JP6283454B2 - 使い捨て内視鏡及びそのシステム - Google Patents

Description

本発明は、医療機器の技術分野に関し、特に医療用内視鏡に関する。

内視鏡システムは、現代の医学における病気の診断及び治療になくてはならない装置である。従来の内視鏡システムは、例えば、特許文献１に記載の内視鏡システムのように、通常、内視鏡部分及びホスト部分を備えている。図１に示すように、通常の内視鏡部分１０は、人の体腔内に挿入される部分１１及び機械制御部１２を備えている。体腔内に挿入される部分は、主に管状多関節機械アーム１３（具体的な構成について不図示、特許文献２等を参照）及び機械アームの先端に取り付けられたカメラ１４を含む。伝動ワイヤ（通常４本、不図示）は、多関節機械アーム内に挿入され、その一端が関節の近傍に固定され、他端が機械制御部と接続されている。操作者は、機械制御部を操作することにより、伝動ワイヤを長手方向に沿って移動させて多関節機械アームの湾曲を制御することができ、これにより、カメラが体腔内の対象位置の画像を撮影することができる。従来の内視鏡における体腔内に挿入される部分は、様々な材料からなる各層によって被覆（具体的な構成について不図示）されている。例えば、内層として、金属ワイヤから作られたホースを採用し、外層には、ポリウレタン材料等が被覆されてよい。カメラによって収集された動画データは、専用のデータケーブル１５を介して伝送される。当該データケーブルは、機械制御部から延出し、専用のデータコネクタ１６を介してホスト部分２０のデータインタフェース２１に接続されている。ホスト部分は、通常、収集された画像データを処理且つ表示するためのデータ処理システム２２及びディスプレイ２３等を有する。

従来の医療用内視鏡は、繰り返し使用可能な高価なものであり、１つの内視鏡の販売価格が３０万人民元前後である。繰り返し使用の必要があり、患者間の交差感染を回避するために、各内視鏡は、使用後に厳密かつ複雑な消毒作業を行わなければならない。衛生部門によって発表された消毒に関するマニュアルに従って、１つの使用後の内視鏡に対して、６〜１０ステップを経て少なくとも２０分間の洗浄及び消毒処理を行わなければならない。

現在、医療用内視鏡産業の現状として、内視鏡価格が高価であり、高価な調達コストにより装備される内視鏡の数が大幅に制限される一方、病院において専用の消毒室及び専用の洗浄消毒設備を設け、対応する人員をも確保しなければならないため、内視鏡の利用コストがさらに増加する。また、消毒作業が必要であるから、繰り返し使用の頻度が制限され、これにより、患者は、経済的コスト及び時間的コストを負担しなければならないほか、さらに、不完全消毒によってもたらした交差感染等のリスクをも負わなければならない。また、頻繁な洗浄及び消毒作業により、大量の液体化学廃棄物が発生し、環境汚染が悪化する。

長期にわたって、医療用内視鏡分野における発展傾向は、内視鏡が高価→繰り返し使用→厳密な消毒→消毒による侵食等に抗することで使用寿命の延長→より良好な材料及びより精密な技術が必要→内視鏡の価格が高騰というように形成されている。上記の発展傾向により、医療用内視鏡の研究開発が高コスト且つ高消費の悪循環に陥っている。

中国特許出願公告第１０３９１７１４８号明細書 中国特許出願公告第１０２３４１０５７号明細書

現在の内視鏡技術は、初期の光ファイバを用いたファイバースコープから感光チップに基づいて結像する電子内視鏡まで進化しているが、上記の悪循環を未だ断ち切っていない。しかし、実際には、電子技術の急速な発展に伴い、画像収集のコア素子としてのカメラ等の付属品が安価になっている。例えば、通常の３０万画素のカラーＣＭＯＳカメラアセンブリは、価格が１０人民元前後しかない。

本発明に係る１つの形態として、使い捨て内視鏡が提供される。前記使い捨て内視鏡は、複数の関節を有する管状部材と、前記管状部材内に挿入され、一端が前記関節の１つに対して固定され、他端に外付けの制御ベースの対応するコネクタと取外し可能に接続されるための第１コネクタが固定され、長手方向への移動によって前記管状部材を湾曲させることができる線状伝動部材と、前記管状部材の先端に取り付けられた撮影ユニットと、一端が前記撮影ユニットと接続され、他端が外部電源及びデータ処理装置と接続され、前記撮影ユニットに給電し、且つ収集された画像データを伝送するためのワイヤハーネスと、前記管状部材、延在した前記線状伝動部材及び前記ワイヤハーネスの外部を被覆した被覆層と、前記線状伝動部材の前記管状部材から離れた一端に配置され、前記第１コネクタが貫通するための貫通孔が設けられた接続ヘッドと、前記第１コネクタを前記接続ヘッドに対して固定するための使い捨て固定部材とを備えている。前記使い捨て固定部材が外された後に、前記第１コネクタは、前記接続ヘッドの貫通孔内において長手方向に沿って移動することができる。

