JPWO2014013787A1 - 内視鏡の挿入部の先端硬質部及び、この先端硬質部を用いた内視鏡 - Google Patents

内視鏡の挿入部の先端硬質部及び、この先端硬質部を用いた内視鏡 Download PDF

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Abstract

内視鏡の挿入部の先端硬質部は、挿入部の軸方向に貫通する円形貫通孔と、前記円形貫通孔に並設されその外周面に対してアクセス可能な非円形貫通孔とを有する金属材製で円柱状の第1ベースと、前記第1ベースの軸方向基端側に前記第1ベースに対して気密及び水密に一体成形されるとともに、前記円形貫通孔及び前記非円形貫通孔の内周面を前記第1ベースに対して気密及び水密に被覆し、前記非円形貫通孔の内周面を被覆した内側に照明用光源及び前記照明用光源の基端側に配置された光源基板の少なくとも一方が配設される孔部が形成された樹脂材製で電気絶縁性を有する第2ベースとを有する。

Description

この発明は、内視鏡の挿入部の先端硬質部及び、この先端硬質部を用いた内視鏡に関する。
一般に、内視鏡の挿入部の先端硬質部は、例えばステンレス鋼材等の金属材で形成された先端部本体を、絶縁性を有するカバーで被覆して形成している。この場合、先端硬質部の先端部本体やカバーに対して各種部品を接着するなどして固定している。
近年、内視鏡システムの省スペース化、省力化等を図るため、内視鏡の照明光として、LED等の小型光源が用いられるようになってきている。
先端硬質部に対して接着するなどして各種部品を水密に固定する場合、接着の回数が多いほど品質のバラつきが生じ易く、製造性や修理性が低くなりがちである。
金属材の先端部本体にLED等の小型光源を配置する場合、その小型光源は横断面が矩形状である。先端部本体に小型光源を配置する場合、先端部本体に小型光源の対角線の長さと同じかそれよりも長い直径を有する円形孔を形成する必要がある。このため、小型光源と円形孔の内周面との間に生じる隙間を埋める接着剤等の樹脂材が必要であり、小型光源で適宜の光量を得つつ挿入部の小径化を図ることは困難である。
また、内視鏡の光源は通常、先端部本体のうち、より外周側に近い位置に配置されるため、光源に電流を流して光源を発光させたとき、光源から生じる熱が金属材の先端部本体を通して先端部本体の外周面に伝達し易い。
特開平8−286127号公報 特開2002−272672号公報
この発明は、各種部品を装着したときの品質のばらつきが少なく製造性及び修理性が高く、適宜の光量を得ることが可能な小型の照明用光源を直接配置しても挿入部を小径化可能であり、かつ、小型の照明用光源から発生する熱を直接外部に放熱するのを防止可能な、内視鏡の挿入部の先端硬質部及び、この先端硬質部を用いた内視鏡を提供することを目的とする。
この発明の一態様に係る、内視鏡の挿入部の先端硬質部は、挿入部の軸方向に貫通する円形貫通孔と、前記円形貫通孔に並設されその外周面に対してアクセス可能な非円形貫通孔とを有する金属材製で円柱状の第1ベースと、前記第1ベースの軸方向基端側に前記第1ベースに対して気密及び水密に一体成形されるとともに、前記円形貫通孔及び前記非円形貫通孔の内周面を前記第1ベースに対して気密及び水密に被覆し、前記非円形貫通孔の内周面を被覆した内側に照明用光源及び前記照明用光源の基端側に配置された光源基板の少なくとも一方が配設される孔部が形成された樹脂材製で電気絶縁性を有する第2ベースとを有する。
