JPH06510464A - レーザ内視鏡用自己調芯カプラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 レーザ内　用自己調芯カブラ ａ五胚１１ 従来の内視鏡は本体を備えており、その本体からルーメンが伸長している。その 本体はルーメンを通して手術部を見る１つのポートと、ルーメンを通して照明を 手術部に供給する別のポートを持っている。さらに、別のポートが吸引／パーツ のために設けられており、また主ポートは外科手術を行う道具またはレーザビー ムを収容する。レーザ外科手術においては、レーザビームが通過する関節接合さ れている腕の一端がカブラを介して主ポートに連結されている。そのカブラは、 真直なカブラまたはシロイスティックカブラであってもよい。ジ謹イスティック カプラは、ビームを制御するジ１イスティックの感度が極端に高いので、使用が 困難であり、うまくいかないことがある。

カブラはレンズを備えており、そのレンズがレーザ光をルーメンの遠端を幾分越 えた中実軸上の焦点に集める。カブラとレンズは、それらが正確に配置されない 一般的な装置である。結果として外科用ビームの照準を定めることが困難であり 、かつ重要なパワーが失われる。しばしば、レンズの開口はルーメンの入口より も大きいので、光ビームがルーメンの基部端に入る前に光エネルギが失われる。

更に、レンズは誤配置されることもある。もし、そのビームが関節接合腕から軸 上に到達する場合は、軸上ビームはまだルーメン軸上に集められるであろうから 、不都合は殆どない。しかしながら、通常の場合そうであるように、ビームが軸 から離れた所に到達する場合は、誤配置されたレンズは焦点を横方向に偏れた位 置に作り、いわゆる「壁のはね返り」の原因となる。

即ち、ビームはルーメンの壁を離れて跳水し、その結果焦点のぼけた、あいまい なビームとなり、ビーム強度の重大な損失となり、手術に必要なパワーが失われ 、また、不可能でないとしても正確な照準を定めることが困難となる。

本発明の概要 それ故に、本発明の目的はレーザ内視鏡のための自己調芯カブラを提供すること にある。この発明の他の目的は連結レンズとルーメンの間の開口のミスマツチに よるレーザパワーの損失をな（す自己調芯カブラを提供することである。また、 この発明の他の目的はレーザビーム、カブラ及びルーメンの間の誤配置によるレ ーザパワーの損失をなくする自己調芯カブラを提供することにある。

この発明の別の目的は、調整や再配置しないで、レーザのどんな関節接合腕をも 収容する自己調芯カブラを提供することである。本発明の他の目的は「ｌ！のは ね返り」をなくする自己調芯カブラを提供することである。本発明の別の目的は 、ジーイスティックカブラやジ璽イスティ１り制御の必要性をな（する自己調芯 カブラを提供することである。

本発明はどんな内視鏡とレーザ光源をも互いに連結でき、本体とルーメンの誤配 置にも拘わらず完全に自己調芯している改良された普遍的カブラが、ルーメン内 で中心にくるようにあわせられた調節スリーブと、そのスリーブに固定されてい るけれども内視鏡の本体に対しては浮いている支持体に設置されたレーザビーム 焦点レンズを用いて達成することができるという認識の結果によるものである本 発明は本体と、そこから伸長しているルーメンを含むレーザ内視鏡のための自己 調芯カブラを特徴とする。この自己調芯カブラは、カブラのハウジングと、レー ザビーム光源との連結に適した人口ポートと、内視鏡本体への連結に適した出口 ポートとを具備している。

ティルトアセンブリ（傾斜装置）があうで、そのティルトアセンブリに、出口ポ ートと本体を通過してルーメンへ伸長するために、調節用スリーブが固定されて いる。レーザビームを調節用スリーブの下流に照射し、ビームの焦点を調節用ス リーブの軸上に固定するために、レンズ手段がティルトアセンブリと共に設けら れている。ルーメンを考慮してスリーブの芯を合わせ、一般的には、ルーメンと スリーブの軸を一直線にするための手段がある。

ティルトアセンブリとカブラハウジングの間のギャップ手段によって、ティルト アセンブリをカブラハウジングの中で、スリーブとルーメンの軸に相対的に横方 向に浮かせることができ、本体とルーメンの間の誤配置を調整し、一方ではレン ズ手段、スリーブ及びルーメンを直線上に維持している。

