JP6811826B2 - 体内撮像装置及び体内撮像システム - Google Patents

Description

本発明は体内撮像装置及び体内撮像システムに関する。

内視鏡手術は、患者を開腹することなく、検査や治療処置を行う低侵襲性の手術である。内視鏡手術では、鉗子等の処置具と内視鏡とが別々に、患者の腹部等における体壁（例えば腹壁）に穿刺した管状器具（トロッカー）を通して体腔内に導入される。

術者は、体腔内に挿入された処置具の先端部分の画像を内視鏡の観察視野内に捕らえ、処置具による患部の処置状態を観察しながらその処置作業を行う。術者は臓器の切開や縫合等の処置を行う際には、内視鏡を臓器に近づけて画像を拡大して観察を行うが、そうすると視野が非常に狭くなってしまう。従って、作業領域外の状態（例えば、作業領域外の処置具の動き、出血状態、ガーゼ等の残留物の残留状態）を広く把握できるような装置の実現が要望されている。

特許文献１に開示される体内撮像装置は、このような要望に応える装置である。体腔内に導入可能なカメラユニットは、体腔内においてトロッカーと接続される。また、カメラユニットとトロッカーとの接続はケーブルを通した支持管を介して行われる。これにより、特許文献１の体内撮像装置は、体腔内での接続作業の実行、確実な固定と、ケーブルによる通信の確保を可能とし、トロッカーの固定により、適切な位置から作業領域を含めた範囲の撮影を可能としている。

国際公開公報ＷＯ２０１６２０３８６４Ａ１

患者の負担を低減するため、術者が、処置作業をより効率よく実行できるように、特許文献１の体内撮像装置においても更なる改良が求められる。例えば、処置作業中に処置具がカメラユニットに接触すると、撮影画面が術者の望む角度と変わってしまい、術者はそれを戻す操作を行わなければならず、煩雑であるという課題があげられる。

本発明の一態様は、上記課題を解決して、術者の作業性の向上により内視鏡手術時間の短縮を可能とし、患者の負担の低減が可能な体内撮像装置を実現することを目的とする。

また、本発明の一態様は、上記課題を解決して、術者の作業性の向上により内視鏡手術時間の短縮を可能とし、患者の負担の低減が可能となる体内撮像システムを実現することを目的とする。

（１）本発明の一実施形態は、体内に導入可能であり、凹型接合部を有する撮像部（カメラユニット）と、少なくとも一方の端部が体内に導入可能であり、凸型接合部を有する支持管であって、前記凸型接合部が前記撮像部の前記凹型接合部に挿入されることで、前記撮像部が回転可能に接合される支持管と、前記撮像部に接続され、前記支持管を通るケーブル（カメラ側ケーブル）と、を備え、前記撮像部は更に、前記支持管に、前記撮像部が接合されている際に、前記撮像部を、前記支持管に対する所定の回転位置に向けて付勢する部品を有することを特徴とする、体内撮像装置である。
（２）本発明のある実施形態は、上記（１）の構成に加え、前記部品は、前記支持管の凸型接合部が挿入されるねじりコイルばねであり、前記ねじりコイルばねは、前記撮像部の本体に固定された側と反対側の端部に爪部を有し、前記支持管は、前記凸型接合部に溝部を有し、前記支持管に前記撮像部が接合されている際に、前記爪部と前記溝部とが係合することを特徴とする、体内撮像装置である。
（３）本発明のある実施形態は、上記（２）の構成に加え、前記溝部が、前記支持管の凸型接合部の円周に複数設けられていることを特徴とする、体内撮像装置である。
（４）本発明のある実施形態は、上記（２）または（３）の構成に加え、前記溝部が、前記支持管の前記撮像部と接合する側の端部に対して、テーパー状に開いていることを特徴とする、体内撮像装置である。
（５）本発明のある実施形態は、上記（１）から（４）の構成に加え、前記支持管が、一方の端部が体内に導入される管状器具（トロッカー）との接続部（トロッカー接続部）を、前記撮像部と接合する側の端部とは反対側に有することを特徴とする、体内撮像装置である。
（６）本発明のある実施形態は、上記（５）の構成に加え、前記支持管の接続部が、弾性体から構成されていることを特徴とする、体内撮像装置である。
（７）本発明のある実施形態は、上記（１）から（４）のいずれかの体内撮像装置と、前記体内撮像装置の制御機器と、前記体内撮像装置が撮影した画像を表示する画像表示機器とを備えることを特徴とする、体内撮像システムである。
である。
（８）本発明のある実施形態は、上記（５）の体内撮像装置と、前記体内撮像装置の制御機器と、前記体内撮像装置が撮影した画像を表示する画像表示機器とを備えることを特徴とする、体内撮像システムである。
（９）本発明のある実施形態は、上記（６）の体内撮像装置と、前記体内撮像装置の制御機器と、前記体内撮像装置が撮影した画像を表示する画像表示機器とを備えることを特徴とする、体内撮像システムである。

