JP6230049B2 - 内視鏡フード、内視鏡および内視鏡用圧力センサ - Google Patents

内視鏡フード、内視鏡および内視鏡用圧力センサ Download PDF

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Description

本発明は、内視鏡フード、内視鏡および内視鏡用圧力センサに関する。
近年、経口内視鏡(いわゆる胃または大腸カメラ、以下軟性内視鏡という)を利用した検査・治療は多数施行されている。かかる検査・治療では、軟性内視鏡を口等から胃や大腸内に挿入して、軟性内視鏡の先端に設けられているカメラによって胃や大腸の内面を確認する。
しかし、通常、胃や大腸は内壁同士が重なり合った状態となっているので、この内壁によって軟性内視鏡が覆われてしまうと、軟性内視鏡の視野や施術をする術野がなくなり、胃や大腸の内面を観察したり治療等をしたりすることが難しくなる。このため、軟性内視鏡による検査・治療の際には、軟性内視鏡に設けられている吸引・送気ポートから二酸化炭素ガスを供給して、胃や大腸内に膨らませて、軟性内視鏡の視野や術野を確保することが行われている。具体的には、検査や治療を実施する内視鏡医が軟性内視鏡(胃カメラ)の左手の操作部の吸引・送気ボタンを押すことによって、胃や大腸に供給する二酸化炭素ガスの送気量や胃や大腸から吸引するガスの量を調整している。そして、胃や大腸が検査や治療に適した状態となるように、膨らませたり収縮させたりしている。
内視鏡医は、胃や大腸の状況を見ながら送気量や吸引量を調整しているのであるが、検査・治療に集中することによって、送気ボタンを押しすぎて、患者の胃への過送気が生じる場合がある。かかる過送気が生じると、胃や大腸内の圧力の異常上昇が発生し、過度の腹部膨満感や腹部疾痛を感じさせる場合があり、患者に負担がかかってしまう。
とくに、NOTES(経管腔的内視鏡手術)やESD(内視鏡的粘膜下層剥離術)などの電気メスを用いた内視鏡治療・手術は、数時間におよぶ長時間の治療・手術であり、内視鏡医も病変の切除に集中するあまり、胃内への過送気が生じやすい。そして、過送気に起因する粘膜出血や胃噴門部(入口)の裂創まで生じる場合がある。
一方、腹腔鏡(硬性内視鏡)による手術においても、視野や術野を確保するために腹腔内に二酸化炭素ガスを供給することが行われている。かかる腹腔鏡の手術では、術野を確認する腹腔鏡や切除等を行う鉗子等の器具とは別に、腹腔内に二酸化炭素ガスを送気したり腹腔内からガスを吸引したりするための専用の気腹針を有している。
この気腹針は、気腹装置に接続されており、気腹装置からの送気や気腹装置による腹腔内ガスの吸引によって腹腔内の圧力を定圧に維持している。具体的には、気腹装置内には、気腹針に供給する二酸化炭素ガスの圧力を測定するセンサが設けられており、このセンサの信号に基づいて、腹腔内の圧力を調整しているので(特許文献1参照)、腹腔鏡による手術では過送気の問題は生じにくい。
したがって、気腹装置を軟性内視鏡における送気吸引の制御に使用すれば、過送気の問題を防ぐことができる可能性があると考えることもできる。
特開平7−327920号公報
しかるに、上述したような気腹装置は、気腹針に対して二酸化炭素ガスを供給する流路にセンサを設けて、流路内の圧力から腹腔内の圧力を把握する技術である。かかる気腹装置は、流路の圧損を含んだ圧力を測定していることになるので、測定された圧力は必ずしも腹腔内の圧力と一致しない。例えば、圧損を考慮せずに圧力を判断した場合には、腹腔内の圧力を実際よりも高く見積もってしまう可能性がある。逆に、圧損を考慮して圧力を判断した場合には、想定した値よりも圧損が大きくなると、腹腔内の圧力を実際よりも低く見積もってしまう状況が生じる。そして、後者の場合には、過送気を生じさせる原因となる。
腹腔鏡による手術の場合、腹腔鏡などとは別に設けた気腹針を使用する。このため、気腹針のサイズ、つまり、流路の断面積や流路の長さをある程度自由に調整できる。言い換えれば、ある程度自由に、流路の断面積を大きくしたり流路を短くしたりすることもできる。流路の断面積を大きくしたり流路を短くしたりすれば、流路の圧損を小さくすることも可能である。流路の圧損が小さくなれば、気腹装置の流路内の圧力を測定して腹腔内の圧力を推定しても、推定した圧力と実際の腹腔内の圧力との差を小さくできる。したがって、腹腔鏡による手術であれば、気腹装置を使用して、腹腔内の圧力をある程度正確に把握できる。
一方、軟性内視鏡の場合には、内視鏡自体に送気吸気をするための流路が設けられているので、流路の断面積や流路長を調整することは実質的に不可能である。つまり、流路の断面積や流路長を調整して圧損を小さくすること実質的にできないので、流路の圧損を正確に見積もることは非常に困難である。したがって、腹腔鏡に使用される気腹装置を軟性内視鏡の送気や吸気に使用しても、胃などの内部の圧力を把握することは困難であり、過送気等の問題を防ぐことは難しい。現実的には、軟性内視鏡に設けられている流路における圧力損失の影響が大きすぎて、腹腔鏡に使用される気腹装置によって消化管や腹腔内の圧力を見積もることは難しいので、腹腔鏡に使用される気腹装置を軟性内視鏡の送気吸気に使用することはできない。
本発明は上記事情に鑑み、消化管腔等内や腹腔内の圧力を直接測定できる内視鏡フードおよび内視鏡、内視鏡フードや内視鏡に取り付けても圧力測定を実施できる内視鏡用圧力センサを提供することを目的とする
(内視鏡フード)
第1発明の内視鏡フードは、内視鏡に取り付けられる内視鏡フードであって、軸方向の両端が開口した筒状の本体部と、該本体部に取り付けられた圧力センサと、を備えており、前記圧力センサは、その表面に光を反射する光反射層を備えていることを特徴とする。
第2発明の内視鏡フードは、内視鏡に取り付けられる内視鏡フードであって、軸方向の両端が開口した筒状の本体部と、該本体部に取り付けられた圧力センサと、を備えており、前記本体部内面に、該内面から凹んだ、前記圧力センサが収容される収容凹みが設けられており、該収容凹みは、その深さが圧力センサの厚さと同等以上であることを特徴とする。
第3発明の内視鏡フードは、第1または第2発明において、前記圧力センサは、圧力を検出するセンサ部がMEMSセンサによって形成されていることを特徴とする。
第4発明の内視鏡フードは、第1、第2または第3発明において、前記本体部に、前記圧力センサの信号を外部に無線送信する信号発信部を備えていることを特徴とする
内視鏡用圧力センサ)
第5発明の内視鏡用圧力センサは、内視鏡および/または内視鏡フードに取り付けられる気圧を検出するセンサであって、該センサにおける圧力検出部がMEMSセンサであり、前記センサにおける圧力検出部の表面が光反射層を備えていることを特徴とする。
第6発明の内視鏡フードは、第5発明において、前記本体部に、前記圧力センサの信号を外部に無線送信する信号発信部を備えていることを特徴とする。
(内視鏡)
第7発明の内視鏡は、シャフトの先端面および/または側面に消化管腔等内の気圧を検出する圧力センサが設けられており、前記圧力センサが、第5または第6発明の内視鏡用圧力センサであることを特徴とする。
