JPH05181085A - レーザ光線導光装置用カプラ - Google Patents
レーザ光線導光装置用カプラInfo
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- A61B18/18—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 医療用レーザ導光装置と併用され、内視鏡と
の整合をよくしたカプラ(30)提供する。 【構成】 導光装置は、連接式アームと、内視鏡(42)と
を含有する。該カプラ(30)は、アームを内視鏡(42)に連
結するもので、カプラ(30)は、チューブ(46)を軸線方向
に延在させており、チューブ(46)は、内視鏡(42)の開口
部(48)内に受容される。チューブ(46)は、カプラ(30)が
内視鏡(42)と整合するのを容易にする。また、カプラ(3
0)は、望遠鏡光学系(50,52) を具備している。光学系(5
0,52) は、内視鏡(42)の入口における光線の直径を調整
することによって、光線のクリッピングを減少し、もっ
て伝送を向上させるものである。
の整合をよくしたカプラ(30)提供する。 【構成】 導光装置は、連接式アームと、内視鏡(42)と
を含有する。該カプラ(30)は、アームを内視鏡(42)に連
結するもので、カプラ(30)は、チューブ(46)を軸線方向
に延在させており、チューブ(46)は、内視鏡(42)の開口
部(48)内に受容される。チューブ(46)は、カプラ(30)が
内視鏡(42)と整合するのを容易にする。また、カプラ(3
0)は、望遠鏡光学系(50,52) を具備している。光学系(5
0,52) は、内視鏡(42)の入口における光線の直径を調整
することによって、光線のクリッピングを減少し、もっ
て伝送を向上させるものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】特に、外科用レーザ光線導光装置
に用いられるカプラについて開示する。このカプラは、
該導光装置によるレーザ光線の伝送効率を向上させるよ
うに構成してある。
に用いられるカプラについて開示する。このカプラは、
該導光装置によるレーザ光線の伝送効率を向上させるよ
うに構成してある。
【０００２】
【従来の技術】レーザを様々な医学的療法に利用するこ
とは常識である。レーザから発生されたレーザエネルギ
ーを治療部位へ導く装置は、主として、発生される光の
波長に依存するものである。例えば、Nd:YAGレーザによ
って発生される波長が1.06ミクロンのレーザ光は、通
常、シリカ配合物製の光ファイバによって導かれる。対
照的に、炭酸ガスレーザによって発生される、波長が1
0.6ミクロンのレーザ光は、現存の光ファイバは、この
ような波長が長いレーザ光を効率良く伝送できないの
で、通常、連節式アーム組立体によって導かれる。
とは常識である。レーザから発生されたレーザエネルギ
ーを治療部位へ導く装置は、主として、発生される光の
波長に依存するものである。例えば、Nd:YAGレーザによ
って発生される波長が1.06ミクロンのレーザ光は、通
常、シリカ配合物製の光ファイバによって導かれる。対
照的に、炭酸ガスレーザによって発生される、波長が1
0.6ミクロンのレーザ光は、現存の光ファイバは、この
ような波長が長いレーザ光を効率良く伝送できないの
で、通常、連節式アーム組立体によって導かれる。
【０００３】本発明は、連節式アームと併用するのを目
的とする。該アームは、複数個の中空セグメントを、回
転継手によって連結させたものである。レーザ光線を、
該アームの次のセグメントへ放射させる鏡が、該継手の
各々に配置してある。該アームの一方の端部は、レーザ
光線の出力に連結してあるのに対して、他方の端部は導
光装置を担持している。
的とする。該アームは、複数個の中空セグメントを、回
転継手によって連結させたものである。レーザ光線を、
該アームの次のセグメントへ放射させる鏡が、該継手の
各々に配置してある。該アームの一方の端部は、レーザ
光線の出力に連結してあるのに対して、他方の端部は導
光装置を担持している。
【０００４】該導光装置は、実施すべき医学的療法の形
式によって選択される。共通の導光装置は、図１の断面
図に示される内視鏡(10)である。図１の内視鏡は、腹腔
鏡検査法に用いられ、通常、腹腔鏡と呼ばれる形式のも
のである。
式によって選択される。共通の導光装置は、図１の断面
図に示される内視鏡(10)である。図１の内視鏡は、腹腔
鏡検査法に用いられ、通常、腹腔鏡と呼ばれる形式のも
のである。
【０００５】図１に示されるように、腹腔鏡本体は、通
常、複数個の軸方向に延在する開口部(12,14,16,18) を
有している。レーザ光線は、開口部(12)を介して導かれ
る。開口部(14)は、外科医が組織部位を観察できるよう
に、光学的フィードバックのために用いられる。２個の
小さい開口部(16,18) は、光ファイバ束を介して照明を
治療部位へ運ぶのに用いられる。
常、複数個の軸方向に延在する開口部(12,14,16,18) を
有している。レーザ光線は、開口部(12)を介して導かれ
る。開口部(14)は、外科医が組織部位を観察できるよう
に、光学的フィードバックのために用いられる。２個の
小さい開口部(16,18) は、光ファイバ束を介して照明を
治療部位へ運ぶのに用いられる。
【０００６】先行技術において、連節式アームの端部
を、内視鏡の入口と接合するために、カプラが用いられ
る。現在の商業的環境では、複数の医療機器企業は、そ
れぞれ入口端部の形状が僅かづつ異なる内視鏡を製造、
販売している。異なった内視鏡設計の各々に対して、相
補的組合わせ設計を有するカプラが存在する。
を、内視鏡の入口と接合するために、カプラが用いられ
る。現在の商業的環境では、複数の医療機器企業は、そ
れぞれ入口端部の形状が僅かづつ異なる内視鏡を製造、
販売している。異なった内視鏡設計の各々に対して、相
補的組合わせ設計を有するカプラが存在する。
【０００７】従来のカプラ設計は多種多様であるが、す
べての既存設計は幾つかの共通の特徴を有している。例
えば、カプラは、通常、円錐形おす組合わせ端部を具備
