JP5823650B1 - 内視観察装置のケーブルを誘導するガイド管及びケーブルの誘導方法 - Google Patents

Abstract

【課題】内視観察装置のケーブルの先端に設けられた観察光取込部をスムーズに観察対象部位に接近させることができるようにする。【解決手段】内視観察装置１による管状構造物４０の管路４１の内視観察に際して、その先端近傍に設けられた観察光取込部２１を観察対象部位７０に接近させるべく内視観察装置１のケーブル２を管路４１に押し込み挿入するにあたり、その外径が管路４１に挿入可能な程度に管路４１の内径と略等しく、その内径がケーブル２を挿入可能な程度にケーブル２の外径と略等しいガイド管１０を観察対象部位７０に至る管路４１に挿入し、ガイド管１０の内管にその後端からケーブル２を挿入するようにする。ガイド管１０の先端近傍に当該ガイド管１０の内管に挿入されるケーブル２の先端が向かう方向を偏向させる屈曲部１２を設けてもよい。

Description

この発明は、内視観察装置のケーブルを誘導するガイド管及びケーブルの誘導方法に関し、とくに管状構造物の内視観察に際して観察光取込部が設けられたケーブルの管路への挿入を補助する技術に関する。

特許文献１には、ファイバスコープやビデオスコープ等の内視観察装置を用いて行われる配管内部の観察に際し、配管内の内視観察を経済的に行うべく、遠隔肉眼検査装置が通過する屈曲可能な案内路を、事前に観察したい配管の入り口乃至はその近傍にまで配備した案内手段に沿って配管の入り口乃至はその近傍にまで進めて誘導し、さらに案内路を進めて配管内に通し、しかる後に案内路で遠隔肉眼検査装置を案内して配管内に誘導し、配管内を遠隔肉眼検査装置により観察し、それにより、観察したい配管の入り口まで案内手段で案内路が他の配管入り口内に迷い入らないように誘導し、案内路は進められて観察したい配管の入り口に入り、観察したい配管内へ進められ、その後に案内路に遠隔肉眼検査装置が通されて観察したい配管内に到達し、その配管内を遠隔肉眼検査装置で観察することが記載されている。

特開平１０−１３２１８７号公報

近年、内視観察装置に備えられた内視観察用ケーブルの細径化が進んでおり、昨今では直径が数ミリ程度のものも登場している。しかしケーブルが細径化するにつれケーブルの剛性が低下し、それに起因する問題も生じている。即ち、例えば図１５に示すように、配管４１の内視観察に際し、ケーブル２を配管４１の開口から押し込んでその先端に設けられた観察光取込部２１を観察対象部位７０に接近させようとすると、ケーブル２と配管４１の管路の壁面との間の隙間部分においてケーブル２が屈曲して内壁面に接触し、それによりケーブル２の押し込み力が散逸してケーブル２の進行力としてうまく伝達されず、観察光取込部２１を観察対象部位７０に接近させることが困難になる。

本発明はこのような背景に鑑みてなされたもので、内視観察装置のケーブルの先端に設けられた観察光取込部をスムーズに観察対象部位に接近させることが可能な、内視観察装置のケーブルを誘導するガイド管及びケーブルの誘導方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の一つは、内視観察装置による管状構造物の管路の内視観察に際し、その先端近傍に設けられた観察光取込部を観察対象部位に接近させるべく前記管路に押し込み挿入される、内視観察装置のケーブルの管路への挿入を補助するガイド管であって、その外径が前記管路に挿入可能な程度に前記管路の内径と略等しく、その内径が前記ケーブルを挿入可能な程度に前記ケーブルの外径と略等しい構造を有することとする。

本発明によれば、ケーブルを管路に押し込み挿入する際にケーブルが屈曲して押し込み力が散逸し、それによりケーブルをスムーズに押し込むことが困難となってしまうのを防ぐことができる。また本発明によれば、押し込み力をケーブルの進行力としてケーブルに効率よく作用させ、ケーブルの先端をスムーズに観察対象部位に接近させることができる。このため、管状構造物の内視観察におけるユーザの負担を大きく軽減することができる。またケーブルの観察光取込部を管状構造物の配管の奥深くにまで容易に送り込むことができ、管状構造物の状態を確実かつ早期に確認することができる。また管路閉塞等の兆候を事前に察知して早期に適切な対応を取ることも可能になる。

本発明のうちの他の一つは、上記ガイド管であって、その先端近傍に、当該ガイド管の内管に挿入される前記ケーブルの先端が向かう方向を偏向させる屈曲部を有することとする。

