JP5647832B2

JP5647832B2 - 内視鏡

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Publication number: JP5647832B2
Application number: JP2010188104A
Authority: JP
Inventors: 裕太倉持
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2010-08-25
Filing date: 2010-08-25
Publication date: 2015-01-07
Anticipated expiration: 2030-08-25
Also published as: JP2012045081A

Description

本発明は、挿入部の先端部を構成する先端硬質部と、先端硬質部の直後に位置する湾曲部と、を有する内視鏡に関する。

図６は従来の内視鏡の挿入部を示している。
図示するように、内視鏡１００の操作部（図示略）から前方に延びる挿入部１０１の先端部内には、挿入部１０１の軸線に沿って延びる複数の貫通孔を有しかつ硬質樹脂材からなる略円柱形状の硬質部材１０２が設けてあり、これらの孔には対物レンズ、照明レンズ、撮像素子などが設けてある。さらに一つの孔の後端部には可撓性材料からなる処置具送通用チューブ１０３の前端部が接続しており、処置具送通用チューブ１０３の後端部は途中から枝分かれしており、一方の後端部は挿入部１０１の内部を通って操作部に突設した鉗子口に接続しており、他方の後端部は操作部から後方に延びるユニバーサルチューブと、ユニバーサルチューブの端部に設けたコネクタ部の内部を通って該コネクタ部に突設した吸引用口金に接続している。硬質部材１０２の後部には、硬質部材１０２と同軸の略円筒形状をなし、かつ硬質樹脂材からなる第１セグメント１０４が固定してある。第１セグメント１０４の内面の上下２カ所には一対の係止リング１０５が一体的に設けてある。硬質部材１０２及び第１セグメント１０４の外周面には挿入部１０１の外周面を構成する被覆チューブ１０６の先端部が被覆してある。被覆チューブ１０６は可撓性材料製であるが硬質部材１０２及び第１セグメント１０４の外周面に被せた部分は変形不能であり、挿入部１０１の中で先端面から第１セグメント１０４の後端までの範囲に位置する部分が先端硬質部１０７を構成している。

被覆チューブ１０６の内面には第１セグメント１０４の後方に位置させて、複数のセグメント１０９〜１１５が前後方向に並べて固定してある。セグメント１０９〜１１５はいずれも第１セグメント１０４と同心をなす略円筒形状であり、第３セグメント１１０の内面の左右２カ所には一対の係止リング１１６が一体的に設けてある。
図示するように、第１セグメント１０４の左右両側部の後端部は一対の係止リング１０５より後方に位置しており、第１セグメント１０４の当該後端部と第２セグメント１０９の前端部の左右２カ所同士は、左右方向に延びる２本の回転接続軸１１７によって回転可能に接続してある。同様に、第２セグメント１０９と第３セグメント１１０は左右方向に延びる２本の回転接続軸１１８によって回転可能に接続しており、第３セグメント１１０と第４セグメント１１１は上下方向に延びる２本の回転接続軸１１９によって回転可能に接続しており、第４セグメント１１１と第５セグメント１１２は左右方向に延びる２本の回転接続軸１２０によって回転可能に接続しており、第５セグメント１１２と第６セグメント１１３は左右方向に延びる２本の回転接続軸１２１によって回転可能に接続しており、第６セグメント１１３と第７セグメント１１４は上下方向に延びる２本の回転接続軸１２２によって回転可能に接続しており、第７セグメント１１４と第８セグメント１１５は左右方向に延びる２本の回転接続軸１２３によって回転可能に接続している。
挿入部１０１の中で第１セグメント１０４の後端から最後尾のセグメントの後端までの範囲に位置する部分が湾曲部１２４を構成している。

