JPWO2011136115A1 - 内視鏡 - Google Patents

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Abstract

挿入部に設けられた、隣り合う湾曲駒11a間が複数の回動軸35a、35bにより回動自在に連結され、各回動軸35a、35bが、湾曲駒11aの円周方向Jに90°異なる、湾曲操作に応じて湾曲自在な能動湾曲部11と、挿入部において、能動湾曲部11よりも基端側に設けられた、隣り合う湾曲駒13a間が複数の回動軸45a〜45cにより回動自在に連結され、各回動軸45a〜45cが、円周方向Jに60°異なる、外力を受けると受動的に湾曲自在な受動湾曲部13と、を具備している。

Description

本発明は、被検体内に挿入される挿入部を具備する内視鏡に関する。
近年、内視鏡は、医療分野及び工業用分野において広く利用されている。医療分野において用いられる内視鏡は、細長い挿入部を被検体となる体腔内に挿入することによって、体腔内の臓器を観察したり、必要に応じて内視鏡が具備する処置具の挿通チャンネル内に挿入した処置具を用いて各種処置をしたりすることができる。
また、工業用分野において用いられる内視鏡は、内視鏡の細長い挿入部をジェットエンジン内や、工場の配管等の被検体内に挿入することによって、被検体内の被検部位の傷及び腐蝕等の観察や各種処置等の検査を行うことができる。
通常、内視鏡の挿入部の挿入方向の先端側(以下、単に先端側と称す)には、挿入方向に沿って複数の湾曲駒が回動自在に連結されることにより、具体的には、挿入方向において隣り合う湾曲駒間が該湾曲駒の円周方向に90°ずつ異なって位置する複数の回動軸を構成するリベットにより回動自在に連結されていることにより、上下左右方向及び該上下左右の4方向を複合した方向に360°湾曲自在な湾曲部が設けられている。
尚、以下、湾曲駒間が該湾曲駒の円周方向に90°ずつ異なって位置する複数の回動軸を構成するリベットにより上下左右方向に回動自在に連結された構成による湾曲を、2軸湾曲と称す。
湾曲部は、操作者の湾曲操作に応じて、挿入部内に挿通された4本の湾曲ワイヤの内、いずれか1本または複数本が牽引されることにより、上述した方向に湾曲自在となっている。尚、以下、湾曲ワイヤにより湾曲される湾曲部を能動湾曲部と称す。
また、挿入部において、能動湾曲部よりも挿入方向の基端側(以下、単に基端側と称す)に、操作者の湾曲操作に応じて湾曲させることはできないが、外力を受けると受動的に湾曲自在な柔軟な受動湾曲部が設けられた構成も周知である。
例えば日本国特開2006−218231号公報に記載されている内視鏡では、受動湾曲部に湾曲駒を用い、かつ能動湾曲部の曲率半径より受動湾曲部の曲率半径を大きくした構成が開示されている。
この構成によれば、受動湾曲部は、挿入部が例えば腸を通過する際、能動湾曲部及び受動湾曲部からなる湾曲部全体の湾曲角度を緩やかにすることによって、湾曲部の湾曲角度が大きすぎることに起因して、挿入部の送り込みに伴い湾曲部が腸の屈曲部を突き上げてしまう既知の突き上げ現象を防止する機能を有することができる。尚、日本国特開2006−218231号公報に記載の受動湾曲部も、従来は上述した2軸湾曲を行う構成を有している。
ここで、図16に、2軸湾曲する湾曲部の湾曲方向における最大湾曲角度の分布を概略的に示す図を示す。尚、最大湾曲角度とは、隣り合う湾曲駒の周端部が当接することにより、その方向への湾曲が規制された状態をいう。
図16において、矢印Y1は上下左右方向への最大湾曲角度を、上方向を例に挙げて示し、矢印Y2は上下方向と左右方向の中間方向への最大湾曲角度を、上方向と左方向の中間方向を例に挙げて示し、点線で示した円Xが理想の最大湾曲角度の軌跡を示している場合、最大湾曲角度の理想としては、円Xで示すように、湾曲部を上下方向に湾曲させようが、左右方向に湾曲させようが、あるいは上下左右の中間の方向(以下、ツイスト方向と称す)に湾曲させようが、即ち、360°どの方向に湾曲させようが、最大湾曲角度が同じであることが好ましい。
しかしながら、2軸湾曲の場合、図16に示すように、ツイスト方向の湾曲は、上下左右方向の湾曲に対し、最大曲角度が後述する図18に示すように1/cos(π/4)≒1.41倍になってしまう(Y2=1.41Y1)、即ち最大湾曲角度の違いに起因する角度ギャップが、1.41倍生じてしまうことが幾何学的に分かっている。
即ち、実際の2軸湾曲する湾曲部の最大湾曲の軌跡は、図16に示す実線T1に示すように矩形状となり、2軸湾曲の構成では、湾曲部をツイスト方向に湾曲させた際、最大湾曲角度が上下左右方向の湾曲よりも大きくなり過ぎてしまうといった問題があった。
このように、曲がる方向によって湾曲角度が異なってしまうと、例えば能動湾曲部においては、ツイスト方向へ湾曲させた際に最大湾曲角度が変動してしまい、被写体を見失ってしまうといった問題がある。
また、受動湾曲部においては、挿入部を腸に挿入し、腸の屈曲に沿って湾曲部を湾曲させ、屈曲部の先に挿入部を進行させて行く際、操作者に違和感を覚えさせてしまうといった問題がある。
具体的には、能動湾曲部を上方向に湾曲させた状態で、挿入部を押し込んでいくと、受動湾曲部が腸壁に押し付けられることによって、同じく上方向に最大湾曲するが、2軸湾曲する受動湾曲部は上述したように、上方向に最大湾曲した状態でもツイスト方向へはまだ湾曲できてしまうことから、腸壁からの押圧によりツイスト方向に湾曲してしまい、挿入部に設けられた撮像ユニットによって撮像された内視鏡画像が回転してしまう結果、操作者に違和感を覚えさせてしまうといった問題がある。
さらに、湾曲方向によって、湾曲角度が大きく異なると、その湾曲状態における曲率半径も大きく異なってしまう。具体的には、例えば上方向に対してツイスト方向では、曲率半径が、約1/1.41倍と小さくなってしまい、挿入方向によっては小さな曲率半径で曲がってしまうことで、腸の突き上げ現象を起こしてしまい、挿入性が悪くなるといった課題があった。
よって、能動湾曲部及び受動湾曲部に限らず、湾曲方向による最大湾曲角度の違いを小さくする必要がある。即ち、図16に示すように、最大湾曲角度の軌跡を円Xに近付けていく必要がある。
このような事情に鑑み、日本国特開2004−141366号公報には、能動湾曲部における2軸湾曲の課題の解決案として挿入方向において隣り合う湾曲駒間が該湾曲駒の円周方向に45°ずつ異なって位置する複数の回動軸を構成するリベットにより回動自在に連結されていることにより、上下左右方向及び該上下左右の4方向を複合した方向に360°湾曲自在な能動湾曲部の構成が開示されている。
尚、以下、湾曲駒間が該湾曲駒の円周方向に45°ずつ異なって位置する複数の回動軸を構成するリベットにより上下左右方向に回動自在に連結された構成による湾曲を、4軸湾曲と称す。
ここで、図17に、4軸湾曲する湾曲部の湾曲方向における最大湾曲角度の分布を概略的に示す図を示し、図18に、湾曲軸の数に対する角度ギャップを示す図を示す。
