JPH05237056A

JPH05237056A - 内視鏡

Info

Publication number: JPH05237056A
Application number: JP3070139A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Ueda; 康弘植田; Mitsugi Nagayoshi; 貢永吉
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1991-04-02
Filing date: 1991-04-02
Publication date: 1993-09-17

Abstract

(57)【要約】【目的】簡単な操作で内視鏡の可撓性挿入部の硬度を可
変できるとともに、その硬度可変手段の構成が簡略化で
きる安全性の高い内視鏡を提供することを主な目的とす
る。【構成】長尺な弾性チューブ２２上に管状の網状体２３
を被覆し、弾性チューブ２２内を流体で加圧により弛緩
状態から緊張する流体圧人工筋２０を、内視鏡１の可撓
管６内にその長手方向に沿って挿入配置し、この流体圧
人工筋２０の弾性チューブ２２に流体を給排する手段を
設け、流体圧人工筋２０の緊張と弛緩により前記可撓管
の硬度を調節するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、挿入部における可撓管
の可撓性の硬さを調節できるようにした内視鏡に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】内視鏡において、大腸内への挿入性の向
上、各種プラント配管、ガス管等への挿入性の向上のた
め、内視鏡の挿入部の可撓性の硬さを変化させる構造、
例えば、挿入部の押込み時にその挿入部を一時的に硬化
させるもの等が提案されている。

【０００３】例えば、内視鏡の挿入部内に、操作部側か
らピッチを変化させることのできるコイルを配設し、挿
入部を硬化させる場合には、コイルのピッチ間を小さく
しコイルの可撓性を低下させる方式のものがある。

【０００４】また、特開昭６２−９７５２６号公報で知
られるように、内視鏡の挿入部内に配設するコイルを形
状記憶合金によって形成し、このコイルに通電して発熱
する等の加熱手段でその変態温度以上に加熱し、コイル
自体の弾性係数を上げて硬化、またはそのコイルを記憶
形状である密巻き状態にして硬化させるものがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前者の方法では、ピッ
チ間を可変とするために術者が手元側から力を加える作
業が必要であり、実際の操作が煩雑なものとなってい
る。また、後者の形状記憶合金製のコイルを用いる方法
では、硬度変更操作は楽になるものの、加熱操作を行な
うため、加熱により挿入部の材料が変質しないようにす
る対策が必要となる。さらに、挿入部へ伝熱した熱で患
者を火傷させないための安全対策が必要な他、加熱終了
後、この熱を除去するための冷却手段が必要となる等、
実際の構成はかなり複雑化するという難点があった。

【０００６】本発明は、前記課題に着目してなされたも
ので、その目的とするところは、簡単な操作で内視鏡の
挿入部の可撓性の硬さを可変できるとともに、その硬度
可変手段の構成が簡略化できる安全性の高い内視鏡を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決する手段および作用】本発明は、長尺な弾
性チューブ上に管状の網状体を被覆し、弾性チューブ内
を流体で加圧することにより弛緩状態から緊張する流体
圧人工筋を、内視鏡の可撓管内にその長手方向に沿って
挿入配置し、この流体圧人工筋の弾性チューブに流体を
給排する手段を設け、流体圧人工筋の緊張と弛緩により
前記可撓管の硬さを調節するようにした内視鏡である。

【０００８】

【実施例】図１〜図３は、本発明の第１の実施例を示す
ものである。図１において、１は医療用内視鏡である。
この内視鏡１は、操作部２、挿入部３およびユニバーサ
ルケーブル４からなる。挿入部３は先端側に湾曲管５を
接続した長尺な可撓管６を有してなり、湾曲部５の先端
には先端構成部７が接続されている。操作部２には可撓
管６の硬度を可変操作するスイッチ釦８、この他に送気
送水操作釦９や吸引操作釦１０が設けられている。操作
部２から導出するユニバーサルケーブル４の導出先端に
は内視鏡用光源装置１１に着脱自在に連結するコネクタ
１２が設けられている。また、コネクタ１２には、コン
プレッサ装置１３に通じる加圧チューブ１４が接続され
ている。コンプレッサ装置１３には、コンプレッサポン
プＰと加圧チューブ１４に対する加圧流体の供給と排出
および停止を切り換える電磁弁Ｂが設けられている。こ
の電磁弁Ｂは操作部２におけるスイッチ釦８によって電
気的に遠隔操作されるようになっている。このため、ス
イッチ釦８と電磁弁Ｂはユニバーサルケーブル４の内部
に配置した図示しない信号線を介して接続されている。

