JP6223635B2 - 内視鏡 - Google Patents

Description

本発明は、挿入部内に線状部材が挿通された内視鏡に関する。

生体の体内や構造物の内部等の観察が困難な箇所を観察するために、生体や構造物の外部から内部に挿入可能な挿入部の先端部内に、光学像を撮像するための撮像ユニットを具備した内視鏡が、例えば医療分野や工業分野において利用されている。

日本国特開平１０−２７６９６５号公報に開示されている内視鏡は、挿入部の一部の曲げ方向の硬度を変更する硬度変更機構部を有する。硬度変更機構部は、挿入部内に挿通されたコイルパイプと、コイルパイプ内に挿通されたワイヤと、ワイヤを牽引することでコイルパイプに圧縮力を加える牽引機構部と、を備える。コイルパイプは、加えられる圧縮力に応じて曲げ方向の硬度が変化する。このため、挿入部のコイルパイプが挿通された部分の硬度は、コイルパイプに加えられる圧縮力に応じて変化する。

日本国特開平１０−２７６９６５号公報に開示されている内視鏡の硬度変更機構部においては、例えばワイヤを牽引してコイルパイプを圧縮した状態で、可撓管部が許容される所定の曲げ半径よりも小さく屈曲された場合に、ワイヤやコイルパイプが破損する可能性がある。挿入部内においてワイヤやコイルパイプ等の線状部材が破損した場合には、これらが可撓管部の外皮を傷つけて可撓管部内の水密性を低下させる恐れがある。

本発明は、上述した点を解決するものであって、挿入部内に線状部材が挿通された内視鏡において、線状部材の破損時においても挿入部の水密性を保持することを目的とする。

本発明の一態様の内視鏡は、細長に形成された挿入部と、細線を管状に編組することにより形成され、前記挿入部の内部に筒状に設けられた網状管と、前記挿入部の内部に挿通される、素線を巻回して形成されたコイルと、このコイルの内部に挿通される、素線を撚り合わせて形成されたワイヤとを備え、前記ワイヤを牽引することで前記コイルに圧縮力を加えて前記挿入部の曲げ硬さを調整する硬度変更機構と、を備えており、前記網状管において前記細線間に生じる隙間の寸法を、前記ワイヤの直径よりも小さく、かつ前記ワイヤの前記素線の直径よりも大きく設定する。

内視鏡の構成を説明する図である。 可撓管部および硬度変更機構部の構成を説明する図である。

以下に、本発明の好ましい形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものであり、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、及び各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。

図１に示す本実施形態の内視鏡１は、人体等の被検体内に導入可能な細長の挿入部２を有し、挿入部２に被検体内を観察するための構成を有する。なお、内視鏡１の挿入部２が導入される被検体は、人体に限らず、他の生体であってもよいし、機械や建造物等の人工物であってもよい。

本実施形態の内視鏡１は、被検体の内部に導入される細長に形成された挿入部２と、挿入部２の基端に位置する操作部３と、操作部３から延出するユニバーサルコード４とで主に構成されている。

挿入部２は、先端に配設される先端部８、先端部８の基端側に配設される湾曲自在な湾曲部９、及び湾曲部９の基端側と操作部３の先端側とを接続する可撓性を有する可撓管部１０が連設されて構成されている。

先端部８には、被検体内を観察するための構成等が配設されている。例えば、先端部８には、対物レンズ及び撮像素子を含み光学的に被検体内を観察するための撮像ユニットが配設されている。また、先端部８には、図示しないが、撮像ユニットの被写体を照明する光を出射する照明光出射部も設けられている。なお、先端部８には、超音波を用いて音響的に被検体内を観察するための超音波振動子が配設されていてもよい。

挿入部２の基端に配設された操作部３には、湾曲部９の湾曲を操作するためのアングル操作ノブ６が設けられている。ユニバーサルコード４の基端部には図示しない外部装置に接続可能に構成された内視鏡コネクタ５が設けられている。内視鏡コネクタ５が接続される外部装置は、先端部８に設けられた撮像ユニットを制御するカメラコントロールユニット等を備える。