本発明の一態様によれば、術者の作業性の向上により内視鏡手術時間の短縮を可能とし、患者の負担の低減が可能となる体内撮像装置が実現できる。

また、本発明の一態様によれば、術者の作業性の向上により内視鏡手術時間の短縮を可能とし、患者の負担の低減が可能となる体内撮像システムが実現できる。

本発明の実施形態１に係る体内撮像システム、体内撮像装置の構成を示す模式図である。 （ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態１に関するカメラユニットを模式的に示す、縦断面図、上面図である。 （ａ）〜（ｆ）は、本発明の実施形態１に係る体内撮像装置の患者への設置方法を、順を追って示す模式図である。 本発明の実施形態１に係る体内撮像システムの使用状況を示す模式図である。 （ａ）は、本発明の実施形態１に関する支持管とカメラユニットとの接合部分を示す模式図である。（ｂ）は、その凹型接合部付近の拡大図、（ｃ）は凹型接合部のねじりコイルばねを示す図、（ｄ）はその凸型接合部付近の拡大図である。 （ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態１に関する凸型接合部の、ねじりコイルばねが係合した状態の模式図とその横断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態２に関する凹型接合部の構成を示す模式図、横断面図である。（ｃ）、（ｄ）は、それに凸型接合部が接合した状態を示す縦断面図、横断面図である。 （ｂ）、（ａ）は、本発明の実施形態３に関する凸型接合部の、ねじりコイルばねが係合した状態の模式図と、その横断面図である。 （ｂ）、（ａ）は、本発明の実施形態３に関する凸型接合部の、ねじりコイルばねが係合した状態の模式図と、その横断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態４に関する凸型接合部が、ねじりコイルばねに係合する状況を順を追って示す模式図である。 （ｂ）、（ａ）は、本発明の実施形態５に関する凸型接合部の、ねじりコイルばねが係合した状態の模式図と、その横断面図である。 （ａ）は、本発明の実施形態６に関する凸型接合部を示す模式図である。（ｂ）、（ｃ）は、それにねじりコイルばねが係合した状態の模式図とその横断面図である。 本発明の実施形態７に関する支持管とカメラユニットとを示す模式図である。 （ａ）は、比較例の体内撮像装置における支持管とカメラユニットとを示す縦断面図である。（ｂ）は、それらの接合部付近の模式図、（ｃ）はカメラユニットの上面図である。

本発明の実施形態について、以下に説明する。なお、各図面に記載した構成の形状、並びに、長さ、大きさ及び幅などの寸法は、実際の形状や寸法を必ずしも正確に反映させたものではなく、図面の明瞭化及び簡略化のために適宜変更している。

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１が、図１から図６に基づいて詳細に説明される。

（体内撮像システムの構成）
実施形態１に係る体内撮像システム１の構成が図１に示される。体内撮像システム１は、実施形態１に係る体内撮像装置３、機器側ケーブル１６、機器側ケーブルコネクタ１６１、制御機器１７と、画像表示機器１８とを備える。体内撮像装置３は、カメラユニット１１（撮像部）、カメラ側ケーブル１２（ケーブル）、カメラ側ケーブルコネクタ１２１と、支持管１３とを備える。

カメラユニット１１は、カメラ側ケーブル１２及び機器側ケーブル１６を介して、制御機器１７に電気的に接続される。カメラ側ケーブル１２と機器側ケーブル１６とは、それぞれに設けられたカメラ側ケーブルコネクタ１２１と機器側ケーブルコネクタ１６１により、接続可能である。これにより、制御機器１７は、撮影のために必要な制御をカメラユニット１１に対して行い、カメラユニット１１で撮像された映像を受信する。制御機器１７は、カメラユニット１１から受信した映像を画像表示機器１８に表示させる。なお、制御機器１７と画像表示機器１８とは、別筐体に納められている必要はなく、一体に構成されていてもよい。

体内撮像システム１では、カメラユニット１１と制御機器１７との間の信号の伝送と電力の供給に、カメラ側ケーブル１２を用いた有線方式を採用している。これにより、信号の伝送が高速化でき、また、信号の送受信が安定化される。また、有線方式の採用により、無線方式に比べて低電力で通信を行えてカメラユニット１１の発熱が小さい。更に、カメラユニット１１は、電源を外部から供給することで小型化され、カメラユニット１１を体内に導入する際の穿刺孔（ポート）を小さくできる。従って、体内撮像装置３を、低侵襲にでき、患者への負担が少なくすることができる。

支持管１３は、上下方向への貫通孔を有した管状の部材である。貫通孔にはカメラ側ケーブル１２が通り、支持管１３はカメラ側ケーブル１２に沿って移動が可能である。支持管１３には、上から順に、案内導入部１３１、トロッカー接続部１３２（一方の端部が体内に導入される管状器具との接続部）、根元部１３３、凸型接合部１３４を有している。ここで、上下の方向は、支持管１３の説明のための便宜的なものである。

案内導入部１３１は、トロッカー３１（一方の端部が体内に導入される管状器具）の管内に挿入され得る。トロッカー接続部１３２は、案内導入部１３１の下端から、下方に向けて直径が広がるテーパー状の円錐台状の部分である。トロッカー３１の体内側の端部に、トロッカー接続部１３２が接触して、トロッカー３１と支持管１３とが固定され得る。根元部１３３は、トロッカー接続部１３２の下端から、下方に向けて直径が狭まるテーパー状の円錐台状の部分である。支持管１３の下端の凸型接合部１３４は、カメラユニット１１の凹型接合部１４と接合する部分である。

