JPH0223170B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内視鏡、とくに鉗子および処置具など
の操作具を備えた内視鏡に関するものである。

従来より内視鏡による生体の腔内または内臓の
観察および処置においては、内視鏡を貫通する鉗
子孔を通して鉗子または処置具などの操作具を挿
入して体腔内や内臓の組織を摘出したり、処置し
たりすることが多く行なわれている。これらの鉗
子および処置具には、生検鉗子、バスケツト鉗
子、高周波スネア、三本爪鉗子、ワニロ鉗子、凝
固子、洗浄チユーブ、細胞診ブラシなどの各種各
形状のものがあるが、その使用目的に対してそれ
ぞれ特定の形状と大きさを必要とする。なおこれ
らの鉗子および処置具を総称して以下「操作具」
と称する。しかしながら一方では内視鏡を生体、
とくに患者の体腔内に挿入するに際しての挿入抵
抗および患者の受ける苦痛をできるだけ少なくす
るために、内視鏡の頭部および連結部の外径はで
きるだけ小さくしたい要求がある。したがつて操
作具を挿入して体腔内へ導く鉗子孔の径も小さい
方が望ましい。

従来の操作具を備えた内視鏡はこれらの相反す
る要求条件を同時に満足させることはできず、あ
る程度の妥協を強いられていた。たとえばバスケ
ツト鉗子などはその材料の弾性限界内の変形を与
えて鉗子孔に挿入するので挿入時の抵抗が大き
い。また側視型内視鏡ではこれらの操作具を内視
鏡の長手方向に対してほぼ垂直な方向に起立さす
て使用可能状態とするために、操作部からワイヤ
によつて操作する鉗子起立台をその頭部に備えて
いる。内視鏡頭部にこのような可動部を設けるこ
とは、頭部および連結部の大きさを大きくし、機
械的な動作による装置の信頼性の低下を招くこと
になる。

本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、
挿入時に患者に与える苦痛の少ない内視鏡を堤供
することを目的とする。

本発明の他の目的は、使用状態において必要な
形状と大きさを有する操作具を抵抗なく出し入れ
でき、信頼性の高い内視鏡を提供することにあ
る。

本発明によればこれらの目的は次のような内視
鏡によつて達成される。すなわちこの内視鏡は、
一端から挿入された操作具を他端に導く導路と、
この導路の他端近傍に、設けられ操作具を加熱す
る加熱手段とを含み、この操作具は使用状態に適
した第１の形状を記憶させた形状記憶合金を含
み、加熱手段は第１の形状とは異なる第２の形状
に変形させた操作具をその形状記憶合金の逆変態
温度以上に加熱して第１の形状に復元させるもの
である。

操作具の形状記憶合金は、逆変態温度がその操
作具を使用する生体の体温に実質的に等しくなる
ようにし、加熱手段は操作具を体温以上に加熱す
るようにしてもよい。

操作具を導く導路はその中に挿入された操作具
をその形状記憶合金の逆変態温度以下に保つ冷却
手段を備えていてもよい。

次に本発明による内視鏡の実施例を添付図面を
参照して詳細に説明する。なお本明細書において
内視鏡とは生体に使用するもののみならず、装置
などの内部空洞に使用する工業用のものを包含す
る。

第１図は本発明による内視鏡の部分切欠き側面
図であり内視鏡の本腔内に挿入する部分すなわち
頭部を示している。この頭部はプラスチツク、ま
たは金属をプラスチツクで被覆したものからなる
円筒状の鞘１０を有し、その端部にたとえば図示
のバスケツト鉗子などの鉗子または処置具である
操作具１２を通過させたり、吸引を行なつたりす
る鉗子孔１４が設けられている。鉗子孔１４は操
作具１２を導く管状の導路１６に接続され、鞘１
０の鉗子孔１４と導路１６との接続部には導路１
６の周囲を包囲する形で加熱手段１８が設けられ
ている。

加熱手段１８は管状導路１６の周囲を包囲する
形状の巻線抵抗、カーボン固体抵抗などからなる
抵抗発熱体であり、リード線２０を介して外部の
電源（図示せず）に接続される。鞘１０の中には
この他に内視鏡として必要な機構、たとえば対物
レンズ２２および光フアイバからなるイメージバ
ンドル２４などが設けられており、ライトガイド
や送気・送水管などのその他の機構は図の複雑化
を避けるために図示を省略している。

バスケツト鉗子１２は周知のようにたとえば体
腔内の結石を捕捉して体外に取り出すものであ
り、使用状態では図示の如き形状をとる。本発明
によればバスケツト鉗子１２はいわゆる「形状記
憶合金」からなる。