本発明に係るもう１つの形態として、使い捨て内視鏡システムが提供される。前記使い捨て内視鏡システムは、前記使い捨て内視鏡と、前記使い捨て内視鏡と接続される制御ベースとを備えている。前記制御ベースは、前記第１コネクタと取外し可能に接続される第２コネクタと、前記ワイヤハーネスの他端と電気的接続される導電性インタフェースと、前記第２コネクタが貫通するための貫通孔が設けられた接続座と、前記第２コネクタと接続され、前記第２コネクタを長手方向に沿って移動させるための駆動機構と、前記第２コネクタを前記接続座に対して固定又は解放させるための位置決めスイッチとを含む。前記第１コネクタと前記第２コネクタとが接続されると、前記接続座の貫通孔は、前記接続ヘッドの貫通孔に合致する。

本発明に係る使い捨て内視鏡によれば、制御駆動部と人の体腔内に挿入する必要がある画像収集部とが分離され、線状伝動部材は、接続ヘッドと接続座との協働により駆動機構と接続され、これにより、現在の電子工学技術が成熟している状況において、高価な装置を使い捨ての消耗品に変更するといった画期的なイノベーションが実現される。その利点として、複雑な洗浄及び消毒作業が完全に省略され、内視鏡を使用するための経済的コストが削減されるだけでなく、使い捨て内視鏡を大量に備えることができるため、内視鏡を使用するための時間的コストも効果的に削減することができることである。本発明は、現在の内視鏡業界の産業モデルを覆し、医療用内視鏡に新しい発展方向を導くであろう。

以下、図面と併せて、本発明の具体的な実施形態について詳細に説明する。

従来の内視鏡システムの構成概略図である。 実施形態１に係る使い捨て内視鏡の構成概略図である。 実施形態１における接続ヘッドの構成概略図である。 実施形態１における接続ヘッドの貫通孔を通過する縦断面を示す概略図である。 実施形態２における管状部材の構成概略図である。 実施形態２における管状部材の径方向への投影概略図である。 実施形態２における管状部材の１つの環状ユニットの径方向及び軸方向への投影概略図である。 実施形態３に係る使い捨て内視鏡システムの構成概略図である。 実施形態３における接続座の構成概略図である。 実施形態３における接続ヘッド及び接続座の貫通孔を通過しない縦断面を示す概略図である。 実施形態３における位置決めスイッチの構成概略図である。

＜実施形態１＞
本発明の１つの実施形態として、図２〜図４に示すように、本発明に係る使い捨て内視鏡は、管状部材２０１、線状伝動部材２０２、撮影ユニット２０３、ワイヤハーネス（不図示）、被覆層（一部不図示）、接続ヘッド２０５及び使い捨て固定部材２０６を備えている。

管状部材２０１は、複数の関節２０１１を有し、線状伝動部材２０２を介して湾曲操作を制御可能な様々な構成であってよい。図中の表示は、例示にすぎず、実施形態１に限定されない。また、管状部材を表現しやすくするために、図２において、管状部材を被覆した被覆層部分が示されていない。繰り返し使用の必要がなく、コストをより良好に削減するために、管状部材として、プラスチック等の材質を採用して、例えば射出成形等の簡単な加工工程を用いて製造してよい。

線状伝動部材２０２は、管状部材内に挿入され、一端は、管状部材の関節の１つに対して固定（例えば、最先端の関節近傍に固定されてよい。）され、他端には、第１コネクタ２０２１が固定されている。線状伝動部材は、長手方向に沿った移動によって管状部材を湾曲させることができる。線状伝動部材として、一般的には、鋼線を採用してもよく、強度及び伸縮性が基準を満たした他の種類の材質を採用してもよい。

撮影ユニット２０３は、管状部材の先端に取り付けられている。撮影ユニットとして、デジタル画像収集を実現可能な様々な構造を採用してよい。例えば、通常、レンズ、感光チップ、照明モジュール及び対応する制御機能を提供するための集積回路基板等を含んでよい。好ましくは、照明モジュールとして、輝度調整可能な白色ＬＥＤ光源を採用してよい。撮影ユニットとして、既存の汎用小型カメラアセンブリ（例えば、携帯電話に用いられる通常のカメラアセンブリ）を採用してもよく、使い捨て内視鏡の用途に応じた専用のカメラアセンブリ（例えば、管状部材の直径に相当する円柱形の外形を有する設計）を採用してもよい。カメラ技術が充分に成熟しているため、専用のカメラアセンブリを設計してもコストに大きな変化がないことは当業者に理解されるであろう。なお、撮影ユニット及び管状部材は、それぞれの異なる機能に基づいて２つの部材に分かれ、両方の機械的構成部分は、互いに組み合わせることができる。例えば、撮影ユニットのパッケージ構造は、管状部材の先端と一体化に設計されてもよく、撮影ユニットのパッケージ構造自体を管状部材の先端の一部としてもよい。