図１は、体内撮像装置３が患者に設置された状態を示す模式図である。図１には、体内撮像システム１に加えて、患者の腹壁４１と、腹壁４１に穿刺されたトロッカー３１（管状器具）とが合わせて示される。トロッカー３１を用いて患者の体内にカメラユニット１１を固定する方法（体内撮像装置３を患者に設置する方法）については、後述される。なお、実施形態１では、体壁が腹壁４１であるものとして説明されるが、体壁は腹壁４１に限定されない。

（カメラユニットの構成）
図２は、体内撮像装置３の主要部であるカメラユニット１１の構成を示す模式図である。図２の（ａ）は側方断面図であり、図２の（ｂ）は上面図である。カメラユニット１１は、カメラ筐体１１１を備える。カメラ筐体１１１の内部に、撮像素子１１５、レンズ１１６、照明素子１１７、制御回路１１８と、回路基板１１９とが設けられている。回路基板１１９は、撮像素子１１５、照明素子１１７、制御回路１１８にそれぞれ電気的に接続され、それぞれとの間で、電力や信号等の受け渡しを行う。

撮像素子１１５は、レンズ１１６を通して、カメラユニット１１外部を撮影する。撮像素子１１５は、小型で低消費電力のものが好ましく、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサなどが好適に利用される。照明素子１１７は、撮影視野を照らすことで、カメラユニット１１が撮影する映像を明瞭にする。照明素子１１７は、小型のものが好ましく、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）などが好適に利用できる。なお、照明素子１１７はカメラ筐体１１１内に単数備えられていてもよいが、図２に示すように、複数備えられていてもよい。制御回路１１８は、制御機器１７からの指示に基づいて、撮像素子１１５の動作指示や撮影条件の制御、照明素子１１７の動作の制御等を行う。

カメラ筐体１１１の上面には、凹型接合部１４が設けられている。凹型接合部１４は、円形開口の孔構造をもち、支持管１３の凸型接合部１３４が脱着可能である。カメラユニット１１と支持管１３との接合の状況については、詳細に後述される。

カメラ筐体１１１の対向する両側面それぞれには握持部１１２が設けられている。術者は、鉗子を用いて握持部１１２を把持することで、体内に導入されたカメラユニット１１の向きを変えたり、移動させたりすることができる。

カメラ側ケーブル１２は、電気的には回路基板１１９に接続されており、凹型接合部１４の内部を通るようにしてカメラユニット１１の外部に導出されている。回路基板１１９及びカメラ側ケーブル１２の接続箇所は樹脂などで封止されている。さらに、凹型接合部１４内部の、カメラ側ケーブル１２が引き出される部分（凹型接合部１４の底部）において、カメラ側ケーブル１２が凹型接合部１４の底部に接着固定されている。その接着固定の例として、接着剤やＯリング（オーリング）による封止固定がされており、この部分からカメラユニット１１内への浸水や異物混入等が起きない構成となっている。カメラ側ケーブル１２は、トロッカー３１を通して体腔内に導入されるため、柔軟な材料で形成されている。また、カメラ側ケーブル１２は、テンションによりカメラユニット１１をトロッカー３１に対して固定するための十分な強度を有している。

（体内撮像装置の基本的な使用方法）
次に、体内撮像装置３を患者に設置する方法を説明する。図３の（ａ）〜（ｆ）は、体内撮像装置３を患者に設置する方法を順を追って示す模式図である。

図３の（ａ）に示すように、まず、術者は、鉗子３３ａ〜３３ｃや内視鏡３４を体腔内に挿入するための穿刺孔（ポート）を腹壁４１に開け、ポートにトロッカー３２ａ〜３２ｃを挿入する。さらに、カメラユニット１１を体腔内に設置するために、腹壁４１における、患部を含む箇所を見渡すことのできる位置（体内を俯瞰的に観察し得る位置）にポートを開け、トロッカー３１を挿入する。具体的には、針形状のオブチュレータをトロッカー３１内に通した状態でオブチュレータをポート位置に穿刺することでトロッカー３１が腹壁４１に挿入される。

トロッカー３１は、低侵襲性を実現するために、直径が短いものが好ましい。具体的には、トロッカー３１は、直径が３ｍｍ以下であることが好ましい。なお、トロッカー３２ａ〜３２ｃ及びトロッカー３１の少なくとも一つが挿入された後、術者は、トロッカーを通してガスを体内に送り、前もって体腔内を膨張させ、器具を挿入する空間を確保しておく。

次に、図３の（ｂ）に示すように、術者は、トロッカー３２ｃを通して内視鏡３４を体腔内に挿入し、内視鏡３４を用いて体内を観察する。術者は、体内を観察しながら、鉗子３３ａで把持したカメラユニット１１、カメラ側ケーブル１２、及びカメラ側ケーブル１２に通された支持管１３を、トロッカー３２ｂを通して体腔内に挿入する。

次に、図３の（ｃ）に示すように、術者は、鉗子３３ａを操作してカメラユニット１１をトロッカー３１の近傍に移動させるとともに、トロッカー３１を通して鉗子３３ｂを体腔内に挿入する。