本発明によれば、ケーブルを押し込んだ際にケーブルの進行方向が屈曲部において観察対象部位の方向に偏向されるので、例えば、ケーブルを配管のティーズ構造の部分を通過させる必要があるような場合でも、管外からの押し込み操作によってケーブルをティーズ構造の部分を通過させてケーブルの先端をスムーズに観察対象部位に接近させることができる。

本発明のうちの他の一つは、上記ガイド管であって、前記屈曲部近傍の内径が他の部分の内径よりも拡大していることとする。

本発明によれば、ケーブルが所定長さの硬部を有する場合でも、その硬部を屈曲部で閊えさせることなくケーブルを通過させることができ、ケーブルをスムーズに管路に挿入することができる。

本発明のうちの他の一つは、上記ガイド管であって、その内径が、前記他の部分の内径から前記屈曲部近傍の内径に連続的に変化していることとする。

このように内径が変化する部分に不連続な部分を形成しないようにすることで、ケーブルをスムーズに屈曲部を通過させることができる。

本発明のうちの他の一つは、上記ガイド管であって、当該ガイド管の先端部近傍以外の部分において、前記内管の管軸が、前記ケーブルの先端を偏向させる方向とは逆の方向に偏心していることとする。

本発明によれば、管路の屈曲部においてケーブルが屈曲しケーブルの曲率半径が低下する場合でも、ケーブルをガイド管内に滑らせることでケーブルと配管の管路の壁面との間の摩擦力が減少し、またケーブルの変形を防ぐことで、押し込む力をケーブルの進行力としてケーブルに効率的に伝え、ケーブルをよりスムーズに管路に挿入することができる。

本発明のうちの他の一つは、上記ガイド管であって、外側管とこれに挿入される内側管とを有し、前記外側管は、その外径が前記管路に挿入可能な程度に前記管路の内径と略等しく、かつ、その内径が前記内側管を挿入可能な程度に前記内側管の外径と略等しく、前記内側管は、その内径が前記ケーブルを挿入可能な程度に前記ケーブルの外径と略等しく、前記内側管は、その先端部に、その内管に挿入される前記ケーブルの先端部近傍を把持するための把持構造を有する。

ケーブルを把持構造により内側管の先端部に固定することで、内側管を外側管に押し込む際、その押し込み力をケーブルの先端近傍に効率よく伝達することができる。そのため、長いケーブルで挿入口から遠く離れた部分を観察する場合も、ケーブルを屈曲させることなく、挿入口から離れた位置にあるケーブルに摩擦力が強く作用する部分を通過させ、ケーブルをスムーズに進行させて、観測対象部位に接近させることができる。

その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。

本発明によれば、内視観察装置のケーブルの先端に設けられた観察光取込部をスムーズに観察対象部位に接近させることができる。

内視観察装置１の概略的な構成を示す図である。 第１実施例として示すガイド管１０の断面図である。 ガイド管１０を配管４１に挿入した状態を示す図である。 ガイド管１０の内管１１にケーブル２を押し込んでいる様子を示す図である。 ケーブル２の先端を観察対象部位７０に接近させた状態を示す図である。 ケーブル２の先端がティーズ構造の部分において配管４１の壁面に当接している様子を示す図である。 第２実施例として示すガイド管１０の断面図である。 第２実施例として示すガイド管１０の作用を説明する図である。 ガイド管１０の内管径を設定する方法を説明する図である。 内管１１の管軸を偏心させたガイド管１０の一例を示す図である。 第３実施例として示すガイド管１０の断面図である。 ケーブル２を内側管１０Ｂに挿入した状態を示す図である。 外側管１０Ａを配管４１の管路に挿入した状態を示す図である。 内側管１０Ｂを外側管１０Ａに挿入した状態を示す図である。 ケーブル２が管路内で屈曲する様子を示す図である。

以下、実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。尚、以下の説明において、同一又は類似の部分に同一の符号を付して重複する説明を省略することがある。

＜第１実施例＞
図１に、第１実施例として示すガイド管１０を用いて行われる、管状構造物４０（配管４１Ａ，４１Ｂを含む）の内視観察に用いられる内視観察装置１（ビデオスコープ、ファイバスコープ等）の概略的な構成を示している。

同図に示すように、内視観察装置１は、その一端（以下、先端とも称する。）の近傍に観察光取込部２１が設けられたケーブル２と、ケーブル２の他端（以下、後端とも称する。）が接続される本体装置３とを備える。