また、操作部３には、可撓管部１０内に配設された硬度変更機構部２０を操作するための硬度変更ノブ２１が設けられている。硬度変更機構部２０は、可撓管部１０の長手方向に沿って可撓管部１０内に挿入されており、硬度変更ノブ２１による操作入力に応じて、屈曲に対する硬度が変化する構成を有する。すなわち、硬度変更機構部２０は、可撓管部１０の屈曲に対する硬度を変化させる。

次に、可撓管部１０および硬度変更機構部２０の構成について説明する。図２に示すように、可撓管部１０は、網状管１１および外皮１２を備える。

網状管１１は、ステンレス合金等の金属製の細線を管状に編組することにより形成されている。外皮１２は、網状管１１の外周を被覆する合成樹脂製の膜である。網状管１１を外皮１２により覆うことにより、可撓管部１０内の気密が保たれる。言い換えれば、網状管１１は、筒状の外皮１２を外周に有する可撓管部１０内に挿通されている。

なお、図示しないが、網状管１１の内側には、可撓管部１０の潰れを防止する芯材であるフレックス管が設けられている。フレックス管は、細長の金属製の薄板を、可撓管部１０の長手方向に沿った軸周りに螺旋状に巻回することにより形成されている。フレックス管を構成する薄板の幅は、薄板を巻回するピッチ幅よりも狭いため、フレックス管は可撓管部１０の屈曲に応じて変形する。

以上のように構成された可撓管部１０内には、前述した硬度変更機構部２０の他に、撮像ユニットと内視鏡コネクタとを電気的に接続する電気ケーブルや、流体や処置具等を通すための管路等の内蔵物が挿通されている。硬度変更機構部２０の以外の内蔵物は、公知の技術であるため説明は省略する。

硬度変更機構部２０は、線状部材であるコイルパイプ２２、第１ワイヤ２４および第２ワイヤ２６を備える。硬度変更機構部２０を構成する部材について、挿入部２の先端部８側に向かう方向を先端方向と称し、操作部３側に向かう方向を基端方向と称する。

コイルパイプ２２は、例えばステンレス合金等の金属製の線状の素線を、挿入部２の長手方向に平行な所定の軸Ａ周りに螺旋状に巻回して形成された線状部材である。

コイルパイプ２２を構成する素線の直径は、網状管１１において隣接する細線の間に生じる最大の隙間よりも大きい。言い換えれば、網状管１１に生じる隙間の最大寸法は、コイルパイプ２２の素線の直径よりも小さい。

コイルパイプ２２の基端２２ｂは、操作部３に固定されたコイル固定部２３によって保持されている。コイルパイプ２２内には、所定の軸Ａを中心とした所定の内径の空間が設けられている。コイルパイプ２２内には、後述する第１ワイヤ２４が挿通される。

第１ワイヤ２４は、コイルパイプ２２内に挿通され、金属製の線状の素線を撚り合わせることにより形成された線状部材である。第１ワイヤ２４は、例えばステンレス合金等からなる素線を撚り合わせることにより形成されている。

第１ワイヤ２４の直径は、網状管１１において隣接する細線の間に生じる最大の隙間よりも大きい。言い換えれば、網状管１１に生じる隙間の最大寸法は、第１ワイヤ２４の直径よりも小さい。

第１ワイヤ２４の素線は、コイルパイプ２２を構成する素線よりも細径である。そして、第１ワイヤ２４の素線の硬度は、外皮１２の硬度よりも低く、第１ワイヤ２４の素線は外皮１２の表面に突き刺さらない強度を有する。例えば、第１ワイヤ２４の素線を、外皮１２に対して直行する方向から突き当てたとしても、第１ワイヤ２４は外皮１２に突き刺さることなく座屈変形する。

コイルパイプ２２に挿通された第１ワイヤ２４の先端２４ａは、第１ワイヤ２４が基端方向に牽引された場合に、コイルパイプ２２に軸Ａに沿って圧縮する方向の力が加わるように、コイルパイプ２２の先端２２ａと係合している。