図17に示すように、日本国特開2004−141366号公報のように能動湾曲部が4軸湾曲する構成を有していれば、4軸湾曲の場合、ツイスト方向の内、上下方向と左右方向の間の方向(UL方向、UR方向、DL方向、DR方向)、の最大湾曲角度Y3(図17では、代表してUL方向で示す)は、上下左右方向の最大湾曲角度Y1と同じとなり(Y1=Y3)、図18に示すように、UL方向、UR方向、DL方向、DR方向を除くツイスト方向の最大湾曲角度Y4(図17では、代表してUL方向と上方向との間のツイスト方向で示す)は、上下左右方向及びUL方向、UR方向、DL方向、DR方向の最大湾曲角度Y1(図17では、代表して下方向で示す)、Y3の1/cos(π/8)≒1.08倍となることが幾何学的に分かっていることから(Y4=1.08Y1(Y3))、実際の最大湾曲の軌跡は、図17に示す実線T2に示すように8角形状となるため円Xに近づくことから、曲がる方向による最大湾曲角度の違いをできるだけ小さくすることができる。
尚、図18に示すように、湾曲駒間を連結するリベットの数が多い程、即ち、湾曲軸の数が多い程、湾曲方向による最大湾曲角度の違いが小さくなっていき、n軸湾曲する湾曲部の最大湾曲角度の違いによる角度ギャップは、1/cos(π/2n)≒となることが分かる。
ところが、4軸湾曲を受動湾曲部に適用した場合、上述したように、湾曲方向による最大湾曲角度の違いをできるだけ小さくすることができる利点はあるが、2軸湾曲よりも湾曲駒の数や湾曲駒間を接続するリベットの数が増えることから、製造コストが増大してしまう他、受動湾曲部の湾曲駒内に突出するリベットの数も多くなるため、湾曲駒内の空間が狭くなってしまう、あるいは湾曲駒の内蔵物にリベットが接触しやすくなってしまうといった問題があった。
さらに、受動湾曲部を、2軸湾曲の場合と挿入方向において同じ長さに製造しようとすると、2軸湾曲では2個の湾曲駒が必要だったところに対し、4軸湾曲では、4個の湾曲駒が必要となるため2軸湾曲よりも各駒を薄く形成しなければならないため、湾曲駒の強度が低下してしまうといった問題があった。
即ち、図18に示すように、湾曲軸の数を増やす程、湾曲方向による最大湾曲角度の違いが小さくなるが、反面、製造コストが増大してしまったり、内視鏡の内蔵物や湾曲駒の強度が低下してしまったりするといった問題があった。
ここで、図19に、能動湾曲部のみ有する内視鏡を用いて、横行結腸を持ち上げる動作を概略的に示す図を示し、図20に、横行結腸を持ち上げる動作を、能動湾曲部及び受動湾曲部を有する内視鏡を用いて行う動作を概略的に示す図を示し、図21Aに能動湾曲部のみを有する内視鏡を腸の肝湾曲部を通過させる動作を概略的に示す図、図21Bに、能動湾曲部及び受動湾曲部を有する内視鏡を腸の肝湾曲部を通過させる動作を概略的に示す図を示し、図22に、能動湾曲部及び受動湾曲部を有する内視鏡を腸のS字結腸を通過させる動作を概略的に示す図を示す。
通常用いられている能動湾曲部のみを有する内視鏡の挿入部を用いて既知の横行結腸Pの持ち上げ動作を行う場合には、図19に示すように、横行結腸Pの下垂部Nに対して、挿入部100の先端部101を、能動湾曲部102を湾曲させて通過させた後、先端部101を横行結腸Pに引っ掛けた状態で、挿入部を引き戻すことにより行うのが一般的である。その後、横行結腸Pが持ち上げられて直線化された状態で、挿入部100は押し込まれ進行される。
しかしながら、図20に示すように、能動湾曲部202の基端側に受動湾曲部203が形成された挿入部200を用いて横行結腸Pの持ち上げ動作を行おうとすると、受動湾曲部203は柔軟に形成されているため、受動湾曲部203が横行結腸Pを持ち上げられず撓んでしまい、その撓み角度が大きすぎてしまうと、先端部201を横行結腸に引っ掛けて挿入部を引き戻した際、先端部201に対し引っ掛かりとは反対の方向への力が付与されてしまい、その結果、先端部201が捩られ、先端部201の引っ掛かりが外れてしまうといった問題があった。
また、図21Aに示すように、横行結腸Pの肝湾曲部Qに対し、先端部101を通過させる際も、通常の能動湾曲部102のみ設けられた内視鏡においては、先端部101が肝湾曲部Qの屈曲部まで届いた状態で、そこから反時計周りに挿入部100を回転させることにより、肝湾曲部Qに対して先端部101を通過させることができるが、図21Bに示すように、受動湾曲部203が設けられている内視鏡においては、受動湾曲部203が曲がりすぎてしまうと、設計次第では、先端部201が肝湾曲部Qの屈曲部に届かず、その後の挿入部200の挿入に支障が生じてしまうといった問題があった。
さらに、図22に示すように、S字結腸Sを挿入部200が通過する際も、受動湾曲部203が設けられている内視鏡においては、受動湾曲部203が曲がりすぎてしまうと、挿入部200に対して加わる力が、S1からS2へと逆転してしまうため、先端部201に挿入部200の基端側からうまく進行させる力を伝え難くなってしまうといった問題があった。
即ち、図20〜図22のいずれの場合においても、受動湾曲部が湾曲方向によらず曲がり過ぎてしまうことを防止できる構成が望まれていた。
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、受動湾曲部において湾曲方向による最大湾曲角度の違いを、製造コストを低くしてかつ湾曲駒の強度の低下を抑えながら、できるだけ小さくするとともに、受動湾曲部が湾曲方向によっては湾曲しすぎてしまうこと、また曲率半径が小さくなってしまうことを防止できる構成を有する内視鏡を提供することを目的とする。
本発明の一態様における内視鏡は、被検体内に挿入される挿入部と、前記挿入部に設けられた、前記挿入部の挿入方向において隣り合う湾曲駒間が複数の回動軸により回動自在に連結され、各前記回動軸が、前記湾曲駒の円周方向に90°異なる、操作者の湾曲操作に応じて湾曲自在な、複数の前記湾曲駒を有する能動湾曲部と、前記挿入部において、前記能動湾曲部よりも前記挿入方向基端側に設けられた、前記挿入方向において隣り合う湾曲駒間が複数の回動軸により回動自在に連結され、各回動軸が、前記円周方向に60°異なる、操作者の湾曲操作に応じて湾曲することなく、外力を受けると受動的に湾曲自在な、複数の前記湾曲駒を有する受動湾曲部と、を具備する。
本実施の形態の内視鏡を示す図 図1の内視鏡の挿入部に設けられた先端部の部分断面図 図1の内視鏡の挿入部に設けられた能動湾曲部の部分断面図 図1の内視鏡の挿入部に設けられた能動湾曲部と受動湾曲部の接続部位近傍を示す部分断面図 図1の内視鏡の挿入部に設けられた受動湾曲部の部分断面図 図5の受動湾曲部を、図5中のVIの方向からみた図 図1の内視鏡の挿入部に設けられた能動湾曲部を構成する湾曲駒と受動湾曲部を構成する湾曲駒とを、接続前の状態において示す斜視図 図7の受動湾曲部を構成する湾曲駒を拡大して示す斜視図 3軸湾曲する図1の受動湾曲部の湾曲方向における最大湾曲角度の分布を概略的に示す図 図1の内視鏡の挿入部に設けられた受動湾曲部が、複数方向に最大湾曲している状態を概略的に示す斜視図 図1の能動湾曲部を腸内で湾曲させた状態において、受動湾曲部の最大湾曲角度が、30°より大きく90°未満になっている状態を概略的に示す図 図1の内視鏡の挿入部の先端部を、大腸の横行結腸の下垂部に対して能動湾曲部を湾曲させて通過させた状態を概略的に示す図 図12Aの下垂部を通過した先端部を引っ掛けた状態で挿入部を基端側に引っ張ることにより、下垂部を持ち上げて横行結腸を直線化する動作を概略的に示す図 横行結腸を直線化させた状態において、肝湾曲部に内視鏡の先端を進入させる動作を概略的に示す図 図1の内視鏡の挿入部の先端部を、能動湾曲部を湾曲させて屈曲の先に進入させた状態を示す図 図13Aの挿入部を押し込んで、屈曲部に能動湾曲部及び受動湾曲部を押し当てた状態を概略的に示す図 屈曲部の壁面に沿って屈曲部に対して能動湾曲を通過させた状態を概略的に示す図 屈曲部の壁面に沿って屈曲部に対して受動湾曲を通過させている途中の状態を概略的に示す図 屈曲部の壁面に沿って屈曲部に対して受動湾曲を通過させた状態を概略的に示す図 図1の内視鏡の挿入部の可撓管部の構成を概略的に示す部分断面図 図14の可撓管部のブレード及び外皮樹脂を、図14中のXVの方向からみた部分斜視図 2軸湾曲する湾曲部の湾曲方向における最大湾曲角度の分布を概略的に示す図 4軸湾曲する湾曲部の湾曲方向における最大湾曲角度の分布を概略的に示す図 湾曲軸の数に対する角度ギャップを示す図 能動湾曲部のみ有する内視鏡を用いて、横行結腸を持ち上げる動作を概略的に示す図 横行結腸を持ち上げる動作を、能動湾曲部及び受動湾曲部を有する内視鏡を用いて行う動作を概略的に示す図 能動湾曲部のみを有する内視鏡を腸の肝湾曲部を通過させる動作を概略的に示す図 能動湾曲部及び受動湾曲部を有する内視鏡を腸の肝湾曲部を通過させる動作を概略的に示す図 能動湾曲部及び受動湾曲部を有する内視鏡を腸のS字結腸を通過させる動作を概略的に示す図