本体装置３は、中央処理装置（ＣＰＵ、ＭＰＵ等）、メモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ等）、表示装置５（液晶パネル、有機ＥＬパネル等）、及び入力装置６（キーパッド、タッチパネル等）を備えており、観察光取込部２１から供給されケーブル２を通じて伝達される観察光又は映像信号に基づく映像を再生出力する。

内視観察装置１が、例えば、ビデオスコープである場合、観察光取込部２１は、例えば、固体撮像素子（ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等）を含み、ケーブル２は固体撮像素子によって光電変換される観察光の電気信号を本体装置３に伝達する例えば被覆が施されたメタルケーブルである。また内視観察装置１が例えばファイバスコープである場合、観察光取込部２１は、例えば、接眼レンズ等の光学素子を含み、ケーブル２は光学素子入力される観察光を光信号として本体装置３に伝達する例えば被覆が施された光ファイバケーブルである。

内視観察に際し、ユーザは、ケーブル２の観察光取込部２１を配管４１内の観察対象部位７０に接近させるべく、ケーブル２を手繰りつつ内視観察装置１のケーブル２を観察対象部位７０に通じる配管４１の開口部分から押し込むように挿入する。その際、ガイド管１０は、配管４１の管路内でケーブル２が屈曲するのを防ぐとともに、ケーブル２に印加される押し込み力を効率よく観察対象部位７０に向かわせる進行力としてケーブル２に作用させるように機能する。

図２に本実施例のガイド管１０の断面図（ガイド管１０をその管軸を含む面で長手方向に切断した断面図）を示す。ガイド管１０は円筒形状を呈している。ガイド管１０の素材は例えば樹脂であるが、ガイド管１０の素材としてはケーブル２に比べて十分に高い剛性を有するものを選択することが好ましい。またガイド管１０の長手方向の長さは少なくともケーブル２の挿入口である配管４１の開口部分からケーブル２の観察光取込部２１を観察対象部位７０にスムーズに接近させるのに必要とされる部位までの長さとケーブル２を当該ガイド管１０の内管１１に挿入する際の握り手となる部分の長さとを加えた長さ以上とすることが好ましい。

ガイド管１０の外径は、ケーブル２が挿入される配管４１の管路に挿入可能な程度に配管４１の管路の内径と略等しく、ガイド管１０の内管１１の内径は、ケーブル２を挿入可能な程度にケーブル２の外径と略等しい。このように、ガイド管１０の外径をケーブル２が挿入される配管４１の管路に挿入可能な程度に配管４１の管路の内径と略等しく設定しているのは、ケーブル２の管路への挿入に際してガイド管１０自体が屈曲してしまうのを防ぐためである。またガイド管１０の内管１１の内径をケーブル２の外径と略等しく設定しているのは、ケーブル２のガイド管１０への挿入に際してケーブル２が屈曲してしまうのを防ぐためである。

尚、ケーブル２をスムーズに内管１１に挿入できるようにするため、ガイド管１０の内管１１の径はケーブル２の外径との間に多少の隙間が確保される程度とすることが好ましい。またガイド管１０の内管１１の面の素材とケーブル２の表面の素材としては、両者の摩擦係数が小さくなるものを選択することが好ましい。

管状構造物４０の内視観察に際し、ユーザは次のようにしてガイド管１０を使用する。即ちまずユーザは、ケーブル２の配管４１への挿入に先立ち、ガイド管１０を配管４１に挿入する。図３にガイド管１０を配管４１に挿入した状態を示している。尚、ケーブル２はガイド管１０と一緒に配管４１に挿入してもよく、またこの場合は配管４１にガイド管１０を挿入する前にガイド管１０にケーブル２を挿入しておくようにしてもよい。

続いてユーザは、ケーブル２をガイド管１０の内管１１に押し込んでケーブル２の先端を観察対象部位７０に接近させる。図４にケーブル２をガイド管１０の内管１１に押し込んでいる様子を、図５にケーブル２の先端を観察対象部位７０に接近させた状態を示す。ユーザは図５の状態で本体装置３に対してフォーカッシング等の操作を行い、観察光取込部２１から取り込まれた映像を本体装置３の表示装置に表示させる。