具体的には、第１ワイヤ２４の先端２４ａは、コイルパイプ２２の先端２２ａよりも先端方向に突出している。そして、第１ワイヤ２４の先端２４ａには、コイルパイプ２２の内径よりも大きい外形を有する接続部２５が固着されている。すなわち、第１ワイヤ２４の先端２４ａのコイルパイプ２２の先端２２ａに対する基端方向への相対的な移動は、接続部２５によって規制されている。

また、接続部２５は、コイルパイプ２２の先端２２ａに接着剤、半田付けまたはロウ付け等によって固着されている。すなわち、第１ワイヤ２４の先端２４ａは、コイルパイプ２２の先端２２ａに固定されている。なお、第１ワイヤ２４の先端２４ａは、接続部２５を介さずに、接着剤、半田付けまたはロウ付け等によってコイルパイプ２２の先端２２ａに直接的に固着されていてもよい。

前述のように、コイルパイプ２２の基端２２ｂは、コイル固定部２３によって操作部３に固定されている。したがって、第１ワイヤ２４を基端方向に牽引した場合、第１ワイヤ２４に加えられた張力がコイルパイプ２２の先端２２ａに伝達され、コイルパイプ２２には軸Ａ方向に圧縮する力が加えられる。コイルパイプ２２に圧縮力が加えられることにより、コイルパイプ２２が生じる曲げ変形に対する抵抗力が大きくなる。コイルパイプ２２に加えられる圧縮力が大きいほど、コイルパイプ２２が生じる曲げ変形に対する抵抗力は大きくなる。

第１ワイヤ２４の基端２４ｂは、第１ワイヤ２４を基端方向に牽引して第１ワイヤ２４に張力を加える牽引機構部３０に接続されている。

牽引機構部３０は、公知であるため詳細な説明を省略するが、本実施形態では一例として、牽引機構部３０は、操作部３に対して回動する硬度変更ノブ２１と、第１ワイヤ２４の基端２４ｂを保持し硬度変更ノブ２１の回動に応じて軸Ａに沿う方向に進退移動するワイヤ保持部３０ａと、を備える。

硬度変更ノブ２１の内周面には、カム溝２１ｂが彫設されている。ワイヤ保持部３０ａは、操作部３内において軸Ａに沿う方向に進退移動可能に配設されている。また、ワイヤ保持部３０ａには、カム溝２１ｂに摺動可能に係合するカムピン３０ｂが設けられている。カム溝２１ｂとカムピン３０ｂとの係合により、ワイヤ保持部３０ａは、硬度変更ノブ２１の回動に応じて軸Ａに沿う方向に進退移動する。以上のように構成された、本実施形態の牽引機構部３０は、使用者による硬度変更ノブ２１の回動操作に応じて、第１ワイヤ２４に加える張力を変更することができる。

第２ワイヤ２６は、金属製の線状の素線を撚り合わせることにより形成された線状部材である。第２ワイヤ２６は、例えばステンレス合金等からなる素線を撚り合わせることにより形成されている。

第２ワイヤ２６の直径は、第１ワイヤ２４の直径よりも小さいが、網状管１１において隣接する細線の間に生じる最大の隙間よりも大きい。言い換えれば、網状管１１に生じる隙間の最大寸法は、第２ワイヤ２６の直径よりも小さい。

第２ワイヤ２６の素線は、第１ワイヤ２４の素線よりも細径である。また、第２ワイヤ２６の素線は、第１ワイヤ２４の素線よりも引っ張り強度の低い材料からなる。そして、第２ワイヤ２６の直径は、第１ワイヤ２４よりも細径である。

そして、第２ワイヤ２６の素線の硬度は、第１ワイヤ２６の素線と同様に、外皮１２の硬度よりも低く、第２ワイヤ２６の素線は外皮１２の表面に突き刺さらない強度を有する。例えば、第２ワイヤ２６の素線を、外皮１２の表面に対して直行する方向から突き当てたとしても、第２ワイヤ２６は外皮１２に突き刺さることなく座屈変形する。