【０００９】図３で示すように、可撓管６の内部には、
一般的に内視鏡として必要な送気チューブ１５、送水チ
ューブ１６、ライトガイドファイバ１７、ＣＣＤ用ケー
ブル１８、処置具挿通用チャンネル１９、図示しないア
ングル操作ワイヤ等の各種内蔵物が挿通されている。こ
れらの他に、可撓管６の内部には長尺な流体圧人工筋２
０が挿入されている。この長尺な流体圧人工筋２０は可
撓管６の内部中心に位置して可撓管６の長手方向に沿っ
て極力平行に配置される。前記各内蔵物はその長尺な流
体圧人工筋２０の周囲に配置されている。

【００１０】前記流体圧人工筋２０は、両端を封鎖部材
２１でそれぞれ封止した合成ゴム製で長尺な弾性チュー
ブ２２の外周上に、管状に編成した網状体２３を被覆し
てなる。網状体２３は非伸縮性の素線を平織り形式で編
成してなり、その縦糸と横糸とは流体圧人工筋２０の長
手軸方向に伸びる中心線となす各編上げ角が５４゜４４
´より小さい角度の範囲に設定してある。このため、縦
糸と横糸とのなす角はその編上げ角の２倍になる。ま
た、管状網状体２３の両端は対応する封鎖部材２１に固
定されている。この流体圧人工筋２０の弾性チューブ２
２の内部を後述するように流体を給排する手段によって
流体で加圧すると、弾性チューブ２２は、網状体２３の
いわゆるパンタグラフ運動による規制で、その長手方向
へ収縮するとともに、径方向へ膨張し、同時に、弛緩状
態から緊張して硬直する状態になるようになっている。

【００１１】流体圧人工筋２０における操作部２側端に
はその弾性チューブ２２に連通する供給チューブ２４が
接続されている。供給チューブ２４は、可撓管６から操
作部２、およびユニバーサルケーブル４を通じてコネク
タ１２に導かれ、前述した加圧チューブ１４に接続され
ている。

【００１２】次に、この内視鏡１における挿入部３の可
撓管６の可撓性の硬さを調節する作用を説明する。ま
ず、通常は、コンプレッサ装置１３の電磁弁Ｂが外部へ
リーク開放状態にあり、このため、流体圧人工筋２０に
は加圧流体が供給されない。流体圧人工筋２０は、図２
の（Ａ）で示すように、その弾性チューブ２２が膨張せ
ず、柔軟な状態にある。したがって、挿入部３における
可撓管６は一般的な可撓性があり、通常に使用できる。

【００１３】しかし、挿入部３の可撓管６の硬度を高め
て使用したい場合がある。例えば体腔内に挿入した挿入
部３をその奥までさらに押し込んで挿入する場合にはそ
の可撓管６を硬くした方がよい。このような場合には次
のように操作される。すなわち、操作部２にあるスイッ
チ釦８を押すと、この信号でコンプレッサ装置１３の電
磁弁Ｂを切り換え、コンプレッサポンプＰと加圧チュー
ブ１４を連通する状態にする。

【００１４】しかして、コンプレッサポンプＰから加圧
流体、例えば圧縮空気が、流体圧人工筋２０の弾性チュ
ーブ２２に供給され、その弾性チューブ２２は、網状体
２３のいわゆるパンタグラフ運動による規制で、図２の
（Ｂ）で示すように、その長手方向へ収縮するととも
に、径方向へ膨張し、同時に、弛緩状態から緊張して硬
直する状態になる。このとき、流体圧人工筋２０の弾性
チューブ２２内には、例えば３〜５気圧の圧力がかかる
ことから、それ自体の硬度が著しく高まる。このよう
に、可撓管６内に硬度の高い棒状の弾性体が存在するこ
とになり、これが可撓管６の曲げに対する抵抗力として
働き、可撓管６自体の可撓性の硬さを上げることになる
のである。

【００１５】なお、この実施例では挿入部３の中心に流
体圧人工筋２０を配設したが、流体圧人工筋２０の配置
はこれに限定されるものではない。他の内蔵物と置き換
えて配置したり、複数のものを配置したりしてもよいも
のである。