このように、ガイド管１０を用いることでケーブル２を管路２１に押し込み挿入する際にケーブル２が屈曲して押し込み力が散逸し、それによりケーブル２を押し込むことが困難となってしまうのを防ぐことができる。またガイド管１０を用いることで押し込み力をケーブル２の進行力としてケーブル２に効率よく作用させ、ケーブル２の先端をスムーズに観察対象部位７０に接近させることができる。そのため、管状構造物４０の内視観察におけるユーザの負担を大きく軽減することができる。またケーブル２の観察光取込部２１を管状構造物４０の配管４１の奥深くにまで容易に送り込むことができ、管状構造物４０の状態を確実かつ早期に確認することができる。また管路閉塞等の兆候を事前に察知して早期に適切な対応を取ることが可能になる。

＜第２実施例＞
例えば、図６に示すように、観察対象部位７１が配管４１のティーズ構造部分４１１よりもさらに奥に存在する場合には、観察光取込部２１がティーズ構造部分４１１で配管４１の壁面に当接してケーブル２をそれ以上押し込むことができなくなり、ケーブル２の観察光取込部２１を観察対象部位７１に接近させることが困難になる。

図７はこうした状況を回避すべく構成した、第２実施例とて示すガイド管１０の断面図（ガイド管１０をその管軸を含む面で長手方向に切断したときの断面図）である。同図に示すように、ガイド管１０の先端近傍にケーブル２の進行方向を偏向させる屈曲部１２を設けている。

このガイド管１０を用いた場合、図８に示すように、ケーブル２の進行方向が屈曲部１２において観察対象部位７１の方向に偏向される。このため、ケーブル２の先端を管外からの押し込み操作によってスムーズに観察対象部位７１に接近させることができる。

尚、ケーブル２は通常、その先端近傍に観察光取込部２１等を保護するための所定長さ（例えば１０〜１５ｍｍ程度）の可撓性を欠く硬部（本例では観察光取込部２１の周囲を囲む円筒状の金属製のケース。以下、硬部２２と称する。）を有しており、この硬部２２が屈曲部１２で閊えてケーブル２を進行させることができなくなってしまうことがある。そこでケーブル２がこのような硬部２２を有している場合には、例えば、屈曲部１２の内管径を拡大して硬部２２が屈曲部１２をスムーズに通過できるようにするとよい。

この場合、屈曲部１２におけるガイド管１０の内管径は、例えば、次の関係から適切に設定することができる。即ち図９に示すように、ガイド管１０の肉厚をｔ、配管４１Ａの内径をａ、ガイド管１０の外径をｂ（従ってガイド管１０の内径はｂ−２ｔとなる。）、硬部２２の中心軸（観察光取込部２１の中心軸）と配管４１Ａの中心軸とがなす各をθ、硬部２２（変形不可）の長さをＬ、ケーブル先端に位置する硬部２２の後方においてケーブル２を屈曲するのに必要とされる余裕長さをαとし、硬部２２の直径をｄとすると、硬部２２を通過させるためにはこれらの変数の間に次の関係が成り立つ必要がある。
Ｌ＋α ＜
（ （ａ−ｄ・cosθ−ｔ）／sinθ＋（ｂ−ｄ／sinθ−ｔ）／cosθ））min
従って、屈曲部１２におけるガイド管１０の内管径ｂは、上式が成り立つように設定すればよい。
尚、硬部２２をケーブルの途中に有している場合は、屈曲部１２におけるガイド管１０の内管径ｂは次式が成り立つように設定すればよい。

Ｌ＋２α ＜
（ （ａ−ｄ・cosθ−ｔ）／sinθ＋（ｂ−ｄ／sinθ−ｔ）／cosθ））min

ところで、ケーブル２をスムーズに屈曲部１２を通過させることができるように、ガイド管１０の内径が（屈曲部１２近傍以外の）他の部分の内径から屈曲部１２近傍の内径に連続的に変化するようにしてもよい。

また例えば、図１０に示すように、ガイド管１０の内管の管軸を、屈曲部１２の近傍（先端部近傍）以外の部分において、屈曲部１２の作用によってケーブル２を偏向させる方向とは逆の方向に偏心させてもよい。そのようにすることで、屈曲部１２において屈曲するケーブル２の曲率半径を最大化することができ、それによりケーブル２と配管４１の管路の壁面との間の摩擦力が減ってケーブル２をよりスムーズに管路に挿入することが可能になる。

