JP6199450B2 - 体内撮像装置、支持部材 - Google Patents
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Description
(体内監視カメラシステム1の構成)
図1は、実施形態1の体内監視カメラシステム1の構成を示す模式図である。図1に示すように、体内監視カメラシステム1は、カメラユニット11(撮像部)と、一端がカメラユニット11に接続されたカメラ側ケーブル12と、カメラ支持管13(支持管)と、カメラユニット制御機器17およびディスプレイ18(表示装置)を含む制御システムと、一端がカメラユニット制御機器17に接続された機器側ケーブル16とを備える。なお、カメラ側ケーブル12の他端に設けられたカメラ側ケーブルコネクタ12aと機器側ケーブル16の他端に設けられた機器側ケーブルコネクタ16aとを嵌合することでカメラユニット11と制御システム3とが電気的に接続される。なお、以下では、カメラ側ケーブルコネクタ12aをコネクタ12aと、機器側ケーブルコネクタ16aをコネクタ16aと略記することがある。
図2(a)は実施の形態1のカメラユニット11の模式的断面図であり、図2(b)はその上面図である。図2(a)(b)に示すように、カメラユニット11では、カメラ筐体21(撮像筐体)内に、回路基板19と、回路基板19に接続する、固体撮像素子25、制御回路28、および照明装置27と、レンズ26とが設けられている。カメラ筐体21の上面には、凹形状の支持管接合部14が設けられている。支持管接合部14は、円形開口の穴構造であり、その内壁に係止爪23(凸部)が設けられている。また、カメラ筐体21の対向する両側面それぞれから握持部22が突出している。握持部22は、鉗子を用いて、カメラユニット11を体内に導入する際に把持されたり、カメラユニット11およびカメラ支持管13の接合時に、カメラユニット11の上面(支持管接合部14が設けられた面)がカメラ支持管13の端部に向かい合うように把持されたりする。
図3に、カメラ支持管13および支持管接合部14の概略構造を示す。図3(a)は、カメラ支持管13の斜視図である。カメラ支持管13は、カメラ側ケーブル12を内部に通して体外へ引き出した状態で、体内でカメラユニット11と接合されることで、カメラユニット11を支持する支持管である。カメラ支持管13は、腹壁等の体壁41を通じて、その一方の端部が体内に導入される。体内に導入された端部は、支持管接合部14にてカメラユニット11と接合される。
図4(a)は、カニューレ31の断面図であり、図4の(b)は、図3の(a)〜(d)に示すカメラ支持管13を、図4の(a)に示すカニューレ31に挿入した状態を示す断面図であり、図4の(c)は、カニューレ31に挿入されたカメラ支持管13と図2に示すカメラユニット11との接合状態を示す断面図である。
(実施形態1における体内監視カメラシステム1の使用方法と効果)
図5(a)〜(g)は、実施の形態1におけるカメラユニット11の体内設置方法を示す模式図であり、図6は、実施形態1における体内監視カメラシステム1の使用状況を示す模式図である。
(カメラユニット11とカメラ支持管13との分離)
次に、カメラユニット11とカメラ支持管13とを分離させる方法について説明する。まず、術者は、体内のカメラユニット11の握持部22を鉗子33aおよび鉗子33cにて把持した状態でカメラ支持管13を体外方向に引っ張り、カメラ支持管13をカメラユニット11の支持管接合部14から引き抜く。次いで、術者は、カメラ支持管13をカニューレ31から引き抜いてカメラ支持管13とカメラ側ケーブル12とを分離させた後、トロッカー32aまたはトロッカー32bから、カメラユニット11およびカメラ側ケーブル12を体外に導出する。あるいは、切除した臓器を引き出すために開口した孔から引き出してもかまわない。
次に、腹壁41に固定されるカメラユニット11(体内監視カメラ)の放熱について説明する。図2で前述したカメラユニット11に設けられた各部品で発生した熱は、下記の様に伝導する。
カメラ筐体21は、ポリカーボネイトなどの樹脂により構成することが適している。当該樹脂の熱伝導率は、0.2W/(m・K)前後である。但し、カメラ筺体21の材料は前記のものに限定されるものではない。
また、カメラ支持管13及び支持管接合部14は、それぞれ複数の材料で構成してもかまわない。実施の形態1では、カメラ支持管の側面に係止孔(凹部)を設け、支持管接合部の側面に係止爪(凸部)を設けているが、支持管凹部と接合部凸部の少なくとも一方を樹脂などの弾性を持った材料、他方を金属等の硬質材料で構成してもよい。例えば、上記の係止爪23や係止爪523は、樹脂などの弾性を持った材料で構成してもよい。
また、このようにすることによって、嵌め込んだ感触が手元に伝わるので、操作している術者は嵌合した手ごたえを感じ、嵌合できたことが認識できので、むやみに力を加え続けることがないといった利点もある。
図8は、実施形態3に係るカメラユニット11及びカメラ支持管13の模式的断面図である。カメラ支持管13のカニューレ31から体外側に露出した箇所に、ヒートシンク43(体内監視カメラ熱排出部、放熱量増加部)が設けられている。ヒートシンク43は、カメラユニット11から発生してカメラ支持管13を伝熱してきた熱を放散する。
図9は、実施形態4に係るカメラユニット11及びカメラ支持管13の模式的断面図である。カメラ支持管13のカニューレ31から体外側に露出した箇所に、広い面積で接するように低温材料取り付け板44が取り付けられている。そして、低温材料取り付け板44に低温材料40(体内監視カメラ熱排出部、伝導熱吸収部)が設けられる。低温材料40は、カメラユニット11から発生してカメラ支持管13に伝導された熱を、低温材料取り付け板44を介して吸収する。このように、図9においては、低温材料取り付け板(冷却材取り付け板)44と、カメラ支持管13から低温材料取り付け板44を介して伝わった熱を吸収する低温材料40(冷却材、吸熱部)とを含むように冷却システム77が構成される。