【００１６】図４は、本発明の第２の実施例を示すもの
である。この実施例では可撓管６の内部にその内面に摺
接するコイルシース３１を配設してなり、このコイルシ
ース３１は伸びた流体圧人工筋２０の長さより長い。こ
のコイルシース３１の両端には、流体圧人工筋２０に対
応する端部の封鎖部材２１がそれぞれワイヤ３２を介し
て連結されている。そして、流体圧人工筋２０が非加圧
時にあっては図４の（Ａ）で示すように、そのワイヤ３
２は弛緩しており、コイルシース３１の両端には力が加
わっていない。

【００１７】一方、前述したように加圧されて流体圧人
工筋２０が膨張して軸方向へ収縮した際には、図４の
（Ｂ）で示すように、その流体圧人工筋２０の収縮量に
応じてワイヤ３２を介してコイルシース３１の両端を牽
引する。そして、コイルシース３１には、圧縮力が加わ
り、そのコイルシース３１の曲げに対する硬度が増加す
る。このため、前述した第１の実施例のものと同様に、
流体圧人工筋２０を加圧することにより、可撓管６の硬
度を上げることができる。この第２の実施例では、流体
圧人工筋２０の長さが短くても、可撓管６のかなり長い
範囲にわたり硬度を変化させることができる。

【００１８】図５は本発明の第３の実施例を示すもので
ある。この実施例では、前述したようなワイヤ３２を両
端に有した複数の流体圧人工筋２０を可撓管６の内部に
配置し、各ワイヤ３２を可撓管６の内壁部に直接的に固
定している。各流体圧人工筋２０は互いに重なり合わな
いように可撓管６の軸方向にずれ、かつ上下位置に配置
されている。

【００１９】なお、前記第１〜第３の実施例において、
硬度可変操作するスイッチ釦８は、操作部２に設ける
他、光源装置１１に設けたり、フットスイッチとしたり
してもよい。また、それら各所の選択した複数個所にそ
れぞれ設けてもよい。

【００２０】本発明における流体圧人工筋２０はその弾
性チューブ２２に加わる圧力により硬度が変わることか
ら、加圧する際の圧力設定をあらかじめ数段階設けてお
き、それをスイッチにより選択するようにしてもよい。
このようにすれば、可撓管６の硬度を複数選択できる。
また、第１の実施例のように使用する場合には、流体圧
人工筋２０は、加圧により必ずしも軸方向に圧縮するも
のに限らず、逆に加圧することにより軸方向へ伸長して
硬直するものであってもよい。このためには、例えば網
状体２３の素線の編上げ角が５４゜４４´より大きい角
度の範囲に設定するとよい。

【００２１】図６ないし図１１は、前記内視鏡１におけ
る対物光学系における絞り装置の調節を行う各種態様を
示すものである。すなわち、図６ないし図９で示すもの
は、挿入部３の先端構成部７に、対物光学系８５に対向
してＣＣＤ等の固体撮像素子８６が設けられている。対
物光学系８５は観察窓８７からの観察視野を固体撮像素
子８６の受光面に結像するようになっている。固体撮像
素子８６には撮像信号を伝送する信号ケーブル８８が接
続されている。信号ケーブル８８は挿入部３、操作部
２、およびユニバーサルケーブル４を通じて外部の画像
装置に導かれる。対物光学系８５には、２つの結像レン
ズ８９，８９の間に絞り装置９０を介挿してなり、固体
撮像素子８６の受光面に入射する光量を調節するように
なっている。すなわち、図７で示すように、絞り装置９
０は、比較的大きな定径の第１の絞り孔９１を中央に有
した絞り板９２とこの絞り板９２の前面に枢着した絞り
羽根９３とからなり、絞り羽根９３はピン９４を回動中
心として回動するようになっている。また、絞り羽根９
３には前記第１の絞り孔９１より小さな定径の第２の絞
り孔９５が形成されている。

【００２２】そして、絞り羽根９３は、図７の（Ａ）で
示すように、第１の絞り孔９１から退避する位置と、図
７の（Ｂ）で示すように、第１の絞り孔９１を覆い、そ
の第１の絞り孔９１に第２の絞り孔９５を一致させる位
置とを両回動終端とする回動を行うようになっている。
また、絞り羽根９３は、絞り板９２との間に架設した引
張りばね９６の引張り力により図７の（Ａ）で示す退避
位置に向けて回動するように付勢されている。