さらに第１セグメント１０４の一対の係止リング１０５の内部を一対の操作ワイヤ１２５が後方から前方に貫通しており、各操作ワイヤ１２５の前端部には操作ワイヤ１２５の内径より広幅（大径）の前端ストッパ１２６が固着してある。図示するように処置具送通用チューブ１０３はその前端部近傍を屈曲させることにより（図６の仮想線参照）、一方の（対向する）前端ストッパ１２６との干渉を回避している。また、第３セグメント１１０の一対の係止リング１１６の内部を一対の操作ワイヤ１２７が後方から前方に貫通しており、各操作ワイヤ１２７の前端部には操作ワイヤ１２７の内径より広幅（大径）の前端ストッパ１２８が固着してある。さらに操作部には上下方向湾曲操作レバーと左右方向湾曲操作レバーがそれぞれ回転可能に支持してある。上下方向湾曲操作レバーと左右方向湾曲操作レバーの内側端部は共に操作部内に位置している。そして、上下方向湾曲操作レバーの内側端部には操作ワイヤ１２５の後端が接続しており、左右方向湾曲操作レバーの内側端部には操作ワイヤ１２７の後端が接続している。

従って、上下湾曲操作レバーを回転操作すると、一方の操作ワイヤ１２５が後方に引かれ他方の操作ワイヤ１２５が前方に引かれる。すると、この一対の操作ワイヤ１２５の動きによって第１セグメント１０４と第２セグメント１０９、第２セグメント１０９と第３セグメント１１０、第４セグメント１１１と第５セグメント１１２、第７セグメント１１４と第８セグメント１１５がそれぞれ上下方向に相対回転するので湾曲部１２４が上下方向に湾曲する。一方、左右方向湾曲操作レバーを回転操作すると、一方の操作ワイヤ１２７が後方に引かれると共に他方の操作ワイヤ１２７が前方に引かれ、第３セグメント１１０と第４セグメント１１１、第６セグメント１１３と第７セグメント１１４がそれぞれ左右方向に相対回転するので湾曲部１２４が左右方向に湾曲する。

特開平５−４２０９８号公報

湾曲部１２４の小回りをよくするために、一般的に挿入部１０１の先端面から回転接続軸１１７までの前後寸法は短くしたい。しかしこの寸法を短くするために、第１セグメント１０４の後端部形状を変えずに第１セグメント１０４の全長を短くすると、一方の前端ストッパ１２６と処置具送通用チューブ１０３の前端近傍部の前後間隔が短くなるため、処置具送通用チューブ１０３の前端部近傍と前端ストッパ１２６が干渉してしまう。すると、操作ワイヤ１２５の耐久性に影響が出たり、処置具送通用チューブ１０３の前端部近傍の屈曲角度がきつくなることに起因して処置具を当該部分に挿通するのが難しくなるおそれがある。

さらに、理想としては（隣り合うセグメント同士の最大回転角度を変えずに）できる限り湾曲部１２４を大きな角度で湾曲させたい。

本発明は、第１セグメントの全長を短くしつつ挿入部の内蔵物と操作ワイヤの前端が干渉するおそれが大きくなるのを防止でき、かつ隣り合うセグメント同士の最大回転角度を変えずに湾曲部を大きな角度で湾曲させられる内視鏡を提供することを目的とする。

本発明の内視鏡は、操作部から延びる挿入部の先端部を構成する先端硬質部の内部に設けた、その後端が該先端硬質部の後端を規定する第１セグメントと、上記先端硬質部の直後に位置し上記挿入部の一部を構成する可撓性の湾曲部内に設けた、上記挿入部の径方向に延びる回転接続軸によって該第１セグメントに回転可能に接続した第２セグメントと、上記操作部及び挿入部の内部に配設した、前端を上記第１セグメントに設けた係止部に係止し、後端を上記操作部に設けた湾曲操作手段に係止した操作ワイヤと、を備える内視鏡において、上記回転接続軸の軸心を上記係止部の後端より前方に位置させたことを特徴としている。

本発明によれば、第１セグメントにおける回転接続軸が通る部分が係止部より前方に位置しているので、第１セグメントの全長は回転接続軸が通る部分を係止部より後方に位置させた場合に比べて短くなっている。しかし係止部の前後方向位置は（回転接続軸が通る部分を係止部より後方に位置させた場合と）変わらないので、先端硬質部の内部において操作ワイヤの前端が内蔵物（例えば処置具挿通用チューブ）と干渉するおそれが大きくなることはない。
しかも、第１セグメントにおける回転接続軸が通る部分を係止部より後方に位置させた場合と比べて、挿入部の先端面と回転接続軸の前後間隔が短くなるので、湾曲部の（前端から同じ前後距離に位置する部分の）曲げ角度が大きくなる。