第1発明によれば、内視鏡のシャフトの先端に本体部を取り付ければ、消化管腔等内や腹腔内(以下、消化管腔等内等という)に内視鏡のシャフトとともに本体部を挿入できるので、消化管腔等内等に圧力センサを配置することができる。すると、圧力センサによって消化管腔等内等の圧力を直接測定することができる。したがって、圧力センサが測定した消化管腔等内等の圧力に基づいて、消化管腔等内に供給する二酸化炭素ガスの量や消化管腔等内から吸引するガスの量を自動または手動で調整すれば、過送気の状態となることを防ぐことができる。また、光反射層によって内視鏡の光源から放射される光を反射できるので、かかる光に起因して圧力センサの温度が上昇したり半導体の光電効果で誤差電流が生じたりすることを防止することができる。したがって、内視鏡の光源から放射される光に起因する測定誤差を抑制することができる。
第2発明によれば、内視鏡のシャフトの先端に本体部を取り付ければ、消化管腔等内や腹腔内(以下、消化管腔等内等という)に内視鏡のシャフトとともに本体部を挿入できるので、消化管腔等内等に圧力センサを配置することができる。すると、圧力センサによって消化管腔等内等の圧力を直接測定することができる。したがって、圧力センサが測定した消化管腔等内等の圧力に基づいて、消化管腔等内に供給する二酸化炭素ガスの量や消化管腔等内から吸引するガスの量を自動または手動で調整すれば、過送気の状態となることを防ぐことができる。また、収容凹み内に圧力センサを配置すれば、圧力センサが本体部内面から突出する量を少なくできるので、圧力センサを設けても内視鏡の視野を広く維持できるし、鉗子などと圧力センサが干渉することを防ぐことができる。しかも、本体部内面にセンサ部を設けているので、消化管腔等の内面に圧力センサが接触しても、圧力を誤検出することを防止できる。また、本体部をつけた内視鏡のシャフトを消化管腔等内等に挿入する際に、圧力センサが障害となることを防止することができる。
第3発明によれば、圧力センサのセンサ部がMEMSセンサによって形成されているから、圧力センサを小型化薄型化することができる。すると、圧力センサを本体部内面に設けても、圧力センサによって内視鏡の視野が狭くなることを防ぐことができる。また、本体部が消化管腔等の内面と接触して曲げや押圧する力が加わっても、センサ部の圧力測定に与える影響を小さくできるので、消化管腔等内の圧力をより精度よく測定することができる
4発明によれば、信号発信部から圧力センサの信号が外部に無線送信されるので、従来から使用されているフードを使用する場合と同じ作業をするだけで、本体部を内視鏡のシャフトに着脱することができる。しかも、内視鏡のシャフトの側面に導線等を配置する必要がないので、従来のフードを取り付けた場合と同等の操作性を維持することができる
内視鏡用圧力センサ)
第5発明によれば、圧力検出部がMEMSセンサによって形成されているので、圧力センサを非常に小型化することができる。すると、圧力センサを内視鏡フードに取り付けても、内視鏡による観察や施術の邪魔にならない。また、内視鏡のシャフトは、先端面の狭い領域に鉗子口やカメラ、光源などが配置されており余剰スペースが小さいが、圧力センサが非常に小さいので、この内視鏡のシャフトの先端面にも圧力センサを取り付けることが可能となる。また、内視鏡のシャフトは屈曲させることできるようになっているが、圧力センサが非常に小さいので、圧力センサを内視鏡のシャフトの側面に取り付けても、圧力センサがシャフトを操作する際の抵抗とならない。また、光反射層によって内視鏡の光源から放射される光を反射するので、内視鏡の光源が当たる位置に圧力センサを設けても、内視鏡の光源から放射される光に起因して圧力センサの温度が上昇したり半導体の光電効果で誤差電流が生じたりすることを防止することができる。したがって、フード等に取り付けても、内視鏡の光源から放射される光に起因する測定誤差が生じることを抑制することができる。
第6発明によれば、信号発信部から圧力センサの信号が外部に無線送信されるので、内視鏡のシャフトの側面に導線等を配置する必要がない。したがって、圧力センサをフードや内視鏡のシャフトに取り付けても、内視鏡の操作性を維持することができる。
(内視鏡)
第7発明によれば、シャフトの先端面および/または側面に圧力センサを設けているので、シャフトを消化管腔等内等に挿入すれば、消化管腔等内等に圧力センサを配置することができる。すると、圧力センサによって消化管腔等内等の圧力を直接測定することができる。したがって、圧力センサによって測定された消化管腔等内等の圧力に基づいて、消化管腔等内に供給する二酸化炭素ガスの量や消化管腔等内から吸引するガスの量を調整すれば、過送気の状態となることを防ぐことができる。また、圧力検出部がMEMSセンサによって形成されているので、内視鏡による観察や施術の邪魔にならないし、シャフトの操作性も低下しない。また、圧力センサの表面に光反射層を設ければ、内視鏡の光源から放射される光に起因する測定誤差を抑制することができる。さらに、信号発信部を設ければ、圧力センサの信号が外部に無線送信されるので、シャフトの側面に導線等を配置する必要がないから、内視鏡の操作性を維持することができる。
第1実施形態の内視鏡フード1をシャフトSの先端に取り付けた状態の概略説明図であって、(A)は斜視図であり、(B)は側面図である。 第1実施形態の内視鏡フード1をシャフトSの先端に取り付けた状態の概略説明図であって、(A)は平面図であり、(B)は正面図であり、(C)は(B)のC−C線断面図である。 圧力センサ5のセンサ部20の一例を示した図である。 第2実施形態の内視鏡フード1をシャフトSの先端に取り付けた状態の概略説明図であって、(A)は斜視図であり、(B)は側面図である。 第2実施形態の内視鏡フード1をシャフトSの先端に取り付けた状態の概略説明図であって、(A)は平面図であり、(B)は正面図であり、(C)は(B)のC−C線断面図である。 第3実施形態の内視鏡フード1をシャフトSの先端に取り付けた状態の概略説明図であって、(A)は斜視図であり、(B)は側面図である。 第4実施形態の内視鏡フード1をシャフトSの先端に取り付けた状態の概略説明図であって、(A)は斜視図であり、(B)は側面図である。 (A)は実施例の実験状況の写真であり、(B)は実施例の実験結果である。
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
本発明の内視鏡フードは、軟性内視鏡を使用した手術(例えば、経管腔的内視鏡手術(以下、NOTESという))や軟性内視鏡による検査において使用される器具であって、軟性内視鏡の先端が配置されている空間の圧力を測定できるようにしたことに特徴を有している。
軟性内視鏡の先端が配置される空間とは、例えば、胃や大腸などの消化管腔等内や腹腔内などの空間である。以下では、消化管腔等内の空間と腹腔内の空間を合わせて、単に消化管腔等内の空間という。
なお、本発明の内視鏡フードは、主として軟性内視鏡に取り付けて使用するが、硬性内視鏡(腹腔鏡)の先端に取り付けて使用することも可能である。
(軟性内視鏡)
まず、本発明の内視鏡フードを説明する前に、本発明の内視鏡フードが取り付けられる軟性内視鏡の形状について簡単に説明する。