詳細な実施例においては、ティルトアセンブリはティルトバレル、ティルトマウ ント及び入口ポートを含んでいる。レンズ手段はティルトマウント内に設置され ている。レンズ手段はカブラハウジングの入口ポートのすぐ近くに配置してもよ い。ティルトアセンブリは、更に、ティルトマウントの方向を設定し、ティルト バレルに相対的にレンズ手段を設定する手段を含んでいてもよい。芯合ゎせをす る手段はスリーブとルーメンの間に配置されたスペーサ手段を含んでいてもよい 。このスペーサ手段はスリーブに固定されていてもよいし、弾力的なものであっ てもよい。

ティルトアセンブリとカブラハウジングを相互に相対的に浮かせるためにギヤ、 ブ手段の中に弾性手段があってもよい。弾性手段はティルトアセンブリに固定さ れていてもよいし、カブラハウジングの入口ボートのすぐ近（に少な（とも１つ の弾性要素を含んでいてもよい。弾性手段は、また、カブラハウジングの出口ボ ートのすぐ近くに少なくとも１つの弾性要素を含んでいてもよい。

カプラハウジングはカブラハウジング出口ボートの端に向けて、ティルトアセン ブリを正確に堅く固定する保持手段を含んでいてもよい。

互層に良風 他の目的、特徴及び特長が、好適実施例と添付図の以下の記述から当業者に思い 浮かぶであろう。

図１は本発明による自己調芯カブラに適用できる内視鏡の立面図である。

図２は図１の内視鏡に使用できる従来のジ■イスティックカプラの立面図である 。

図３は図１の内視鏡に設置された図２のジ璽イスティックの拡大断面図である図 ４は、図３と同様な図であるが、図３のジ冒イスティックカブラの代わりに従来 のストレートカブラが使用されている。

図５は、内視鏡の中に設置された本発明による自己調芯カブラである。

図６は図５の自己調芯カブラの拡大詳細図である。

図７は図５と同様な図であり、本体と従来のルーメンとの間の誤配置に対する本 発明の自己調芯カブラの調節を示している。

図８は、ルーメンとレーザビーム焦点レンズとの間の開口のミスマツチによるレ ーザビームエネルギーの損失を説明する概略図である。

図９は図８と同様な図であり、軸上レーザビームと軸外レーザビームに関するレ ーザビーム焦点レンズの焦点応答を説明する図である。

図１０は図９と同様な図であり、レンズがルーメンに関して誤配置されている場 合に軸外レーザビームのレーザビーム焦点レンズの機能を示す。

本発明はレーザ内視鏡のための自己調芯カブラによって達成されている。その内 視鏡は本体とそこから伸長しているルーメンを含んでいる。典型的には円筒状又 はバレル状をしており、内視鏡本体の接続に適した出力ボートを備えたカプラハ ウジングがある。カブラハウジング内に備わっているティルトアセンブリと、テ ィルトアセンブリに固定され、カプラハウジングの出力ボートと内視鏡本体を通 ってルーメンの中へ伸長している芯合わせスリーブがある。

ティルトアセンブリに設けられたティルトマウントに連結している、関節接合腕 のようなレーザ光源に接続するに適した入口ポートがある。レーザビームを芯合 わせスリーブの下流に投射し、ビームの焦点を実質上そのスリーブの軸上に固定 するためにティルトアセンブリと一緒に設けられたレンズ手段がある。スリーブ をルーメンに関して中心位置を合わせかつ実質的にルーメンとスリーブの軸を合 わせる手段がある。ティルトアセンブリとカプラハウジングの間のギャップ手段 はレンズ手段、スリーブ及びルーメンの整列を維持しながら、本体とルーメンの 間の誤配置を調整するためにティルトアセンブリをカブラハウジングの中でスリ ーブとルーメンの軸に関して横方向に浮かせる。

一般的には、種々の部品は軸対称であり、回転対称性を持っており、その種々の 軸は一般的に同心軸である。ティルトアセンブリはティルトバレルとティルトマ ウントから構成されている。レンズはティルトマウントの中にマウントされ、そ のティルトマウントとレンズの方向をティルトバレルに関して設定するための距 離をおいて設けられた調整ねじのような手段がある。レンズは一回設定されると 、適正な位置に固定され、かつスリーブとの一直線を維持する。スリーブは、ス リーブとルーメンの間に配置されたスペーサ手段によって、ルーメンの中で中心 に合わせられる。スペーサはスリーブ又はルーメンのいずれか１つに固定され、 その幾つかは互いに固定されている。