本発明の一実施形態の内視鏡全体の平面図である。直線状態にある挿入部の先端硬質部及び湾曲部の縦断側面図である。湾曲部を湾曲させたときの図２と同様の縦断側面図である。図２のIV-IV矢線に沿う断面図である。（ａ）は、従来例の湾曲操作レバーを所定角度だけ回転操作したときの湾曲部の曲げ状態を説明するための模式図であり、（ｂ）は、本実施形態の湾曲操作レバーを（ａ）の場合と同じ角度だけ回転操作したときの湾曲部の曲げ状態を説明するための模式図である。従来例の図２と同様の縦断側面図である。

以下、図１から図５を参照しながら本発明の一実施形態を説明する。なお、以下の説明中の前後方向は、内視鏡１０の挿入部１２の先端側を「前方」、コネクタ部１４側を「後方」と定義している。
内視鏡１０は、操作部１１と、操作部１１から前方に延びる挿入部１２と、操作部１１から挿入部１２と反対側に延びる可撓性を有するユニバーサルチューブ１３と、ユニバーサルチューブ１３の後端に固定した、図示を省略したプロセッサ（光源装置兼画像処理装置）に接続するコネクタ部１４と、を備えている。挿入部１２の先端部を除く部分は柔軟であり、先端部に連なる部分は操作部１１に設けた上下方向湾曲操作レバー１５ａと左右方向湾曲操作レバー１５ｂの回転操作に応じて湾曲する湾曲部１６となっている。挿入部１２の先端部は硬質材料からなり変形不能な先端硬質部により構成してある。さらに、挿入部１２の外周面全体には可撓性を有する円筒形状の被覆チューブ１８が被せてある。操作部１１に形成した処置具送通用突部１９の表面には口金２０が突設してあり、口金２０の開口端部はゴム製キャップ２１によって着脱自在に塞いである。

続いて先端硬質部１７と湾曲部１６の内部構造について詳しく説明する。
先端硬質部１７の内部には硬質樹脂材からなる略円筒形状の硬質部材２５が設けてある。硬質部材２５には軸線が前後方向に延びる複数の貫通孔が穿設してある。一つの貫通孔２６には複数のレンズ群からなる対物レンズ３０と、対物レンズ３０の直後に位置する撮像素子３１とが固定状態で設けてあり、撮像素子３１から後方に延びる画像信号用ケーブル３２は挿入部１２、操作部１１、ユニバーサルチューブ１３、及び、コネクタ部１４の内部を通ってコネクタ部１４に突設した画像処理用接続スリーブ１４ａに接続している。硬質部材２５に形成した左右一対の貫通孔２７の前端部には一対の照明レンズ（図示略）がそれぞれ嵌合固定してあり、各照明レンズの後端から後方に向かって延びる一対のライトガイドファイバ３３は挿入部１２、操作部１１、ユニバーサルチューブ１３、及び、コネクタ部１４の内部を通ってコネクタ部１４に突設した光源用接続スリーブ１４ｂに接続している。さらに硬質部材２５に形成した左右一対の貫通孔２８には、送水チューブ３４と送気チューブ３５の前端部がそれぞれ接続している。送水チューブ３４と送気チューブ３５は後方に向かって延びており、挿入部１２、操作部１１、ユニバーサルチューブ１３、及び、コネクタ部１４の内部を通ってコネクタ部１４に突設した送気送水用口金１４ｃに接続している。貫通孔２９の後端部には可撓性材料からなる吸引兼処置具送通用チューブ３６の前端部が接続しており、吸引兼処置具送通用チューブ３６の後端部は挿入部１２、操作部１１、ユニバーサルチューブ１３、及び、コネクタ部１４の内部を通ってコネクタ部１４に突設した吸引用口金（図示略）に接続している。さらに吸引兼処置具送通用チューブ３６の中間部は操作部１１の内部において枝分かれしており、この枝分かれした部分は処置具送通用突部１９の内部を通って口金２０の内側端部に接続している。