第２ワイヤ２６は、先端２６ａが回転が規制された状態で挿入部２の構成部材に固定されており、基端２６ｂが第１ワイヤ２４の先端２４ａに固定されている。すなわち、第２ワイヤ２６は、第１ワイヤ２４よりも先端側に配置されている。

具体的には、第２ワイヤ２６の先端２６ａは、挿入部２の湾曲部９の基端に配置された枠部材９ａのワイヤ固定部２８に、軸Ａ周りの回転が規制された状態で固定されている。第２ワイヤ２６の先端２６ａは、例えば接着剤、半田付けまたはロウ付け等によってワイヤ固定部２８に固着されている。

また、第２ワイヤ２６の基端２６ｂは、接続部２５に例えば接着剤、半田付けまたはロウ付け等によって固着されている。第１ワイヤ２４の先端２４ａおよび第２ワイヤ２６の基端２６ｂは、互いの中心軸が軸Ａ上に位置するように、それぞれ接続部２５に固着されている。

なお、第２ワイヤ２６の基端２６ｂは、接続部２５を介さずに、直接的に第１ワイヤ２４の先端２４ａに例えば接着剤、半田付けまたはロウ付け等によって固着されていてもよい。

第２ワイヤ２６の先端２６ａが湾曲部９の枠部材９ａに固着されることによって、第１ワイヤ２４の先端２４ａの可撓管部１０内における位置が、所定の範囲内に保持される。すなわち、可撓管部１０内における、コイルパイプ２２の先端２２ａが移動可能な範囲が、第２ワイヤ２６によって定められている。このため、コイルパイプ２２は、牽引機構部３０によって第１ワイヤ２４を基端方向に牽引した場合や、可撓管部１０の屈曲を繰り返した場合、第２ワイヤ２６によって定められた範囲でのみ移動可能に保持される。

コイルパイプ２２は、前述のように、牽引機構部３０によって第１ワイヤ２４に加えられる張力に応じて、曲げ変形に対する抵抗力が変化する。よって、可撓管部１０のコイルパイプ２２が内部に配置されている範囲の屈曲に対する硬度は、コイルパイプ２２の曲げ変形に対する抵抗力に応じて変化する。以上に説明した構成により、硬度変更機構部２０は、挿入部２の少なくとも一部の硬度を変更する。

以上に説明したように、本実施形態の内視鏡１が備える硬度変更機構部２０は、可撓管部１０内に挿通される線状部材であるコイルパイプ２２、第１ワイヤ２４および第２ワイヤ２６を備える。また、これらの線状部材の周囲を囲む可撓管部１０は、細線を管状に編組することにより形成され網状管１１と、網状管１１の外周を覆う外皮１２と、を備える。

ここで、網状管１１における隣接する細線間に生じる隙間の最大寸法は、コイルパイプ２２の素線の直径よりも小さい。したがって、例えば牽引機構部３０により第１ワイヤ２４を牽引してコイルパイプ２２を圧縮した状態で、可撓管部１０が許容される所定の曲げ半径よりも小さく屈曲された場合にコイルパイプ２２が折損したとしても、コイルパイプ２２を構成する素線は、網状管１１の外側に突出することがない。したがって本実施形態では、コイルパイプ２２の折損時において、コイルパイプ２２の素線が外皮１２に接触することを防止し、外皮１２が損傷することを防止できる。

また、網状管１１における隣接する細線間に生じる隙間の最大寸法は、第１ワイヤ２４および第２ワイヤ２６の直径よりも小さい。したがって、第１ワイヤ２４または第２ワイヤ２６が切断したとしても、第１ワイヤ２４または第２ワイヤ２６は、網状管１１の外側に突出することがない。したがって本実施形態では、第１ワイヤ２４または第２ワイヤ２６の切断時において、第１ワイヤ２４または第２ワイヤ２６が外皮１２に接触することを防止し、外皮１２が損傷することを防止できる。