ワイヤハーネスは、構造の内部に隠れているため、図示されていない。ワイヤハーネスは、一端が撮影ユニットと接続され、他端が外部電源及びデータ処理装置（例えば、ホスト機）と接続するために用いられ、これにより、撮影ユニットに給電し、且つ収集された画像データを伝送することが便利になる。なお、既存の内視鏡システムにおいては、専用の電源及びデータ伝送方式を採用することが一般的である。そのため、回線が複雑であり、特別に設計された電気コネクタを使用しなければならず、技術的障壁が生じる。しかしながら、成熟したカメラ技術に基づいて、より簡潔な回線構造を採用する余地がある。従って、好ましい実施形態として、本発明に係る使い捨て内視鏡のワイヤハーネスは、汎用の電気的接続方式（例えば、共通のＵＳＢプロトコルに基づく接続方式）を採用して電源及びデータの伝送を行うことができる。これにより、ワイヤハーネスにおける回線の数（典型的な場合は５本）が減少するだけでなく、内視鏡とホスト機との間の回路インタフェースが良好な汎用性をも有し、ホスト機システムに対する開発困難度が効果的に低減され、内視鏡システムの全体コストが削減される。従来のコンピュータハードウェアに適切な処理ソフトウェアをインストールすることによって、内視鏡システムを実現するホスト機が実現されると信じる。

被覆層は、管状部材、延在する線状伝動部材及びワイヤハーネスの外部を被覆している。被覆層が異なる複数部分を被覆していることから、被覆層は、その部位ごとに異なる材質及び異なるパッケージ方法を採用してよいことが容易に理解されるであろう。例えば、管状部材自体は、支持性構造を有し、且つ湾曲する必要があるため、フィルム（不図示）を用いて被覆してよい。管状部材から延出した線材は、支持性構造を有しないため、管状部材の末端から接続ヘッドまでの部分については、一定の厚さを有するホース２０４を被覆層として採用してよい。繰り返し使用の必要がなく、過酷な消毒環境による侵食に抗することを考慮する必要もないため、好ましい実施形態として、各部位の被覆層は、それぞれ単層であってよい。これにより、パッケージ工程が簡単になり、内視鏡の直径が効果的に縮小され、患者の検査時の苦痛が軽減される。被覆層に対する耐久性及び耐食性等の要求がないため、一般的には、生体適合性が良好な材質を選択すればよい。例えば、フィルムとして、医療用熱可塑性弾性フィルム（ＴＰＥ／ＴＰＲ）等を採用してよく、ホースとして、医療用シリコンゴムを採用してよい。

接続ヘッド２０５は、線状伝動部材の管状部材から離れた一端に配置され、接続ヘッドには、第１コネクタを貫通させるための貫通孔２０５１が設けられている。接続ヘッドは、使い捨ての消耗品部分であるため、構造が比較的簡単であり、プラスチック材料を採用して射出成形等の簡単な作業で製造されてよい。

使い捨て固定部材２０６は、第１コネクタを接続ヘッドに対して固定するために用いられる。使い捨て固定部材が外された後に、第１コネクタは、接続ヘッドの貫通孔内において長手方向に沿って移動することができる。使い捨て固定部材は、主に接続ヘッドが接続座に接続される前に、第１コネクタを固定するために用いられ、これにより、接続操作が便利になる。接続操作が完了すると、使い捨て固定部材を外してよい。

実施形態１において、好ましい構成として、第１コネクタ２０２１は、円筒形である。その横断面の寸法は、接続ヘッドの貫通孔２０５１の横断面の寸法に適合している。第１コネクタ２０２１の端部は、外付けの制御ベースの対応するコネクタと取外し可能に接続（具体的には、メスコネクタと係合）するために用いられる凸状のオスコネクタ２０２１１を有する。第１コネクタと外付けの制御ベースの対応するコネクタにおける接続構造とを、入れ替えることが可能である。例えば、凹状のメスコネクタを第１コネクタに設け、凸状のオスコネクタを外付けの制御ベースに設けてよいことは、当業者に容易に理解されるであろう。

なお、第１コネクタが消耗品であり、一方、外付けの制御ベースが常設の非消耗品部分であるため、相互の接続構造を設計する際に、製造難度が低く又は材質要件が低い構造を第１コネクタに設計し、製造が比較的複雑であり、又は信頼性への要求が高い構造を制御ベースに設計することを考慮すればよい。

実施形態１における第１コネクタの構造は、例示のみであり、様々な取外し可能な機械的構造を採用して、第１コネクタと対応するコネクタとの接続を実現することができることは、当業者に容易に理解されるであろう。例えば、１つの実施形態において、第１コネクタの端部は環状である。対応するコネクタは、開閉制御可能なペンチ状端部を有し、ペンチ状端部を閉じることにより第１コネクタの端部のリングを拘束することで連結させ、ペンチ状端部を開くことにより第１コネクタの端部のリングを解放することで分離させる。別の例として、１つの実施形態において、第１コネクタの端部は、実施形態１における形状のオスコネクタであってよく、対応するコネクタは、把持・解放が制御可能な把持機構であってよく、オスコネクタの首部をタイトに把持することによって接続が実現される。明らかに、従来の力学知識に基づいて、実現可能で取外し可能な様々な接続方式を設計することができ、従って、第１コネクタに関する具体的な構造は、本発明を限定するものではない。また、第１コネクタと接続ヘッドの貫通孔との相対的寸法も、接続に関する具体的な実現方式に関連し、設計上の特徴である。実施形態１において、接続ヘッドの貫通孔は、第１コネクタの長手方向のみへの移動を制限するための位置決め機構として、第１コネクタの変位をより良好に制御することができる。ほかの接続方式では、例えば、使い捨て固定部材が第１コネクタの複数の次元に対して固定する場合、第１コネクタと接続ヘッドの貫通孔との間に大きな寸法差が存在し得る。