軟性内視鏡は、生体の消化管に挿入されるシャフトSと、このシャフトSを操作する図示しない操作部と、シャフトSの先端に光を供給する光源本体に接続する部位等を備えている。この軟性内視鏡のシャフトSの径は、5〜15mm程度であり、一般的な軟性内視鏡では10mm程度である。
軟性内視鏡のシャフトS(以下単にシャフトSという)には、その軸方向を貫通する貫通孔である鉗子口や、消化管腔等の内部に二酸化炭素ガスを供給したり消化管腔等内の空間から気体を排出したりするための吸引・送気ポート、およびシャフトSの先端前方を撮影するカメラが設けられている。
吸引・送気ポートは、シャフトSの基端において送排機器に連通されている。送排機器とは、切替弁などを介して、吸引・送気ポートを、二酸化炭素ガスを供給する送気機構と真空ポンプ等の気体を吸引する装置を備えた排気機構との間で切り替えて、いずれか一方に連通し得るようになっている機器である。
そして、内視鏡医が軟性内視鏡の操作部の吸引・送気ボタンを操作すると、吸引・送気ポートに送気機構と排気機構とを切り替えて接続できるようになっている。
このため、内視鏡医が軟性内視鏡の左手の操作部の吸引・送気ボタンを操作して送気吸引を調整すれば、胃や大腸などの消化管腔等を適切に膨らませたり収縮させたりすることができる。すると、消化管腔等を適切に膨らませれば消化管腔等の内面がある程度伸びた状態となるので、消化管腔等の内面を観察しやすくなる。また、シャフトSが移動したり鉗子口を通して消化管腔等内に配置される鉗子等の器具を操作したりできる空間を消化管腔等内に形成することができるので、内視鏡による検査や手術などを行いやすくなる。
逆に、消化管腔等を適切に収縮させれば、軟性内視鏡と消化管腔等の内面との距離を調整できるし、ナイフなどによる消化管腔等の切除等を実施しやすくすることもできる。
(内視鏡フード1について)
図1に示すように、本実施形態の内視鏡フード1は、シャフトSの先端に取り付けて使用するものであり、本体部2と、圧力センサ5と、この圧力センサ5と外部の測定機器とを電気的に接続する導線10と、を備えている。
まず、本体部2は、その基本構造が市販されている内視鏡用フードと実質的に同等の構造を有している部材である。
具体的には、図1および図2に示すように、本体部2は、中空であってその両端が開口した略円筒状の部材である。この本体部2は、その一端(図1および図2では右端、以下基端という)からシャフトSの先端を挿入することによって、シャフトSの先端に固定できるような構造を有している。そして、本体部2の基端をシャフトSの先端に固定した状態において、シャフトSの先端のカメラによって本体部2の先端開口から外部を撮影することができるように、本体部2は形成されている。
なお、本体部2の素材も、市販されている内視鏡用フードと同等の素材を使用することができる。例えば、ポリ塩化ビニルや、シリコーンゴムなどのゴム材を、本体部2の素材として使用することができる。
図2に示すように、本体部2の内面には、圧力センサ5が取り付けられている。圧力センサ5は、本体部2をシャフトS先端に取り付けたときに、シャフトSと干渉しない位置であって、ある程度内視鏡の先端から内方に入った位置に配置されている(図2(C))。例えば、具体的には、本体部2の先端から1〜2mm、かつ、本体部2をシャフトS先端に取り付けた状態においてシャフトS先端面から1〜2mm程度となるように取り付けられている。
しかも、本体部2の内面には、内面から凹んだ収容凹み2sが形成されており、圧力センサ5は、この収容凹み2s内に収容されている。
また、圧力センサ5には、導線10の一端が接続されている。この導線10は、外部の制御機器等に圧力センサ5を電気的に接続するものである。導線10が接続される外部の制御機器は、例えば、圧力センサ5に対して電力を供給する電源機能と、圧力センサ5から送信される電気信号を受信してこの電気信号に基づいて圧力を算出する圧力検出機能とを有する機器等である。
この導線10は、圧力センサ5を外部の制御機器に電気的に接続できるものであれば、とくに限定されない。しかし、導線10は、シャフトSに沿うように取り付けられて制御機器に接続される。シャフトSは、その本体を曲げて先端の位置を調整するため、導線10は、シャフトSの曲げ等の動きの邪魔にならない程度の柔軟性を有することが必要である。
また、導線10が太い場合、導線10を取り付けた状態のシャフトSの外径が太くなってしまい、消化管腔等に挿入しにくくなるなど、取り扱い性が悪化する。したがって、導線10の外径は、0.02〜0.2mm程度が好ましく、0.02〜0.05mmがより好ましい。
かかる外径と柔軟性とを有する導線10としては、例えば、エナメル線を採用することができる。エナメル線であれば、外径が0.02〜0.2mm程度とすることができ、しかも、シャフトSの曲げに追従できる程度の柔軟性を有している。つまり、エナメル線を導線10として使用すれば、導線10の線径を非常に細くでき、導線10の存在によるシャフトSの操作性の低下が生じることも防止することができる。
以上のように、本実施形態の内視鏡フード1であれば、シャフトSの先端に本体部2を取り付けて、シャフトSを消化管腔等の内部に挿入すれば、シャフトSとともに本体部2を挿入できる。すると、本体部2の内面に設けられている圧力センサ5も、消化管腔等の内部に配置することができるので、圧力センサ5によって消化管腔等内等の圧力を直接測定することができる。
したがって、圧力センサ5が測定した消化管腔等内等の圧力に基づいて、消化管腔等内に供給する二酸化炭素ガスの量を調整するようにしておけば、過送気の状態となることを防ぐことができる。
例えば、上述した圧力センサ5と電気的に接続される制御機器に、圧力センサ5が測定した消化管腔等内等の圧力を表示するインジケータを設けておく。すると、そのインジケータを確認することで、内視鏡医が消化管腔等の内部の圧力を把握でき、消化管腔等の内部の圧力を適切に調整することができる。
また、所定の圧力を検出すると、制御機器がブザー等の警告音を発するようにしておけば、内視鏡医が検査や手術に集中しインジケータを確認することを忘れていても、過送気となったことを気づかせることができる。
さらに、制御機器からの圧力信号に基づいて送排機器が自動で送気排気を行うようにしておけば、消化管腔等内の圧力をある程度の範囲に維持でき、過送気の状態となることを防ぐことができる。すると、内視鏡医は、過送気の状態となることを気にしなくて良くなるので、検査や手術に集中することができる。
また、上記のように、圧力センサ5を本体部2の内面に設けているので、消化管腔等の内面に圧力センサ5が接触することを防ぐことができる。すると、消化管腔等との接触による圧力の誤検出が生じることを防止することができる。
しかも、本実施形態の内視鏡フード1をつけたシャフトSを消化管腔等内等に挿入する際に、本体部2の表面は、通常のフードと同じ状態とすることができるので、圧力センサ5を設けたことによって、シャフトSの挿入などの操作が行いにくくなるなどの問題が生じることも防ぐことができる。