硬質部材２５の外周面の後端部に凹設した環状段部２５ａには、硬質部材２５と同軸の略円筒形状をなし、かつ金属からなる第１セグメント３７の前端部が嵌合固定してある。第１セグメント３７の後端部の周方向に略１８０°はなれた部分（図２、図３において上下に位置する部分）はその他に比べて後方に位置しており、当該２カ所が第１セグメント３７の後端位置を規定している。そしてこの２カ所の内面には一対の係止リング３８（係止部）が一体的に設けてある。図２及び図３に示すように硬質部材２５及び第１セグメント３７の外周面には被覆チューブ１８の先端部及びその近傍部が被覆してあり、挿入部１２の中で先端面から第１セグメント３７の後端（係止リング３８が設けられた上記２カ所）までの範囲に位置する部分が先端硬質部１７を構成している。上記のように被覆チューブ１８自体は可撓性を有しているが、硬質部材２５及び第１セグメント３７は実質的に変形不能であるため、先端硬質部１７は実質的に変形（湾曲）不能である。

被覆チューブ１８の内面における先端硬質部１７の直後に位置する部分には、複数のセグメント４０〜４６が前後方向に並べて固定してある（図示は省略してあるが、実際には第８セグメント４６の後方にも複数のセグメントが設けてある）。セグメント４０〜４６はいずれも第１セグメント３７と同材質であり、かつ挿入部１２が直線状態のとき（図２の状態のとき）に第１セグメント３７と同心をなす略円筒形状である。
第２セグメント４０の前端部の左右２カ所は第１セグメント３７の後端部の左右２カ所と左右方向に重なっており、第２セグメント４０と第１セグメント３７の左右の当該重なり部分は左右方向に延びる２本の回転接続軸４８によって回転可能に接続してある。図２及び図３から明らかなように、互いに同軸をなす２本の回転接続軸４８の軸心は第１セグメント３７の後端（係止リング３８が設けられた上記２カ所）より前方に位置している。
同様に、第２セグメント４０の後端部と第３セグメント４１の前端部の左右２カ所は回転接続軸４８と平行な２本の回転接続軸４９によって回転可能に接続しており、第３セグメント４１の後端部と第４セグメント４２の前端部の上下２カ所は上下方向に延びる２本の回転接続軸５０によって回転可能に接続しており、第４セグメント４２の後端部と第５セグメント４３の前端部の左右２カ所は回転接続軸４８と平行な２本の回転接続軸５１によって回転可能に接続しており、第５セグメント４３の後端部と第６セグメント４４の前端部の左右２カ所は回転接続軸４８と平行な２本の回転接続軸５２によって回転可能に接続しており、第６セグメント４４の後端部と第７セグメント４５の前端部の上下２カ所は回転接続軸５０と平行な２本の回転接続軸５３によって回転可能に接続しており、第７セグメント４５の後端部と第８セグメント４６の前端部の左右２カ所は回転接続軸４８と平行な２本の回転接続軸５４によって回転可能に接続している。また、第３セグメント４１、第４セグメント４２、第６セグメント４４、及び、第７セグメント４５の内面の上下２カ所には上下一対の案内リング４１ａ、４２ａ、４４ａ、４５ａがそれぞれ設けてあり、第４セグメント４２、第６セグメント４４、及び、第７セグメント４５の内面の左右２カ所には左右一対の案内リング４２ｂ、４４ｂ、４５ｂがそれぞれ設けてある。さらに第３セグメント４１の内面の左右２カ所には係止リング４１ｂが設けてある。図２及び図３に示すように挿入部１２の中で第１セグメント３７の後端から最後尾に位置するセグメント（図示略）の後端までの範囲に位置する部分が湾曲部１６を構成している。