実施形態１において、好ましい構成として、接続ヘッド２０５の端面の中心には、外付けの制御ベースの対応する位置決め杭と係合する位置決め孔２０５２がさらに設けられている。理解されやすいのは、位置決め孔と位置決め杭との位置を入れ替えることが可能であり、接続ヘッドが消耗品部分であることを考慮して、材料を節約するために位置決め孔を接続ヘッドに設けることが好ましい。接続ヘッドの端面中心と制御ベースの端面中心との接続構造によって、使い捨て内視鏡と常設部分との接続の安定性が効果的に強化され、機械式伝動部分の接続をスムーズに実行することが確保される。第１コネクタと同様に、位置決め孔と位置決め杭との具体的な協働構造は、既存の様々な力学知識に基づいて設計すればよい。例えば、ばねクリップ式の堅固な挟み構造を採用してもよく、材料間の摩擦力のみを頼りに締り嵌め構造等を採用してもよい。

実施形態１において、例示的には、第１コネクタ２０２１は４つあり、接続ヘッド２０５上の貫通孔２０５１は、接続ヘッドの端面の中心を中心とした同一の円周上に設けられている。明らかに、第１コネクタの数は、線状伝動部材の数によって確定され、従って、機械式伝動構造（管状部材と線状伝動部材との協働構造）が異なると、第１コネクタの数が変わることがある。実施形態１における貫通孔２０５１の均一な配置方式により、接続操作がより便利になり、操作安定性が向上する。

実施形態１における好ましい構成として、接続ヘッド２０５の端面上には、ワイヤハーネスにおける各回線とそれぞれ電気的接続された導電接点２０５３がさらに設けられている。第１コネクタが外付けの制御ベースの対応するコネクタと接続されるときに、導電接点は、制御ベース上の対応する導電性インタフェースと電気的接続するために用いられ、それにより、制御ベースにおける回線を介して外部電源及びデータ処理装置と接続する目的が実現される。このような好ましい構造により、接続ヘッドによる一回の接続操作だけで機械式伝動と電気信号との両方の接続が達成され、使い捨て内視鏡を使用する便利性が向上される。ほかの実施形態では、既存の内視鏡と同様のやり方を採用してもよい。即ち、ワイヤハーネスは、接続ヘッドにおける専用の開口を介して引き出され、次に、電源及びデータ処理機能を提供するホスト機と直接に接続される。

実施形態１における好ましい構成として、接続ヘッド２０５には、生検入口２０５４及びガス・水注入口２０５５がさらに設けられている。撮影ユニットのパッケージ構造には、管状部材の内部と連通する貫通孔（不図示）が対応するように設けられている。生検入口及びガス・水注入口から始まる通路は、接続ヘッドを貫通し、ホース及び管状部材の内部を経て最先端に位置するパッケージ構造における対応する貫通孔まで連通している。このような好ましい構造により、接続ヘッドの機能統合度が向上する。使い捨て内視鏡は、コストをほぼ追加しない前提の下（射出成形金型の形状を設計し、２本のプラスチック管を接続通路として追加するだけでよい。）で、生検鉗子、空気ポンプ及び水ポンプ等の医療設備と合わせて使用可能である。ほかの実施形態では、ニーズに応じて、生検入口及びガス・水注入口のいずれか１つ又は両方を設けなくてもよい。

実施形態１における好ましい構成として、使い捨て固定部材２０６は、接続ヘッド２０５の横断面の輪郭に適合する形状を有する弧形バックルである。弧状バックルの内壁には、内側への突起２０６１が設けられ、接続ヘッドの側壁には、貫通孔２０５１まで貫通する位置決め孔２０５６が設けられている。第１コネクタの側面には、位置決め孔の位置に対応する凹孔２０２１２が設けられ、弧状バックルの突起は、位置決め孔を貫通して第１コネクタの側面の凹孔内に嵌め込まれ、第１コネクタを固定する。使い捨ての性質を確保するために、弧状バックルは、脆性材料から作られ、接続ヘッドから取り外されると損傷して繰り返し使用ができない。或いは、ほかの実施形態では、弧状バックルの両端は、脆弱部を介して接続されて閉じた環状を形成してもよい。使用する際に、弧状バックルは、脆弱部を取り除くことにより解放されて接続ヘッドから外される。使い捨て固定部材の具体的な構造は上記の例示に限定されないことは理解されやすいであろう。接続構造の設計が変化する場合、既存の力学知識に基づいて、接続構造に合致する使い捨て固定構造を同様に設計することができる。