【００２３】さらに、絞り羽根９３の回動端には連結ピ
ン９７が設けられ、この連結ピン９７には、可撓性の連
結ワイヤ９８の一端が接続されている。連結ワイヤ９８
の他端側は、絞り板９２に形成したガイド孔９９からハ
ウジング８１の壁部に形成した空洞部７８を通じて導出
されている。そして、前述した第１の実施例で示したよ
うな流体圧人工筋２０を用いたアクチュエータ８０に連
結されている。すなわち、流体圧人工筋２０の前端側の
封鎖部材２１に対してその連結ワイヤ９８の他端が取着
されている。また、流体圧人工筋２０の後端側の封鎖部
材２１はハウジング８１または挿入部３における固定部
材８２に固定的に取着されている。

【００２４】連結ワイヤ９８の他端側を導くガイド孔９
９は、第１の絞り孔９１を中心として前記ピン９４と反
対側に位置して設けられている。したがって、連結ワイ
ヤ９８を引いて絞り羽根９３を回動すれば、絞り羽根９
３は図７の（Ｂ）で示すように第１の絞り孔９１を覆う
位置になる。

【００２５】流体圧人工筋２０には、加圧チューブ８３
が接続されている。この加圧チューブ８３は内視鏡１の
内部を通じて図示しない電磁弁を介してコンプレッサに
接続されている。電磁弁は図示しない制御装置を通じて
内視鏡１の操作部２に設けた図示しない絞り調節スイッ
チに電気的に操作されるようになっている。

【００２６】そして、絞り調節スイッチにより光量小側
を選択すると、電磁弁が加圧チューブ８３にコンプレッ
サを連通し、流体圧人工筋２０に加圧流体を供給する。
すると、この流体圧人工筋２０は図８で示すように軸方
向へ収縮して膨張する。そして、この収縮する動きで連
結ワイヤ９８を介して絞り羽根９３を牽引し、引張りば
ね９６の引張り力に抗してその絞り羽根９３を回動し、
第１の絞り孔９１を覆うとともに、その第１の絞り孔９
１に第２の絞り孔９５を一致させる位置とする。したが
って、絞り量は比較的小さな第２の絞り孔９５の径で決
まる。

【００２７】また、絞り調整スイッチにより光量大を選
択すると、電磁弁が作動して流体圧人工筋２０から加圧
流体を排出する。このため、図９で示すようにその流体
圧人工筋２０は軸方向へ伸長して径方向へ収縮する。こ
のとき、流体圧人工筋２０の伸長により、その分だけ連
結ワイヤ９８を繰り出すから、絞り羽根９３は、引張り
ばね９６の引張り力により、図７の（Ａ）で示す退避位
置に回動位置する。つまり、絞り羽根９３が第１の絞り
孔９１を覆うことがないため、絞り量は比較的大きな第
１の絞り孔９１の径で決まる。

【００２８】この実施例の絞り調節手段によれば、操作
部２に設けたノブ、および操作ワイヤを介して絞り羽根
を操作する従来の手段に比べてその操作ワイヤの弛み等
を回避できるとともに、その応答性がよく正確な絞り調
節を行うことができる。また、特に長尺な挿入部３を有
した内視鏡１にも適用できる。しかも、電気モータや電
磁石を駆動源とするものに比べて構成の簡略小型化が図
れる。また、流体圧人工筋２０は細長いものであり、内
視鏡１の挿入部３への実装が容易である。さらに、変位
拡大機構が不要となり、小形化が図れる。

【００２９】図１０ないし図１１は、内視鏡１の対物光
学系における絞り装置の調節を行う前記絞り装置９０の
変形例を示すものである。すなわち、この絞り装置９０
は、固定リング１０１に複数の絞り羽根１０２の各端を
ピン１０９によって枢着するとともに、回動リング１０
３によって各絞り羽根１０２を回動する、いわゆる虹彩
絞り方式としたものである。固定リング１０１には、回
動リング１０３が同芯的に回動自在に取り付けられ、固
定リング１０１と回動リング１０３の各孔１０４は対物
光学系８５の光軸Ｃに一致している。また、各孔１０４
は視野絞りを構成している。

【００３０】また、各絞り羽根１０２の基端部にはそれ
ぞれカム孔１０５が形成され、この各カム孔１０５は回
動リング１０３に対応して突設した操作ピン１０６が嵌
め込まれている。さらに、各絞り羽根１０２を回動操作
する回動リング１０３には連結ピン１０７が設けられ、
この連結ピン１０７には、前述したと同様の可撓性の連
結ワイヤ９８の一端が接続されている。連結ワイヤ９８
の他端側は、固定リング１０１に形成したガイド孔９９
からハウジング８１の壁部に形成した空洞部７８を通じ
て導出されている。そして、前述したように流体圧人工
筋２０を用いたアクチュエータ８０に連結されている。