図1Aは第1から第3の実施の形態に係る内視鏡を示す概略図である。 図1Bは図1A中の挿入部及び操作部の内部構造の一部を示す概略的な模式図である。 図2は第1から第3の実施の形態に係る内視鏡の挿入部の先端硬質部及び湾曲部の構造を示す概略図である。 図3Aは第1から第3の実施の形態に係る内視鏡の挿入部の先端硬質部の概略的な正面図である。 図3Bは図3A中の3B−3B線に沿う概略的な縦断面図である。 図4は第1から第3の実施の形態に係る内視鏡の挿入部の先端硬質部の第1ベースを示す概略的な斜視図である。 図5Aは第1から第3の実施の形態に係る内視鏡の挿入部の、第1ベース及び第2ベースを有する先端硬質部の先端側を示す概略的な斜視図である。 図5Bは第1から第3の実施の形態に係る内視鏡の挿入部の、第1ベース及び第2ベースを有する先端硬質部の基端側を示す概略的な斜視図である。 図6Aは第1の実施の形態に係る内視鏡の挿入部の先端硬質部に対して、照明光学系、観察光学系、チャンネル及び送気/送水路(流体路)の先端を構成する部材が装着される直前、又は、修理の際に先端硬質部から取り外された直後の状態を先端側から示す概略的な斜視図である。 図6Bは第1の実施の形態に係る内視鏡の挿入部の先端硬質部に対して、照明光学系、観察光学系、チャンネル及び送気/送水路(流体路)の先端を構成する部材が装着される直前、又は、修理の際に先端硬質部から取り外された直後の状態を基端側から示す概略的な斜視図である。 図7Aは第2の実施の形態に係る内視鏡の先端硬質部にチャンネルパイプ及びAWパイプが装着された状態を、先端側から見た状態を示す概略的な斜視図である。 図7Bは第2の実施の形態に係る内視鏡の先端硬質部にチャンネルパイプ及びAWパイプが装着された状態を、先端側から見た状態を示す概略的な斜視図である。 図7Cは第2の実施の形態に係る内視鏡の先端硬質部にチャンネルパイプ及びAWパイプが装着された状態を、基端側から見た状態を示す概略的な斜視図である。 図7Dは第2の実施の形態に係る内視鏡の先端硬質部にチャンネルパイプ及びAWパイプが装着された状態を、基端側から見た状態を示す概略的な斜視図である。 図8Aは第2の実施の形態に係る内視鏡の挿入部の、チャンネルパイプ及びAWパイプが固定された先端硬質部に対して、照明光学系、観察光学系の先端を構成する部材と、チャンネルチューブ及びAWチューブとが装着される直前、又は、修理の際に先端硬質部から取り外された直後の状態を、先端側から見た状態を示す概略的な斜視図である。 図8Bは第2の実施の形態に係る内視鏡の挿入部の、チャンネルパイプ及びAWパイプが固定された先端硬質部に対して、照明光学系、観察光学系の先端を構成する部材と、チャンネルチューブ及びAWチューブとが装着される直前、又は、修理の際に先端硬質部から取り外された直後の状態を、基端側から見た状態を示す概略的な斜視図である。 図9Aは第2の実施の形態に係る内視鏡の挿入部の、チャンネルパイプ及びAWパイプが固定された先端硬質部に対して、照明光学系、観察光学系の先端を構成する部材と、チャンネルチューブ及びAWチューブとが装着された状態を、先端側から見た状態を示す概略的な斜視図である。 図9Bは第2の実施の形態に係る内視鏡の挿入部の、チャンネルパイプ及びAWパイプが固定された先端硬質部に対して、照明光学系、観察光学系の先端を構成する部材と、チャンネルチューブ及びAWチューブとが装着された状態を、基端側から見た状態を示す概略的な斜視図である。 図10Aは第3の実施の形態に係る内視鏡の先端硬質部に、照明光学系の小型光源、観察光学系のレンズ枠、チャンネルパイプ及びAWパイプが装着された状態を、先端側から見た状態を示す概略的な斜視図である。 図10Bは第3の実施の形態に係る内視鏡の先端硬質部に、照明光学系の小型光源、観察光学系のレンズ枠、チャンネルパイプ及びAWパイプが装着された状態を、先端側から見た状態を示す概略的な斜視図である。 図10Cは第3の実施の形態に係る内視鏡の先端硬質部に、照明光学系の小型光源、観察光学系のレンズ枠、チャンネルパイプ及びAWパイプが装着された状態を、先端側から見た状態を示す概略的な斜視図である。 図10Dは第3の実施の形態に係る内視鏡の先端硬質部に、照明光学系の小型光源、観察光学系のレンズ枠、チャンネルパイプ及びAWパイプが装着された状態を、先端側から見た状態を示す概略的な斜視図である。
以下、図面を参照しながらこの発明を実施するための形態について説明する。
第1の実施の形態について図1Aから図6Bを用いて説明する。