スペーサは弾性体であってもよい。ギャップはティルトアセンブリとカプラハウ ジングを相対的に浮かせるために弾性体をもつ。弾性体はティルトアセンブリ及 びカブラハウジングの一方又は他方又は双方に固定してもよい。カプラハウジン グの入口ポート端に近接して少なくとも１つの弾性要素があり、またカブラハウ ジングの出口ボートに近接して少な（とも１つの弾性要素がある。カプラハウジ ングは、ティルトアセンブリをカブラハウジングの出口端に向けて軸方向にしっ かりと固定するためのリティナ手段を備えている。

図１において、従来の内視鏡１０はルーメン１２と本体１４を含んでいる。本体 １４はアイピース１８と連結するための１つのボート１６を持っており、それを 通して、外科医は外科手術が行われる体腔の内部を見ることができる。別のポー ト２０はルーメン１２を通して観察すべき領域に照明光を運ぶ。第３のボート２ ２は煙の排出、通気及び／又はルーメンの清浄のために使用され、主ポート２４ はレーザからのレーザビーム又は他の外科手術装置を運ぶ関節接合腕及びカブラ のようなレーザビーム光線に相互に連結するために使用される。

実際には、図２のジ菖イスティ１クカブラ２６のようなカブラがボート２４に連 結される。ジ冒イスティフクカプラ２６はボート２４を係止するためのコネクタ ２８と、レーザビーム光源を受取るためのポート３０と、ジ謬イスティック３２ を具備しており、ジ謬イスティック３２はビームの位置を制御するために、外科 医の親指によって揺り動かされる。典型的なジ璽イスティフクカプラ２６はジレ ンズ３８はポート３０で受取ったレーザビーム、例えばレーザ光源に相互に連結 されている関節接合腕からのレーザビームの焦点を合わせる。より簡単な従来の カブラ、ストレートカブラ２６ａ１図４はジジイスティ１り３２、ポールジ蓼イ ンド３６及びミラー３４がなく、単にレーザビーム焦点レンズ３８を備えている だけである。レンズ３８は図３及び図４のルーメン１２の入口開口４０にごく接 近しているので、レンズ３８の出口開口がルーメン１２の入口開口４０よりも太 き（、従つて、重大なレーザビームエネルギーがルーメン１２に入る前に失われ るという問題がある。

更に、本体１４とルーメン１２はレーザビームに必要な精度で作られたり、組立 てられたりしていないので、ルーメン１２、本体１４及びレンズ３８の間の誤配 置が更なる損失と「壁のはね返り」の原因となる。理想的には、レンズ３８、図 ３及び図４は、レーザビームをルーメン１２の軸１５に焦点を合わせるが、しか し、このことは必ずしも達成されない。というのは、ハウジング１４とルーメン １２は必ずしも正確に配置されておらず、従ってレンズ３８へ入射する軸上にな いレーザビームが、正常にはルーメン１２の先端の先にある焦点が軸１５上にな いという結果を起こし、従って「壁のはね返り」を起こし、あいまいな焦点のぼ けたレーザビーム光となり、その位置を固定するのは困難となり、その強度は望 ましい外科手術を行うにはあまり低（なり過ぎる。

本発明に従えば、図５に示すように、自己調芯カブラ５０が典型的な内視鏡の中 に設置されている。また図６に別個に拡大して示すように、自己調芯カブラ５０ はティルトアセンブリ５４に固定されている芯合わせ用スリーブ５２を備えてい る。観測、照明及びルーメツ１２における排気／吸気のための種々の構造が説明 の簡単のために省略されてきた。芯合わせ用スリーブ５２は１または２以上の芯 出し装置５５．５６を持っており、それらの各々は２またはそれ以上のスペーサ ５８．６０を含んでいる。ティルトアセンブリ５４はティルトバレルまたはハウ ジング６２とティルトマウント６４を具備しており、そのマウント６４内にレー ザビーム焦点レンズ３８ａが装着されている。

ティルトアセンブリ５４は関節接合腕のようなレーザビーム光源に接続するため の入口ポート６８を備えており、カブラハウジング又はバレル６６内に設置され ている。バレル６６は内視鏡１０の主ポート２４と相互連結している出口ポート ７０を備えている。芯出し用スリーブ５２は出口ボート７０を通ってルーメン１ ２へと伸長している。スリーブ５２はルーメン１２の長手方向の長さの下流方向 の少な（ともある部分伸長している。リテーナリング（保持リング）７２はカブ ラハウジング６６の内側でねじ７４と螺合し、ティルトアセンブリ５４を出口ボ ート７０に向かって堅く固定している。