ここで、圧力センサ5と外部の制御機器を接続する導線10の取り回しをどのようにするかが問題となるが、本体部2からシャフトSの外面との境界において、導線10を配線する方法はとくに限定されない。
しかし、本体部2の基端において、導線10の軸方向がシャフトSの先端の軸方向とほぼ平行となるように配置すれば、シャフトSを移動させたり曲げたりしても導線10に加わる力を極力小さくすることができる。すると、シャフトSを操作しているときに、導線10が断線する可能性を低くすることができる。
また、導線10はシャフトSの外面に這わせて配線する必要があるが、圧力センサ5が本体部2の内面に設けられているので、導線10は、本体部2の内面から外部に出した後でシャフトSの外面に配置しなければならない。つまり、導線10はシャフトSの外面に這わせるためには、導線10を本体部2の内面から外部に出さなければならないが、その方法はとくに限定されない。
例えば、図4〜図6に示すように、外面と連通する貫通孔2tを形成して、その貫通孔2tを挿通して本体部2外に出した後、本体部2の外面に沿わせて、その後シャフトSの外面に這わせるように配置してもよい。
また、図2に示すように、本体部2の内面に、収容凹み2sから本体部2の基端まで連続する導線収容溝2gを形成してもよい。この場合、導線10を導線収容溝2g中に収容しておけば、導線10が本体部2内の空間や、本体部2の表面に露出しない。すると、導線10が消化管腔等の内面や鉗子と接触して損傷したり、治療等の邪魔になったりすることを防ぐことができる。
とくに、図2に示すように、導線収容溝2gの軸方向が本体部2の軸方向を平行となるように設けておくことが好ましい。すると、導線収容溝2gに導線10を収容しておけば、本体部2の基端をシャフトSの先端に取り付けるだけで、本体部2の基端において、導線10の軸方向をシャフトSの先端の軸方向とほぼ平行とすることができる。
(信号発信部6)
また、上記例では、導線によって圧力センサ2の信号を外部に伝達する場合を説明したが、信号発信部6を設けて、圧力センサ2の信号を無線で送信できるようにしてもよい。この場合には、シャフトSの側面に導線を配線する必要がないので、通常使用されているフードを使用する場合と同じ作業で、本実施形態の内視鏡フード1をシャフトSの先端に着脱することができる。つまり、本実施形態の内視鏡フード1の着脱作業を迅速かつ簡単に行えるようになる。しかも、シャフトSの側面に導線がないので、本実施形態の内視鏡フード1を取り付けても、従来のフードを取り付けた場合と同等の操作性を維持することができる。
例えば、図7に示すように、本体部2に取り付けた圧力センサ5と配線などによって接続された信号発信部6を本体部2に設ける。つまり、圧力センサ5と同様に、本体部2の内面や本体部2に埋め込んだりして、信号発信部6を本体部2に設ける。そして、信号発信部6からの信号を受信する受信機能を制御機器に設ける。すると、信号発信部6から発信される信号(つまり、圧力センサ5の測定結果)に基づいて、制御機器が、消化管腔等内等の圧力を常時表示するインジケータを動作させたり、消化管腔等内等が所定の圧力になるように自動で送排機器に送気や吸引をさせたりすることも可能となる。
もちろん、信号発信部6は、圧力センサ5と同じ基板上に設けてもよく、この場合には、圧力センサ5と信号発信部6を含めた装置をより小型化できる。
また、信号発信部6の構造や信号送信する方法はとくに限定されない。例えば、公知の超小型無線モジュールや、カプセル内視鏡で採用されている無線装置等を信号発信部6として使用することができる。
(圧力センサ5について)
圧力センサ5において、圧力を検出するセンサ部20の構造や機構はとくに限定されないが、センサ部20がMEMSセンサによって形成されていることが好ましい。
MEMSは、Micro Electro Mechanical Systemsの略であり、機械部品と電子回路を集積したミクロンレベルの構造を持つ微小電気機械素子およびその創製技術のことである。
MEMSセンサとは、このMEMS技術(微小電気機械素子を創製する技術)によって形成されたセンサのことであるが、同等の大きさと,必要な圧力感度等を実現するものであれば,その製法や材料については既存の技術に限定されない。
本明細書において、「圧力センサ5のセンサ部がMEMSセンサによって形成されている」とは、圧力センサ5のセンサ部20がMEMS技術によって圧力を測定できる構造に形成されたものであることを意味している。
センサ部20の構造、つまり、圧力を測定できるようにMEMS技術よって形成された構造は、種々の構造を採用することができる。例えば、以下のごとき構造を採用することができる。
図3に示すように、圧力センサ5のセンサ部20は、筒状の孔21hを有する測定部21を備えている。この測定部21の孔21h内には、孔21hを分割する膜状部22を有している。つまり、測定部21の孔21hは、膜状部22によって、測定部21の表面側から凹んだ測定孔21aと、測定部21の裏面側から凹んだ基準孔21bに分割されているのである。
図3に示すように、測定部21の表面側の開口は開放されており、測定孔21aはこの開口を通して外部(図3では本体部2の内部空間)と連通されている。
一方、測定部21の裏面には、例えばガラス製の板であるベース板23が設けられており、このベース板23によって測定部21の裏面側の開口は塞がれている。つまり、ベース板23によって、基準孔21bは気密に密閉された空間となっているのである。なお、ベース板23によって密閉された状態における基準孔21bの内部の圧力についてとくに制限はないが、通常は大気圧の状態となる。
そして、膜状部22は、測定孔21a内の気圧と基準孔21b内の気圧との間に気圧差(以下、単に気圧差という)が生じると、変形して歪む程度の強度(厚さ)に形成されている。つまり、膜状部22は、ダイアフラムとして機能するように形成されている。
例えば、膜状部22をシリコンによって形成した場合において、膜状部22の厚さを数μm〜数十μm程度、面積を0.785mm程度(つまり孔21hの内径を0.5mm程度)とする。この場合には、気圧差が13Pa(約0.1mmHg)程度以上となれば、膜状部22を撓ませることができ、13〜13kPa(100mmHg)程度の気圧差を測定することができる。
また、膜状部22には、歪検出素子が設けられている。この歪検出素子は、ピエゾ抵抗素子等のように半導体材料によって形成された素子であり、膜状部22の撓みを検出することができるものである。例えば、ピエゾ抵抗素子は膜状部22の撓みに起因して電気抵抗が変化するので、その電気抵抗の変化を電圧変化として検出すれば、この電圧変化に基づいて膜状部22の撓みを算出することができる。
この歪検出素子は、本実施形態の内視鏡フード1の導線10に接続されている。そして、導線10を通して、歪検出素子の電気抵抗の変化を検出する機器(上述した測定機器)と接続されている。
圧力センサ5が以上のごとき構成であるので、圧力センサ5を備えた本実施形態の内視鏡フード1を胃内に入れれば、胃内の圧力をセンサ部20によって測定することができる。つまり、胃内の圧力が大気圧からずれていれば、気圧差によって膜状部22に撓みが生じる。すると、膜状部22に撓み量に応じて歪検出素子の電気抵抗が変化するので、この電気抵抗の変化に基づいて、測定機器が胃内の圧力を算出することができるのである。