【００３１】回動リング１０３の連結ピン１０７には、
連結ワイヤ９８とは逆向きに設けた引張りばね１０８の
一端が連結され、引張りばね１０８の他端は固定リング
１００１に取着されている。そして、引張りばね１０８
は、絞り羽根９３を開く向きに操作する回動方向に付勢
している。

【００３２】しかして、前述した実施例で述べた場合と
同様に流体圧人工筋２０の軸方向への伸縮によってその
絞り装置９０を操作する。すなわち、流体圧人工筋２０
がその軸方向へ伸長した場合には、回動リング１０３は
引張りばね１０８の付勢力によって絞り羽根１０２を絞
り込み方向へ回動し、逆に流体圧人工筋２０が軸方向へ
収縮した場合には、回動リング１０３は引張りばね１０
８の付勢力に抗して絞り羽根１０２を開く向きへ回動す
る。

【００３３】なお、前述した第１の実施例での電磁弁Ｂ
を次のように構成してもよい。すなわち、図１２で示す
ように、送気用コンプレッサポンプＰから流体給排用加
圧チューブ１４を通じて流体圧人工筋２０に送られる空
気圧力を調節できるサーボバルブ１１０としたものであ
る。このサーボバルブ１１０に流体圧人工筋２０に送り
込まれるべき空気の圧力を特定した適当な操作信号を与
えると、これに組み込まれた圧力センサ１１１が出力を
フィードバックしつつ、一定の圧力で流体圧人工筋２０
に空気を送り込む。

【００３４】流体圧人工筋２０は、その送り込まれる空
気圧に比例した長さで収縮し、絞り量などの適切な調節
を行う。つまり、絞り量等を連続的に選定して調節する
ことができる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明の内視鏡は、
長尺な弾性チューブ上に管状の網状体を被覆し、弾性チ
ューブ内を流体で加圧することにより弛緩状態から緊張
する流体圧人工筋を、内視鏡の可撓管内にその長手方向
に沿って挿入配置し、この流体圧人工筋の弾性チューブ
に流体を給排する手段を設け、流体圧人工筋の緊張と弛
緩により前記可撓管の硬度を調節するようにしたから、
簡単な操作で内視鏡の可撓性挿入部の硬度を可変できる
とともに、その硬度可変手段の構成が簡略化できる安全
性の高い内視鏡を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す内視鏡装置の概略
的な構成説明図である。

【図２】（Ａ）（Ｂ）は前記第１の実施例における内視
鏡の挿入部の構成が異なる各状態を示すそれぞれの説明
図である。

【図３】（Ａ）（Ｂ）は前記第１の実施例における内視
鏡の挿入部の構成が異なる各状態を示すその挿入部の断
面図である。

【図４】（Ａ）（Ｂ）は本発明の第２の実施例における
内視鏡の挿入部の構成が異なる各状態を示すそれぞれの
説明図である。

【図５】本発明の第３の実施例における内視鏡の挿入部
の説明図である。

【図６】前記内視鏡の挿入部の先端付近の断面図であ
る。

【図７】（Ａ）（Ｂ）は同じくその内視鏡の挿入部の先
端に組み込んだ絞り装置の正面図である。

【図８】同じくその内視鏡の挿入部の先端に組み込んだ
絞り装置の駆動機構部の断面図である。

【図９】同じくその内視鏡の挿入部の先端に組み込んだ
絞り装置の駆動機構部の断面図である。

【図１０】内視鏡の挿入部の先端に組み込んだ他の形式
の絞り装置の正面図である。

【図１１】図１０中Ａ−Ａ線に沿う断面図である。

【図１２】電磁弁の変形例を示す説明図である。

【符号の説明】

１…内視鏡、２…操作部、３…挿入部、６…可撓管、８
…スイッチ釦、１３…コンプレッサ装置、１４…加圧チ
ューブ、２０…流体圧人工筋、２１…封鎖部材、２２…
弾性チューブ、２３…網状体、Ｂ…電磁弁、Ｐ…コンプ
レッサポンプ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】長尺な弾性チューブ上に管状の網状体を
被覆し、弾性チューブ内を流体で加圧することにより弛
緩状態から緊張する流体圧人工筋を、内視鏡の可撓管内
にその長手方向に沿って挿入配置し、この流体圧人工筋
の弾性チューブに流体を給排する手段を設け、前記流体
圧人工筋の緊張と弛緩により前記可撓管の可撓性の硬さ
を調節するようにしたことを特徴とする内視鏡。