図示するように上下の係止リング３８、案内リング４１ａ、４２ａ、４４ａ、４５ａの内部には金属からなる上下一対の操作ワイヤ５６が前後方向にそれぞれ貫通しており、左右の係止リング４１ｂ、案内リング４２ｂ、４４ｂ、４５ｂの内部には金属からなる左右一対の操作ワイヤ５７が前後方向にそれぞれ貫通している。上下の操作ワイヤ５６の前端部には係止リング３８の内径より大径（広幅）である前端ストッパ５８がそれぞれ固着してあり、左右の操作ワイヤ５７の前端部には係止リング４１ｂの内径より大径（広幅）である前端ストッパ５９がそれぞれ固着してある。図４に示すように正面から見ると吸引兼処置具送通用チューブ３６と下側の前端ストッパ５８（係止リング３８）の位置は重なっているものの、図示するように吸引兼処置具送通用チューブ３６の前端部近傍を上側に屈曲させてあるので（図２、図３の仮想線参照）、吸引兼処置具送通用チューブ３６の前端部近傍と下側の前端ストッパ５８との干渉は回避されている。さらに上下の操作ワイヤ５６の後端部は挿入部１２を通って操作部１１の内部空間まで延びており、操作部１１の内部空間に位置する上下方向湾曲操作レバー１５ａの内側端部にそれぞれ固定してある。一方、左右の操作ワイヤ５７の後端部は挿入部１２を通って操作部１１の内部空間まで延びており、操作部１１の内部空間に位置する左右方向湾曲操作レバー１５ｂの内側端部にそれぞれ固定してある。
従って上下方向湾曲操作レバー１５ａを回転操作すると、一方の操作ワイヤ５６が後方に引かれ、他方の操作ワイヤ５６が前方に引かれる。すると一対の操作ワイヤ５６の動きによって第１セグメント３７と第２セグメント４０、第２セグメント４０と第３セグメント４１、第４セグメント４２と第５セグメント４３、第５セグメント４３と第６セグメント４４、第７セグメント４５と第８セグメント４６がそれぞれ上下方向に相対回転するので湾曲部１６が上下方向に湾曲する（図３参照）。一方、左右方向湾曲操作レバー１５ｂを回転操作すると、一方の操作ワイヤ５７が後方に引かれると共に他方の操作ワイヤ５７が前方に引かれ、第３セグメント４１と第４セグメント４２、第６セグメント４４と第７セグメント４５がそれぞれ左右方向に相対回転するので湾曲部１６が左右方向に湾曲する。

以上説明した本実施形態によれば、左右の回転接続軸４８の軸心が第１セグメント３７の後端（係止リング３８が設けられた上記２カ所）より前方に位置しているので、第１セグメント３７の全長（前後長）は回転接続軸４８が通る部分を係止リング３８より後方に位置させた場合（従来例である図６の場合）に比べて短くなっている。しかし係止リング３８の前後方向位置は（図６のように回転接続軸１１７の軸線を係止リング１０５より後方に位置させた場合に位置させた場合と）変わらないので、先端硬質部１７の内部において前端ストッパ１２６が内蔵物（例えば吸引兼処置具送通用チューブ３６、あるいは送気チューブ３５など）と干渉するおそれが図６のように構成した場合より大きくなることはない。

さらに内視鏡１０の湾曲部１６は内視鏡１００の湾曲部１２４より大きく湾曲するという利点がある。
即ち、図５（ａ）は図６の内視鏡１００の上下方向湾曲操作レバーを一方に回転させて一方の操作ワイヤ１２５を後方に所定量だけ引き、かつ、他方の操作ワイヤ１２５を前方に所定量だけ引いたときの挿入部１０１の様子を示した模式図である。このときの第２セグメント１０９の初期位置（湾曲部１２４が直線状態にあるときの位置）からの回転角度はθαであり、先端硬質部１０７の後端から後方に直線距離Ｌ１だけ離れた部分Ａの初期位置からの湾曲角はθ１であり、部分Ａの初期位置からの湾曲量（先端硬質部１７の軸線に対して直交する方向の移動量）はＨ１である。これに対して図５（ｂ）に示すように、本実施形態の内視鏡１０の上下方向湾曲操作レバー１５ａを一方に回転させて一方の操作ワイヤ５６を後方に所定量だけ引き、かつ、他方の操作ワイヤ５６を前方に所定量だけ引いたとき（第２セグメント４０の初期位置からの回転角度がθαのとき）の先端硬質部１７の後端から後方に直線距離Ｌ１だけ離れた部分Ａ（回転接続軸４８からは後方に直線距離Ｌ２（＞Ｌ１）だけ離れた部分）の初期位置からの湾曲角はθ２（＞θ１）であり、部分Ａの初期位置からの湾曲量はＨ２（＞Ｈ１）である。内視鏡１０（挿入部１２）の先端面から部分Ａまでの前後長と内視鏡１００（挿入部１０１）の先端面から部分Ａまでの前後長は同一であるものの（先端硬質部１７と先端硬質部１０７は同じ長さとする）、回転接続軸４８から部分Ａまでの前後長Ｌ２が回転接続軸１１７から部分Ａまでの前後長Ｌ１より長いため、第２セグメント４０と第２セグメント１０９の回転角度θαが同じであるにも拘わらずθ２とＨ２はθ１とＨ１よりそれぞれ大きくなる。従って、操作ワイヤ５６（操作ワイヤ１２５）の引き量が同じであるにも拘わらず、湾曲部１６の上下方向の湾曲角及び湾曲量は挿入部１０１の湾曲部１２４よりそれぞれ大きくなる。
同様に左右方向湾曲操作レバー１５ｂを回転させることにより操作ワイヤ５７を図６の内視鏡１００と同じ量だけ引いたときの部分Ａの左右方向の湾曲角及び湾曲量は挿入部１０１の湾曲部１２４よりそれぞれ大きくなる。