図1Aに示すように、内視鏡10は、例えば体腔内等の管孔内に挿入される挿入部12と、使用者が保持する操作部14と、操作部14から延出され図示しないプロセッサに接続されるコネクタ16aを操作部14に対する遠位端部に有するユニバーサルケーブル16とを有する。この実施の形態に係る内視鏡10が医療用であれば、挿入部12は患者の体腔内に挿入され、操作部14は術者に把持され挿入部12を適宜に動かすのに用いられる。
図2に示すように、挿入部12は管状に形成され、例えば1対の照明光学系22と、観察光学系24と、チャンネル26と、送気/送水路(流体路)28とが挿通されている。挿入部12の内部において、照明光学系22、観察光学系24、チャンネル26及び送気/送水路(流体路)28は詳細には図示しない公知のものが用いられる。
図3A及び図3Bに示すように、照明光学系22は、挿入部12の先端に例えば照明窓(照明レンズ)22aと、例えばLED等の小型光源(照明用光源)22bと、小型光源基板22cと、コネクタ16aに連結される1対のリード線22dとを有し被写体を照明する。なお、小型光源基板22cは光源22bとリード線22dとを繋ぐ役割をする。
観察光学系24は、挿入部12の先端に観察窓(対物レンズ)24aを有し被写体を観察する。チャンネル26は、挿入部12の先端にチャンネルパイプ26aを有し処置具等が挿通され吸引路としても用いられる。送気/送水路(流体路)28は、挿入部12の先端にノズル28aを有し観察窓24aに洗浄液(例えば生理食塩水)や圧縮空気等を送る。
照明光学系22は照明窓22aから、観察光学系24は観察窓24aから、チャンネル26はチャンネルパイプ26aから、送気/送水路28はノズル28aからそれぞれ操作部14に向かって延出されている。照明窓22a、観察窓24a、チャンネルパイプ26a及びノズル28aはそれぞれ挿入部12の後述する先端硬質部42に配置されている。
先端硬質部42において、1対の照明窓22aの間には、観察窓24a及びチャンネルパイプ26aが配設され、観察窓24aに隣接してノズル28aが配設されている。観察窓24aと1対の照明窓22aとの間の距離はそれぞれ等距離であることが好ましい。
照明光学系22は照明窓22aの後端側に例えばLED等の小型光源(発光部)22bが配設され照明窓22aを通して照明光を出射させ被写体を照明する。小型光源22bの後端側には小型光源基板22cが連結され、その基板22cから1対のリード線22cが延出されている。リード線22cの基端は例えばコネクタ16a(図1A参照)に接続され、図示しないプロセッサ等から電力を得ることができる。小型光源基板22cの外周面は例えば銅などの良伝熱性を有する金属材製であり、小型光源22bを発光させることにより小型光源22bで生じた熱を基端側に伝熱していくことが可能である。なお、小型光源22bと照明窓22aとの間は電気的に絶縁されている。
観察光学系24は観察窓24aの後端側に対物レンズユニット24bが配設されている。対物レンズユニット24bは、レンズ枠24cと、複数のレンズ群24dとを有する。対物レンズユニット24bの後端側には横断面が矩形状の撮像ユニット24eが配設されている。撮像ユニット24eは観察窓24aを通して対物レンズユニット24bを用いて取り込んだ光を電気信号に変換する。撮像ユニット24eの後端側には撮像ケーブル24fが延出されている。撮像ケーブル24fの基端は例えばコネクタ16aに接続され、図示しないプロセッサ等から電力を得ることができるとともに、電気信号を伝達する。このため、図示しないモニタに観察像を表示できる。
図1Bに示すように、挿入部12において、チャンネル26はチャンネルパイプ26aの後端側にチャンネルチューブ26bが配設されている。チャンネルチューブ26bの基端は操作部14にある鉗子口26cに接続されている。このため、鉗子口26cからチャンネルチューブ26b、チャンネルパイプ26aを通して後述する先端硬質部42の先端面に対して処置具を突出させることができる。なお、チャンネル26は公知のように吸引路26dの一部として用いることができる。