次に、図３の（ｄ）に示すように、術者は、鉗子３３ｂにてカメラ側ケーブル１２を挟んだ状態で鉗子３３ｂをトロッカー３１から引き抜くことで、カメラ側ケーブル１２を体外に導出する。このとき、カメラユニット１１（その握持部１１２）は鉗子３３ａによって把持された状態となっている。このように、カメラ側ケーブルコネクタ１２１は、トロッカー３１を通って体内から体外へ引き出される。そのため、カメラ側ケーブルコネクタ１２１の外径は、少なくとも、トロッカー３１の内径より小さく構成されている。換言すれば、カメラ側ケーブルコネクタ１２１の外径を小さくすれば、トロッカー３１の内径を小さくすることができ、さらに支持管１３の径を小さくすることができる。これにより、体内撮像システム１は、低侵襲性が向上するといった効果を奏する。なお、カメラユニット１１側から体腔内に挿入されている例を図示しているが、カメラ側ケーブルコネクタ１２１側を先に体腔内に挿入し、それを鉗子で掴んでからカメラユニット１１を体内に挿入する手順でも構わない。

次に、図３の（ｅ）に示すように、術者は、体外に導出したカメラ側ケーブル１２を、鉗子や手などで引き上げることで、支持管１３の上端をトロッカー３１の開口に近接させる。

次に、図３の（ｆ）に示すように、術者は、カメラ側ケーブル１２及びカメラユニット１１をさらに引き上げることで、支持管１３上端の案内導入部１３１とトロッカー接続部１３２の上部をトロッカー３１の体内側の端部に挿入する。支持管１３のトロッカー接続部１３２の外形は円錐台状であり、支持管１３の上端がトロッカー３１の管内に入り込むようにして、トロッカー接続部１３２のテーパー部分がトロッカー３１の体内側の端部に接触する。こうして、支持管１３とトロッカー３１とが接続される。また、術者は、カメラユニット１１の凹型接合部１４に支持管１３の凸型接合部１３４を嵌め込む。こうして、支持管１３の上方（トロッカー接続部１３２）とトロッカー３１の体内側の端部とを接続するとともに、支持管１３の下端（凸型接合部１３４）とカメラユニット１１の凹型接合部１４とを接合する。そして、カメラユニット１１を引き上げているカメラ側ケーブル１２のテンションを維持するように、カメラ側ケーブル１２を固定する。

こうして、カメラユニット１１が、トロッカー３１に対して固定され、図１に示された状態となる。

カメラユニット１１を体内に設置した後の、処置時の体内撮像システム１の使用状況は次の通りである。

図４は、体内撮像システム１の使用状況を示す模式図である。カメラ側ケーブルコネクタ１２１が機器側ケーブルコネクタ１６１に嵌め込まれて、カメラ側ケーブル１２と機器側ケーブル１６とが接続される。これにより、カメラユニット１１で撮影された臓器４２内の全体映像は制御機器１７によって画像表示機器１８に表示される。また、内視鏡３４によって撮影される処置部の局所映像は、内視鏡制御機器６７によって内視鏡画像表示機器６８に表示される。

従って術者は、臓器の切開や縫合等の処置を行う際に、内視鏡３４を臓器に近づけて画像を拡大して観察を行うことができる。更に、術者は、体内撮像システム１によって、処置作業領域外の状態（例えば、作業領域外の処置具の動き、出血状態、ガーゼ等の残留物の残留状態）も含めて、全体の状況を把握できる。よって、内視鏡３４のみを観察に使用していたときと比べて、手術が効率的に行えるようになる。

使用後のカメラユニット１１の回収については以下のとおりである。

まず、術者は、体内のカメラユニット１１の握持部１１２を鉗子３３ａにて把持した状態で、カメラ側ケーブル１２のテンションを解除する。そうして術者は、支持管１３の根元部１３３を別の鉗子３３ｃで挟み、テーパーに沿って鉗子を滑らせることで支持管１３とカメラユニット１１とを分離する。次いで、術者は、支持管１３をトロッカー３１から引き離し、その後、トロッカー３２ｂから、カメラユニット１１、カメラ側ケーブル１２、及び支持管１３を体外に導出する。このように、カメラ側ケーブル１２およびカメラ側ケーブルコネクタ１２１は、カメラユニット１１の回収時に一旦体内に戻すこととなる。そのため、機器側ケーブルコネクタ１６１、及び、機器側ケーブル１６のうち、カメラ側ケーブル１２と接触する所定長さの部分は清潔を維持する必要がある。

なお、図３の例では、トロッカー３１から挿入した鉗子３３ｂにてカメラ側ケーブル１２の先端部を体外へ引き出す構成としていたが、カメラ側ケーブル１２を引き上げるためにカメラ側ケーブルコネクタ１２１と接続可能にした専用の治具を用いてもよい。例えば、カメラ側ケーブルコネクタ１２１の先端部に磁石あるいは磁性体を取り付けておき、先端部に保持磁石を有する引き出し具（図示せず）をトロッカー３１に挿入して、磁力の引き合いを用いて引き出す構成としてもよい。