「形状記憶合金」とは周知のように、ある温度
（逆変態温度）以上に加熱するとそれまで受けて
いた塑性変形による歪みが消失する合金である。
より具体的には、ある形状に形成された形状記憶
合金を変態温度以上に加熱してベータ相または母
相と称する高温相の結晶構造となし、次にこれを
変態温度以下に急冷するとマルテンサイト結晶構
造になるが、この状態で合金に応力を課して元の
形状と異なる形状に変形させたとする。この変形
による歪みは保持されるが、逆変態温度以上にこ
れを加熱するとこの歪みが消失して元の形状を回
復する。これはマルテンサイト構造が母相に逆変
態するためであると言われている。

本発明による内視鏡のバスケツト鉗子などの操
作具１２はこの形状記憶合金からなる。たとえば
第１図に示すバスケツト鉗子１２について説明す
れば、第１図に示す形状に形成され、これを変態
温度以上に加熱して急冷したものである。そのよ
うな鉗子１２を内視鏡の操作部の鉗子挿入孔（図
示せず）から管状導路１６の中へ挿入して頭部の
鉗子孔１４へ円滑に導くためには、第２図に示す
長手方向に長い形状に一時的に変形させてから導
路１６に挿入することが望ましい。このように変
形されたバスケツト鉗子１２は鉗子孔１４付近に
設けられた加熱手段１８に通電させることによつ
てその形状記憶合金の逆変態温度以上に加熱さ
れ、もとの形状すなわち使用状態のバスケツト鉗
子１２の形状に復元する。

操作具１２としては、Ti−Ni，Ag−Cd，Au
−Cd，Cu−Al−Ni，Cu−Al−Zn，Cu−Zn，Ni
−Alなどの形状記憶合金が用いられるが、とく
にTi−NiおよびCu−Al−Znなどが適している。

生体の体腔内に挿入する内視鏡の場合、操作具
１２の形状記憶合金の組成を適切に選択してその
逆変態温度をその生体の体温付近に設定すること
が望ましい。体温による自然の加熱によつて操作
具１２が原形に復元するにはその応答時間が長く
なる可能性があり、加熱手段は１８を用いること
が望ましい。加熱手段１８を用いることによつて
操作具１２の形状を原形に復元させるための逆変
態温度を高く設定することができるので、操作具
１２の形状記憶合金の組成の選択の幅すなわち自
由度が大きくなる。しかし生体に使用する内視鏡
の場合加熱手段による温度の上昇によつて生体に
損傷ないしは苦痛を与えることは好ましくないの
で、生体の体温により少し高い温度に加熱するこ
とが以上の諸点から効果的である。たとえばCu
−Al−Znの場合、Cu74％，Al8％，Zn18％なる
組成でマルテンサイト変態開始温度を38℃に設定
することができる。したがつて本発明によれば通
常、常温より少し高い温度から生体に損傷ないし
は苦痛を与えない温度すなわち30〜50℃で逆変態
が生ずるように設定することが望ましい。逆変態
温度が低い場合には、操作具１２をあらかじめ冷
却しておき、使用時に速やかに内視鏡操作部の鉗
子挿入孔（図示せず）から管状導路１６に挿入す
る。管状導路１６の周囲を送水管などによつて冷
却して操作具１２をその形状記憶合金の逆変態温
度以下に保つように内視鏡を構成してもよい。

このような形状記憶合金は、いわゆる「擬弾
性」または「超弾性」なる性質もあわせもつた
め、本発明による内視鏡は挿入後原形に復した操
作具１２を管状導路１６を介して元の方向へ引き
抜く場合にも有利である。「擬弾性」あるいは
「超弾性」とは通常の弾性限界を起えて応力を課
してもあたかも塑性変形を受けたかの如き歪みを
生ずるが、応力を除去すると元の形に復元し、永
久歪みが残らない性質を言う。したがつて第１図
の内視鏡ではこのような形状記憶合金を用いたバ
スケツト鉗子１２が使用可能状態の形状に復し、
体腔内の結石など捕捉したのち導路１６の中を挿
入とは逆の方向をたどつて内視鏡操作部の鉗子挿
入孔（図示せず）から円滑に取り出される。この
ような操作具１２は多数回の反復使用に耐え、寿
命が長い。