＜実施形態２＞
実施形態２において、本発明に係る使い捨て内視鏡内の管状部材の好ましい構造が提供される。図５〜７を参照されたい。当該好ましい構造を有する管状部材は、複数の環状ユニット５０１を含む。各環状ユニットは、円筒体５０１１及び円筒体の両側に位置し、軸方向に沿って延在するラグ５０１２を含む。円筒体の横断面には、線状伝動部材（不図示）が貫通するための貫通孔５０１３が設けられ、ラグの端部には、径方向に沿って外側へ突起するピン５０１２１が設けられ、円筒体の側壁には、ピンに適合する接続孔５０１１１が設けられている。一つの円筒体におけるラグと接続孔とは、十字に交差するように設けられている。１つの環状ユニットは、自身のピンが隣接する環状ユニットの接続孔内に嵌め込まれることにより相互に接続され、当該接続箇所は、つまり関節であり、隣接する２つの環状ユニットの接続部位の輪郭は、くさび形（図６の破線で表示）であり、くさび形の頂角は、関節部に位置する。管状部材の先端及び／又は末端に位置する環状ユニットは、他の部材と容易に接続するために、中間部の環状ユニットと異なる構造を有してよいことは理解されやすいであろう。例えば、ホースを接続しやすいために、末端の環状ユニットには、延在する円柱形の尾部が設けられてよい。また、先端の環状ユニットは、取り付けられた撮影ユニットのパッケージ構造と一体化されてよい。先端の環状ユニットは、ラグを有せずに後続のユニットを接続するための接続孔のみを有せばよい。上述した「複数の環状ユニット」を、管状部材の先端及び末端を除いた、同じ構造を有する中間部の環状ユニットの集合であると理解してよい。

管状部材の好ましい構成は、以下の利点を有する。一方で、各環状ユニットは、一定の弾性を有するプラスチックを採用して射出成形によって製造されてよい。２つの隣接する環状ユニットを接続させる際に、そのうちの１つのラグを片手で押圧（ラグ同士の間隔を縮小）し、もう１つの円筒体を他方の手で押圧（接続孔同士の間隔を拡大）し、次に、ラグにおけるピンをもう１つの円筒体上の接続孔内に嵌め込み、押圧力を取り除くと、環状ユニットが変形から復元し、２つの隣接する環状ユニットの接続が完了する。管状部材全体の組立は、道具を必要とせずに手作業で完成させることができるため、組立工程が容易である。他方で、環状ユニットの形状から形成された２つの隣接する環状ユニット間のくさび形の後退角によって、各関節はより大きな運動空間を有し、管状部材のより大きな湾曲角度が実現され、使い捨て内視鏡は、より自由な観察範囲を有する。

＜実施形態３＞
もう一つの実施形態として、図８に示すように、本発明に係る使い捨て内視鏡システムは、使い捨て内視鏡２００と制御ベース３００とを備えている。使い捨て内視鏡２００は、実施形態１に記載の構造である。図８〜図１１に示すように、制御ベース３００は、第２コネクタ３０１、導電性インタフェース３０２、接続座３０３、駆動機構３０４及び位置決めスイッチ３０５を含む。

第２コネクタ３０１は、第１コネクタと取外し可能に接合するために用いられる。実施形態１における構成との対応関係に基づいて、実施形態３における好ましい構成として、第２コネクタは、円柱形であり、その横断面の寸法が第１コネクタの横断面の寸法と一致し、その端部には、第１コネクタに対応する凹状のメスコネクタ３０１１が配置されている。メスコネクタの側面には、開口が設けられ、これにより、対応するオスコネクタが当該開口箇所から捻り込まれ、嵌合が実現される。第１コネクタに対応するように、第２コネクタは、同様に４つあり、接続座の端面の中心を中心とした同一の円周上に設けられている。

導電性インタフェース３０２は、使い捨て内視鏡のワイヤハーネスと電気的接続するために用いられる。実施形態１におけるワイヤハーネスが接続ヘッド２０５の端面に設けられた導電接点２０５３を介して導出されるため、実施形態３における好ましい構成として、導電性インタフェース３０２は、接続座３０３の端面に設けられ、その位置は、導電接点及び導電性インタフェースが第１コネクタと第２コネクタとが接合される際に相互に接触するように設計され、これにより、電気的接続が完了する。特に好ましくは、使い捨て内視鏡のワイヤハーネスにＵＳＢ伝送方式が採用される場合、導電性インタフェース３０２は、５つの接点（具体的には、端面から僅かに突出しているばね接点等）を有してよく、これにより、内視鏡における接続ヘッド上の導電接点との接続の安定性が高まる。

接続座３０３には、第２コネクタ３０１が貫通するための貫通孔３０３１が設けられている。第１コネクタと接続ヘッドの貫通孔との対応関係と同様に、接続座の貫通孔の横断面の寸法は、第２コネクタの横断面の寸法に適合している。第１コネクタと第２コネクタとが接合されると、接続座の貫通孔３０３１が接続ヘッドの貫通孔２０５１に合致することにより、２つのコネクタは、結合された後に駆動機構による伝動の下で、連通している貫通孔内において移動することができ、これにより、駆動力は、線形伝導部材まで順調に伝送される。実施形態１における構成との対応関係に基づいて、実施形態３における好ましい構成として、接続座の端面の中心には、接続ヘッドの端面の中心に対応し、位置決め孔２０５２と係合する位置決め杭３０３２がさらに設けられている。１つの例示的な構成として、位置決め杭には、径方向に沿って延在するロック突起３０３２１が設けられ、位置決め孔の内壁には、ロック突起に合致する軸方向スライド溝２０５２１（図３参照）、及び、ロック突起の軸方向位置に合致する深度方向に位置する円周スライド溝２０５２２が設けられている。これにより、位置決め杭は、位置決め孔に挿入された後に、回転によって当該位置決め孔と係合することができる。位置決め杭と位置決め孔との回転過程は、オスコネクタがメスコネクタ内に捻り込まれる過程と同時である。