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。尚、図面は模式的なものであり、各部材の厚みと幅との関係、それぞれの部材の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
図1は、本実施の形態の内視鏡を示す図、図2は、図1の内視鏡の挿入部に設けられた先端部の部分断面図、図3は、図1の内視鏡の挿入部に設けられた能動湾曲部の部分断面図、図4は、図1の内視鏡の挿入部に設けられた能動湾曲部と受動湾曲部の接続部位近傍を示す部分断面図、図5は、図1の内視鏡の挿入部に設けられた受動湾曲部の部分断面図である。
また、図6は、図5の受動湾曲部を、図5中のVIの方向からみた図、図7は、図1の内視鏡の挿入部に設けられた能動湾曲部を構成する湾曲駒と受動湾曲部を構成する湾曲駒とを、接続前の状態において示す斜視図、図8は、図7の受動湾曲部を構成する湾曲駒を拡大して示す斜視図である。
さらに、図9は、3軸湾曲する図1の受動湾曲部の湾曲方向における最大湾曲角度の分布を概略的に示す図、図10は、図1の内視鏡の挿入部に設けられた受動湾曲部が、複数方向に最大湾曲している状態を概略的に示す斜視図、図11は、図1の能動湾曲部を腸内で湾曲させた状態において、受動湾曲部の最大湾曲角度が、30°より大きく90°未満になっている状態を概略的に示す図である。
図1に示すように、内視鏡1は、被検体内に挿入される挿入部5と、該挿入部5の基端側に連設された操作部6と、該操作部6から延出されたユニバーサルコード7と、該ユニバーサルコード7の延出端に設けられたコネクタ8とを具備して主要部が構成されている。尚、コネクタ8を介して、内視鏡1は、制御装置や照明装置等の外部装置と電気的に接続される。
操作部6に、後述する能動湾曲部11を湾曲操作する上下湾曲操作用ノブ(以下、単にノブと称す)3と、左右湾曲操作用ノブ(以下、単にノブと称す)4とが設けられている。
挿入部5は、先端部9と湾曲部10と可撓管部15とにより構成されており、挿入方向Wに沿って細長に形成されている。
先端部9内には、被検体内を観察する図2に示す撮像ユニット20や、被検体内を照明する図示しない照明ユニット等が設けられている。
また、湾曲部10は、能動湾曲部11と、該能動湾曲部11の基端側に設けられた受動湾曲部13とにより構成されている。
能動湾曲部11は、操作者の湾曲操作に応じて、ノブ3やノブ4の操作による挿入部5内に挿通された後述する湾曲ワイヤ21〜24(図3中には湾曲ワイヤ23、24は図示されず)の牽引弛緩に伴って、上下左右の4方向や上下左右の4方向を複合した方向に360°湾曲自在となっている。
詳しくは、図3に示すように、能動湾曲部11は、複数の湾曲駒11aと、該複数の湾曲駒11aの外周を被覆するブレード31と、該ブレード31の外周を被覆する外皮樹脂32とにより主要部が構成されている。
複数の湾曲駒11aは、図3、図7に示すように、挿入方向Wに沿って複数の湾曲駒11aが回動自在に連結されることにより、具体的には、挿入方向Wにおいて隣り合う湾曲駒11a間が該湾曲駒11aの円周方向Jに90°ずつ異なって位置する回動軸を構成する複数のリベット35a、35bにより回動自在に連結されている。
より具体的には、挿入方向Wにおいて隣り合う湾曲駒11a間が、対向する2つの第1の回動軸(図3、図7では1つのみ図示)を構成するリベット35aにより上下方向に回動自在となるよう連結されているとともに、リベット35aから円周方向Jに90°異なる位置において対向する2つの第2の回動軸を構成するリベット35bにより左右方向に回動自在となるよう連結されている。
尚、湾曲駒11a間は、図3、図7に示すように、例えば一つ目の湾曲駒11aと二つ目の湾曲駒11aとがリベット35aにより連結された場合は、二つ目の湾曲駒11aと三つ目の湾曲駒11aとがリベット35bにより連結され、さらに三つ目の湾曲駒11aと四つ目の湾曲駒11aとがリベット35aにより連結され・・・・のように、隣り合う湾曲駒11aが、リベット35aとリベット35bとにより交互に連結されている。
このことにより、能動湾曲部11は、上下左右方向及び該上下左右の4方向を複合した方向に360°湾曲自在な構成を有している。即ち、複数方向に、上述した2軸湾曲を行う構成を有している。
尚、図3に示すように、能動湾曲部11内には、湾曲駒11aの円周方向Jにおいて、それぞれ90°異なって位置する4本の湾曲ワイヤ21〜24(図3では、湾曲ワイヤ21、22のみ図示)が挿通されている。4本の湾曲ワイヤ21〜24は、2つのリベット35a及び2つのリベット35bと、それぞれ円周方向Jにおいて同軸上に位置している。
また、4本の湾曲ワイヤ21〜24は、能動湾曲部11においては、各湾曲駒11aに設けられたワイヤ受け27によって支持されており、各ワイヤ21〜24の先端は、複数の湾曲駒11aの内、最も挿入方向Wの先端側に位置する湾曲駒11aに接続されている。その結果、湾曲ワイヤ21〜24の牽引弛緩に伴い、リベット35a、リベット35bのいずれかの回動に伴い、能動湾曲部11は2軸湾曲する。
受動湾曲部13は、操作者の湾曲操作に応じて湾曲させることができないが、外力を受けると受動的に上下左右の4方向や上下左右の4方向を複合した方向に360°湾曲自在となっている。即ち、受動湾曲部13は、湾曲ワイヤや他の湾曲動作手段によって能動的に湾曲されることなく、受動的に湾曲される構成を有している。
詳しくは、図5に示すように、受動湾曲部13は、複数の湾曲駒13aと、該複数の湾曲駒13aの外周を被覆するブレード131と、該ブレード131の外周を被覆する外皮樹脂32とにより主要部が構成されている。
複数の湾曲駒13aは、図5〜図8に示すように、挿入方向Wに沿って複数の湾曲駒13aが回動自在に連結されることにより、具体的には、挿入方向Wにおいて隣り合う湾曲駒13a間が該湾曲駒13aの円周方向Jに60°ずつ異なって位置する回動軸を構成する複数のリベット45a〜45cにより回動自在に連結されている。
より具体的には、図6に示すように、挿入方向Wにおいて隣り合う湾曲駒13a間が、挿入方向Wにおいて能動湾曲部11のリベット35aと同軸上に位置する対向する2つの第3の回動軸を構成するリベット45aにより回動自在となるよう連結されている。また、リベット45aから湾曲駒13aの円周方向Jに60°異なる位置において対向する2つの第4の回動軸を構成するリベット45bにより回動自在となるよう連結されている。さらに、リベット45a、リベット45bから湾曲駒11aの円周方向Jに60°異なる位置において対向する2つの第5の回動軸を構成するリベット45cにより回動自在となるよう連結されている。