しており、該円錐形おす組合わせ端部を、内視鏡の入口
に形成される円錐形めす組合わせ構成内に受容させる。
これらの円錐形組合わせ構成を用いることによって、２
個の部品を、装着時に調整することができる。該装置の
心合わせは、組合せ円錐の精度に大いに依存する。
べての既存設計は幾つかの共通の特徴を有している。例
えば、カプラは、通常、円錐形おす組合わせ端部を具備
しており、該円錐形おす組合わせ端部を、内視鏡の入口
に形成される円錐形めす組合わせ構成内に受容させる。
これらの円錐形組合わせ構成を用いることによって、２
個の部品を、装着時に調整することができる。該装置の
心合わせは、組合せ円錐の精度に大いに依存する。
【０００８】残念ながら、後者の取付け方法は、不十分
であった。より詳しく言えば、従来の方法では、新品の
内視鏡を取り付ける度に、医者が、レーザ光線の心合わ
せを調整、試験する必要があった。新しい外科的療法を
行う毎に、新品の無菌内視鏡を用いるので、医者は、該
装置の心合わせを繰り返して調整しなければならなかっ
た。更に重要なことには、仮に、医者がレーザ光線を初
期調整できた場合でも、外科手術中に連節式アームを連
続的に運動させるので、心合わせが失われることが多
い。心合わせが失われた場合、内視鏡における光パワー
の伝送効率に対して悪影響を及ぼす。さらに、、部品群
のミスアラインメントが、レーザ光の形状と大きさとに
影響を及ぼすのである。従って、組合わせ部品を正確に
かつ安定的に整合させる、改良されたカプラを提供する
ことが望ましい。
であった。より詳しく言えば、従来の方法では、新品の
内視鏡を取り付ける度に、医者が、レーザ光線の心合わ
せを調整、試験する必要があった。新しい外科的療法を
行う毎に、新品の無菌内視鏡を用いるので、医者は、該
装置の心合わせを繰り返して調整しなければならなかっ
た。更に重要なことには、仮に、医者がレーザ光線を初
期調整できた場合でも、外科手術中に連節式アームを連
続的に運動させるので、心合わせが失われることが多
い。心合わせが失われた場合、内視鏡における光パワー
の伝送効率に対して悪影響を及ぼす。さらに、、部品群
のミスアラインメントが、レーザ光の形状と大きさとに
影響を及ぼすのである。従って、組合わせ部品を正確に
かつ安定的に整合させる、改良されたカプラを提供する
ことが望ましい。
【０００９】従来のカプラに共通の別の特徴は、ただ１
個の正の集束レンズを具備することにある。該レンズ
は、該連節式アームからカプラに入るレーザ光を、集束
して内視鏡に導くのに用いられている。該レンズのパワ
ーは、レーザ光を、内視鏡の遠隔端部の直後に集束させ
るように設計してある。
個の正の集束レンズを具備することにある。該レンズ
は、該連節式アームからカプラに入るレーザ光を、集束
して内視鏡に導くのに用いられている。該レンズのパワ
ーは、レーザ光を、内視鏡の遠隔端部の直後に集束させ
るように設計してある。
【００１０】後者の設計は、開口部の直径が極めて大き
い内視鏡では極めて成功した。開口部の直径が大きい場
合には、大きい割合のレーザ光を、内視鏡内に注入でき
る。最近の傾向では、外径をより小さく、それに関連し
て、軸方向開口部もより縮小した内視鏡を開発してい
る。取扱いの容易さと、それに伴って、切開部をより小
さくできることから、医者が、より小直径の内視鏡を好
んでいることは理解されよう。また、最近の傾向では、
レーザ光線を伝送する開口部の直径を縮小すると同時
に、治療部位の視野を向上するために、観察路の開口部
の直径を拡大した内視鏡を開発することにある。
い内視鏡では極めて成功した。開口部の直径が大きい場
合には、大きい割合のレーザ光を、内視鏡内に注入でき
る。最近の傾向では、外径をより小さく、それに関連し
て、軸方向開口部もより縮小した内視鏡を開発してい
る。取扱いの容易さと、それに伴って、切開部をより小
さくできることから、医者が、より小直径の内視鏡を好
んでいることは理解されよう。また、最近の傾向では、
レーザ光線を伝送する開口部の直径を縮小すると同時
に、治療部位の視野を向上するために、観察路の開口部
の直径を拡大した内視鏡を開発することにある。
【００１１】上記理由のいずれかによって、レーザ光線
を伝送する軸方向開口部の直径を縮小した場合、レーザ
光線を内視鏡にカプリングすることに問題が生じてい
る。図２は、この問題を示している。レーザ光線(22)の
焦点を、内視鏡(26)の端部(24)付近に集束させるよう
に、レンズ(20)の集束パワーを選択した際に、入口(28)
におけるレーザ光線の直径Ｄ1 は、内視鏡開口部の直径
Ｄ2 に比較してかなり大きい。この相違によって、該入
口ではレーザ光線の激しいクリッピング(clipping)が生
じるので、内視鏡内に注入されるパワーが減少する。
を伝送する軸方向開口部の直径を縮小した場合、レーザ
光線を内視鏡にカプリングすることに問題が生じてい
る。図２は、この問題を示している。レーザ光線(22)の
焦点を、内視鏡(26)の端部(24)付近に集束させるよう
に、レンズ(20)の集束パワーを選択した際に、入口(28)
におけるレーザ光線の直径Ｄ1 は、内視鏡開口部の直径
Ｄ2 に比較してかなり大きい。この相違によって、該入
口ではレーザ光線の激しいクリッピング(clipping)が生
じるので、内視鏡内に注入されるパワーが減少する。
【００１２】別の問題が、連接式アームを、治療中に移
動する際に生じる。該アームが移動すると、クリッピン
グの程度が変化し、受け渡すパワーが連続的に変化す
る。さらに、該レーザ光線が該開口部からの反射により
歪みを生じる。この歪みによって、不規則な形状のバー
ン(burn)を発生させ、該バーンは、アームの移動に伴っ
て絶えず変化する。従って、これらの問題点を解決す
る、改良されたカプラを提供することが望まれていた。
動する際に生じる。該アームが移動すると、クリッピン
グの程度が変化し、受け渡すパワーが連続的に変化す
る。さらに、該レーザ光線が該開口部からの反射により
歪みを生じる。この歪みによって、不規則な形状のバー
ン(burn)を発生させ、該バーンは、アームの移動に伴っ
て絶えず変化する。従って、これらの問題点を解決す
る、改良されたカプラを提供することが望まれていた。