（支持管とカメラユニットとが接合する部分の構成）
次に、実施形態１に係る体内撮像システム１及び体内撮像装置３の特徴的な構成である、支持管１３とカメラユニット１１とが接合する部分について、図５及び図６に基づいて、詳細に説明される。

図５（ａ）は、カメラユニット１１に対し、支持管１３が接合前に接近した状態を示す模式図である。図において、支持管１３の案内導入部１３１は、トロッカー３１の内部に挿入され、トロッカー３１の端部とトロッカー接続部１３２とが接触している。

図５（ｂ）は、カメラユニット１１の凹型接合部１４を拡大して示す図である。凹型接合部１４には、ねじりコイルばね１４１がカメラユニット１１に固定されて設けられている。ねじりコイルばね１４１は、コイル内に支持管１３の凸型接合部１３４が挿入できるように設置されている。また、ねじりコイルばね１４１のカメラユニット１１に固定されていない側の端部付近に、コイルの内側に向けて突出した爪部１４２が設けられている。図５（ｃ）は、ねじりコイルばね１４１のみを示した図である。

図５（ｄ）は、支持管１３の凸型接合部１３４を拡大して示す図である。凸型接合部１３４は、上下方向（支持管１３の貫通孔の延伸方向）に延伸する溝部１３５を備えている。

図６（ａ）は、カメラユニット１１の凹型接合部１４に、支持管１３のトロッカー接続部１３２が挿入されて、カメラユニット１１と支持管１３とが互いに固定された際の、ねじりコイルばね１４１と、凸型接合部１３４の状態を示す図である。また、図６（ｂ）は、図６（ａ）の、爪部１４２を通る位置での上下方向に垂直な面での断面図である。なお、断面図において、支持管１３内部のカメラ側ケーブル１２が通っている状況などの内部構造の表示は省略され、以下も同様である。体内撮像装置３では、ねじりコイルばね１４１の爪部１４２が、トロッカー接続部１３２の溝部１３５に入り込み、爪部１４２と溝部１３５とが係合するように構成されている。

（効果）
特許文献１には、カメラユニットの凹型接合部と、支持管の凸型接合部との接合方法として、凹型接合部に設けた係止爪に、凸型接合部に円周方向に設けられた輪状溝を係合させて固定することが開示されている。図１４に、このような固定方法を用いる、比較例としての体内撮像装置を示す。本比較例の体内撮像装置は、実施形態１とは、支持管１３ｒの構成及び、カメラユニット１１ｒの凹型接合部１４ｒの構成が異なる他は、実施形態１に係る体内撮像装置３と同様である。

図１４（ａ）は、カメラユニット１１ｒに対し、支持管１３ｒが接合前に接近した状態を模式的に示す断面図である。図１４（ｂ）は、支持管１３ｒの凸型接合部１３４ｒの付近を拡大して示す図である。実施形態１の凸型接合部１３４とは異なり、支持管１３ｒにおいては、トロッカー接続部１３２ｒの円錐台形状が細長いものとなっており、その細長い先端部分が、トロッカー内に挿入される案内導入部の役割を兼ねている。また、支持管１３ｒは、根元部を有しておらず、トロッカー接続部１３２ｒの下部に直接凸型接合部１３４が設けられている。更に、凸型接合部１３４ｒには、輪状溝１３７が円周方向に設けられている。

図１４（ｃ）はカメラユニット１１ｒの上面図であり、凸型接合部１３４ｒの輪状溝１３７が係合する係止爪１４４の例が示されている。実施形態１の凹型接合部１４とは異なり、凹型接合部１４ｒは、このような係止爪１４４を備えている。係止爪１４４は、弾性を有する部材からなり、凸型接合部１３４ｒが押し込まれることで、係止爪１４４が輪状溝１３７に係合するように構成されている。また、力が加えて凹型接合部１４ｒから凸型接合部１３４ｒを引き離すことにより、係止爪１４４の輪状溝１３７への係合を外すことが可能であり、カメラユニット１１ｒは支持管１３ｒに対して脱着可能である。

このような比較例においては、術者の処置作業中に鉗子その他の処置具がカメラユニット１１ｒに接触すると、カメラユニット１１ｒの向きが回転してしまうことがあった。カメラユニット１１ｒの向きが回転してしまうと、撮影画面が回転してしまうこととなり、撮影画面が術者の望む角度と変わってしまう。すると、撮影画面を見て処置具の操作を行う術者にとって、非常に処置具の操作がやりづらい状況となる。術者は処置具を使って体内でカメラユニット１１ｒ回転方向を戻すなどの操作を行わなければならず、煩雑であるという課題があった。

一方、カメラユニット１１ｒが回転できないように、係止爪１４４が係合する凸型接合部１３４ｒの溝を輪状とはせず、係止爪１４４が掛るだけの窪みとすることも考えられる。しかしこの場合、処置作業中に鉗子その他の処置具がカメラユニット１１ｒに接触しても、カメラユニット１１ｒが動けない。よって、係止爪１４４の溝への係合が外れる原因となり、そうなると術者が再係合のための操作を行わなければならず、煩雑であるという課題があった。