(センサ部20の製造方法)
MEMS技術によって圧力センサ5のセンサ部20を製造する場合、種々の方法を採用することができるが、例えば、以下のようにして製造することができる。
まず、半導体シリコンに歪みゲージとなる不純物を拡散し,配線となる金属薄膜などのパターンを形成してセンサ回路となる歪みゲージ回路を形成する。
ついで、圧力に応答するダイアフラムとなる部分を形成するために,半導体シリコンの一部を選択的に薄化する。
その後、基準となる圧力を設定するための気密室を設け、基準圧力(例えば大気圧等)で封止すれば、圧力センサ5のセンサ部20を形成することができる。
なお、上記例では、基準孔21bがベース板23によって密閉される場合を説明したが、基準孔21b内を外部から気密に密封することができるのであれば、ベース板23は必ずしも設けなくてもよい。例えば、測定部21の裏面側の開口を本体部2の内面に密着させて基準孔21bを気密に密閉してもよい。
また、膜状部22の厚さや面積は、上述した厚さや面積に限定されない。膜状部22の素材や圧力センサ5によって圧力を測定する範囲に合わせて適宜設定すればよい。もちろん、膜状部22の素材もシリコンに限定されず、種々の素材を採用することができる。
上述したように、膜状部22の表面には、膜状部22の撓みを検出する歪検出素子を形成するが、かかる歪検出素子を形成する方法はとくに限定されない。公知の微細加工技術を使用すれば、膜状部22の表面に歪検出素子を形成することができる。
上述したように、本実施形態の内視鏡フード1が導線10を有する場合には、歪検出素子は導線10に接続されるが、本実施形態の内視鏡フード1が信号発信部6を有している場合には、信号発信部6を備えた回路等に接続される。具体的には、歪検出素子は電源と制御部を備えた回路等に接続され、この回路等によって歪検出素子の抵抗の変化を電圧変化として回路が検出するように構成される。かかる構成の場合には、検出された電圧変化に関する情報(測定情報)は信号発信部6によって外部に送信されるが、電圧変化の検出、測定情報の形成および信号発信部6による外部への測定情報の送信は、回路の制御部によって制御される。
なお、センサ部20の構造は、上記の構造に限定されないのはいうまでもなく、気体の圧力を測定できるのであれば、どのような構造も採用することが可能である。上述した例では、筒状の孔21hが測定孔21aを有する構造としているが、膜圧力センサ5のセンサ部20における筒状の孔21hは、測定孔21aを有しない形状としてもよい。つまり、膜状部22の表面が露出した状態としてもよい。しかし、測定孔21aを有する構造とすれば、測定孔21aを形成する壁面が膜状部22を保護する部材として機能するので、膜状部22が胃内の組織などと接触して損傷する可能性を低くすることができる。
なお、上述した例では、センサによる圧力検出方式として歪みゲージ回路を用いる場合を説明しているが、センサによる圧力検出方式は歪みゲージ回路を用いる方法に限定されない。例えば、ダイアフラムと対向して微小空隙をもつ固定電極を形成し、ダイアフラム上に形成する可動電極との間の静電容量変化をよみとる静電容量型圧力センサ方式とすることもできる。
(光反射層)
ところで、内視鏡では、胃内を撮像するための明るさを確保するために、シャフトSの端面に光源からの光を照射するライトを備えている。このライトからの光が、圧力センサ5に照射されると、その光のエネルギーによって圧力センサ5の各部(とくに、センサ部20の膜状部22やその周辺の固定部分)の温度が上昇する可能性がある。圧力センサ5の各部の温度が上昇すると、同じ差圧差でも発信される信号が変化して、測定誤差が生じる可能性がある。
かかるライトからの光に起因する測定誤差の発生を防ぐ上では、圧力センサ5の表面には光反射層25を形成することが好ましい(図3参照)。かかる光反射層25を設ければ、ライトからの光は光反射層25で反射され、圧力センサ5のセンサ部20などが光のエネルギーを吸収しない。すると、圧力センサ5の各部の温度上昇を防止することができるので、温度上昇に起因する測定誤差の発生が発生したり半導体の光電効果で誤差電流が生じたりすることを抑制することができる。
かかる光反射層25を形成する素材はとくに限定されないが、例えば、クロムなどを使用することができる。また、光反射層25を形成する方法もとくに限定されない。例えば、MEMS技術を利用して圧力センサ5のセンサ部20を製造する際に光反射層25も形成するようにしてもよいし、製造された圧力センサ5に、あとから金属蒸着などの方法でクロム等をコーティングして光反射層25も形成してもよい。
(センサ部20のサイズ)
センサ部20をMEMSセンサによって形成した場合、圧力センサ5の全体の大きさを縦0.5〜1.5mm程度、横0.8〜2.0mm程度に形成することも可能である。かかるサイズであれば、本体部2の直径や本体部2の軸方向の長さに比べて、圧力センサ5が十分に小さくなる。すると、本体部2の外面等を消化管腔等の内面と接触させたときに、市販のフードと同程度の柔軟性で変形させることも可能となる。
また、センサ部20がMEMSセンサによって形成されている圧力センサ5の場合には、その基板を含めた全体の厚さを0.2〜1.0mm程度、好ましくは0.2〜0.5mm程度とすることができる。すると、本体部2の内面に上述したような収容凹み2sを設けずに、本体部2の内面に直接圧力センサ5を取り付けた場合でも、本体部2の内面からの突出量はせいぜい0.5mm程度に押さえられる。すると、圧力センサ5を設けても、内視鏡の視野が狭くなることを防ぐことができる。
一方、0.2〜0.5mm程度の厚さの圧力センサ5の場合、収容凹み2sの深さを圧力センサ5の厚さと同じ深さとすれば、本体部2の内面からの突出量が殆どない状態とすることができる。例えば、本体部2の厚さが0.5〜1.5mm程度であっても、本体部2の内面からの突出量が殆どない状態とすることができる。
(圧力センサ5の取り付け位置)
さらに、MEMSセンサの場合、圧力を検出する部分に直接力が加わらなければ、圧力を検出しない。例えば、MEMSセンサの圧力を検出する部分が本体部2の中空な空間2h側に向いた状態となるように、圧力センサ5を配置する。この場合、本体部2の外面等が消化管腔等の内面と接触して、本体部2に曲げや押圧する力が加わっても、その曲げや押圧する力は検出する圧力にほとんど影響しない。内視鏡のフードは、通常、消化管腔等の内面に沿って移動させたり消化管腔等の内面に押し当てたりされるのであるが、かかる状態となっても、センサ部20にMEMSセンサを採用した圧力センサ5を使用し、かつ圧力センサ5を本体2の内面に取り付けた場合には、本体部2の空間の圧力、つまり、消化管腔等の内部の圧力を精度よく測定することができる。
また、圧力センサ5を本体部2の内面に取り付けた場合には、上述したような利点があるが、圧力センサ5を本体部2の外面に取り付けてもよい。この場合、圧力センサ5が消化管腔等の内面と接触する場合があり、その状態では圧力を測定できない可能性はあるものの、圧力センサ5のセンサ部20にライトの光が直接当たらないので、光エネルギーの影響による測定誤差は生じにくくなる。もちろん、圧力センサ5を本体部2の内面と外面の両方に設けてもよいし、圧力センサ5を本体部2の先端に設けてもよい。