第１ワイヤ２４および第２ワイヤ２６を構成する素線の直径は、網状管１１における隣接する細線間に生じる隙間の最大寸法よりも小さいことから、切断した第１ワイヤ２４または第２ワイヤ２６がほつれた場合には、いくつかの素線が網状管１１を貫通して外皮１２に接触する可能性がある。しかしながら本実施形態では、第１ワイヤ２４および第２ワイヤ２６を構成する素線の硬度は、外皮１２の硬度よりも低いため、素線単体が外皮１２に接触したとしても、外皮１２の損傷が防止される。

以上に説明したように、本実施形態の内視鏡１によれば、硬度変更機構部２０が有する挿入部２内に挿通される線状部材であるコイルパイプ２２、第１ワイヤ２４および第２ワイヤ２６が破損した場合においても、挿入部２の外周を覆う外皮１２の損傷を防止し、挿入部２の水密性を保持することができる。

なお、他の実施形態として、前述した第１ワイヤ２４を構成する素線の硬度を外皮１２の硬度より高くしたとしても、第１ワイヤ２４の素線の径をコイルパイプ２２の隙間の最大寸法より小さくすると共に、第２ワイヤ２６を構成する素線の硬度を外皮１２の硬度より低くすることで、外皮１２の損傷を防止することが可能となる。つまり、可撓管部１０の内面と対向するよう露呈されたワイヤやコイルの素線の硬度を外皮１２の硬度より低くすることで、本発明の目的である外皮の損傷を防止することが充分に可能となる。

また、本発明は、硬度変更機構部２０が有する線状部材の他にも、挿入部２内に挿通される他のワイヤ等の線状部材についても適用可能である。例えば、公知のように、挿入部２内には、湾曲部９を湾曲操作するための湾曲操作ワイヤが挿通されている。湾曲操作ワイヤは、アングル操作ノブ６の回動に応じて牽引されて湾曲部９を湾曲させる。湾曲操作ワイヤに本発明を適用する場合には、湾曲操作ワイヤの直径または湾曲操作ワイヤの素線の直径のいずれかが、網状管１１における隣接する細線間に生じる隙間の最大寸法よりも大きく設定される。また、湾曲操作ワイヤの素線の直径が網状管１１における隣接する細線間に生じる隙間の最大寸法よりも小さい場合には、当該素線の硬度は、外皮１２の硬度よりも低く設定される。この場合においても、前述の実施形態と同様に、湾曲操作ワイヤが切断した場合において、挿入部２の外周を覆う外皮１２の損傷を防止し、挿入部２の水密性を保持することができる。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う内視鏡もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

本出願は、２０１５年１１月２０日に日本国に出願された特願２０１５−２２７９０４号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものとする。

Claims (5)

1. 細長に形成された挿入部と、
   細線を管状に編組することにより形成され、前記挿入部の内部に筒状に設けられた網状管と、
   前記挿入部の内部に挿通される、素線を巻回して形成されたコイルと、このコイルの内部に挿通される、素線を撚り合わせて形成されたワイヤとを備え、前記ワイヤを牽引することで前記コイルに圧縮力を加えて前記挿入部の曲げ硬さを調整する硬度変更機構と、
   を備えており、
   前記網状管において前記細線間に生じる隙間の寸法を、前記ワイヤの直径よりも小さく、かつ前記ワイヤの前記素線の直径よりも大きく設定する
   ことを特徴とする内視鏡。
2. 前記網状管において前記細線間に生じる隙間の寸法を、前記コイルの直径および前記コイルにおける前記素線の直径よりも小さく設定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
3. 前記網状管の外周を覆う、樹脂にて形成された外皮をさらに備え、前記コイルの前記素線の硬度を前記外皮の硬度より低く設定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡。
4. 前記網状管の外周を覆う、樹脂にて形成された外皮をさらに備え、前記ワイヤの前記素線の硬度を前記外皮の硬度より低く設定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
5. 前記ワイヤは、前記挿入部の基端側に設けられた牽引機構部により牽引される
   ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。

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