ここで、０リング７６はティルトアセンブリ５４とカブラハウジング６６の出口 ボート７０とを弾性的に相互連結させている。リテーナリング７２は芯合わせス リーブ６２とティルトハウジング５４の軸７５に沿って、出口ポート７０の方向 にティルトアセンブリを押し付けている。ギャップ８０はティルトアセンブリ５ ４とカブラハウジング６６の間に設けられており、ハウジングをスリーブ５２の 軸７５に関して矢印８２に示す横方向に動けるようにしている。

０りング８４及び０リング８６のような弾性手段は、ティルトハウジング５４と カブラハウジング又はバレル６６の間にきちんと合い、しかも、静的であるが弾 性的係合を提供するため設けてもよい。０りング７６，８４．８６の各々はティ ルトアセンブリ５４の凹みに収容されているが、これは本発明を必要的に制限す るものではなく、勿論、弾性手段は０リングである必要はな（、スプリング又は エラストマー材料のような弾性体を配置したものでもよい。ねじ付きキャップ６ ８はティルトアセンブリ５４の端を取り囲んでおり、その中に入口ポート３０を 備えている。

ティルトバレル６２とティルトマウント６４は多くの止めねじ９０で相互に連結 されており、レンズ３８ａを正確に合わせるために、ティルトバレル６２を考慮 してティルトマウント６４を動かすように止めねじ９０は調整できる。その結果 レーザビームは軸７５上に焦点が合わされる。一旦、この調整が行われると、レ ンズ３８ａの方向はティルトバレル６２とスリーブ５２を考慮して固定され、そ の結果もはや誤配置は起こらない。

更に、スリーブ５２はルーメン１２内にこしんまりと保持されているので、レー ザビームの焦点は一般的にルーメン１２の軸１５と一致しているスリーブ５２の 軸７５上に正確に配置される。そして、レーザビームが軸上にあるか軸から外れ ているかに関係なく、レーザビームは常に軸７５上に焦点が合わされる。という のは、例え、レンズ３８ａの点で表われているように、ビームが軸上にない場合 でも、レンズ３８８は常に、スリーブ５２の軸７５に関して正確に方向付けられ たままになっているからである。

もし、しばしば起こる場合のように、カブラ本体１４がそれ目体のルーメン１２ に関して誤配置されても、このシステムの配置には影響を及ぼさない。というの は、この発明に従えば、スリーブ５２は一般的にルーメン１２の中で中心にくる ように合わされており、カブラハウジング６６の中にティルトアセンブリ６４を 浮かせる能力は、本体１４とルーメン１２の関係が如何に誤配置されているかに 関係なく、ティルトアセンブリ５４、従ってレンズ３８ｍがルーメン１２の軸１ ５と同様に軸７５で、スリーブ５２と一直線を維持することを意味している。

典型的な誤配置が図７で示されており、図７において、スリーブ５２の軸７５及 び１５、ルーメン１２、及びティルトアセンブリ５４は全て適正に配置されてい るが、しかし、カブラハウジング６６の軸８６は歪んでいる。しかしながら、カ ブラハウジング６６とその軸８６は歪んでいるけれども、ティルトアセンブリ５ ４は８白に適正な位置をとり、ミラー３８８を軸７５と１６に直線上に維持して いることに注目せよ。

ルーメン１２の入力端からずっと離れた可動レンズ３８ａによって達成された改 良が図８に見られる。図８において、レンズ３８ａに入射する点線で示されてい るレーザビーム１００は、ルーメン１２の開口１０４より大きい開口１０２とな る。レンズをレンズ３８ａの位置に向かって、後方に動かすとレーザビーム１０ ０８は開口１０２８よりずっと小さく収束し、その開口１０２ａはルーメン１２ の開口１０４内に十分入り、その結果レーザビームのエネルギー損失はなくなる 。