【００１３】上記事情に鑑みて、本発明の目的は、医学
用レーザ導光装置と併用される、新規で改良されたカプ
ラを提供することにある。
用レーザ導光装置と併用される、新規で改良されたカプ
ラを提供することにある。
【００１４】本発明の別の目的は、内視鏡との整合を向
上するように構成されたカプラを提供することにある。
上するように構成されたカプラを提供することにある。
【００１５】本発明の更に別の目的は、内視鏡の開口部
内に受容され、整合を向上する整合チューブを、軸線方
向に突設させたカプラを提供することにある。
内に受容され、整合を向上する整合チューブを、軸線方
向に突設させたカプラを提供することにある。
【００１６】本発明の別の目的は、改良された集束装置
を有するカプラを提供することにある。
を有するカプラを提供することにある。
【００１７】本発明の更に別の目的は、内視鏡に入るレ
ーザ光線のクリッピングを減少させる、望遠鏡式集束装
置を有するカプラを提供することにある。
ーザ光線のクリッピングを減少させる、望遠鏡式集束装
置を有するカプラを提供することにある。
【００１８】
【発明の要旨】上記またはそれ以外の目的に応じて、本
発明は、医学用レーザ装置に用いるカプラを提供する。
該レーザ装置は、電磁波を発生するレーザを含有する形
式のものである。レーザ光線を治療部位へ導くために、
導光装置がレーザに連結してある。該導光装置は、連接
式アームと、内視鏡とを含有している。該アームを内視
鏡に連結するカプラが設けてある。
発明は、医学用レーザ装置に用いるカプラを提供する。
該レーザ装置は、電磁波を発生するレーザを含有する形
式のものである。レーザ光線を治療部位へ導くために、
導光装置がレーザに連結してある。該導光装置は、連接
式アームと、内視鏡とを含有している。該アームを内視
鏡に連結するカプラが設けてある。
【００１９】本発明に係わるカプラは、内視鏡の開口部
内に受容可能なチューブを、軸線方向に突設させてい
る。該整合チューブを用いることによって、カプラの位
置を、開口部の内面と合わせることができる。この種の
装置によって、芯出しを別々に調整する必要が無くな
る。更に、外科手術中に、連接式アームの移動のため
に、芯出しが変動しない。
内に受容可能なチューブを、軸線方向に突設させてい
る。該整合チューブを用いることによって、カプラの位
置を、開口部の内面と合わせることができる。この種の
装置によって、芯出しを別々に調整する必要が無くな
る。更に、外科手術中に、連接式アームの移動のため
に、芯出しが変動しない。
【００２０】一実施態様において、該チューブは、実質
的に開口部の全長に亘って延在している。別の実施態様
では、該チューブは、より短くかつ直径が互いに僅かづ
つ異なる開口部との併用を容易にする調整機能を有して
いる。更に別の実施態様において、弾性リングを、カプ
ラと、内視鏡の端部の間に介在させることによって、位
置合わせを、内視鏡の入口形状の製作精度と無関係とな
り、該チューブと開口部の内面間の相互作用に完全に依
存するようにする。
的に開口部の全長に亘って延在している。別の実施態様
では、該チューブは、より短くかつ直径が互いに僅かづ
つ異なる開口部との併用を容易にする調整機能を有して
いる。更に別の実施態様において、弾性リングを、カプ
ラと、内視鏡の端部の間に介在させることによって、位
置合わせを、内視鏡の入口形状の製作精度と無関係とな
り、該チューブと開口部の内面間の相互作用に完全に依
存するようにする。
【００２１】本発明のカプラの別の特徴として、改良さ
れた集束装置が設けてある。より詳しく言えば、二個構
成望遠鏡が設けてある。これらの要素の集束パワーと位
置とは、内視鏡の入口におけるレーザ光線の直径が、開
口部の直径より小さくなるように、選択してある。更
に、レーザ光線の焦点面が、内視鏡の遠隔端部の直後に
配置してある。この方法によって、先行技術のクリッピ
ング問題が回避され、内視鏡内に伝送される光パワーが
増大する。
れた集束装置が設けてある。より詳しく言えば、二個構
成望遠鏡が設けてある。これらの要素の集束パワーと位
置とは、内視鏡の入口におけるレーザ光線の直径が、開
口部の直径より小さくなるように、選択してある。更
に、レーザ光線の焦点面が、内視鏡の遠隔端部の直後に
配置してある。この方法によって、先行技術のクリッピ
ング問題が回避され、内視鏡内に伝送される光パワーが
増大する。
【００２２】図３ａを参照すると、本発明のカプラ(30)
が示してある。カプラ(30)は、本体(32)を含有してお
り、本体(32)の一方の端部(34)は、連接式アーム（図示
省略）に連結可能である。反対側の端部(36)が、アダプ
タフランジ(38)を具備している。アダプタフランジ(38)
は、内視鏡(42)の入口端部(40)と嵌合するように構成し
てある。前述したように、多数の内視鏡メーカーがあ
り、それぞれの内視鏡は異なった組合わせ構成を有して
いる。アダプタフランジ(38)の遠隔端部(44)の形状と、
連結ナットの使用（必要があれば）は、内視鏡メーカー
によって決定され、図７と図８を参照して後述する。
が示してある。カプラ(30)は、本体(32)を含有してお
り、本体(32)の一方の端部(34)は、連接式アーム（図示
省略）に連結可能である。反対側の端部(36)が、アダプ
タフランジ(38)を具備している。アダプタフランジ(38)
は、内視鏡(42)の入口端部(40)と嵌合するように構成し
てある。前述したように、多数の内視鏡メーカーがあ
り、それぞれの内視鏡は異なった組合わせ構成を有して
いる。アダプタフランジ(38)の遠隔端部(44)の形状と、
連結ナットの使用（必要があれば）は、内視鏡メーカー
によって決定され、図７と図８を参照して後述する。
【００２３】本発明に係わるアダプタフランジ(38)の遠
隔端部(44)は、軸線方向に延在するチューブ(46)を含有
している。該チューブ(46)は、内視鏡(40)の開口部(48)
内に受容される。図３ａに図示された実施態様におい
て、チューブ(46)は、実質的に該内視鏡の全長に亘って
延在している。該チューブの外径は、内視鏡の内径より
僅かに小さくなるように構成してある。最小間隙は、チ
ューブ(46)の開口部内への挿入を容易にするために約0.