流体路28は、ノズル28aの基端に例えばステンレス鋼材製で空気及び生理食塩水を通すパイプ(以下、AWパイプという)28b及び可撓性を有する空気及び生理食塩水を通すチューブ(以下、AWチューブという)28cが先端側から基端側に向かって順に配置されている。このAWチューブ28cはさらに基端側で、生理食塩水の流路28dと気体(空気)の流路28eとの2つに分岐されている。これら流路28d,28eは公知の機構によりノズル28aから生理食塩水や空気を観察窓24aに向けて吐出させることができる。
図1Aに示すように、挿入部12はその先端部(操作部14に対して遠位側)から基端部(操作部14側)に向かって順に、先端硬質部42と、湾曲部44と、管状体46とを有する。管状体46には図1A中に示すいわゆる蛇管を用いても良いし、力が加えられても殆ど変形しない硬質パイプ(図示せず)を用いても良い。硬質パイプを用いる場合、ステンレス鋼材等の金属材や、強化樹脂等のプラスチック材が用いられる。なお、図1Aの内視鏡10の挿入部12の管状体46は一例として蛇管を用いた例を示している。
図2に示すように、湾曲部44は例えば公知の複数の湾曲駒44bが挿入部12の軸方向に沿って並設された湾曲管44aを有し、隣接する湾曲駒44bが互いに対して相対的に回動可能である。そして、最も先端側の湾曲駒44bにはワイヤの先端が固定され、基端側に隣接する湾曲駒まで順にそのワイヤが挿通されている。ワイヤの基端は管状体46を通して例えば操作部14まで延出されている。術者は操作部14のノブ14aを操作してワイヤをその軸方向に移動させると、湾曲部44を適宜に湾曲させることができる。
先端硬質部42には、照明光学系22、観察光学系24、チャンネル26及び送気/送水路28のそれぞれの先端構成部品が固定される。
図4から図5Bに示すように、先端硬質部42は、金属材で形成された第1ベース52と、金属材製の第1ベース52に一体化されるように樹脂材で形成された第2ベース54とを有する。第1ベース52は、先端硬質部42の剛性を保つように金属材で形成されている。金属材製の第1ベース52は、例えばステンレス合金、アルミニウム合金、マグネシウム合金、チタン合金等を用いることができる。
図4に示すように、第1ベース52は、略円柱状に形成され、先端面52aと基端面52bと外周面52cとを有する。なお、先端面52a及び基端面52bは第1ベース52の加工の容易性を確保するため平行な平面であることが好適である。
第1ベース52は、挿入部12の軸方向(図4中の中心軸Cに沿った方向)に貫通し、すなわち先端面52aから基端面52bまで貫通する円形貫通孔62a,62b,62cと、円形貫通孔62a,62b,62cに並設され第1ベース52の外周面52cに対してアクセス可能な非円形貫通孔64a,64bとを有する。円形貫通孔62a,62b,62cはいずれか1つであっても良く、非円形貫通孔64a,64bは例えば1つだけであっても良い。非円形貫通孔64a,64bは、対向する面66a,66bと、対向する面66a,66bを連結する面66cとを有し外周面52cに沿った部分が開口されて略矩形状に形成されている。非円形貫通孔64a,64bの対向する面66a,66b間の周方向距離は、外周面52c側に比べて中心軸Cに近接する側が次第に小さくなるように形成されている。このため、非円形貫通孔64a,64bの周方向の開口幅は、外周面52c側から中心軸Cに近接するにつれて狭くなっている。具体的には、非円形貫通孔64a,64bの対向する面66a,66bは、第1ベース52の中心軸Cに近接する側が第1ベース52の外周面52cよりも狭いテーパ状に形成されている。
図5A及び図5Bに示すように、第2ベース54は、照明光学系22、観察光学系24、チャンネル26及び送気/送水路28のそれぞれ先端に配置される部材を固定し、これらと第1ベース52との間の絶縁性を確保し、先端硬質部42からの放熱を極力防止するために樹脂材で形成されている。第2ベース54は例えば硬質の樹脂材のうち結晶性樹脂材で形成されていることが好適である。第2ベース54の樹脂材としては、例えばPPS、PPA等が用いられる。内視鏡10は洗浄や滅菌等を行う際に高温に曝される。このため、第2ベース54の樹脂材には第1ベース52の線膨張係数に近づけるように、炭素繊維やガラス繊維等が少量混ぜられていることも好適である。