実施形態１に係る体内撮像システム１または体内撮像装置３においては、カメラユニット１１の凹型接合部１４に設けられたねじりコイルばね１４１の爪部１４２に、支持管１３の凸型接合部１３４に設けられた上下方向（支持管１３の貫通孔の延伸方向）に延伸する溝部１３５が係合する。よって、術者の処置作業中に鉗子その他の処置具がカメラユニット１１ｒに接触したとしても、カメラユニット１１は、支持管１３に対してねじりコイルばね１４１の弾力の範囲で回転可能である。従って、溝部１３５への爪部１４２の係合が外れることは稀である。しかも、接触が解除されると、ねじりコイルばね１４１により与えられる付勢力により、カメラユニット１１は元の回転位置（所定の回転位置）に復帰する。従って、カメラユニット１１の回転により、処置を行う部位の確認が行いにくくなる問題が解消される。

このように、ねじりコイルばね１４１は、時計回り、反時計回りいずれの回転方向であっても、爪部１４２が定常位置から外れた方向に回転したときに、爪部１４２を定常位置（所定の回転位置）に引き戻す付勢力（弾性力）を与える。つまり、ねじりコイルばね１４１は、カメラユニット１１が、支持管１３に対して所定の定常位置から外れた方向に回転したときに、カメラユニット１１を定常位置に引き戻す付勢力（弾性力）を与える。

従って、体内撮像システム１及び体内撮像装置３においては、カメラユニット１１が、術者の処置作業中の鉗子その他の処置具の操作の障害になることが少ない。また、カメラユニット１１の回転位置を調整し直す、カメラユニット１１の係合外れを再係合し直すなどの作業を術者が強いられることも抑制される。よって、術者が、患者への処置作業を極めて効率的に実行できるようになる。その結果、内視鏡手術による患者への負担を低減することが可能となる。

〔実施形態２〕
以下、実施形態２に係る体内撮像システム及び体内撮像装置を説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

実施形態２に係る体内撮像システム及び体内撮像装置は、カメラユニットの凹型接合部の構成が異なる他は、実施形態１に係る体内撮像システム１及び体内撮像装置３と同様である。

図７は、実施形態２に係る体内撮像システム及び体内撮像装置における凹型接合部１４ａを示す図である。図７（ａ）は、凹型接合部１４ａに配置されるねじりコイルばね１４１を示す図であり、実施形態１における図５（ｃ）に対応する図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）において爪部１４２を通る位置での上下方向に垂直な面での断面図である。実施形態１の凹型接合部１４と異なり、凹型接合部１４ａにおいては、爪部１４２を除いて、ねじりコイルばね１４１がカバー１４３で覆われており、ねじりコイルばね１４１の大部分が、直接外部に露出することが無い。

図７（ｃ）は、凹型接合部１４ａに支持管１３の凸型接合部１３４が挿入されてカメラユニットと支持管１３とが互いに固定された際の、ねじりコイルばね１４１等と、凸型接合部１３４の状態を示す図である。図７（ｃ）は、爪部１４２とねじりコイルばね１４１のコイル中心を通る位置での上下方向に垂直な面での断面図であり、図７（ａ）においてＸ−Ｘで示される位置に相当する。また、図７（ｄ）は、図７（ｃ）の、爪部１４２を通る位置での上下方向に垂直な面Ｙ−Ｙでの断面図である。実施形態２に係る体内撮像システム及び体内撮像装置においても、ねじりコイルばね１４１の爪部１４２が、トロッカー接続部１３２の溝部１３５に入り込み、爪部１４２と溝部１３５とが係合するように構成されている点は、実施形態１と同様である。

爪部１４２が、カメラユニットに対して回転方向に可動であるように、カバー１４３は構成される。そのためカバー１４３が硬質な素材で構成されて、カメラユニットに対して回転し得るように設置されていてもよい。また、カバー１４３が例えばゴムのような、弾性のある膜で構成されていてもよい。あるいは、カバー１４３は、爪部１４２が可動できる余裕のある軟性の膜で構成されていてもよい。

実施形態２によっても、実施形態１に記載された効果と同様の効果を得ることができる。更に、爪部１４２を除いてねじりコイルばね１４１が直接露出することが無いため、実施形態２に係る体内撮像装置の洗浄が容易である。

〔実施形態３〕
実施形態３に係る体内撮像システム及び体内撮像装置は、支持管の凸型接合部の構成が異なる他は、実施形態１に係る体内撮像システム１及び体内撮像装置３と同様である。

図８（ｂ）は、実施形態３に係る体内撮像システム及び体内撮像装置における凸型接合部１３４ａを示す図である。図には、ねじりコイルばね１４１の爪部１４２が係合した状態が示されている。図８（ａ）は、図８（ｂ）の爪部１４２を通る位置での上下方向に垂直な面での断面図である。

更に、図９は、上記実施形態３に係る体内撮像システム及び体内撮像装置に対して、実施形態２における凹型接合部１４ａを適用したものである。図９（ｂ）は、ねじりコイルばね１４１の爪部１４２が係合した状態での凸型接合部１３４ａを示す図である。図９（ａ）は、図９（ｂ）の爪部１４２を通る位置での上下方向に垂直な面での断面図である。