254mm(約0.001 インチ）とする。
隔端部(44)は、軸線方向に延在するチューブ(46)を含有
している。該チューブ(46)は、内視鏡(40)の開口部(48)
内に受容される。図３ａに図示された実施態様におい
て、チューブ(46)は、実質的に該内視鏡の全長に亘って
延在している。該チューブの外径は、内視鏡の内径より
僅かに小さくなるように構成してある。最小間隙は、チ
ューブ(46)の開口部内への挿入を容易にするために約0.
254mm(約0.001 インチ）とする。
【００２４】チューブ(46)を用いることによって、カプ
ラを、内視鏡の開口部の内面と正確に整合させることが
できることが、理解されよう。この構成によって、内視
鏡をカプラに装着する場合の調整が不要になる。更に、
治療作業の全体に亘って、整合が維持される。
ラを、内視鏡の開口部の内面と正確に整合させることが
できることが、理解されよう。この構成によって、内視
鏡をカプラに装着する場合の調整が不要になる。更に、
治療作業の全体に亘って、整合が維持される。
【００２５】また、図３ａは、本発明のカプラの新規の
集束装置を図示している。該集束装置は、入射されたレ
ーザ光線を集束する第１正のレンズ(50)を含有する。第
２負のレンズ(52)は、該正のレンズの下流に配設してあ
る。該レンズ対は、該レーザ光線を、内視鏡の遠隔端部
の直後に集束させる望遠鏡としての役割を果たすもので
ある。さらに重要なのは、該レンズ対は、更に、内視鏡
の入口におけるレーザ光線の直径を調整するものであ
る。好ましい実施態様において、開口部の直径が極めて
小さい場合でも、レーザ光線のクリッピングを回避でき
るように、内視鏡の入口におけるレーザ光線の直径が、
開口部の直径より小さく設定してある。
集束装置を図示している。該集束装置は、入射されたレ
ーザ光線を集束する第１正のレンズ(50)を含有する。第
２負のレンズ(52)は、該正のレンズの下流に配設してあ
る。該レンズ対は、該レーザ光線を、内視鏡の遠隔端部
の直後に集束させる望遠鏡としての役割を果たすもので
ある。さらに重要なのは、該レンズ対は、更に、内視鏡
の入口におけるレーザ光線の直径を調整するものであ
る。好ましい実施態様において、開口部の直径が極めて
小さい場合でも、レーザ光線のクリッピングを回避でき
るように、内視鏡の入口におけるレーザ光線の直径が、
開口部の直径より小さく設定してある。
【００２６】レンズ対の位置は、カプラ内に固定するこ
とができる。別の方法として、内視鏡の端部でのスポッ
トの大きさを変化させるために、レンズ間距離を調整す
る装置を設けることができる。
とができる。別の方法として、内視鏡の端部でのスポッ
トの大きさを変化させるために、レンズ間距離を調整す
る装置を設けることができる。
【００２７】図３ｂは、図３ａに示されるレンズ対と光
学的に均等な別のレンズ対を示している。図３ｂにおい
て、レンズ(56,58) は、いずれも正の機素である。
学的に均等な別のレンズ対を示している。図３ｂにおい
て、レンズ(56,58) は、いずれも正の機素である。
【００２８】図４ａと、図４ｂとは、本発明のカプラ(6
0)の別の実施態様を示している。これらの実施態様で
は、集束装置が曲線鏡によって画成してある。図４ａに
おいて、鏡(62)と(64)とはいずれも正の機素である。図
４ｂでは、第１鏡(66)は、正の機素であり、第２鏡(68)
は負の機素である。
0)の別の実施態様を示している。これらの実施態様で
は、集束装置が曲線鏡によって画成してある。図４ａに
おいて、鏡(62)と(64)とはいずれも正の機素である。図
４ｂでは、第１鏡(66)は、正の機素であり、第２鏡(68)
は負の機素である。
【００２９】図５は、本発明に係わる、既に製造、試験
されているカプラ(70)を示す断面図である。該カプラの
本体(72)は、正のレンズ(74)と、負のレンズ(76)とを収
容し、支持できるように構成してある。各レンズは、レ
ンズセル(78,80) にそれぞれ装着してある。各レンズ
は、関連したレンズセルを、本体(72)内に挿入させるこ
とによって、装着される。これらのセルを所定の位置に
固定するとともに、レンズを部分的に横方向に整合させ
るために、止めねじ(82)が用いてある。
されているカプラ(70)を示す断面図である。該カプラの
本体(72)は、正のレンズ(74)と、負のレンズ(76)とを収
容し、支持できるように構成してある。各レンズは、レ
ンズセル(78,80) にそれぞれ装着してある。各レンズ
は、関連したレンズセルを、本体(72)内に挿入させるこ
とによって、装着される。これらのセルを所定の位置に
固定するとともに、レンズを部分的に横方向に整合させ
るために、止めねじ(82)が用いてある。
【００３０】レンズ(74,76) はいずれも、可視光線と炭
酸ガス光線を透過させるセレニド亜鉛から形成してあ
る。第１レンズ(74)の焦点距離は75mmである。第２レン
ズの焦点距離は-50mm であり、正のレンズから30mmだけ
離隔してある。また、負のレンズは、内視鏡(94)の入口
端部から50mmだけ離隔してある。内視鏡(94)の長さは35
0mm である。
酸ガス光線を透過させるセレニド亜鉛から形成してあ
る。第１レンズ(74)の焦点距離は75mmである。第２レン
ズの焦点距離は-50mm であり、正のレンズから30mmだけ
離隔してある。また、負のレンズは、内視鏡(94)の入口
端部から50mmだけ離隔してある。内視鏡(94)の長さは35
0mm である。
【００３１】連接式アームから入射される光線の直径は
８mm程度である。この直径は、レンズ(76)の平面上で約
4.8mm に縮小される。内視鏡の入口端部における光線の
直径は、4.28mm程度であり、開口部(96)の直径５mmより
はるかに小さい。
８mm程度である。この直径は、レンズ(76)の平面上で約