なお、第1ベース52及び第2ベース54の間は、高強度にかつ水密を保って接合されていることが必要であるが、このように金属材と樹脂材とを高強度にかつ水密を保って接合する技術は公知のものが種々あり、これらを適宜に用いることができる。
第2ベース54は、第1ベース52の軸方向基端側に第1ベース52に対して気密及び水密に一体成形されている。第2ベース54は円形貫通孔62a,62b,62cの内周面を第1ベース52に対して気密及び水密に被覆している。このため、先端硬質部42には、第2ベース54によって円筒部72a,72b,72cが形成されている。さらに、第2ベース54は非円形貫通孔64a,64bの内周面を第1ベース52に対して気密及び水密に被覆している。このため、先端硬質部42には、第2ベース54によって筒状部74a,74bが形成されている。また、第2ベース54は円筒部72aに連通し基端面54a及び外周面54bに対して開口された凹部76を形成している。
なお、第1ベース52の外周面52cと、第2ベース54の外周面54bとは、面一に形成されていることが好ましい。
この実施の形態では、図3B及び図5Aに示すように、第2ベース54の観察光学系24が配設される円筒部72aの先端は第1ベース52の先端面52aに対して先端側に突出した位置にある。第2ベース54のチャンネル26及び送気/送水路28が配設される円筒部72b,72cの先端及び照明光学系22が配設される筒状部74a,74bの先端は第1ベース52の先端面52aと面一か又は僅かに基端側に引きこんだ位置にある。また、図3B及び図5Bに示すように、第2ベース54の観察光学系24が配設される円筒部72aの基端は第2ベース54の凹部76に連通している。第2ベース54のチャンネル26及び送気/送水路28が配設される円筒部72b,72cの基端は第2ベース52の基端面54aと面一か又は僅かに基端側に突出した位置にある。さらに、第2ベース54の照明光学系22が配設される筒状部74a,74bの基端は第2ベース52の基端面54aと面一の位置にある。
なお、円筒部72a,72b,72c及び筒状部74a,74bの第1ベース52の先端面52aに対する位置や形状は樹脂材で形成されているので、適宜に形成することができる。また、円筒部72a,72b,72c及び筒状部74a,74bの第2ベース54の基端に対する位置や形状も適宜に形成することができる。
図5Aに示すように、第1ベース52の非円形貫通孔64a,64bを被覆した第2ベース54の筒状部74a,74bは第1ベース52の外周面52c側の径方向厚さt1が中心軸C側の径方向厚さt2に比べて厚く形成されている。また、第2ベース54の筒状部74a,74bのうち、非円形貫通孔64a,64bの対向する面66a,66b側の周方向厚さt3は、中心軸C側の径方向厚さt2に比べて厚く形成されている。このため、照明光学系22の小型光源22bから第2ベース54を介して熱が伝えられる場合、熱源から近い位置、すなわち、第1ベース52の外側よりも中心軸C側に熱が集められるようにしている。このため、挿入部12を体腔内等に挿入していく場合、先端硬質部42の第1ベース52の先端面52aよりも外周面52cの方が生体組織に触れ易いと考えられるが、照明用の小型光源22bから発生する熱を先端硬質部42の第1ベース52の外周面52cに近接した位置で外部に放熱するのを極力抑制できる。
なお、第2ベース54の円筒部72a,72b,72c及び筒状部74a,74bの厚さは第1ベース52と、第2ベース54の円筒部72a,72b,72c及び筒状部74a,74bの内側に配置される部材との電気的絶縁性が確保できれば良い。このため、第2ベース54の例えば円筒部72a,72b,72cが薄膜状であっても良い。