浮動ティルトアセンブリの有効性が図９及び図１Ｏに示されており、その有効性 はレンズ３８ａをスリーブ５２とルーメン１２に対して一直線上に止めている。

レンズ３８ａが適正な方向に向けられており、軸２５に関する軸上にあるときは 、レーザビーム１１０は適正に中心にくるように合わされ、点１１２で軸７５上 に容易に焦点が合わされる。軸上にないレーザビーム１１０８についてもまた同 様である。しかしながら、レンズ３８８が軸７５に関して不適正な方向に向けら れていると、図１Ｏ１軸上にないレーザビーム１１０ａは点１１２で焦点を結ば ず、むしろルーメン１２の壁に向けられ、そこで、例えば点１１４に当たり、「 壁のはね返り」を起こし、その結果レーザ光の分散をさせ、あいまいな焦点のぼ けたビームとなり、エネルギーの重大な損失となる。

本発明の具体的な特徴はある図には示され、他の図には示されていないけれども 、これは簡便のためであり、各特徴は本発明に従ういずれかの特徴又は全ての特 徴と結合してもよい。他の実施例は当業者に思い浮かぶであろうが、それらは以 下のクレームの範囲内にある。

９「遅÷− 手続補正書 平成６年５月１６ｔｍ

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. １．本体とその本体から伸長しているルーメンを備えたレーザ内視鏡のための自 己調芯カプラで、 カプラハウジングと、レーザビーム光源との接続に適した入口ポートと、内視鏡 本体との接続に適した出口ポートと、ティルトアセンブリと、前記出口ポートと 本体を通って前記ルーメンヘと伸長し、前記ティルトアセンブリに固定された芯 合わせスリーブと、レーザビームを前記スリーブの下流に投射し、実質上前記ス リーブの軸上にビームの焦点を固定するためのレンズ手段と、前記スリーブを前 記ルーメンに関して中心にくるように合わせ、かつ前記ルーメンと前記スリーブ 軸を実質上一直線に合わせるための手段と、前記レンズ手段、スリーブ及びルー メンの位置を保ちながら前記本体とルーメンの間の誤配置を調整するために、前 記ティルトアセンブリを前記カプラハウジングの中で前記スリーブとルーメンの 軸に関して横方向に浮くようにするための前記ディルトアセンブリと前記カプラ ハウジングの間のギヤップ手段とを具備することを特徴とする前記レーザ内視鏡 の自己調芯カプラ。
2. ２．前記ティルトアセンブリはティルトバレルとティルトマウントを具備してい ることを特徴とする請求項１記載のレーザ内視鏡の自己調芯カプラ。
3. ３．前記レンズ手段は前記ディルトマウントの中にマウントされていることを特 徴とする請求項２記載のレーザ内視鏡の自己調芯カプラ。
4. ４．前記レンズ手段は前記カプラバレルの入口ポートに接近して配置されている ことを特徴とする請求項１記載のレーザ内視鏡の自己調芯カプラ。
5. ５．前記ティルトアセンブリは更に、前記ティルトマウントとレンズ手段の方向 を再設定する手段を具備することを特徴とする請求項３記載のレーザ内視鏡の自 己調芯カプラ。
6. ６．前記中心位置に合わせる手段は前記スリーブとルーメンの間に配置されるス ペーサ手段を含むことを特徴とする請求項１記載のレーザ内視鏡の自己調芯カブ ラ。
7. ７．前記スペーサ手段は前記スリーブに固定されていることを特徴とする請求項 ６記載のレーザ内視鏡の自己調芯カプラ。
8. ８．前記スペーサ手段は弾性体であることを特徴とする請求項６記載のレーザ内 視鏡の自己調芯カプラ。
9. ９．前記自己調芯カプラは更に、前記ティルトアセンブリと前記カプラハウジン グを相互に浮かせるために前記ギャップ手段の中に弾性手段を具備することを特 徴とする請求項１記載のレーザ内視鏡の自己調芯カプラ。
10. １０．前記弾性手段は前記ティルトアセンブリに固定されていることを特徴とす る請求項９記載のレーザ内視鏡の自己調芯カプラ。
11. １１．前記ティルトアセンブリは、前記カプラハウジングの入口ポート端に接近 して少なくとも１つの弾性要素を含むことを特徴とする請求項９記載のレーザ内 視鏡の自己調芯カプラ。
12. １２．前記ティルトアセンブリは、前記カプラハウジングの出口ポートに接近し て少なくとも１つの弾性要素を含むことを特徴とする請求項９記載のレーザ内視 鏡の自己調芯カプラ。
13. １３．前記カプラハウジングは、前記ティルトアセンブリを前記カプラハウジン グの出口ポートに向けて、軸の方向にしっかり固定するためのリティナ手段を具 備することを特徴とする請求項１記載のレーザ内視鏡の自己調芯カプラ。