尚、湾曲駒13a間は、図5、図7に示すように、例えば一つ目の湾曲駒13aと二つ目の湾曲駒13aとがリベット45aにより連結された場合は、二つ目の湾曲駒13aと三つ目の湾曲駒13aとがリベット45bにより連結され、さらに三つ目の湾曲駒13aと四つ目の湾曲駒13aとがリベット45cにより連結され、また四つ目の湾曲駒13aと五つ目の湾曲駒13aとがリベット45aにより連結され、・・・・のように、隣り合う湾曲駒13aが、リベット45aとリベット45bとリベット45cとにより交互に連結されている。
このことにより、受動湾曲部13は、上下左右方向及び該上下左右の4方向を複合した方向に、図10に示すように、360°湾曲自在な構成を有している。具体的には、受動湾曲部13を上下方向に湾曲させる際には、全てのリベット45a〜45cが回動され、左右方向に湾曲させる際には、リベット45b、45cのみ回動される構成を有している。
尚、以下、湾曲駒13a間が該湾曲駒13aの円周方向Jに60°ずつ異なって位置する複数のリベット45a〜45cにより上下左右方向に回動自在に連結された構成による湾曲を、3軸湾曲と称す。
また、図9に示すように、受動湾曲部13が3軸湾曲する場合、上下左右の中間の方向である上述したツイスト方向の内、左右方向から円周方向Jに60°ずれた方向における最大湾曲角度Y5は、左右方向の最大湾曲角度Y1と同じとなり(Y1=Y5)、左右から円周方向Jに60°ずれた方向を除くツイスト方向の最大湾曲角度Y6は、上述した図18に示すように、左右方向及び該左右方向から円周方向Jに60°ずれた方向の最大湾曲角度Y1、Y5の1/cos(π/6)≒1.15倍となることが幾何学的に分かっている(Y6=1.15Y1(Y5))。
即ち、最大湾曲角度Y6の最大湾曲角度の違いに起因する角度ギャップは、最大湾曲角度Y1、Y5と比して1.15倍となる。尚、この角度ギャップは、図16、図18に示すように、2軸湾曲の場合は、上述したように1.41倍であり、図16、図17に示すように、4軸湾曲の場合は、上述したように1.08倍であることから、3軸湾曲から4軸湾曲に変更した場合の変化(1.15−1.08=0.07)よりも、2軸湾曲から3軸湾曲に変更した場合の変化(1.41−1.15=0.26)の方が、角度ギャップの変化が格段に大きくなることが分かっている。
尚、上述したように、最大湾曲角度は、受動湾曲部13を上下方向に湾曲させようが、左右方向に湾曲させようが、あるいはツイスト方向に湾曲させようが、即ち、360°どの方向に湾曲させようが、最大湾曲角度が同じになることが好ましい。即ち、図9に示す最大湾曲角度が、点線で示す円Xの軌跡となることが好ましい。
このことから、本実施の形態における受動湾曲部13の実際の最大湾曲角度の軌跡は、図9に示す実線T3に示すように6角形状となるため、円Xに近づくことから、湾曲方向による最大湾曲角度の違いを、上述した図17に示す4軸湾曲よりかは若干大きくなるが、上述した図16に示す2軸湾曲よりも格段に小さくすることができる。
即ち、図10に示すように、受動湾曲部13が非湾曲状態から、360°どの方向に最大湾曲されたとしても、最大湾曲角度が、ほぼ一定となるよう受動湾曲部13は構成されている。
また、3軸湾曲する湾曲駒13aは、受動湾曲部13の挿入方向Wの長さを一定とすると、2軸湾曲では、上下左右方向に湾曲させるために2個の湾曲駒が必要だったところに対し、3軸湾曲では3個の湾曲駒が必要となるため挿入方向Wに短くなるが、4軸湾曲では4個の湾曲駒が必要であり、4軸湾曲する湾曲駒より挿入方向Wに長くなることから、4軸湾曲に用いる湾曲駒よりも、強度を保てるようになっている。
ここで、本実施の形態においては、図9に示すように、受動湾曲部の湾曲角度が最大となる方向、具体的には、他の湾曲角度の1.15倍となる矢印Y6の方向が、上下方向に一致するよう規定されている(Y6=Y7)。これは、通常、内視鏡の操作は、上下方向の湾曲操作を主として用いるので、上下方向には、左右方向や他の方向よりも大きく湾曲させたい場合があるためである。
尚、ここまで、各湾曲方向における最大湾曲角度について、その関係を述べてきたが、この関係は曲率半径にも適用される。具体的には、最大湾曲角度のうち、最小となる湾曲方向における最大湾曲角度をθ3とし、最大となる湾曲方向における最大湾曲角度をθ4とした場合、θ4=α×θ3によって定義される。
ここで、αは、上述したように、2軸湾曲であれば、1.41であり、3軸湾曲であれば、1.15であり、4軸湾曲であれば、1.08となる。また、θ3の場合の曲率半径をr3とし、θ4の場合の曲率半径をr4とすると、湾曲管を構成する湾曲駒の長さは変わらないので、それぞれ弧の長さは変わらないことから、2×r3×θ3=2×r4×θ4と定義できる。
よって、r4=r3×θ3/θ4=r3×θ3/(α×θ3)となることから、(1/α)×r3となり、曲率半径は、角度ギャップの倍数の逆数倍となることが分かる。
さらに、受動湾曲部13は、上述した3軸湾曲する構成を有しているとともに、湾曲駒13aの個数、湾曲駒13a間の挿入方向Wにおける間隔、図5に示す駒間の角度θ2が所定の値に設定されることにより、図11に示すように、最大湾曲角度が、30°より大きく90°未満となるよう設定されている。
尚、受動湾曲部13の湾曲角度は、周知のように、図8に示すように、複数の湾曲駒13aにおいて、リベット45a〜45cの回動に伴い、挿入方向Wにおいて隣り合う湾曲駒13a同士が接触することにより規定される。
尚、湾曲方向による最大湾曲角度の違いが小さくなるならば、能動湾曲部11にも3軸湾曲構成を用いても良いと思われる。しかしながら、上述したように、3軸湾曲の場合、上下方向に湾曲させる際には、全てのリベット45a〜45cが回動され、左右方向に湾曲させる際には、リベット45b、45cのみ回動する構成を有していることに加え、3軸湾曲の構成を能動湾曲部11に適用すると、各湾曲ワイヤ21〜24の内、2本のワイヤは、リベット45aに対しては円周方向Jにおいて同軸上となるが、残り2本のワイヤが残りリベット45b、45cに対して円周方向Jにずれて位置する。
このため、3軸湾曲を行う際、各湾曲ワイヤ21〜24のいずれかが牽引され、湾曲ワイヤから円周方向Jにずれて位置するリベット45b、45cがそれぞれ異なる方向に回転してしまうと、挿入方向Wにおいて隣り合う湾曲駒11aは、それぞれ異なる方向に回転する。このため、湾曲ワイヤは能動湾曲部11を構成する湾曲駒11aのワイヤ受け27によって保持されていることから、湾曲ワイヤは、隣り合う湾曲駒11aが異なる方向に回転することに起因して直線形状を保てず、ジグザグ状になってしまう。その結果、十分な牽引力を、湾曲ワイヤから能動湾曲部11に付与できなくなってしまう。よって、本実施の形態においては、能動湾曲部11は、2軸湾曲の構成を採用している。
図5に戻って、受動湾曲部13の複数の湾曲駒13a内に挿通された上述した4本の湾曲ワイヤ21〜24の外周には、既知のコイルパイプ91〜94(図5においては、コイルパイプ93、94は図示されず)が被覆されており、コイルパイプ91〜94は、口金40に溶接などによって固定されている。