駆動機構３０４は、第２コネクタと接続され、第２コネクタを長手方向に沿って移動させるために用いられる。理解されやすいのは、駆動機構として、様々な適切な機械的又は電動式駆動方式を採用してよく、実施形態３は、駆動機構の駆動方式及び具体的な構成を限定しない。例えば、ステッピングモータを採用してプーリを駆動し、プーリによって駆動されたベルトを第２コネクタの末端に固定させてよい。

位置決めスイッチ３０５は、第２コネクタを接続座に対して固定又は解放するために用いられる。接続操作を実行する前に、位置決めスイッチは、使い捨て固定部材の機能と同様に、第２コネクタを固定するために用いられ、これにより、接続操作が便利になる。接続操作が完了後に、位置決めスイッチは、第２コネクタを貫通孔に沿って移動するように解放する必要もある。使い捨て固定部材と異なる点として、使い捨て内視鏡が使用完了後に、接続の解除を容易にするために、位置決めスイッチは、第２コネクタに対して再び固定する必要がある。従って、位置決めスイッチは、相互に切替可能な２つの作動状態を有する機械的構造であると理解してよく、当業者は、上記に基づいて具体的な構成について適宜設計することができる。

実施形態３における好ましい構成として、位置決めスイッチ３０５は、接続座３０３の背面側に配置され、スライダ３０５１及び位置決め板３０５２を含む。スライダは、第２コネクタの移動方向に沿って延在するスライド３０５３内に設けられ、スライドに沿ってロック位置及び解放位置まで移動することができる。スライドの長さは、第２コネクタの最大移動距離（例えば、通常２〜３ｃｍ）より大きい。位置決め板とスライダとは、固定接続されている。スライダがロック位置ＡＡに位置する際に、位置決め板は、第２コネクタの後端面ＢＢに当接し、第２コネクタは、接続座の貫通孔内に制限される。スライダが解放位置ＣＣに位置する際に、第２コネクタは、位置決め板の前方の空間内において移動することができる。さらに好ましくは、操作の信頼性及び安定性を高めるために、スライダ及びスライドは、第２コネクタの移動方向の両側に対称に設けられてよい。位置決め板は、２つのスライダの間に接続され、スライドは、具体的には、制御ベースの筐体を形成するフレームに設けられてよい。スライダの外形は、指で押し動かしやすいような形状に設計されてよい。理解されやすいのは、上記の好ましい構成に基づいて、第２コネクタの長さは、接続座の貫通孔の長さと一致し、従って、接続作業が必要な場合に、第２コネクタは、位置決め板によって接続ヘッドの貫通孔内に制限され、第２コネクタの先端部のメスコネクタは、接続座の端面とちょうど同じ高さであり、第１コネクタの先端部のオスコネクタは、使い捨て固定部材の固定により、接続ヘッドの端面から突出し、これにより、２つのコネクタは接続可能である。

上述した実施形態は、より良好に理解されるように、実施形態３に基づいた使い捨て内視鏡システムの使用過程について、簡単に説明する。
１、準備段階：使い捨て内視鏡２００の使い捨て固定部材２０６が損傷していないことを確認し、制御ベース３００の位置決めスイッチ３０５がロック位置に位置することを確認する。

２、接続段階：使い捨て内視鏡の接続ヘッドにおける位置決め孔２０５２を接続座における位置決め杭３０３２に合わせる。具体的には、ロック突起３０３２１を軸方向スライド溝２０５２１に合わせ、次に差し込む。接続ヘッドが接続座の端面に合わせられると、第１コネクタのオスコネクタ２０２１１が第２コネクタのメスコネクタ３０１１の側面における開口内に挿入され、その後、当該開口に入る方向（ユーザが操作しやすいように、方向を示す矢印を接続座の円柱体にマークしてよい。）に沿って接続ヘッドを回転させ、これにより、オスコネクタとメスコネクタとが係合されると同時に、位置決め孔と位置決め杭とも係合される。このとき、接続ヘッドの貫通孔は、接続座の貫通孔に合わせられ、接続ヘッドの端面における導電接点２０５３は、接続座の端面における導電性インタフェース３０２と電気的接続されている。

３、使用段階：接続の完了後に、使い捨て固定部材を外し、位置決めスイッチを解放位置まで押し付けると、駆動機構３０４を制御（例えば、駆動機構の制御パネル上のボタン又はリモコンなどを操作する。）することにより、撮影ユニット２０３の撮影位置及び角度を制御し、撮影ユニットによって収集された画像データを取得することができる。

４、取外し段階：使用後に、位置決めスイッチをロック位置に戻し（使用完了後に位置決めスイッチを介して第２コネクタを貫通孔まで直接に押し戻すと同時に、復帰及び位置決め操作を完了させてもよく、まず、第２コネクタを初期状態に戻すために駆動機構を制御し、次に、位置決めスイッチを用いて第２コネクタに対して位置決めを行ってもよい。）、接続時の方向と逆の方向に従って接続ヘッドを回転させ、係合が解放された後に接続ヘッドを抜き出す。取り外された使い捨て内視鏡を廃棄してよい。待たずに新しい使い捨て内視鏡を使用して、上記の過程を繰り返せば患者に対して検査し続けることができる。