さらに、圧力センサ5を本体部2に取り付ける数もとくに限定されない。例えば、複数の圧力センサ5を、本体部2の外面や内面の周方向に沿って並べて設けてもよい。この場合、一部の圧力センサ5が消化管腔等内等の内面や組織に接触したり血液や胃液が孔21hに入って圧力を測定できくなったりしても、他の圧力センサ5によって圧力測定を継続することができる。
そして、複数の圧力センサ5を設けた場合には、各圧力センサ5の測定値を利用して、各圧力センサ5の感度差などを調整することができるので、消化管腔等内の圧力を測定した測定値の精度を高めることができる。また、一つの圧力センサ5が粘液や異物に完全に覆われてセンサ感度が低下した場合にセンサ動作の異常を検知することが可能となる。このため、常時相互のセンサ出力を比較し合うことでより信頼性の高い圧力計測を実施することができる。
(圧力センサ5の素材)
消化管腔等内では胃酸などが存在しているので、圧力センサ5は、胃酸などによって損傷しないように形成する必要がある。例えば、耐酸性を有する素材で圧力センサ5全体を形成する。すると、圧力センサ5に胃酸などが接触しても、圧力センサ5の損傷を防ぐことができるので、圧力の測定精度の低下や測定不能になるなどの不具合が生じることを防ぐことができる。
例えば、上述した圧力センサ5におけるセンサ部20の場合、その素材として、シリコン、酸化シリコン、耐酸性ガラス等などを使用し、光反射層25も耐酸性を有する素材によって形成すれば、胃酸などが接触しても、センサ部20が損傷することを防ぐことができる。例えば、SOI(Silicon On Insulator)基板を使用してセンサ部20を形成し、センサ部20の表面に耐酸性を有するクロムの層を形成して光反射層25とすれば、圧力センサ5の全体を耐酸性を有するものとすることができる。
また、圧力センサ5の一部または全体が胃酸等によって損傷する素材で形成されている場合には、胃酸等によって損傷する素材によって形成されている部分または圧力センサ5の全体を、耐酸性を有する素材によってコーティングしたり被覆したりしてもよい。例えば、人体に害のないシリコーン等を使用してダイアフラム部分以外を胃酸から保護する構造にするなどの処置を圧力センサ5の全体に施せばよい。また、胃酸の主な成分である塩酸は半導体シリコンやクロムを短時間で溶解することがないため、ダイアフラムを半導体シリコンで形成しクロムコートをしておけば、可動のダイアフラム部分が露出していても、胃酸による損傷からはダイアフラムを問題無く保護することができる
(カバー2c)
また、圧力センサ5を胃酸等から保護するのであれば、カバー2cを設けてもよい。
例えば、図2に示すように、本体部2の内面に、収容凹み2sに収容された圧力センサ5を覆うように、柔軟な樹脂等のカバー2cを設ける。この場合、カバー2cによって圧力センサ5が胃酸などと接触することを防止できるので、胃酸などによる圧力センサ5の損傷を防止できる。
かかるカバー2cを設ける場合には、カバー2cの表面から本体部2の内面までの距離、つまり、本体部2の内面からの突出量が0〜0.2mm程度となるように設けられていることが望ましい。この程度の突出量であれば、本体部2をシャフトSの先端に取り付けても、視野を広く維持できるし、カバー2cが鉗子などと干渉することを防ぐことができる。
もちろん、本体部2の外面に圧力センサ5を設ける場合でも、圧力センサ5を覆うようにカバー2cを設けてもよい。この場合も、胃酸などによる圧力センサ5の損傷を防止できる。
なお、カバー2cを設ける場合には、カバー2cの素材として、耐酸性などに加えて、圧力センサ5への圧力印加を妨げない程度の柔軟を有するものを使用する必要がある。つまり、カバー2cがない状態で圧力センサ5に加わる圧力を、カバー2cに起因する減少が少ない状況で、圧力センサ5に印加できる程度の柔軟性が必要である。
(内視鏡)
上述したように、圧力センサ5は、本実施形態の内視鏡フード1に取り付けてもよいが、内視鏡のシャフトSに直接取り付けてもよい。この場合、圧力センサ5を内視鏡のシャフトS内に配線された導線などと接続すれば、この導線を通して、圧力センサ5に電力供給したり圧力センサ5が検出した信号を外部に伝達したりすることができる。そして、圧力センサ5に導線10を設ける必要がなくなり、内視鏡のシャフトSの表面に導線等を配置する必要がなくなる。すると、圧力センサ5をシャフトSに設けても、圧力センサ5を設けていない場合と同様の操作性を維持することができる。そして、上述した信号発信部6を備えた圧力センサ5を使用すれば、既存の内視鏡のシャフトSに後から圧力センサ5を取り付けても、導線10等をシャフトSに取り付けなくてもよいので、好ましい。もちろん、既存の内視鏡のシャフトSに後から取り付ける圧力センサとして、導線10を有する圧力センサ5を使用してもよい。この場合でも、上述したような柔軟性のある細い導線10を使用し、この導線10をシャフトSに沿って配置すれば、圧力センサ5を設けていない場合と同様の操作性を維持することができる。
また、圧力センサ5を内視鏡のシャフトSに取り付ける位置や数はとくに限定されない。例えば、内視鏡のシャフトSの端面や側面に圧力センサ5を設けてもよい。
また、内視鏡のシャフトSの側面に圧力センサ5を設ける場合には、シャフトSの軸方向や周方向に沿って圧力センサ5を並べて設けてもよい。シャフトSの軸方向に沿って圧力センサ5を設ければ、消化管腔等内等の位置による圧力の差を確認することができる。また、シャフトSの周方向に沿って圧力センサ5を設ければ、一部の圧力センサ5が消化管腔等内等の内面に接触して圧力を測定できない場合でも、他の圧力センサ5によって圧力測定を継続することができる。
そして、複数の圧力センサ5を設けた場合には、各圧力センサ5の測定値を利用して、各圧力センサ5の感度差などを調整することができるので、測定される圧力値の精度を高めることができる。また,一つの圧力センサ5が粘液や異物に完全に覆われてセンサ感度が低下した場合にセンサ動作の異常を検知することが可能となる。このため、常時相互のセンサ出力を比較し合うことでより信頼性の高い圧力計測を実施することができる。
(組織サイズ測定方法)
上述したように、圧力センサ5を備えた本実施形態の内視鏡フード1や内視鏡を使用すると、以下のような消化管腔等内等の内面の組織(例えば腫瘍など)のサイズを正確に測定することが可能となる。
消化管腔等内等の内面の組織の診断においては、その組織の外観などに加えて、その組織のサイズ(幅や長さなど)が組織の状態を診断する重要な要素となっている。
現在、消化管腔等内等の内面における組織のサイズは、メジャー鉗子や紙メジャーなどを使用して測定されている。メジャー鉗子は、その先端部に物差しのような各種寸法の目盛りを示す印が刻印また印刷されたものである。このため、メジャー鉗子の先端部を組織に当てたり組織の近傍に配置したりすれば、内視鏡のカメラを通して、組織のサイズを測定することができる。紙メジャーはその表面に各種寸法の目盛りが印刷されたものであり、組織の近傍に貼り付ければ、内視鏡のカメラを通して、組織のサイズを測定することができる。