また、図8に示すように、受動湾曲部13における複数の湾曲駒13aの内、最も先端側に位置する湾曲駒13a1において、リベット45bは、基端側に半円状に突出した枢支部に形成された孔に嵌入される構成を有し、先端から2番目に位置する湾曲駒13a2において、リベット45bは、先端側に半円状に突出した枢支部に形成された孔に嵌入される構成を有し、双方の枢支部を各孔が重畳するよう重ね合わせた後、各孔に嵌入されたリベット45bにて、湾曲駒13a1と湾曲駒13a2とは回動自在に連結されているが、この際、湾曲駒13a2の枢支部が、湾曲駒13a1の枢支部よりも径方向内側に位置するよう重ね合わされている。
これは、逆に湾曲駒13a1の枢支部に対して、湾曲駒13a2の枢支部が径方向外側に位置するよう重ね合わされている場合、湾曲駒13a1の外形が大きくなってしまうことを防ぐため、通常、湾曲駒13a1の枢支部に半円状の凹部を設け、該凹部に、湾曲駒13a2の半円状に突出した枢支部が嵌入される構成を用いるが、湾曲駒13a1には、上述したブレード131の先端が、半田等によって固定されることから、湾曲駒13a1に凹部が形成されていると、ブレード131の先端を固定した際、半田が凹部に流れ込んでしまい、凹部の底面を伝ってリベット45bの回動が固定されてしまうためである。尚、このことは、湾曲駒13a1において、半田の接着面積を挿入方向Wに沿って増やせば解決できるが、この場合、受動湾曲部13と能動湾曲部11との接続範囲が挿入方向Wに沿って長くなってしまうため好ましくない。
また、当然、図8に示すように、湾曲駒13a2の枢支部が、湾曲駒13a1の枢支部よりも径方向内側に位置するよう重ね合わされていても、リベット45bに半田が流れ込んでしまっては、リベット45bの回動が固定されてしまう。
しかしながら、図8に示す構成では、ブレード131の先端からリベット45bまでの挿入方向Wの距離が、上述した湾曲駒13a1の枢支部に対して湾曲駒13a2の枢支部が径方向外側に位置するよう重ね合わされている構成におけるブレード131の先端から湾曲駒13a1に形成された半円状の凹部までの挿入方向Wの距離よりも、凹部の半径分だけ長くなることから、リベット45bへ半田が流れ込み難くなっている。
尚、以上のことは、受動湾曲部13の後端側であっても同様であって、複数の湾曲駒13aの内、最も基端側に位置する湾曲駒13a9の半円状に突出した枢支部に、基端側から2番目に位置する湾曲駒13a8の半円状に突出した枢支部を重ね合わせる際も、湾曲駒13a8の枢支部が、湾曲駒13a9の枢支部よりも径方向内側に位置するよう重ね合わされている。
また、以上の構成を有する能動湾曲部11と受動湾曲部13とは、図4、図7に示すように、外皮樹脂32が被覆されていない各湾曲駒11a、13aの外周にブレード31、131が被覆された状態において、口金40を介して接続されている。
具体的には、図7に示すように、複数の湾曲駒11aの内、最も基端側に位置する湾曲駒11afの基端側外周には、凹部11hが形成されており、複数の湾曲駒13aの内、最も先端側に位置する湾曲駒13a1の先端側外周には、凹部11hに嵌合する凸部13tが形成されており、凸部13tが凹部11hに嵌合した状態で、各湾曲駒11af、13a1は、口金40にネジ等によって固定される。
これは、単に、湾曲駒11afの後端側の外周端面と、湾曲駒13a1の先端側の外周端面とを付き合わせた状態で、各湾曲駒11af、13a1を口金40に固定する構造よりも、能動湾曲部11と受動湾曲部13との接続長を挿入方向Wにおいて短くすることができるためである。
また、能動湾曲部11と受動湾曲部13との接続に用いる凹凸部位には、ブレード31、131は被覆されていない。即ち、ブレード31は、凹部11hよりも先端側に、半田等で固定され、ブレード131は、凸部13tよりも後端側に、半田等で固定される。よって、凹凸部位には、ブレード31、131は接着されない。
これは、通常、能動湾曲部11を形成するにあたり、湾曲駒11afの後端に凹部が形成されていると、湾曲駒11aの外周にブレード31を被覆し固定させる際、凹部の先端側に凹んでいる部分だけブレードを除去しなければならないことから、該除去作業が困難なためである。
これは、受動湾曲部13であっても同様であり、受動湾曲部13を形成するにあたり、湾曲駒13a1の先端に凸部が形成されていると、湾曲駒13aの外周にブレード131を被覆させる際、凸部の先端側に飛び出している部分の両脇のブレードを除去しなければならないことから、該除去作業が困難なためである。
即ち、凹部11h、凸部13tにブレード31、131が接着固定されていると、凹凸部からブレードを除去する際、凹凸形状に合わせてブレードを切断しなければならず、該切断作業が困難になるためである。しかしながら、凹部11h、凸部13tにブレード31、131が接着されていなければ、凹凸部からブレードを除去する際、凹凸形状は無視して、各ブレードを円周状に切断すれば良いことから、切断作業が非常に容易となる。
よって、図4に示すように、口金40の外周においては、ブレード31、131は被覆されていない状態となっている。尚、この構成は、口金40における能動湾曲部11と受動湾曲部13の接合部において、ブレード31、131の接着代分、外径が大きくなってしまうことを防ぐことにも役立つ。
また、図4に示すように、受動湾曲部13の内径cは、能動湾曲部11の内径a以上に設定されており、該能動湾曲部11の内径aは、口金40の内径bよりも大きくなるよう設定されている(b<a≦c)。
これは、受動湾曲部13内に挿通されているコイルパイプ91〜94は、湾曲ワイヤ21〜24に比べると太いため、コイルパイプ91〜94は、リベット45a〜45cに干渉しやすくなっていることから、受動湾曲部13の内径cは、口金40の内径bよりも大きく、さらに能動湾曲部11の内径a以上に形成されておれば、コイルパイプ91〜94は、リベット45a〜45cよりも径方向内側に位置するため、リベット45a〜45cに対するコイルパイプ91〜94の干渉を防止することができる。
尚、これは、口金40の内径bよりも能動湾曲部aの内径が大きく形成されている理由も同様であり、湾曲ワイヤ21〜24を、リベット35a、35bよりも径方向内側に位置させることにより、湾曲ワイヤ21〜24のリベット35a、35bへの干渉を防止することができる。
また、能動湾曲部11と受動湾曲部13とは、口金40を用いずに、一連の湾曲部として一体的に形成されていても構わない。
このように、本実施の形態においては、受動湾曲部13は、3軸湾曲により、上下左右方向及び該上下左右の4方向を複合した方向に360°湾曲自在な構成を有していると示した。
このことによれば、湾曲方向による最大湾曲角度の違いを、上述した図17に示す4軸湾曲よりかは若干大きくなるが、上述した図16に示す2軸湾曲よりも格段に小さくなる。
また、3軸湾曲する湾曲駒13aは、受動湾曲部13の挿入方向Wの長さを一定とすると、2軸湾曲する湾曲駒よりも挿入方向Wに短くなるが、4軸湾曲する湾曲駒より挿入方向Wに長くなることから、4軸湾曲に用いる湾曲駒よりも、強度を保てるようになっている。
また、3軸湾曲する湾曲駒13a間を連結するリベットの数及び湾曲駒の数は、2軸湾曲する湾曲駒間を連結するリベットの数及び湾曲駒の数よりも多くはなるが、4軸湾曲する湾曲駒間を連結するリベットの数及び湾曲駒の数よりは少なくなるため、製造コストを極限まで抑えることができる。
即ち、3軸湾曲構成が、受動湾曲部13に適用するにあたり、最大湾曲角度のばらつき、製造コスト、湾曲駒の強度を考慮すると、最も適していることがわかる。