図８及び図９に示されるように、実施形態１の凸型接合部１３４と異なり、凸型接合部１３４ａにおいては、凸型接合部１３４ａの円周に、上下方向（支持管１３の貫通孔の延伸方向）に延伸する溝部１３５が複数設けられている。そのため、いずれかの溝部１３５に爪部１４２を係合させることが容易にでき、カメラユニットと支持管との接合が実施形態１の場合と比較して容易になる。更に実施形態３によっても、上記実施形態に記載された効果と同様の効果を得ることができる。

〔実施形態４〕
実施形態４に係る体内撮像システム及び体内撮像装置は、支持管の凸型接合部の構成が異なる他は、実施形態１に係る体内撮像システム１及び体内撮像装置３と同様である。

図１０は、実施形態４に係る体内撮像システム及び体内撮像装置における凸型接合部１３４ｂを示す図である。図には、ねじりコイルばね１４１も併せて示されており、（ａ）から（ｃ）にかけて、凸型接合部１３４ｂがねじりコイルばね１４１（あるいは凹型接合部１４）に接近して接合する動作が示されている。凸型接合部１３４ｂには溝部１３１ｂが複数設けられ、各々の溝部１３５ｂは、凸型接合部１３４ｂの下端部に、凸型接合部１３４ｂの下端に向けて溝幅が徐々に拡がるテーパー領域１３６を有している。

図１０（ａ）において、凸型接合部１３４ｂがねじりコイルばね１４１に接近する（Ａ）と、図１０（ｂ）においてテーパー領域１３６が爪部１４２に掛る。そうして、溝部１３５ｂのセンターと爪部１４２とが多少ずれていたとしても、更に凸型接合部１３４ｂがコイルばね１４１の内部に押し込まれると、爪部１４２は溝部１３５ｂのセンターに嵌め込まれる（Ｂ）。その際、ねじりコイルばね１４１がカメラユニット１１に対して固定されているため、カメラユニット１１自体が若干凸型接合部１３４ｂ（支持管）に対して回転して（Ｃ）調整される。そうして図１０（ｃ）において、爪部１４２は溝部１３５ｂに係合しつつ、凸型接合部１３４ｂが、凹型接合部１４の奥まで押し込まれて（Ｄ）、凸型接合部１３４ｂと凹型接合部１４との接合が完成する。

実施形態４によれば、凸型接合部１３４ｂの下端部に、溝部１３５ｂのテーパー領域１３６が形成されているため、凸型接合部１３４ｂと凹型接合部１４との接合が、容易になる。更に実施形態４によっても、上記実施形態に記載されたものと同様の効果を得ることができる。

〔実施形態５〕
実施形態５に係る体内撮像システム及び体内撮像装置は、支持管の凸型接合部の構成が異なる他は、実施形態３に係る体内撮像システム及び体内撮像装置と同様である。

図１１（ｂ）は、実施形態５に係る体内撮像システム及び体内撮像装置における凸型接合部１３４ｃを示す図である。図には、ねじりコイルばね１４１の爪部１４２が係合した状態が示されている。図１１（ａ）は、図１１（ｂ）の爪部１４２を通る位置での上下方向に垂直な面での断面図である。実施形態３の凸型接合部１３４ａと異なり、凸型接合部１３４ａにおいては、溝部１３５ｃの断面が、凸型接合部１３４ａの半径方向外向きに向かって顕著に広がる台形形状となっている。そのため、溝部１３５ｃに爪部１４２を係合させることが容易にでき、カメラユニットと支持管との接合が実施形態３の場合と比較して更に容易になる。また、実施形態５によっても、実施形態３と同様の効果を得ることができる。

〔実施形態６〕
実施形態６に係る体内撮像システム及び体内撮像装置は、支持管の凸型接合部の構成が異なる他は、実施形態３に係る体内撮像システム及び体内撮像装置と同様である。

図１２（ａ）は、実施形態５に係る体内撮像システム及び体内撮像装置における凸型接合部１３４ｄを示す図である。図１２（ｂ）には更に、ねじりコイルばね１４１の爪部１４２が係合した状態が示されている。図１２（ｃ）は、図１２（ｂ）の爪部１４２を通る位置での上下方向に垂直な面での断面図である。実施形態３の凸型接合部１３４ａと異なり、凸型接合部１３４ｄにおいては、複数設けられた溝部１３５ｄが、凸型接合部１３４ｄの下部において、その円周全体を覆っており、溝部１３５ｄが連続するように形成されている。また、溝部１３５ｄの各断面は円弧状である。そのため、溝部１３５ｄに爪部１４２を係合させることが容易にでき、カメラユニットと支持管との接合が実施形態３の場合と比較して更に容易になる。また、実施形態６によっても、実施形態３と同様の効果を得ることができる。

〔実施形態７〕
実施形態７に係る体内撮像システム及び体内撮像装置は、支持管のトロッカー接続部の構成が異なる他は、実施形態１に係る体内撮像システム１及び体内撮像装置３と同様である。

図１３は、実施形態７に係る体内撮像システム及び体内撮像装置における支持管１３ｅとカメラユニット１１を示す模式図である。実施形態１のトロッカー接続部１３２と異なり、支持管１３ｅのトロッカー接続部１３２ｅは、その表面が弾性を有する素材（弾性体）からなる。そのため、カメラ側ケーブル１２のテンションでトロッカー３１とトロッカー接続部１３２ｅとが接触固定する際、より確実に固定がされる。従って、支持管１３ｅとトロッカー３１との間で回転が生じることが原因の、トロッカー３１に対するカメラユニット１１の回転が、より確実に防止できる。また、実施形態７によっても、実施形態１に記載の効果と同様の効果を得ることができる。