しかし、消化管腔等内等は、伸縮可能であり多数のひだを有している場合もある。すると、メジャー鉗子等によって組織のサイズを測定しても、消化管腔等内等の伸展状況や消化管腔等内等の内面のひだの状態によって組織のサイズは変わってしまう。例えば、消化管腔等内等に対して、伸展するような張力を加えている場合とかかる張力を加えていない場合では、測定される組織のサイズは変わってしまうのは当然であるが、消化管腔等内等に加える張力の大きさが異なっても、測定される組織のサイズは変化してしまう。これは、測定する度に組織のサイズは変わってしまう可能性があることを意味している。
消化管腔等内等が伸展するように張力を加えかつその張力を同じ大きさにして組織のサイズを測定できれば、ほぼ毎回同じ条件で組織のサイズを測定できる可能性があると考えられる。消化管腔等内等が伸展するように張力を加えるだけであれば、内視鏡等から二酸化炭素ガスを消化管腔等内等に供給することで実現できる。そして、消化管腔等内等に加わっている張力は消化管腔等内等の内部の気圧と関連するので、もし、消化管腔等内等の内部の気圧を測定できれば、消化管腔等内等に加わっている張力を同じ条件として、組織のサイズを測定できると考える。言い換えれば、消化管腔等内等の内部の気圧を測定できれば、ほぼ毎回同じ条件で組織のサイズを測定できると考える。
しかし、これまでは、消化管腔等内等の内部の気圧を直接測定することができなかったので、二酸化炭素ガスを供給して消化管腔等内等を膨らませたときにおける消化管腔等内等の内部の気圧に基づいて、測定条件を同じ条件にすることは全く想定されていなかった。それどころか、消化管腔等内等の内部の気圧に起因して測定条件が変化することすら全く意識されておらず、当然のごとく、この測定条件の変化によって測定される組織のサイズが変化してしまうことは全く考慮されていなかった。
本発明者らは、消化管腔等内等の内部の気圧に起因する測定条件の変化によって測定される組織のサイズが変化してしまうことについて初めで想到した。そして、本実施形態の内視鏡フード1や内視鏡によって消化管腔等内等の内部の気圧を測定できるようになったので、本発明の組織サイズ測定方法を完成することができたのである。
以下、本発明の組織サイズ測定方法を説明する。
なお、以下では、本実施形態の内視鏡フード1をシャフトSの先端に取り付けて、胃内面の組織のサイズを測定する場合を代表として説明する。
まず、胃壁内面に紙メジャーなどの伸展状況確認具を取り付けて、胃壁の伸展状況を確認できるようにする。ついで、本実施形態の内視鏡フード1を取り付けた内視鏡のシャフトSを胃内に挿入する。
そして、胃内にシャフトSの先端が配置されると、送気ポートから二酸化炭素ガスを胃内に供給する。すると、萎縮していた胃が膨らみ、内視鏡フード1の圧力センサ5によって測定される胃内の圧力値(以下、胃内圧力測定値という)も上昇する。
胃が膨らんでからも二酸化炭素ガスの供給を継続すると、胃に加わる圧力が大きくなり、胃には、胃壁を伸展するように張力が加わるようになる。そして、胃壁を伸展するように張力が増加するとともに、胃内圧力測定値も増加する。このとき、伸展状況確認具に基づいて胃壁の伸展状況も同時に記録する。具体的には、伸展状況確認具の所定の位置(例えば紙メジャーであれば端部間)の直線距離をメジャー鉗子などによって測定して、この測定値(距離測定値)を胃内圧力測定値とともに記録する。
さらに二酸化炭素ガスの供給を継続すると、やがて、胃壁が伸展できなくなる。この胃壁が伸展できなくなった状況を伸展状況確認具によって確認すると、そのときの胃内圧力測定値を、限界圧力値として距離測定値とともに記録する。そして、限界圧力値を記録すると、一旦、胃内からガスを吸引して胃を萎縮した状態とする。
そして、シャフトSの先端を胃内に配置して送気を開始してから限界圧力値までの胃内圧力測定値と距離測定値との関係を示す変動グラフを作成する。例えば、横軸を圧力測定値、縦軸を距離測定値とした変動グラフ(伸長曲線)を作成する。そして、この伸長曲線の変曲点の圧力(変曲点圧力)を求め、求められた変曲点圧力よりも少し高い圧力を測定基準圧力とする。
なお、測定基準圧力は、変曲点圧力よりも高い圧力であればよいが、伸長曲線において、伸長曲線がほぼ横ばい(つまり圧力を上げても胃壁が進展しない状態)となる圧力を測定基準圧力とすることが好ましい。なぜなら、かかる状態になれば、胃壁が伸びない状態で伸展されていると考えられ、サイズ測定の誤差が生じないと考えられるからである。
測定基準圧力を決定すると、再び二酸化炭素ガスを胃内に供給し、胃内圧力測定値が測定基準圧力となると二酸化炭素ガスの供給を停止する。
この状態で内視鏡の鉗子口からメジャー鉗子を入れれば、一杯まで伸展した状態(たるみやしわがない状態)となった組織(つまり胃壁)を測定することができる。
そして、胃内圧力測定値が測定基準圧力となるようにすれば、胃壁の状態はほぼ毎回同じ状態となるので、ほぼ毎回同じ状態で組織を測定することができる。つまり、組織の測定の再現性を高くすることができる。すると、組織のサイズの時系列変化を観察する場合に、組織のサイズの変化等を適切に把握することができるので、組織の診断を正確に行うことができる。
(マーキング)
ここで、胃内面の組織のサイズを測定する際に、胃内面に複数箇所マーキングを行い、マーキングした箇所間の距離を測定することが望ましい。かかるマーキングを行っておけば、組織を切除して胃壁から除去した場合に、胃内のサイズを測定した状態と同じ状態を体外で再現することができる。つまり、切除した組織において、マーキングした箇所間の距離を、胃内で測定したマーキングした箇所間の距離と一致するようにすれば、胃内で組織のサイズを測定した状態と同じ張力を組織に加えることができる。すると、切除した組織でも(言い換えれば、体外でも)、組織のサイズを測定したときにおける胃内の状態と同じ状態に再現することができるのである。
例えば、胃内での普遍的・客観的腫瘍径(つまり胃壁が伸展している状態での腫瘍径)を測定し、その写真をそのまま病理標本に張り付ける。そして、マーキングした箇所を頼りに、その写真どうりに摘出標本を張り付ければ、胃内の状態と同じ状態を再現できる。そして、胃内の状態と同じ状態を再現できれば、生体内の腫瘍径や腫瘍形態と全く同様の状態で病理評価が可能となる。かかる、病理結果は、患者の治療方針や生命予後に左右するために非常に重要な点である。
なお、組織等へのマーキングは、胃壁等が伸展した状態で行ってもよいし、胃壁等が萎縮している状態で行ってもよい。
(内視鏡以外の方法)
なお、本発明の組織サイズ測定方法は、消化管腔等内の圧力を測定しながら消化管腔等の内部に気体を供給して消化管を膨らませることができる場合であれば、採用することができる。
例えば、消化管腔等の内部に気体を供給する専用のポートを設けたり、消化管腔等の内部の圧力を測定するための専用のポートを設けたりした上で、本発明の組織サイズ測定方法によって組織のサイズ測定を実施してもよい。つまり、本実施形態の内視鏡フード1や内視鏡を使用しなくても、本発明の組織サイズ測定方法によって組織のサイズ測定を実施することができる。