4.8mm に縮小される。内視鏡の入口端部における光線の
直径は、4.28mm程度であり、開口部(96)の直径５mmより
はるかに小さい。
【００３２】整合された光線の直径と、開口部の内径の
間に若干の誤差限界を許容することが望ましい。これ
は、連接式アームの運動に伴う角誤差と位置決め誤差
（振れ）の程度によって、カプラに入る光線の位置が変
化するためである。連接式アームの良好な設計によっ
て、振れ誤差を最小限に抑えることができる。本出願人
によって製作された既存のアームは、位置決め振れを、
２mmに、角誤差を３ミリラジアンに制限するように規定
してある。カプラに入る光線は、10mmの誤差円の限度を
越えないことが期待されている。この場合、本発明のレ
ンズ系は、ほとんどすべての光線を内視鏡の開口部に注
入させなければならない。
間に若干の誤差限界を許容することが望ましい。これ
は、連接式アームの運動に伴う角誤差と位置決め誤差
（振れ）の程度によって、カプラに入る光線の位置が変
化するためである。連接式アームの良好な設計によっ
て、振れ誤差を最小限に抑えることができる。本出願人
によって製作された既存のアームは、位置決め振れを、
２mmに、角誤差を３ミリラジアンに制限するように規定
してある。カプラに入る光線は、10mmの誤差円の限度を
越えないことが期待されている。この場合、本発明のレ
ンズ系は、ほとんどすべての光線を内視鏡の開口部に注
入させなければならない。
【００３３】該レンズ系は、内視鏡の遠隔端部で、負の
レンズ(76)から約350mm 離隔した箇所に焦点面を発生さ
せる。この場所における光線の直径は約1.5mm である。
レンズ(76)から約350mm 離隔した箇所に焦点面を発生さ
せる。この場所における光線の直径は約1.5mm である。
【００３４】図５と図６とは、別の形態のフランジ(10
2) と、整合チューブ(104) とを示している。チューブ
(104) は、内視鏡の350mm 開口部の縦方向に、僅かに短
い距離、約50mmだけ延在している。この構成は、製作と
組立てがより容易になる。また、この構成は、開口部の
大きさが僅かづつ異なる場合にも併用できるように設計
してある。
2) と、整合チューブ(104) とを示している。チューブ
(104) は、内視鏡の350mm 開口部の縦方向に、僅かに短
い距離、約50mmだけ延在している。この構成は、製作と
組立てがより容易になる。また、この構成は、開口部の
大きさが僅かづつ異なる場合にも併用できるように設計
してある。
【００３５】この目的を達成するために、チューブ(10
4) の端部は、半径方向に突出するリング(106) を具備
している。リング(106) の直径を、内視鏡の開口部(96)
の内径より僅かに大きくすることができる。リング(10
6) は、複数個の軸線方向に延在するスロット(108) を
含有している。各スロット(108) の長さは、約5.08mm
（約0.200 インチ）で、幅は約0.635mm ( 約0.025 イン
チ）である。これらのスロット(108) は、該チューブ
を、直径が僅かに小さい開口部に圧入させるものであ
る。この圧縮嵌めは、安定性を向上するとともに、整合
を維持するのを促進する。フランジ(102) を本体(72)に
対して連結するカプラナット(110) が設けてある。
4) の端部は、半径方向に突出するリング(106) を具備
している。リング(106) の直径を、内視鏡の開口部(96)
の内径より僅かに大きくすることができる。リング(10
6) は、複数個の軸線方向に延在するスロット(108) を
含有している。各スロット(108) の長さは、約5.08mm
（約0.200 インチ）で、幅は約0.635mm ( 約0.025 イン
チ）である。これらのスロット(108) は、該チューブ
を、直径が僅かに小さい開口部に圧入させるものであ
る。この圧縮嵌めは、安定性を向上するとともに、整合
を維持するのを促進する。フランジ(102) を本体(72)に
対して連結するカプラナット(110) が設けてある。
【００３６】図７と図８とは、既存の内視鏡の組合わせ
端部と接合できる本発明のカプラの組合わせ端部を示し
た２個の変更例である。前述したように、先行技術にお
いて、組合わせ構成は、通常、円錐形である。これらの
組立体の精度は、円錐の精度に依存していた。これらの
問題は、本発明の設計によって克服される。
端部と接合できる本発明のカプラの組合わせ端部を示し
た２個の変更例である。前述したように、先行技術にお
いて、組合わせ構成は、通常、円錐形である。これらの
組立体の精度は、円錐の精度に依存していた。これらの
問題は、本発明の設計によって克服される。
【００３７】図７は、めす組合わせ円錐(122) を有する
内視鏡(120) を示している。本発明のカプラにおいて、
該フランジの組合わせ端部(124) が、球面を有してお
り、該球面は、めす円錐(122) の角度の精度と無関係
に、該めす円錐内で自己芯出しする。次いで、カプラの
角度整合が、軸線方向に延在するチューブ(126) によっ
て保証される。チューブ(126) は、内視鏡の開口部(12
8) 内に挿入され、該開口部(128) と整合する。
内視鏡(120) を示している。本発明のカプラにおいて、
該フランジの組合わせ端部(124) が、球面を有してお
り、該球面は、めす円錐(122) の角度の精度と無関係
に、該めす円錐内で自己芯出しする。次いで、カプラの
角度整合が、軸線方向に延在するチューブ(126) によっ
て保証される。チューブ(126) は、内視鏡の開口部(12
8) 内に挿入され、該開口部(128) と整合する。
【００３８】図８は、おす組合わせ円錐(132) を有する
内視鏡(130) を示している。本発明のカプラの組合わせ
端部(134) はトロイダル表面を有している。図７の実施