更に、実施形態７に関するトロッカー接続部１３２ｅを、上記各実施形態において適用することも、各実施形態においてより好ましい構成として実施し得る。

〔付記事項〕
各実施形態において、凸型接合部と凹型接合部の接合部分において、凸型接合部の側に凹部（溝部）が、凹型接合部（ねじりコイルばね）の側に爪部が設けられ、互いに回転方向に係止されるように係合する構成として説明された。しかし、凸型接合部の側に爪部、凹型接合部の側に溝部が設けられる構成としてもよい。

各実施形態において、カメラユニットが、支持管に対して所定の定常位置から外れた方向に回転したときに、カメラユニットを定常位置に引き戻す付勢力（弾性力）を与える部品として、ねじりコイルばねを使用した例について説明された。しかしながら、本発明の適用は、上記所要の付勢力を与える部品であれば、ねじりコイルばねに限られるもので無い。例えば、ねじりコイルばね以外のばね、ゴムなどの弾性体からなる部品で適宜構成してもよい。

各実施形態において、体内撮像装置が患者に設置された際に、カメラユニットが、患者の体壁に穿刺される管状器具（トロッカー）に対して、支持管を介して固定される構成として説明された。しかしながら、支持管自体が、患者の体壁に穿刺される管状器具としての機能を有していてもよい。つまり、患者の体壁に穿刺される管状器具が、各実施形態における凸型接合部を下端に有するものであってもよい。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

１ 体内撮像システム
３ 体内撮像装置
１１、１１ｒ カメラユニット
１１１ カメラ筐体
１１２ 握持部
１１５ 撮像素子
１１６ レンズ
１１７ 照明素子
１１８ 制御回路
１１９ 回路基板
１４、１４ａ、１４ｒ 凹型接合部
１４１ ねじりコイルばね
１４２ 爪部
１４３ カバー
１４４ 係止爪
１２ カメラ側ケーブル
１２１ カメラ側ケーブルコネクタ
１３、１３ｅ、１３ｒ 支持管
１３１ 案内導入部
１３２、１３２ｅ トロッカー接続部
１３３ 根元部
１３４、１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ、１３４ｄ、１３４ｒ 凸型接合部
１３５、１３５ｂ、１３５ｃ、１３５ｄ 溝部
１３６ テーパー領域
１３７ 輪状溝
１６ 機器側ケーブル
１６１ 機器側ケーブルコネクタ
１７ 制御機器
１８ 画像表示機器
３１、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ トロッカー
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ 鉗子
３４ 内視鏡
４１ 腹壁
４２ 臓器
６７ 内視鏡制御機器
６８ 内視鏡画像表示機器

Claims (9)

1. 体内に導入可能であり、凹型接合部を有する撮像部と、
   少なくとも一方の端部が体内に導入可能であり、凸型接合部を有する支持管であって、前記凸型接合部が前記撮像部の前記凹型接合部に挿入されることで、前記撮像部が回転可能に接合される支持管と、
   前記撮像部に接続され、前記支持管を通るケーブルと、を備え、
   前記撮像部は更に、
   前記支持管に、前記撮像部が接合されている際に、
   前記撮像部を、前記支持管に対する所定の回転位置に向けて付勢する部品を有することを特徴とする、体内撮像装置。
2. 前記部品は、前記支持管の凸型接合部が挿入されるねじりコイルばねであり、
   前記ねじりコイルばねは、前記撮像部の本体に固定された側と反対側の端部に爪部を有し、
   前記支持管は、前記凸型接合部に溝部を有し、
   前記支持管に前記撮像部が接合されている際に、前記爪部と前記溝部とが係合することを特徴とする、請求項１に記載の体内撮像装置。
3. 前記溝部は、前記支持管の凸型接合部の円周に複数設けられていることを特徴とする、請求項２に記載の体内撮像装置。
4. 前記溝部は、前記支持管の前記撮像部と接合する側の端部に対して、テーパー状に開いていることを特徴とする、請求項２または３に記載の体内撮像装置。
5. 前記支持管は、一方の端部が体内に導入される管状器具との接続部を、前記撮像部と接合する側の端部とは反対側に有することを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の体内撮像装置。
6. 前記支持管の接続部は、弾性体から構成されていることを特徴とする、請求項５に記載の体内撮像装置。
7. 請求項１から４のいずれか１項に記載の体内撮像装置と、
   前記体内撮像装置の制御機器と、前記体内撮像装置が撮影した画像を表示する画像表示機器とを備えることを特徴とする、体内撮像システム。
8. 請求項５に記載の体内撮像装置と、
   前記体内撮像装置の制御機器と、前記体内撮像装置が撮影した画像を表示する画像表示機器とを備えることを特徴とする、体内撮像システム。
9. 請求項６に記載の体内撮像装置と、
   前記体内撮像装置の制御機器と、前記体内撮像装置が撮影した画像を表示する画像表示機器とを備えることを特徴とする、体内撮像システム。

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