しかし、本実施形態の内視鏡フード1や内視鏡を使用して本発明の組織サイズ測定方法を実施すれば、内視鏡によって消化管腔等内に気体を供給でき、内視鏡の鉗子口を通してメジャー鉗子を消化管腔等内に挿入できる。つまり、生体の表面などに傷をつけること無いので、低侵襲で測定を実施することができる。
本発明の内視鏡フードによって、胃内の圧力測定が実施できることを確認した。
実験では、圧力センサを取り付けた内視鏡フードを内視鏡のシャフトの先端に取り付け、この内視鏡のシャフトの先端をビーグル犬の胃内に挿入した。そして、内視鏡によって送気吸引を実施した状態で、圧力センサによって胃内の圧力変動を測定した。
内視鏡フードの測定値と比較するために、圧力計(Testo社製 505-P1)を用いて、ビーグル犬の胃内の圧力を同時に測定した。圧力計によるビーグル犬の胃内の圧力測定は、ビーグル犬に形成した胃瘻を通して実施した(図8(A)参照)。
内視鏡フードに設けた圧力センサは、図3に示す形状を有するものである。圧力センサのダイアフラムの表面には、ピエゾ抵抗素子を設けており、このピエゾ抵抗素子をエナメル線を介して、電圧計に接続して、ピエゾ抵抗素子の電気抵抗の変化を電圧変化として取り出した。
内視鏡フードに設けられた圧力センサのスペックは以下のとおりである。
素材 :半導体シリコン
サイズ :幅2mm、長さ1.3mm、厚さ約1mm
孔径 :直径0.7mm
ダイアフラム :シリコン(厚さ5μm)
光反射層 :クロムメッキ(厚さ0.1μm)
結果を図8(B)に示す。
図8(B)に示すように、送気吸引を実施することによって、圧力センサによる測定値が変動することが確認された。しかも、測定値が変動が、圧力計と一致していることが確認された。
しかも、圧力計の0値(大気圧)と、圧力センサの出力値が0mVの場合(差圧差なし)の場合を合わせると、圧力計の測定値と圧力センサの測定値がほぼ一致している。
以上の結果より、本発明の内視鏡フードによって、胃内の圧力を直接測定でき、しかも、圧力変動に追従しかつ精度よく測定できることが確認された。
本発明の内視鏡フードおよび内視鏡は、NOTESなどの軟性内視鏡を使用した手術や軟性内視鏡による検査の際に使用するフードおよび内視鏡に適している。
本発明の組織サイズ測定方法は、胃などの消化管内面の組織のサイズを測定する方法に適している。
1 内視鏡フード
2 本体部
2s 収容凹み
2g 導線収容溝
5 圧力センサ
6 信号発信部6
10 導線
20 センサ部
21 測定部
22 膜状部
23 ベース板
S シャフト

Claims (7)

  1. 内視鏡に取り付けられる内視鏡フードであって、
    軸方向の両端が開口した筒状の本体部と、
    該本体部に取り付けられた圧力センサと、を備えており、
    前記圧力センサは、
    その表面に光を反射する光反射層を備えている
    ことを特徴とする内視鏡フード。
  2. 内視鏡に取り付けられる内視鏡フードであって、
    軸方向の両端が開口した筒状の本体部と、
    該本体部に取り付けられた圧力センサと、を備えており、
    前記本体部内面に、
    該内面から凹んだ、前記圧力センサが収容される収容凹みが設けられており、
    該収容凹みは、
    その深さが圧力センサの厚さと同等以上である
    ことを特徴とする内視鏡フード。
  3. 前記圧力センサは、
    圧力を検出するセンサ部がMEMSセンサによって形成されている
    ことを特徴とする請求項1または2記載の内視鏡フード。
  4. 前記本体部に、
    前記圧力センサの信号を外部に無線送信する信号発信部を備えている
    ことを特徴とする請求項1、2または3記載の内視鏡フード。
  5. 内視鏡および/または内視鏡フードに取り付けられる気圧を検出するセンサであって、
    該センサにおける圧力検出部がMEMSセンサによって形成されており、
    前記センサにおける圧力検出部の表面が光反射層を備えている
    ことを特徴とする内視鏡用圧力センサ。
  6. 前記本体部に、
    前記圧力センサの信号を外部に無線送信する信号発信部を備えている
    ことを特徴とする請求項5記載の内視鏡用圧力センサ。
  7. シャフトの先端面および/または側面に消化管腔等内の気圧を検出する圧力センサが設けられており、
    前記圧力センサが、
    請求項5または6記載の内視鏡用圧力センサである
    ことを特徴とする内視鏡。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6435536B2 (ja) * 2015-02-20 2018-12-12 国立大学法人鳥取大学 内視鏡スコープ用圧力センサー及び圧力センサー付き内視鏡スコープ
KR101721749B1 (ko) * 2015-03-02 2017-03-30 (의료)길의료재단 압력센서를 구비한 복강경 수술기구 및 이를 사용하는 환부 위치 감지 방법
JP6989093B2 (ja) * 2016-09-27 2022-01-05 国立大学法人 香川大学 内視鏡
WO2021176530A1 (ja) * 2020-03-02 2021-09-10 オリンパス株式会社 内視鏡フード、および内視鏡システム
KR102323451B1 (ko) * 2020-09-24 2021-11-09 재단법인 아산사회복지재단 내시경을 이용한 공기압 자동 조절 장치
CN116350154A (zh) * 2023-03-31 2023-06-30 广州思舶宇生物科技有限公司 一种内窥镜通气控制方法和内窥镜

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0277226A (ja) * 1988-06-14 1990-03-16 Olympus Optical Co Ltd 内視鏡と内視鏡用フードと内視鏡装置および筒状物用全周方向圧力センサ
JP3283452B2 (ja) * 1997-10-30 2002-05-20 オリンパス光学工業株式会社 内視鏡用フード
US20110009694A1 (en) * 2009-07-10 2011-01-13 Schultz Eric E Hand-held minimally dimensioned diagnostic device having integrated distal end visualization
JP5297937B2 (ja) * 2009-08-12 2013-09-25 Hoya株式会社 医療用観察システム
US20120172910A1 (en) * 2010-12-29 2012-07-05 Forster David C Smart expandable member for medical applications
JP2012189460A (ja) * 2011-03-10 2012-10-04 Omron Corp 絶対圧力センサ

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