以上により、受動湾曲部13において湾曲方向による最大湾曲角度の違いを、製造コストを低くしてかつ湾曲駒13aの強度の低下を抑えながら、できるだけ小さくすることができる。
また、受動湾曲部13が湾曲方向による最大湾曲角度の違いが小さくなっていることにより、受動湾曲部13がツイスト方向に大きく湾曲してしまうことによる上述した内視鏡画像の回転が防止される。
また、本実施の形態においては、受動湾曲部13は、上述した3軸湾曲する構成を有しているとともに、湾曲駒13aの個数、湾曲駒13a間の挿入方向Wにおける間隔、図5に示す駒間の角度θ2が所定の値に設定されることにより、図11に示すように、最大湾曲角度が、30°より大きく90°未満となるよう設定されていると示した。
尚、以下、その効果を、図12、図13を用いて示す。
図12Aは、図1の内視鏡の挿入部の先端部を、大腸の横行結腸の下垂部に対して能動湾曲部を湾曲させて通過させた状態を概略的に示す図、図12Bは、図12Aの下垂部を通過した先端部を引っ掛けた状態で挿入部を基端側に引っ張ることにより、下垂部を持ち上げて横行結腸を直線化する動作を概略的に示す図、図12Cは、横行結腸を直線化させた状態において、肝湾曲部に内視鏡の先端を進入させる動作を概略的に示す図である。
図13Aは、図1の内視鏡の挿入部の先端部を、能動湾曲部を湾曲させて屈曲の先に進入させた状態を示す図、図13Bは、図13Aの挿入部を押し込んで、屈曲部に能動湾曲部及び受動湾曲部を押し当てた状態を概略的に示す図、図13Cは、屈曲部の壁面に沿って屈曲部に対して能動湾曲を通過させた状態を概略的に示す図、図13Dは、屈曲部の壁面に沿って屈曲部に対して受動湾曲を通過させている途中の状態を概略的に示す図、図13Eは、屈曲部の壁面に沿って屈曲部に対して受動湾曲を通過させた状態を概略的に示す図である。
受動湾曲部13の最大湾曲角度が、30°より大きく90°未満となるよう設定されていると、図12Aに示すように、挿入部5を大腸の横行結腸Pに挿通して、能動湾曲部11を湾曲させて、横行結腸Pの下垂部Nに対して先端部9を通過させた後、先端部9を横行結腸Pに引っ掛けた状態で、挿入部5を引き戻して横行結腸を直線化する際、受動湾曲部13が曲がり過ぎたことに起因して先端部9が捻れてしまうことがない。このため、図12Bに示すように、横行結腸Pに対する先端部9の引っ掛かりが外れてしまうことがない。
よって、確実に横行結腸Pの直線化を行うことができる。さらには、図12Cに示すように、先端部9を、肝湾曲部Qの屈曲部へ確実に進行させることができるため、受動湾曲部13が設けられていても、能動湾曲部のみの内視鏡と同様の操作性を確保することができる。
また、図13Aに示すように、内視鏡1の挿入部5を、屈曲部Gに対して通過させる際、先ず、能動湾曲部11を上方向に湾曲させた状態で、先端部9を屈曲部Gの先まで通過させ、挿入部を押し込んでいくと、図13Bに示すように、挿入部5の押し込み操作に伴い、受動湾曲部13が腸壁に押し付けられることによって、能動湾曲部11と同じく上方向に最大湾曲する。
この際、受動湾曲部13は上述したように、上方向とツイスト方向との最大湾曲角度の違いが小さくなっていることから、挿入部5に設けられた撮像ユニット20によって撮像された内視鏡画像が回転してしまうことが防がれている。
また、受動湾曲部13が小さな曲率半径で曲がってしまうと、該曲がり過ぎた受動湾曲部13が屈曲部Gの壁面を突き上げてしまう、既知の突き上げ現象といった問題があったが、受動湾曲部13の最大湾曲角度が、30°より大きく90°未満となるよう設定されていることにより、屈曲部Gの壁面に沿って、図13C〜図13Dに示すように、スムーズに能動湾曲部11及び受動湾曲部13を通過させることができる。これは、挿入方向における曲率半径の差が小さくなっていることから、突き上げ現象がおこり難くなっているためである。
尚、受動湾曲部13の最大湾曲角度の下限値が30°に設定されているのは、受動湾曲部13が曲らなすぎても屈曲部Gの通過を妨げてしまうためであり、例えば図13A〜図13Eに示すような180°の屈曲部Gを通過するためには、最低30°より大きな湾曲が必要となるためである。
以上から、受動湾曲部13において湾曲方向による最大湾曲角度の違いを、製造コストを低くしてかつ湾曲駒13aの強度の低下を抑えながら、できるだけ小さくするとともに、受動湾曲部13が湾曲方向によっては湾曲しすぎてしまうこと、また曲率半径が小さくなってしまうことを防止できる構成を有する内視鏡1を提供することができる。
図14は、図1の内視鏡の挿入部の可撓管部の構成を概略的に示す部分断面図である。
ところで、図14に示すように、可撓管部15は、通常、挿入方向Wに沿って細長いフレックス50の外周にブレード51が被覆されており、該ブレード51の外周には、外皮樹脂52が被覆されることにより構成されている。尚、フレックス50は、帯状の板が螺旋状に巻回されることにより形成されている。
また、可撓管部15において、挿入部5の挿入性を向上させる目的から、先端から基端に向かうに従い、例えば外皮樹脂の硬さを異ならせることにより硬くなっていく構成も周知である。即ち、可撓管部15の受動湾曲部13の基端に連設された先端側は柔らかく形成されている。
よって、可撓管部15の先端側の柔らかい部位(以下、第1軟性部と称す)の挿入方向Wにおける長さが不足していると、受動湾曲部13と可撓管部15の接続部が、屈曲部を通過しきる前に可撓管部15の硬い部位が屈曲部に進入してしまい、屈曲部に対する挿入部の通過を妨げてしまう場合がある。
そこで、本構成においては、図14に示すように、第1軟性部の挿入方向Wの長さL1を、受動湾曲部13の後端近傍の最大湾曲時の曲率半径R×π/2以上となるよう設定されている。即ち、受動湾曲部13の最大湾曲角度が90°未満に設定されている場合、L1の長さは、受動湾曲部13が90°湾曲したときの長さ以上に設定されている。
このことによれば、第1軟性部の挿入方向Wの長さL1を十分確保することができるため、屈曲部に対する挿入部5の通過性が阻害されてしまうことがない。
また、図14に示すように、本構成においては、第1軟性部と硬質部との間に、第1軟性部よりも硬く、硬質部よりも柔らかい第2軟性部が形成されている。具体的には、第1軟性部の基端から、可撓管部15内に挿通された硬質部における可撓管部15の硬度を可変する既知の硬度可変機構49におけるコイル70の先端までの間に、第2軟性部が形成されている。
尚、第2軟性部の挿入方向Wの長さL2も、受動湾曲部13の後端近傍の最大湾曲時の曲率半径R×π/2以上となるよう設定されている。
このことによれば、第2軟性部の挿入方向Wの長さL2を十分確保することができるため、即ち、可撓管部15の先端側において、硬度可変機構49により硬度が可変されない範囲が十分確保できるため、屈曲部に対する挿入部5の通過性が阻害されてしまうことがない。
また、本構成においては、硬度可変機構49の先端は、図5、図14に示すように、受動湾曲部13と可撓管部15との接合部位に固定されている。
これは、受動湾曲部13は柔いため、硬度可変機構49の先端が、能動湾曲部11と受動湾曲部13との接続部位に固定されていると、硬度可変機構49の伸縮動作に伴い、受動湾曲部13が意図せず湾曲してしまう場合があるためである。
しかし、硬度可変機構49の先端を挿入方向Wに可動自在に固定する等すれば、受動湾曲部13が意図せず湾曲してしまうことを防げるので、口金40に硬度可変機構49の先端を固定しても良い。