態様の場合と同様に、トロイダル表面は、おす円錐と心
出しするが、軸線方向に延在するチューブ(136) によっ
て整合が行われる。
内視鏡(130) を示している。本発明のカプラの組合わせ
端部(134) はトロイダル表面を有している。図７の実施
態様の場合と同様に、トロイダル表面は、おす円錐と心
出しするが、軸線方向に延在するチューブ(136) によっ
て整合が行われる。
【００３９】前述したように、先行技術の内視鏡の製作
精度は極めて悪い。図７と図８とに示された方法は、内
視鏡の入口端部に設けられた円錐面の角度のバラツキを
克服するものである。また、内視鏡の入口構成の軸線
が、通常、内視鏡の開口部の軸線と共線ではないことが
判明した。従って、カプラのフランジを内視鏡の入口端
部に対して堅固に連結し、内視鏡の入口端部の軸線と整
合させることによって、内視鏡の開口部における光線の
整合の精度が提供される。
精度は極めて悪い。図７と図８とに示された方法は、内
視鏡の入口端部に設けられた円錐面の角度のバラツキを
克服するものである。また、内視鏡の入口構成の軸線
が、通常、内視鏡の開口部の軸線と共線ではないことが
判明した。従って、カプラのフランジを内視鏡の入口端
部に対して堅固に連結し、内視鏡の入口端部の軸線と整
合させることによって、内視鏡の開口部における光線の
整合の精度が提供される。
【００４０】図９に図示された実施態様は、後者の問題
を克服するように設計してある。この実施態様におい
て、フランジ(140) は、内視鏡(144) の入口(142) に対
して、堅固に連結していない。一方、弾性リング部材(1
46) が、該フランジと入口(142) の間に挿入してある。
リング部材(146) は、カプラの座とシールとを提供する
と同時に、内視鏡の開口部に対してカプラの角度を変更
させる。このようにして、カプラの整合が、内視鏡の入
口端部構成の製作精度に依存しないようになる。
を克服するように設計してある。この実施態様におい
て、フランジ(140) は、内視鏡(144) の入口(142) に対
して、堅固に連結していない。一方、弾性リング部材(1
46) が、該フランジと入口(142) の間に挿入してある。
リング部材(146) は、カプラの座とシールとを提供する
と同時に、内視鏡の開口部に対してカプラの角度を変更
させる。このようにして、カプラの整合が、内視鏡の入
口端部構成の製作精度に依存しないようになる。
【００４１】この実施態様において、カプラの整合は、
整合チューブ(148) と内視鏡の内面の間の整合にのみ基
づく。図９と図10とに示される実施態様では、整合チュ
ーブは、一対の軸線方向に隔置されたリング(150,152)
を有している。これらのリングの機能と構造とは、図５
と図６とに示されるリング(106) と類似している。第２
リング(150) は、該フランジが、内視鏡の入口に対して
浮動している場合、この構成に必要な余分の運動支持体
を提供している。リングが不要な場合、整合チューブの
長さを、図３と図４とに図示したように、内視鏡の開口
部のより大きい部分に沿って延在させることで十分であ
る。
整合チューブ(148) と内視鏡の内面の間の整合にのみ基
づく。図９と図10とに示される実施態様では、整合チュ
ーブは、一対の軸線方向に隔置されたリング(150,152)
を有している。これらのリングの機能と構造とは、図５
と図６とに示されるリング(106) と類似している。第２
リング(150) は、該フランジが、内視鏡の入口に対して
浮動している場合、この構成に必要な余分の運動支持体
を提供している。リングが不要な場合、整合チューブの
長さを、図３と図４とに図示したように、内視鏡の開口
部のより大きい部分に沿って延在させることで十分であ
る。
【００４２】図10は、既に製作、試験が行われたカプラ
の透視図である。図５と図６の実施態様の場合と同様
に、リング(152) は、複数個の軸線方向に延在するスロ
ット(158) を有している。これらのスロット(158) は、
整合チューブ(148) の端部から約7.62mm( 約0.30イン
チ）だけ延在している。別の組のスロット(160) が、別
のリング(150) を貫通し、かつ該チューブに沿って該リ
ングの両側に延在している。スロット(160) の全長は、
約20.32mm(0.80インチ程度）である。整合チューブ(14
8) の長さは約54.229mm(2.135インチ）である。
の透視図である。図５と図６の実施態様の場合と同様
に、リング(152) は、複数個の軸線方向に延在するスロ
ット(158) を有している。これらのスロット(158) は、
整合チューブ(148) の端部から約7.62mm( 約0.30イン
チ）だけ延在している。別の組のスロット(160) が、別
のリング(150) を貫通し、かつ該チューブに沿って該リ
ングの両側に延在している。スロット(160) の全長は、
約20.32mm(0.80インチ程度）である。整合チューブ(14
8) の長さは約54.229mm(2.135インチ）である。
【００４３】弾性部材(146) は、図10中に想像線で示し
たように、フランジの端部に配置してある。適当な弾性
部材は、横断面直径が約7.62mm乃至約10.16mm(0.3 乃至
0.4インチ）でかつシリコーンゴム製のゴムリングであ
る。
たように、フランジの端部に配置してある。適当な弾性
部材は、横断面直径が約7.62mm乃至約10.16mm(0.3 乃至
0.4インチ）でかつシリコーンゴム製のゴムリングであ
る。
【００４４】パージガスは、通常、内視鏡の側面上の取
付物（図示省略）を介して治療部位へ供給される。パー
ジガスの流れを容易にする穴(162) がチューブ(148) に
設けてある。
付物（図示省略）を介して治療部位へ供給される。パー