＜第３実施例＞
図１１は第３実施例として示すガイド管１０の断面図（ガイド管１０をその管軸を含む面で長手方向に切断したときの断面図）である。同図に示すように、第３実施例のガイド管１０は、外側管１０Ａとこれに挿入される内側管１０Ｂとを含む二重管構造になっている。このうち外側管１０Ａの外径は、ケーブル２が挿入される配管４１の管路に挿入可能な程度に配管４１の管路の内径と略等しく、かつ、その内径が内側管１０Ｂを挿入可能な程度に内側管１０Ｂの外径と略等しくなっている。また内側管１０Ｂは、その内径がケーブル２を挿入可能な程度にケーブル２の外径と略等しくなっている。また内側管１０Ｂの先端部には、その内管に挿入されるケーブル２の先端部近傍を把持するための把持構造１５（ゴム管、クリップ等）が設けられている。

第３実施例のガイド管１０を用いて行われるケーブル２の配管４１への挿入は、例えば次のようにして行われる。即ちユーザは、まず図１２に示すようにケーブル２を内側管１０Ｂに挿入し、ケーブル２の先端部（観察光取込部２１の周囲）を把持構造１５により固定する。続いてユーザは、図１３に示すように外側管１０Ａを配管４１の管路に挿入する。その後、図１４に示すように、ユーザはケーブル２が固定された状態のまま内側管１０Ｂを外側管１０Ａの内管に挿入する。

ここでケーブル２の先端部は把持構造１５により内側管１０Ｂの先端部に固定されているので、内側管１０Ｂを外側管１０Ａの内管に押し込む際、その押し込み力がケーブル２の先端近傍に効率よく伝達される。そのため、ケーブル２を屈曲させることなく容易にケーブル２を観測対象部位７０に接近させることができる。

以上、実施形態について説明したが、以上の内容は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。

１ 内視観察装置、２ ケーブル、３ 本体装置、５ 表示装置、６ 入力装置、１０ ガイド管、１１ 内管、１２ 屈曲部、１５ 把持構造、２１ 観察光取込部、２２ 硬部、４０ 管状構造物、４１ 配管、４１Ａ，４１Ｂ 配管、７０，７１ 観察対象部位

Claims (6)

1. 内視観察装置による管状構造物の管路の内視観察に際し、その先端近傍に設けられた観察光取込部を観察対象部位に接近させるべく前記管路に押し込み挿入される、内視観察装置のケーブルを誘導するガイド管であって、
   その先端近傍に、当該ガイド管の内管に挿入される前記ケーブルの先端が向かう方向を偏向させる屈曲部を有し、
   前記屈曲部近傍の内径が他の部分の内径よりも拡大している、
   内視観察装置のケーブルを誘導するガイド管。
2. 請求項１に記載のガイド管であって、その内径が、前記他の部分の内径から前記屈曲部近傍の内径に連続的に変化している、内視観察装置のケーブルを誘導するガイド管。
3. 請求項１に記載のガイド管であって、当該ガイド管の先端部近傍以外の部分において、前記内管の管軸が、前記ケーブルの先端を偏向させる方向とは逆の方向に偏心している、内視観察装置のケーブルを誘導するガイド管。
4. 請求項１に記載のガイド管であって、
   外側管とこれに挿入される内側管とを有し、
   前記内側管は、その先端部に、その内管に挿入される前記ケーブルの先端部近傍を把持するための把持構造を有する、
   内視観察装置のケーブルを誘導するガイド管。
5. 内視観察装置による管状構造物の管路の内視観察に際し、その先端近傍に設けられた観察光取込部を観察対象部位に接近させるべく前記管路に押し込み挿入される、内視観察装置のケーブルの誘導方法であって、
   その先端近傍にその内管に挿入される前記ケーブルの先端が向かう方向を偏向させる屈曲部を有し、その先端近傍以外の部分において、前記内管の管軸が、前記ケーブルを偏向させたい方向とは逆の方向に偏心しているガイド管を、前記管路に挿入するステップと、
   前記ガイド管の内管にその後端から前記ケーブルを挿入するステップと、
   を含む、
   ケーブルの誘導方法。
6. 請求項５に記載のケーブルの誘導方法であって、
   前記ガイド管は、
   外側管とこれに挿入される内側管とを有し、
   前記外側管は、その内径が前記内側管を挿入可能な程度に前記内側管の外径と略等しく、
   前記内側管は、その先端部に、その内管に挿入される前記ケーブルの先端部近傍を把持するための把持構造を有し、
   前記ケーブルを前記内側管に挿入し、前記ケーブルの先端部近傍を前記把持構造で把持させるステップと、
   前記ケーブルが固定された前記内側管を前記外側管に挿入するステップと
   を含む、
   ケーブルの誘導方法。

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