガイドチューブ装置の外径に対して一定以上大きいときには、カバー部材６６および保護部材８６は備えられなくてもよい。
前記第１実施形態および第２実施形態では、距離測定部４７としてＴＯＦ型の距離センサを用いた。しかし、これに限ることなく、三角測量方式や位相差検出方式などの距離センサを用いてもよい。

１ 内視鏡システム
２ 挿入部
３ 内視鏡
４ チャンネル
５ ガイドチューブ装置
１４ 内視鏡湾曲部（湾曲部）
４０ チューブ本体
４２ チューブ先端部
４４、８５ 接続部材
４４ａ、８５ａ 貫通孔
４７ 距離測定部（測定部）
４８、８２ 向き調節部
５１ 発光部
５３ 受光部（受信部）
６１〜６４、９１〜９４ 長さ調節機構
６１ａ〜６４ａ、９１ａ〜９４ａ 本体部
６１ｂ〜６４ｂ、９１ｂ〜９４ｂ 鉄芯（突出部）
６５ 突出長さ制御部
７５ 保護部材
８５ａ 貫通孔
Ｄ 受信方向
Ｗ 測定対象物
Ｗ１ 被照射領域

Claims (8)

1. 可撓性を有する材料で形成されるとともに可視光線を観察可能な内視鏡の挿入部を挿通するためのチャンネルが設けられ、基端側を前記挿入部に取付けたときに、前記挿入部に設けられた湾曲部より先端側に位置するチューブ先端部を有するチューブ本体と、
   測定対象物の被照射領域に可視光線を照射し前記測定対象物において前記被照射領域に隣接する部分に対して前記被照射領域が反射する可視光線の明るさおよび色彩の少なくとも一つを前記内視鏡により視認可能に異ならせる発光部、および、所定の受信方向からの可視光線を検出する受信部を有し、前記被照射領域における前記発光部からの距離、温度、および振動状態の少なくとも一つを測定する測定部と、
   前記発光部および前記受信部の前記チューブ先端部に対する向きを調節する向き調節部と、
   を備え、
   前記発光部および前記受信部は、前記チューブ先端部に接続されていることを特徴とするガイドチューブ装置。
2. 可撓性を有する材料で形成されるとともに非可視光線を観察可能な撮像素子を有する内視鏡の挿入部を挿通するためのチャンネルが設けられ、基端側を前記挿入部に取付けたときに、前記挿入部に設けられた湾曲部より先端側に位置するチューブ先端部を有するチューブ本体と、
   測定対象物の被照射領域に非可視光線を照射し前記測定対象物において前記被照射領域に隣接する部分に対して前記被照射領域が非可視光線の強度を前記内視鏡により視認可能に異ならせる発光部、および、所定の受信方向からの非可視光線を検出する受信部を有し、前記被照射領域における温度を測定する測定部と、
   前記発光部および前記受信部の前記チューブ先端部に対する向きを調節する向き調節部と、
   を備え、
   前記発光部および前記受信部は、前記チューブ先端部に接続されていることを特徴とするガイドチューブ装置。
3. 前記発光部が照射する照射方向は前方に設定され、
   前記受信方向は前方から前記受信部に向かう方向に設定され、
   前記向き調節部は、
   前記チャンネルの軸線に交差する方向に延びる板状に形成され、板厚方向に貫通する貫通孔が形成されるとともに、先端側の面に前記発光部および前記受信部が配置された接続部材と、
   前記チューブ先端部に接続された本体部、および前記本体部から前方に突出し先端が前記接続部材の基端側の面に接続され前記本体部から突出する長さを調節可能な突出部を有する一対の長さ調節機構と、
   前記突出部が前記本体部から突出する長さを制御する突出長さ制御部と、
   を有し、
   前記接続部材の基端側の面における一対の前記長さ調節機構の前記突出部の先端が接続される位置は互いに異なることを特徴とする請求項１または２に記載のガイドチューブ装置。
4. 前記チューブ先端部に設けられ、内部に空間が形成されるとともに、前記空間に前記発光部、前記受信部、前記接続部材、および一対の前記長さ調節機構を収容する保護部材を備えることを特徴とする請求項３に記載のガイドチューブ装置。
5. 前記発光部が照射する照射方向は前方に設定され、
   前記受信方向は前方から前記受信部に向かう方向に設定され、
   前記向き調節部は、
   先端側から基端側に延びて形成され前記チャンネルに連通する貫通孔が設けられ、先端面に前記発光部および前記受信部が配置されるとともに、前記基端側が前記チューブ先端部に揺動可能に接続された接続部材と、
   前記接続部材の前記先端側において前記貫通孔の内面に配置された本体部、および前記チャンネルの先端から突出した前記挿入部に対し前記チャンネルの軸線に交差する方向に前記本体部から突出して当接し、前記本体部から突出する長さを調節可能な突出部を有する一対の長さ調節機構と、
   一対の前記長さ調節機構において、前記突出部が前記本体部から突出する長さを制御する突出長さ制御部と、
   を有し、
   一対の前記長さ調節機構は前記貫通孔の内面における対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のガイドチューブ装置。
6. 前記チューブ先端部に設けられ、前記発光部、前記受信部、前記接続部材および前記長さ調節機構を覆うとともに、前記発光部および前記受信部の前方に開口が形成されたカバー部材を備えることを特徴とする請求項５に記載のガイドチューブ装置。
7. 前記発光部および前記受信部は、前記接続部材の先端面に前記貫通孔を挟むように配置されていることを特徴とする請求項３または５に記載のガイドチューブ装置。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載のガイドチューブ装置と、
   前記内視鏡と、
   を備えること特徴とする内視鏡システム。

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