以上、具体的な例を用いて本発明の原理及び実施形態について詳述したが、上記の実施形態は、本発明の理解を深めるためのものにすぎず、本発明を限定するものではない。当業者は、本発明の思想に基づいて、上記の具体的な実施形態を変更することができる。

Claims (15)

1. 複数の関節（２０１１）を有する管状部材（２０１）と、
   前記管状部材内に挿入され、一端が前記関節の１つに対して固定され、他端に外付けの制御ベースの対応するコネクタと取外し可能に接続されるための第１コネクタ（２０２１）が固定され、長手方向への移動によって前記管状部材を湾曲させることができる線状伝動部材（２０２）と、
   前記管状部材の先端に取り付けられた撮影ユニット（２０３）と、
   一端が前記撮影ユニットと接続され、他端が外部電源及びデータ処理装置と接続するために用いられ、前記撮影ユニットに給電し、且つ収集された画像データを伝送するためのワイヤハーネスと、
   前記管状部材、延在する前記線状伝動部材及び前記ワイヤハーネスの外部を被覆している被覆層（２０４）と、
   前記線状伝動部材の前記管状部材から離れた一端に配置され、前記第１コネクタが貫通するための貫通孔（２０５１）が設けられている接続ヘッド（２０５）と、
   前記第１コネクタを前記接続ヘッドに対して固定するために用いられる使い捨て固定部材（２０６）であって、これが外された後に、前記第１コネクタは、前記接続ヘッドの貫通孔内において長手方向に沿って移動することができるように構成されている使い捨て固定部材（２０６）とを備えることを特徴とする使い捨て内視鏡。
2. 前記第１コネクタは、円柱形であり、その横断面の寸法が前記接続ヘッドにおける貫通孔の横断面の寸法に適合し、その端部には、外付けの制御ベースの対応するメスコネクタ又はオスコネクタと係合する凸状のオスコネクタ（２０２１１）又は凹状のメスコネクタが設けられ、前記メスコネクタの側面には、対応するオスコネクタが捻り込まれるための開口が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の使い捨て内視鏡。
3. 前記接続ヘッドの端面の中心には、外付けの制御ベースの対応する位置決め杭又は位置決め孔と係合する位置決め孔（２０５２）又は位置決め杭がさらに設けられていることを特徴とする請求項２に記載の使い捨て内視鏡。
4. 前記第１コネクタは４つあり、前記接続ヘッド上の貫通孔は、前記接続ヘッドの端面の中心を中心とする同一の円周上に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の使い捨て内視鏡。
5. 前記接続ヘッドの端面上には、前記ワイヤハーネスにおける各回線とそれぞれ電気的接続された導電接点（２０５３）がさらに設けられ、前記第１コネクタが外付けの制御ベースの対応するコネクタと接合されるときに、前記導電接点は、前記制御ベース上の対応する導電性インタフェースと電気的接続するために用いられることを特徴とする請求項１に記載の使い捨て内視鏡。
6. 前記撮影ユニットのパッケージ構造には、前記管状部材内部と連通する貫通孔が対応するように設けられ、前記接続ヘッドには、生検入口（２０５４）及びガス・水注入口（２０５５）の少なくともいずれか一方がさらに設けられ、前記生検入口及び前記ガス・水注入口の少なくともいずれか一方から始まる通路は、前記接続ヘッドを貫通し、前記パッケージ構造における貫通孔まで連通していることを特徴とする請求項１に記載の使い捨て内視鏡。
7. 前記管状部材は、円筒体（５０１１）及び前記円筒体の両側に位置し、軸方向に沿って延在するラグ（５０１２）を有する複数の環状ユニット（５０１）を含み、前記円筒体の横断面には、前記線状伝動部材が貫通するための貫通孔（５０１３）が設けられ、前記ラグの端部には、径方向に沿って外側へ突起するピン（５０１２１）が設けられ、前記円筒体の側壁には、前記ピンに適合する接続孔（５０１１１）が設けられ、同じ円筒体におけるラグと前記接続孔とは、十字に交差するように設けられ、１つの環状ユニットは、自身のピンが隣接する環状ユニットの接続孔内に嵌め込まれることにより相互に接続され、当該接続箇所が関節を形成し、隣接する２つの環状ユニットの接続部位の輪郭は、くさび形であり、くさび形の頂角が関節部に位置することを特徴とする請求項１に記載の使い捨て内視鏡。
8. 前記使い捨て固定部材は、前記接続ヘッドの横断面の輪郭に適合する形状を有する弧形バックルであり、前記弧状バックルの内壁には、内側への突起（２０６１）が設けられ、前記接続ヘッドの側壁には、前記貫通孔まで貫通する位置決め孔（２０５６）が設けられ、前記第１コネクタの側面には、前記位置決め孔の位置に対応する凹孔（２０２１２）が設けられ、前記弧状バックルの前記突起は、前記位置決め孔を貫通して前記第１コネクタの側面の前記凹孔内に嵌め込まれ、前記第１コネクタを固定することを特徴とする請求項１に記載の使い捨て内視鏡。
9. 使い捨て内視鏡（２００）と制御ベース（３００）とを備え、
   前記使い捨て内視鏡は、
   複数の関節（２０１１）を有する管状部材（２０１）と、