図10は、実施形態5に係るカメラユニット11及びカメラ支持管13の模式的断面図である。カメラ支持管13のカニューレ31から体外側に露出した箇所に、広い面積で接するように低温材料取り付け板44が取り付けられている。そして、ヒートシンク43と低温材料取り付け板44との間にペルチェ素子45が配置されている。ペルチェ素子45は、カメラユニット11からカメラ支持管13を通ってきた熱をヒートシンク43に移動させる。ヒートシンク43には、放熱ファン46が設けられている。放熱ファン46は、ヒートシンク43に移動した熱を空気中に排出する。
なお、冷却システムは、カメラ支持管の体外部分に室温の風または室温未満の冷風を送るような構成であってもよいし、電力を用いた冷却装置とカメラ支持管とを伝熱体で繋ぐような構成であっても構わない。
本発明の態様1に係る体内監視カメラシステム1は、一方の端部が体内に導入される支持管(カメラ支持管13)と、上記支持管と前記体内にて接合される体内監視カメラ(カメラユニット11)と、上記体内監視カメラと上記支持管とを接合する接合部(支持管接合部14)と、上記体内監視カメラに接続され、上記支持管を通って体外へ引き出されるケーブル(カメラ側ケーブル12)と、体外にあり、上記ケーブルに接続され、少なくとも表示装置(ディスプレイ18)を含む制御システム(カメラユニット制御機器17)と、を備える体内監視カメラシステムであって、上記体内監視カメラから発生する熱を、上記支持管を介して前記体外へ排出する体内監視カメラ熱排出部(低温材料40、ヒートシンク43、放熱ファン46)を備えている。
本発明の態様20に係る体内監視カメラシステムは、上記態様19において、上記支持管は、上記撮像部の筐体に用いられる材料よりも高い熱伝導率を持つ高熱伝導率材で構成され、上記接合部は、弾性材と、上記撮像部の筐体に用いられる材料よりも高い熱伝導率を持つ高熱伝導率材との組み合わせで構成される。
11 カメラユニット(体内監視カメラ)
12 カメラ側ケーブル(ケーブル)
13 カメラ支持管(支持管)
14 支持管接合部(接合部)
17 カメラユニット制御機器(制御システム)
18 ディスプレイ(表示装置)
21 カメラ筐体(撮像筐体)
27 照明装置
25 固体撮像素子(撮像素子)
40 低温材料(吸熱部、体内監視カメラ熱排出部、伝導熱吸収部)
43 ヒートシンク(放熱部、体内監視カメラ熱排出部、放熱量増加部)
45 ペルチェ素子(放熱促進部、体内監視カメラ熱排出部、放熱量増加部)
46 放熱ファン(放熱促進部、体内監視カメラ熱排出部、放熱量増加部)
49 導熱体
77 冷却システム
Claims (11)
- 体内に導入可能な撮像部および上記撮像部に接続するケーブルを備え、
上記ケーブルは、体内にて上記撮像部と接合される支持部材を通って体外へ引き出され、
上記撮像部は、上記支持部材と接合する接合部と、撮像部内で生じた熱を上記接合部に伝える導熱体とを有することを特徴とする体内撮像装置。 - 上記接合部または上記支持部材は、弾性材と、上記撮像部の筐体に用いられる材料よりも高い熱伝導率をもつ高熱伝導率材との組み合わせで構成されることを特徴とする請求項1に記載の体内撮像装置。
- 上記接合部は、弾性材と、上記撮像部の筐体に用いられる材料よりも高い熱伝導率をもつ高熱伝導率材との組み合わせで構成され、上記支持部材は、上記撮像部の筐体に用いられる材料よりも高い熱伝導率をもつ高熱伝導率材で構成されることを特徴とする請求項1に記載の体内撮像装置。
- 凹形状である上記接合部は、その底部に伝熱性を有する伝熱性凸部を有し、上記撮像部および上記支持部材の接合時に、上記支持部材の内周面と上記伝熱性凸部とが接触することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の体内撮像装置。
- 上記伝熱性凸部は、上記接合部の開口に近づくにつれて先細りする形状であることを特徴とする請求項4に記載の体内撮像装置。
- 上記ケーブルは、これを保持するケーブルホルダによって上記支持部材に固定され、上記ケーブルホルダのケーブル保持強度は、上記支持部材と上記接合部の接合強度より大きいことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の体内撮像装置。
- 上記接合強度は、3Nから6Nの範囲であることを特徴とする請求項6に記載の体内撮像装置。
- 上記ケーブルは、これを保持するケーブルホルダによって上記支持部材に固定され、上記ケーブルホルダのケーブル保持強度は、5Nから50Nの範囲であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の体内撮像装置。
- 上記接合部に、上記撮像部の筐体に用いられる材料よりも高い熱伝導率をもつ高熱伝導率材が含まれていることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の体内撮像装置。
- 請求項9に記載の体内撮像装置と体内において接合される支持部材であって、
上記支持部材は、上記撮像部の筐体に用いられる材料である樹脂よりも高い熱伝導率をもつ高熱伝導率材を含み、
上記接合部への接合時に、上記支持部材の高熱伝導率材が、上記接合部の高熱伝導率材に接触することを特徴とする支持部材。 - 体内に導入可能な撮像部および上記撮像部に接続するケーブルを備え、
上記撮像部は、支持部材と接合する、金属材を含んだ接合部を有し、
上記ケーブルが上記接合部に接着固定されていることを特徴とする体内撮像装置。
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