図15は、図14の可撓管部のブレード及び外皮樹脂を、図14中のXVの方向からみた部分斜視図である。
ところで、可撓管部15を構成するフレックス50、ブレード51、外皮樹脂52は、それぞれ優れた弾力性を有するが、耐久性を向上させるため、外皮樹脂52をフレックス50やブレード51まで浸透させて、一体的に形成されているのが一般的である。
しかしながら、フレックス50、ブレード51、外皮樹脂52を一体化してしまうと、互いの動きを阻害してしまうことから、可撓管部15を押し込む力の伝達性が低下してしまうといった問題があった。
そこで、本構成においては、図14、図15に示すように、一の方向に巻回された複数の素線束51aと、一の方向とは逆の他の方向に巻回された複数の素線束51bからなり、巻き方向の異なる素線束同士の内外関係を順次入れ替えるようにして編組され、さらに内側から外側に出た素線束が再度内側に入るまで巻き方向の異なる素線束2束以上と交差するよう編組されたブレード51において、芯材や溶融条件の最適化により外皮樹脂52は溶融状態において、ブレード51の素線束の隙間内に、フレックス50の外周面よりも内側に進入することがないよう進入され、進入した樹脂52は、ブレード51の内周面において、少なくとも1本以上の素線束と交差するよう広がっていて、その広がりは、素線束51a、51bの交差領域外となっている。即ち、ブレード51の内周面においては、素線束51aと素線束51bとの交差領域Kにおいては、樹脂52は付着していない構成を有している。
このような構成によれば、素線束51aと素線束51bとは樹脂52により完全に固定されておれず、さらに、フレックス50は樹脂52により固定されないことから、素線束51a、51bが動きやすくなるため、可撓管部15を押し込む力の伝達性を向上させることができる。
ところで、可撓管部15の基端部は、可撓管部15の基端部の内部に設けられた内側口金と、可撓管部の基端部が接続される操作部の先端側に設けられた外側口側との間に、フレックス50、ブレード51、外皮樹脂52が挟み込まれることによって、操作部の先端側に固定される構成が知られている。
しかしながら、この構成では、外側口金は、外皮樹脂と接触するのみであることから、外側口金とフレックス50、ブレード51との間において電気的導通を取ることができず、可撓管部15内の静電気を逃がすことができない他、内視鏡を高周波処置具とともに用いる場合、可撓管部15内の高周波の電流を逃がすことができないといった問題があった。
そこで、本構成においては、図14に示すように、従来と同様に、外側口金62の先端側部位62sと内側口金60との間のかしめ部Vにおいて、フレックス50、ブレード51、外皮樹脂52を挟み込むことにより、可撓管部15の基端側を固定するとともに、かしめ部V以外において、外側口金62と内側口金60とが電気的に接続される構成とした。
具体的には、内側口金60の後端側にスリット61が挿入方向Wに沿って複数形成されていることにより変形自在であって、外側口金62の内径よりも外径が大きく形成されたばね嵌合部60sが設けられ、該ばね嵌合部60sが外側口金62の先端部位62sよりも後方の領域内に嵌入する際、径方向外側に広がるばね嵌合部60sが外側口金62により径方向内側に縮径されることにより、外側口金62と内側口金60とが電気的に接触する構成となっている。
また、ばね嵌合部60sの内径fは、他の内側口金60の部位の内径eよりも大きく設定されている(e<f)ことにより、外側口金62によりばね嵌合部60sの縮径が生じたとしても、可撓管部15の最小内径よりも小さくならないよう構成となっている。
さらに、外側口金62のばね嵌合部60sが嵌入する部位の内周面には、先端側から基端側に向かうに従い、外側口金62の内周面の径が小さくなるようテーパ面62tが形成されている。
また、ばね嵌合部60sの先端側の外周には、フランジ部60mが形成され、該フランジ部60mのテーパ面に接触する基端側の角部にも、面取り部60mtが形成されている構成となっている。
以上によれば、外側口金62内に、ばね嵌合部60sが面取り部60mtとテーパ面62tによりスムーズに嵌入されるとともに、外側口金62に内側口金のフランジ部60m及びばね嵌合部60sが確実に接触されることから、外側口金62に対するフレックス50、ブレード51の電気的導通を確実に取ることができる。

本出願は、2010年4月26日に日本国に出願された特願2010−101273号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものである。
尚、図18に示すように、湾曲駒間を連結するリベットの数が多い程、即ち、湾曲軸の数が多い程、湾曲方向による最大湾曲角度の違いが小さくなっていき、n軸湾曲する湾曲部の最大湾曲角度の違いによる角度ギャップは、1/cos(π/2n)なることが分かる。
本発明の一態様における内視鏡は、被検体内に挿入される挿入部と、前記挿入部に設けられた、前記挿入部の挿入方向において隣り合う湾曲駒間が複数の回動軸により回動自在に連結され、各前記回動軸が、前記湾曲駒の円周方向に90°異なる、操作者の湾曲操作に応じて湾曲自在な、複数の前記湾曲駒を有する能動湾曲部と、前記挿入部において、前記能動湾曲部よりも前記挿入方向基端部に設けられた、前記挿入方向において隣り合う湾曲駒間が複数の回動軸により回動自在に連結され、各回動軸が、前記円周方向に60°異なる、操作者の湾曲操作に応じて湾曲することなく、外力を受けると受動的に湾曲自在は、複数の前記湾曲駒を有する受動湾曲部と、を具備しており、前記能動湾曲部は、前記挿入方向において隣り合う前記湾曲駒間が、対向する2つの第1の回動軸により上下方向に回動自在となるよう連結されているとともに前記第1の回動軸から前記湾曲駒の円周方向に90°異なる位置において対向する2つの第2の回動軸により左右方向に回動自在となるよう連結されている構成を有しており、前記受動湾曲部は、前記挿入方向において隣り合う前記湾曲駒間が、前記挿入方向において前記第1の回動軸と同軸上に位置する対向する2つの第3の回動軸により回動自在に連結され、前記第3の回動軸から前記円周方向に60°異なる位置において対向する2つの第4の回動軸により回動自在に連結されているとともに前記第3の回動軸及び第4の回動軸から前記円周方向に60°異なる位置において対向する2つの第5の回動軸により回動自在に連結されている構成を有している。

Claims (8)

  1. 被検体内に挿入される挿入部と、
    前記挿入部に設けられた、前記挿入部の挿入方向において隣り合う湾曲駒間が複数の回動軸により回動自在に連結され、各前記回動軸が、前記湾曲駒の円周方向に90°異なる、操作者の湾曲操作に応じて湾曲自在な、複数の前記湾曲駒を有する能動湾曲部と、
    前記挿入部において、前記能動湾曲部よりも前記挿入方向基端側に設けられた、前記挿入方向において隣り合う湾曲駒間が複数の回動軸により回動自在に連結され、各回動軸が、前記円周方向に60°異なる、操作者の湾曲操作に応じて湾曲することなく、外力を受けると受動的に湾曲自在な、複数の前記湾曲駒を有する受動湾曲部と、
    を具備することを特徴とする内視鏡。
  2. 前記能動湾曲部は、前記挿入方向において隣り合う前記湾曲駒間が、対向する2つの第1の回動軸により上下方向に回動自在となるよう連結されているとともに前記第1の回動軸から前記湾曲駒の円周方向に90°異なる位置において対向する2つの第2の回動軸により左右方向に回動自在となるよう連結されている構成を有しており、