このような操作具１２としてはバスケツト鉗子
の他に第３図Ａ，ＢおよびＣに示すような形状の
結石掻出し用の鉗子がある。これらはいずれも、
たとえばTi−Niなどの形状記憶合金で形成され、
図示され使用状態の形状が記憶され、内視鏡に挿
入するときは第４図に示すような直状の形状に変
形させる。これによつて速やか、かつ円滑に導路
１６の中へ挿入することができ、開口１４の付近
において加熱手段１８によつて加熱され、元の形
状、すなわち第３図に示す形状に復元され、使用
可能状態となる。

本発明による内視鏡の他の実施例を第５図に示
す。これは第１図に示す直視型内視鏡と異なり側
視型内視鏡の例であり、第１図に示すものと同じ
構成要素は同じ参照符号で示す。この内視鏡の頭
部は仕切り３０によつて２室に区切られている。
仕切り３０の同図における右側は完全防水となつ
ており、たとえば例として示した生検鉗子などの
操作具３２を導く管状導路１６、ならびに対物レ
ンズ２２、反射鏡またはプリズム３４、結像レン
ズ３６、ならびに光フアイバからなるイメージバ
ンドル２４が収容されている。この他に内視鏡と
して必要な機構の一例としてライトガイド３８が
示され、これは図示のように仕切り３０を貫通し
て左の室の上部の窓４０まで伸びている。管状導
管１６の左端は仕切り３０に開口４２を形成し、
図示のように加熱手段１８が設けられている。こ
れは第１図に示す実施例と同じでよい。頭部の鞘
１０の側方すなわち第５図の上方には開口４４が
形成され、これは同図の上方から見ると内視鏡の
長手方向に長い矩形をなすものである。内視鏡に
必要なその他の機構は図の複雑化を避けるため図
示を省略してある。

使用状態において、たとえばカニユレーシヨン
ユーブまたは図示のような生検鉗子などの自己起
立型鉗子または処置具３２は、管状導路１６の左
端の開口４２を通つて上方に屈曲し、長方形の開
口４４から外部に出る。例として示した生検鉗子
３２の首部４６は、図示のようにコイル状の形状
記憶合金または直状もしくは管状の形状記憶合金
で構成され、図示のような使用状態の形状を記憶
させたものである。すなわち図示の如き形状に形
成して、変態温度以上に加熱し、急冷却したもの
である。これを必要なら冷却して第４図に示す場
合と同様に直状にし、管状導路１６の中へ内視鏡
操作部の鉗子挿入孔から挿入して加熱手段１８に
より逆変態温度以上に加熱すると図示の原形状に
復し、使用可能状態となる。

第５図に示す実施例では、従来の内視鏡におい
て起立型鉗子を使用可能状態に起立させるために
必要であつた鉗子起立台およびそれを操作するワ
イヤなどの機構が不要であるので、内視鏡自体の
サイズが小さくなり、機械的動作部分が少なくな
るので装置の信頼性も向上する。

本発明による内視鏡は以上のように構成したこ
とにより、使用状態において必要な形状と大きさ
を有する操作具を円滑に出入れすることができ
る。したがつて操作具の必要な形状と大きさに対
して相対的に内視鏡の径を細くすることができる
ので、患者に与える苦痛を減らすことができる。
また側視型内視鏡に自己起立型操作具を使用した
場合にも、機械的可動部分を少なく構成すること
ができるので、装置の信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による内視鏡の実施例を示す部
分断面側面図、第２図、第３図および第４図は本
発明による内視鏡に用いる操作具の形状を示す
図、第５図は本発明による内視鏡の他の実施例を
示す部分断面図である。 主要部分の符号の説明、１２……操作具、１６
……管状導路、１８……加熱手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内視鏡の手許側から先端側まで、その手許側
   から挿入された操作具を先端側に導く導路と、該
   導路の先端近傍に設けられ前記操作具を加熱する
   加熱手段とを含み、 該操作具は使用状態に適した第１の形状を記憶
   させた形状記憶合金を含み、 前記加熱手段は第１の形状とは異なる第２の形
   状に変形された操作具を該形状記憶合金の逆変態
   温度以上に加熱して第１の形状に復元させること
   を特徴とする内視鏡。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の内視鏡におい
   て、前記形状記憶合金は、逆変態温度が前記操作
   具を使用する生体の体温に実質的に等しくなるよ
   うにし、前記加熱手段は該操作具を体温以上に加
   熱することを特徴とする内視鏡。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の内視鏡におい
   て、前記導路は、該導路の中に挿入された操作具
   を該操作具の形状記憶合金の逆変態温度以下に保
   つ冷却手段を含むことを特徴とする内視鏡。