   前記管状部材内に挿入され、一端が前記関節の１つに対して固定され、他端に第１コネクタ（２０２１）が固定され、長手方向への移動によって前記管状部材を屈曲させることができる線状伝動部材（２０２）と、
   前記管状部材の先端に取り付けられた撮影ユニット（２０３）と、
   一端が前記撮影ユニットと接続され、他端が外部電源及びデータ処理装置と接続するために用いられ、前記撮影ユニットに給電し、且つ収集された画像データを伝送するためのワイヤハーネスと、
   前記管状部材、延在する前記線状伝動部材及び前記ワイヤハーネスの外部を被覆している被覆層（２０４）と、
   前記線状伝動部材の前記管状部材から離れた一端に配置され、前記第１コネクタが貫通するための貫通孔（２０５１）が設けられている接続ヘッド（２０５）と、
   前記第１コネクタを前記接続ヘッドに対して固定するために用いられる使い捨て固定部材（２０６）であって、これが外された後に、前記第１コネクタは、前記接続ヘッドの貫通孔内において長手方向に沿って移動することができるように構成されている使い捨て固定部材（２０６）とを含み、
   前記制御ベースは、
   前記第１コネクタと取外し可能に接続される第２コネクタ（３０１）と、
   前記ワイヤハーネスの前記他端と電気的接続される導電性インタフェース（３０２）と、
   前記第２コネクタが貫通するための貫通孔（３０３１）が設けられ、前記第１コネクタと前記第２コネクタとが接合されると、前記貫通孔が前記接続ヘッドの貫通孔に合致するように構成されている接続座（３０３）と、
   前記第２コネクタと接続され、前記第２コネクタを長手方向に沿って移動させるための駆動機構（３０４）と、
   前記第２コネクタを前記接続座に対して固定又は解放するための位置決めスイッチ（３０５）とを含むことを特徴とする使い捨て内視鏡システム。
10. 前記第１コネクタは、円柱形であり、その横断面の寸法が前記接続ヘッドにおける貫通孔の横断面の寸法に適合し、その端部には、凸状のオスコネクタ（２０２１１）又は凹状のメスコネクタが設けられ、
    前記第２コネクタは、円柱形であり、その横断面の寸法が前記接続座における貫通孔の横断面の寸法に適合し、且つ前記第１コネクタの横断面の寸法と一致し、その端部には、前記第１コネクタに対応する凹状のメスコネクタ（３０１１）又は凸状のオスコネクタが設けられ、
    前記メスコネクタの側面には、開口が設けられ、これにより、対応するオスコネクタが当該開口箇所から捻り込まれ、嵌合が実現されることを特徴とする請求項９に記載のシステム。
11. 前記接続ヘッドの端面の中心には、位置決め孔（２０５２）又は位置決め杭がさらに設けられ、
    前記接続座の端面の中心には、前記接続ヘッドの端面の中心に対応する位置決め杭（３０３２）又は位置決め孔がさらに設けられ、
    前記位置決め杭と前記位置決め孔とは、係合可能であることを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
12. 前記位置決め杭には、径方向に沿って延在するロック突起（３０３２１）が設けられ、前記位置決め孔の内壁には、前記ロック突起に合致する軸方向スライド溝（２０５２１）、及び、前記ロック突起の軸方向位置に合致する深度方向に位置する円周スライド溝（２０５２２）が設けられ、これにより、前記位置決め杭は、前記位置決め孔に挿入された後に、回転によって前記位置決め孔と係合することができ、
    前記位置決め杭と前記位置決め孔との回転過程は、前記オスコネクタが前記メスコネクタ内に捻り込まれる過程と同時であることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
13. 前記第１コネクタ及び前記第２コネクタは、それぞれ４つあり、前記接続ヘッド及び前記接続座上の貫通孔は、各自の端面の中心を中心とした同一の円周上に設けられていることを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
14. 前記接続ヘッドの端面には、前記ワイヤハーネスにおける各回線とそれぞれ電気的接続された導電接点（２０５３）がさらに設けられ、
    前記導電性インタフェース（３０２）は、前記接続座の端面に設けられ、
    前記第１コネクタと前記第２コネクタとが接合されると、前記導電接点は、前記導電性インタフェースと電気的接続されることを特徴とする請求項９に記載のシステム。
15. 前記位置決めスイッチは、前記接続座の背面側に配置され、スライダ（３０５１）及び位置決め板（３０５２）を含み、前記スライダは、前記第２コネクタの移動方向に沿って延在するスライド（３０５３）内に設けられ、前記スライドに沿ってロック位置（ＡＡ）及び解放位置（ＣＣ）まで移動することができ、前記スライドの長さは、前記第２コネクタの最大移動距離より大きく、前記位置決め板と前記スライダとは、固定接続され、
    前記スライダが前記ロック位置に位置する際に、前記位置決め板は、前記第２コネクタの後端面（ＢＢ）に当接され、前記第２コネクタは、前記接続座の貫通孔内に制限され、前記スライダが前記解放位置に位置する場合に、前記第２コネクタは、前記位置決め板の前方の空間内において移動することができることを特徴とする請求項１０に記載のシステム。