以上本実施形態を利用して本発明を説明したが、本発明は様々な変形を施しながら実施可能である。
例えば左右方向湾曲操作レバー１５ｂ、係止リング４１ｂ、案内リング４２ｂ、４４ｂ、４５ｂ、操作ワイヤ５７を省略することにより、内視鏡１０の湾曲部１６を上下方向にのみ湾曲するものとしてもよい。また、符号１５ａの部材を左右方向湾曲操作レバーとし、かつ符号５６の部材を左右方向操作用の操作ワイヤとした上で左右方向湾曲操作レバー１５ｂ、係止リング４１ｂ、案内リング４２ｂ、４４ｂ、４５ｂ、操作ワイヤ５７を省略することにより、内視鏡１０の湾曲部１６を左右方向にのみ湾曲するものとしてもよい。
また第１セグメント３７に設ける「係止部」の形状は係止リング３８とは異なるものであってもよい。例えば断面Ｃ字状であり、かつ、その開口幅（Ｃ字の両端間の隙間）が操作ワイヤより狭いものであってもよい。

１０内視鏡
１１操作部
１２挿入部
１３ユニバーサルチューブ
１４コネクタ部
１４ａ画像処理用接続スリーブ
１４ｂ光源用接続スリーブ
１４ｃ送気送水用口金
１５ａ上下方向湾曲操作レバー（湾曲操作手段）
１５ｂ左右方向湾曲操作レバー（湾曲操作手段）
１６湾曲部
１７先端硬質部
１８被覆チューブ
１９処置具挿通用突部
２０口金
２１ゴム製キャップ
２５硬質部材
２５ａ環状段部
２６２７２８２９貫通孔
３０対物レンズ
３１撮像素子
３２画像信号用ケーブル
３３ライトガイドファイバ
３４送水チューブ
３５送気チューブ
３６吸引兼処置具挿通用チューブ
３７第１セグメント
３８係止リング（係止部）
４０〜４６セグメント
４１ａ４２ａ４４ａ４５ａ案内リング
４１ｂ係止リング
４２ｂ４４ｂ４５ｂ案内リング
４８〜５４回転接続軸
５６５７操作ワイヤ
５８５９前端ストッパ
１００内視鏡
１０１挿入部
１０２硬質部材
１０３処置具挿通用チューブ
１０４第１セグメント
１０５係止リング
１０６被覆チューブ
１０７先端硬質部
１０９第２セグメント
１１０〜１１５セグメント
１１６係止リング
１１７〜１２３回転接続軸
１２５１２７操作ワイヤ
１２６１２８前端ストッパ
１２９湾曲部

Claims

操作部から延びる挿入部の先端部を構成する先端硬質部の内部に設けた、その後端が該先端硬質部の後端を規定する第１セグメントと、
上記先端硬質部の直後に位置し上記挿入部の一部を構成する可撓性の湾曲部内に設けた、上記挿入部の径方向に延びる回転接続軸によって該第１セグメントに回転可能に接続した第２セグメントと、
上記操作部及び挿入部の内部に配設した、前端を上記第１セグメントに設けた係止部に係止し、後端を上記操作部に設けた湾曲操作手段に係止した操作ワイヤと、
を備える内視鏡において、
上記回転接続軸の軸心を上記係止部の後端より前方に位置させたことを特徴とする内視鏡。