    前記受動湾曲部は、前記挿入方向において隣り合う前記湾曲駒間が、前記挿入方向において前記第1の回動軸と同軸上に位置する対向する2つの第3の回動軸により回動自在に連結され、前記第3の回動軸から前記円周方向に60°異なる位置において対向する2つの第4の回動軸により回動自在に連結されているとともに前記第3の回動軸及び第4の回動軸から前記円周方向に60°異なる位置において対向する2つの第5の回動軸により回動自在に連結されている構成を有していることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡。
  3. 前記受動湾曲部の最大湾曲角度は、湾曲方向によらず、全周に亘り30°より大きく90°未満であることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡。
  4. 前記受動湾曲部の最大湾曲角度は、湾曲方向によらず、全周に亘り30°より大きく90°未満であることを特徴とする請求項2に記載の内視鏡。
  5. 前記受動湾曲部の湾曲角度が最大となる方向は、前記能動湾曲部の湾曲する上下方向に一致していることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡。
  6. 前記受動湾曲部の湾曲角度が最大となる方向は、前記能動湾曲部の湾曲する上下方向に一致していることを特徴とする請求項2に記載の内視鏡。
  7. 前記受動湾曲部の湾曲角度が最大となる方向は、前記能動湾曲部の湾曲する上下方向に一致していることを特徴とする請求項3に記載の内視鏡。
  8. 前記受動湾曲部の湾曲角度が最大となる方向は、前記能動湾曲部の湾曲する上下方向に一致していることを特徴とする請求項4に記載の内視鏡。
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5893508B2 (ja) * 2012-05-18 2016-03-23 オリンパス株式会社 内視鏡
JP5810037B2 (ja) * 2012-06-04 2015-11-11 オリンパス株式会社 内視鏡システム
CN102835944B (zh) * 2012-09-18 2014-03-19 深圳市开立科技有限公司 一种插入软管与弯曲部的连接结构、内窥镜及其加工方法
JP2015119839A (ja) * 2013-12-24 2015-07-02 オリンパス株式会社 内視鏡
WO2015159619A1 (ja) * 2014-04-15 2015-10-22 オリンパス株式会社 内視鏡用湾曲管、内視鏡および内視鏡用湾曲管の製造方法
EP3202301A1 (en) 2014-09-30 2017-08-09 Olympus Corporation Bendable tube segment, bendable tube, and insertion device
WO2017002423A1 (ja) * 2015-07-02 2017-01-05 オリンパス株式会社 内視鏡
JP6543128B2 (ja) * 2015-07-29 2019-07-10 オリンパス株式会社 内視鏡装置
EP3344113B1 (en) 2015-09-03 2023-01-18 Neptune Medical Inc. Device for endoscopic advancement through the small intestine
CN108348138A (zh) * 2015-11-20 2018-07-31 奥林巴斯株式会社 内窥镜
JP6745137B2 (ja) * 2016-05-18 2020-08-26 オリンパス株式会社 内視鏡用湾曲管の製造方法
US11122971B2 (en) 2016-08-18 2021-09-21 Neptune Medical Inc. Device and method for enhanced visualization of the small intestine
JP6546350B2 (ja) * 2016-12-20 2019-07-17 オリンパス株式会社 湾曲管構造および内視鏡
JP6422623B1 (ja) * 2017-02-20 2018-11-14 オリンパス株式会社 内視鏡の湾曲部
CN110944568B (zh) * 2017-05-31 2022-04-19 奥林巴斯株式会社 插入设备
CN107280626B (zh) * 2017-08-02 2019-05-10 李全科 一种医疗用内窥镜
CN110996757B (zh) * 2017-08-23 2022-05-03 奥林巴斯株式会社 插入设备
CA3106275A1 (en) 2018-07-19 2020-01-23 Neptune Medical Inc. Dynamically rigidizing composite medical structures
CN109116546B (zh) * 2018-09-10 2020-08-21 深圳市亚泰光电技术有限公司 一种封装蛇骨与编织管的封装结构及封装方法
US11793392B2 (en) 2019-04-17 2023-10-24 Neptune Medical Inc. External working channels
EP4013285A4 (en) * 2019-08-15 2023-11-22 Auris Health, Inc. MEDICAL DEVICE COMPRISING SEVERAL FLEXIBLE SECTIONS
JP2023520780A (ja) 2020-03-30 2023-05-19 ネプチューン メディカル インク. 装置硬化のための層状壁
CN115104996A (zh) * 2021-08-23 2022-09-27 深圳开立生物医疗科技股份有限公司 一种自适应弯曲管、内窥镜用弯曲管及内窥镜
US20230346204A1 (en) 2022-04-27 2023-11-02 Neptune Medical Inc. Endoscope sheath apparatuses

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4162970B2 (ja) * 2002-10-24 2008-10-08 Hoya株式会社 内視鏡の四方向湾曲管
US8206287B2 (en) * 2005-02-14 2012-06-26 Olympus Corporation Endoscope having flexible tube
JP4477519B2 (ja) 2005-02-14 2010-06-09 オリンパス株式会社 内視鏡
JP2007252447A (ja) * 2006-03-22 2007-10-04 Pentax Corp 内視鏡の挿入部
US20090062606A1 (en) * 2007-08-31 2009-03-05 Hoya Corporation Endoscope guiding tube device
JP2009112536A (ja) * 2007-11-07 2009-05-28 Hoya Corp 内視鏡案内管装置

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