ジガスの流れを容易にする穴(162) がチューブ(148) に
設けてある。
【００４５】フランジと、内視鏡の間のインタフェース
として弾性部材を用いる思想は、図９に示す組合わせ構
成以外のものに対して適用することができる。例えば、
内視鏡の入口端部が、図８に示すおす円錐形構成を有す
る場合にリングを用いることができる。また、リングと
フランジ構造は、図５に示した同一平面上にある組合面
と併用できるように設計することができる。
として弾性部材を用いる思想は、図９に示す組合わせ構
成以外のものに対して適用することができる。例えば、
内視鏡の入口端部が、図８に示すおす円錐形構成を有す
る場合にリングを用いることができる。また、リングと
フランジ構造は、図５に示した同一平面上にある組合面
と併用できるように設計することができる。
【００４６】要するに、本発明は、医療用レーザと併用
する新規のカプラを開示する。カプラは、チューブを、
軸線方向に延在させている。該チューブは内視鏡の開口
部内に受容され、整合を向上させる。更に、内視鏡の入
口における光線のクリッピングを減少させる、望遠鏡光
学系が開示してある。
する新規のカプラを開示する。カプラは、チューブを、
軸線方向に延在させている。該チューブは内視鏡の開口
部内に受容され、整合を向上させる。更に、内視鏡の入
口における光線のクリッピングを減少させる、望遠鏡光
学系が開示してある。
【００４７】前述したところが本発明の好ましい実施態
様であること、多くの変更および修正を、本発明の精神
と特許請求の範囲とにそむくことなく実行できることは
当業者によって了承されよう。
様であること、多くの変更および修正を、本発明の精神
と特許請求の範囲とにそむくことなく実行できることは
当業者によって了承されよう。
【図１】先行技術に係わる従来の内視鏡を示した断面図
である。
である。
【図２】先行技術に係わるカプラレンズと内視鏡とを示
した略図である。
した略図である。
【図３】図３ａは、本発明に係わるカプラを、内視鏡と
併用した略図である。図３ｂは、別のレンズ対を、図３
ａに示したカプラ内に用いた略図である。
併用した略図である。図３ｂは、別のレンズ対を、図３
ａに示したカプラ内に用いた略図である。
【図４】図４ａは、本発明に係わるカプラの別の実施態
様を、内視鏡と併用した略図である。図４ｂは、別の鏡
対を、図４ａに示したカプラ内に用いた略図である。
様を、内視鏡と併用した略図である。図４ｂは、別の鏡
対を、図４ａに示したカプラ内に用いた略図である。
【図５】本発明に係わるカプラの更に別の実施態様を、
内視鏡と併用した断面図である。
内視鏡と併用した断面図である。
【図６】図５に示されたカプラのアダプタフランジを示
した分解透視図である。
した分解透視図である。
【図７】本発明に係わるカプラの組合わせ端部を、円錐
形めす組合わせ端部を有する内視鏡と併用した略図であ
る。
形めす組合わせ端部を有する内視鏡と併用した略図であ
る。
【図８】本発明に係わるカプラの組合わせ端部を、円錐
形おす組合わせ端部を有する内視鏡と併用した略図であ
る。
形おす組合わせ端部を有する内視鏡と併用した略図であ
る。
【図９】本発明に係わるカプラの別の実施態様を、円錐
形めす組合わせ端部を有する内視鏡と併用した略図であ
る。
形めす組合わせ端部を有する内視鏡と併用した略図であ
る。
【図10】図９に示されたカプラの透視図である。
【符号の説明】 30 カプラ 32 本体 38 アダプタフランジ 40 入口端部 42 内視鏡 44 遠隔端部 46 チューブ 48 開口部
フロントページの続き (72)発明者 デール・コープ アメリカ合衆国、94087 カリフォルニア 州サニーベール、テンプルトン・ドライブ 594 (72)発明者 デイビッド・トロスト アメリカ合衆国、94109 カリフォルニア 州サン・フランシスコ、カリフォルニア・ ストリート 1201、ナンバー 701
Claims (26)
- 【請求項１】 レーザ光線を発生するレーザと、該レー
ザの出力に連結されるアームと、患者の体内に挿入さ
れ、該レーザ光線を伝送する開口部を軸線方向に延在さ
せた内視鏡とを有する導光装置とを含有する医療用レー
ザ装置と併用され、前記アームを前記内視鏡の入口に接
合させるカプラであって、前記カプラが、 本体と、 前記本体内に配置される第１集束装置と、 前記本体内に、前記第１集束装置と、前記内視鏡の間に
介在される第２集束装置とを含有しており、前記各集束
装置の焦点パワーは、前記内視鏡の入口におけるレーザ
光線の直径が、前記内視鏡の開口部の内径よりも小さく
なるように選定され、また、レーザ光線を、前記内視鏡
の反対端部付近の焦点で集束させることを特徴とするカ
プラ。 - 【請求項２】 前記集束装置が鏡であることを特徴とす
る、請求項１記載のカプラ。 - 【請求項３】 前記集束装置がレンズであることを特徴
とする、請求項１記載のカプラ。 - 【請求項４】 レーザ光線を発生するレーザと、該レー
ザの出力に連結されるアームと、患者の体内に挿入さ
れ、該レーザ光線を伝送する開口部を軸線方向に延在さ
せた内視鏡とを有する導光装置とを含有する医療用レー
ザ装置と併用され、前記アームを前記内視鏡の入口に接
合させるカプラであって、前記カプラが、 一方の端部を前記アームに連結させるとともに、前記内
視鏡の入口と嵌合するように構成されるアタプタフラン
ジを、他方の端部に設けた本体を含有しており、前記フ
ランジが、整合チューブを軸線方向に突設させており、
前記整合チューブが、前記内視鏡の開口部内に受容さ
れ、前記カプラを、前記内視鏡と軸線方向に整合させる
ような寸法に設定してあることを特徴とするカプラ。 - 【請求項５】 前記整合チューブが、前記内視鏡の開口
部の内径と実質的に等しい外径を有するリングを、半径
方向に突設させていることを特徴とする、請求項４記載
のカプラ。 - 【請求項６】 前記リングが、可撓性を付与するととも
に、前記リングの外径の多少のバラツキを許容する軸線
方向スロットを含有していることを特徴とする、請求項
５記載のカプラ。 - 【請求項７】 前記整合チューブが、実質的に前記内視
鏡の全長に沿って延在することを特徴とする、請求項４
記載のカプラ。 - 【請求項８】 前記内視鏡の入口端部が、めす円錐形状
を有しており、また、前記フランジの組合わせ表面が球
面を有していることを特徴とする、請求項４記載のカプ
ラ。 - 【請求項９】 前記内視鏡の入口端部が、おす円錐形状
を有しており、また、前記フランジの組合わせ表面がト
ロイダル表面を有していることを特徴とする、請求項４
記載のカプラ。 - 【請求項１０】 前記フランジと、前記内視鏡の入口と
の間に配置され、前記カプラの整合を実質的に制限しな
いで、前記フランジの座を提供する弾性部材を含有する
ことを特徴とする、請求項４記載のカプラ。 - 【請求項１１】 前記整合チューブが、一対の軸線方向
に隔置され、半径方向に突出するリングを含有してお
り、各リングが、前記内視鏡の開口部の内径と実質的に
等しい外径を有していることを特徴とする、請求項10記
載のカプラ。 - 【請求項１２】 前記各リングが、可撓性を付与すると
ともに、前記リングの外径の多少のバラツキを許容する
軸線方向スロットを含有していることを特徴とする、請
求項11記載のカプラ。 - 【請求項１３】 レーザ光線を発生するレーザと、該レ
ーザの出力に連結されるアームと、患者の体内に挿入さ
れ、該レーザ光線を伝送する開口部を軸線方向に延在さ
せた内視鏡とを有する導光装置とを含有する医療用レー
ザ装置と併用され、前記アームを前記内視鏡の入口に接
合させるカプラであって、前記カプラが、 一方の端部を前記アームに連結させるとともに、他方の
端部にアタプタフランジを配設させた本体であって、前
記フランジが、整合チューブを軸線方向に突設させてお
り、前記チューブが、前記内視鏡の入口を経て前記内視
鏡の開口部内に受容される本体と、 前記内視鏡の入口と、前記フランジとの間に配置され、
前記カプラの整合を実質的に制限しないで、前記フラン
ジの座を提供する弾性リングとを含有することを特徴と
するカプラ。 - 【請求項１４】 前記整合チューブが、一対の軸線方向
に隔置され、半径方向に突出するリングを含有してお
り、各リングが、前記内視鏡の開口部の内径と実質的に
等しい外径を有していることを特徴とする、請求項13記
載のカプラ。 - 【請求項１５】 前記各リングが、可撓性を付与すると
ともに、前記リングの外径の多少のバラツキを許容する
軸線方向スロットを含有していることを特徴とする、請
求項14記載のカプラ。 - 【請求項１６】 レーザ光線を発生するレーザと、該レ
ーザの出力に連結されるアームと、患者の体内に挿入さ
れ、該レーザ光線を伝送する開口部を軸線方向に延在さ
せた内視鏡とを有する導光装置とを含有する医療用レー
ザ装置と併用され、前記アームを前記内視鏡の入口に接
合させるカプラであって、前記カプラが、 一方の端部を前記アームに連結させるとともに、前記内
視鏡の入口と嵌合するように構成されるアタプタフラン
ジを、他方の端部に配設させた本体であって、前記フラ
ンジが、整合チューブを軸線方向に突設させており、前
記整合チューブが、前記内視鏡の開口部内に受容され、
前記カプラを、前記内視鏡と軸線方向に整合させるよう
な寸法に設定してある本体と、 前記本体内に配置される第１集束装置と、 前記本体内に、前記正の集束装置と、前記内視鏡の間に
介在される第２集束装置とを含有しており、前記各集束
装置の焦点パワーは、前記内視鏡の入口におけるレーザ
光線の直径が、前記内視鏡の開口部の内径よりも小さく
なるように選定され、また、レーザ光線を、前記内視鏡
の反対端部付近の焦点で集束させることを特徴とするカ
プラ。 - 【請求項１７】 前記集束装置が鏡であることを特徴と
する、請求項16記載のカプラ。 - 【請求項１８】 前記集束装置がレンズであることを特
徴とする、請求項16記載のカプラ。 - 【請求項１９】 前記整合チューブが、前記内視鏡の開
口部の内径と実質的に等しい外径を有するリングを、半
径方向に突設させていることを特徴とする、請求項16記
載のカプラ。 - 【請求項２０】 前記リングが、可撓性を付与するとと
もに、前記リングの外径の多少のバラツキを許容する、
軸線方向スロットを含有していることを特徴とする、請
求項19記載のカプラ。 - 【請求項２１】 前記整合チューブが、実質的に前記内
視鏡の全長に沿って延在することを特徴とする、請求項
16記載のカプラ。 - 【請求項２２】 前記内視鏡の入口端部が、めす円錐形
状を有しており、また、前記フランジの組合わせ表面が
球面を有していることを特徴とする、請求項16記載のカ
プラ。 - 【請求項２３】 前記内視鏡の入口端部が、おす円錐形
状を有しており、また、前記フランジの組合わせ表面が
トロイダル表面を有していることを特徴とする、請求項
16記載のカプラ。 - 【請求項２４】 前記フランジと、前記内視鏡の入口と
の間に配置され、前記カプラの整合を実質的に制限しな
いで、前記フランジの座を提供する弾性部材を含有する
ことを特徴とする、請求項16記載のカプラ。 - 【請求項２５】 前記整合チューブが、一対の軸線方向
に隔置され、半径方向に突出するリングを含有してお
り、各リングが、前記内視鏡の開口部の内径と実質的に
等しい外径を有していることを特徴とする、請求項24記
載のカプラ。 - 【請求項２６】 前記各リングが、可撓性を付与すると
ともに、前記リングの外径の多少のバラツキを許容す
る、軸線方向スロットを含有していることを特徴とす
る、請求項25記載のカプラ。
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