したがって、先端硬質部42は、第1ベース52の円形貫通孔62a,62b,62cと第2ベース54の円筒部72a,72b,72cとが協働して第1から第3孔部82a,82b,82cを形成し、第1ベース52の非円形貫通孔64a,64bと第2ベース54の筒状部74a,74bとが協働して第4及び第5孔部84a,84bを形成している。すなわち、先端硬質部42は、観察光学系24の観察窓24a及び対物レンズユニット24bが配設される第1孔部82aと、チャンネルパイプ26aが配設される第2孔部82bと、流体路28のノズル28aが配設される第3孔部82cとを貫通した状態に有する。先端硬質部42はさらに、照明光学系22の照明窓22a及び小型光源22bを配置するための第4孔部84a及び第5孔部84bを有する。
そして、図5Bに示すように、第2ベース54は、その基端側に、第2ベース54の円筒部72aに連続し観察光学系24の撮像ユニット24eが嵌合される略矩形状の凹部76を有する。第2ベース54は樹脂材製であるので、矩形状の凹部76を容易に作成できる。このため、撮像ユニット24eの矩形状の横断面を有する外周面を第2ベース54の凹部76に嵌合させることができる。また、第2ベース54の矩形状の凹部76を通して円筒部72a、すなわち、第1孔部82aにレンズ枠24cを配置することができる。
この実施の形態では、図5Aに示すように先端硬質部42のうち先端側は第1ベース52が露出する割合が第2ベース54が露出する割合に比べて大きく、図5Bに示すように基端側は第2ベース54が露出する割合が第1ベース52が露出する割合に比べて大きい。ここでは、先端硬質部42のうちの基端側は全て第2ベース54で形成されている。
この実施の形態に係る内視鏡10の先端硬質部42は、先端カバー(先端絶縁層)56を着脱可能である。先端カバー56は第1ベース52の先端面52a及び外周面52cを保護するもので、この実施の形態では例えばポリサルフォン等、耐熱性、電気絶縁性、耐酸性、耐塩基性等を有する樹脂材で略円筒状に形成されている。
なお、第1ベース52の外周面52cの一部及び第2ベース54の外周面54bは外皮44cによって被覆される。
次に、この実施の形態に係る内視鏡10の作用について説明する。
第1ベース52及び第2ベース54を一体化させ、第1から第5孔部82a,82b,82c,84a,84b及び、凹部76を有する先端硬質部42を準備する。このとき、必要であれば、先端硬質部42のうち、第1ベース52の先端面52a及び外周面52cの先端側を被覆可能な絶縁性のカバー56を準備する。
挿入部12の管状体46の螺旋管(図示せず)及び湾曲部44の湾曲管44a(図2参照)に対して、照明光学系22、観察光学系24、チャンネル26及び送気/送水路(流体路)28を挿通した状態で湾曲管44aの先端に対して、照明光学系22、観察光学系24、チャンネル26及び送気/送水路28の先端構成部材をそれぞれ突出させる。そして、図6A及び図6Bに示すように、先端硬質部42の第2ベース54の基端側に対して、照明光学系22、観察光学系24、チャンネル26及び送気/送水路28の先端構成部材をそれぞれ対峙させる。
図6A及び図6Bに示すように、観察窓24a、対物レンズユニット24b、撮像ユニット24e、撮像ケーブル24fは一体化されている。この状態で、第2ベース54の凹部76に撮像ユニット24eを嵌合させるとともに、円形状の第1孔部82aに観察光学系24の観察窓24aやレンズ群24dが配設されたレンズ枠24cを配置する。このとき、第1ベース52や第2ベース54の外周面52c,54bから図示しないピン等により、レンズ枠24cを固定する。そして、レンズ枠24cの外周面と第1孔部82aの先端との間の気密及び水密を図るように接着剤で固定する。
チャンネルパイプ26aとチャンネルチューブ26bとは一体化されている。第2孔部82bに、チャンネルパイプ26aを配置して第1ベース52や第2ベース54の外周面52c,54bから図示しないピン等により、チャンネルパイプ26aを固定する。そして、チャンネルパイプ26aの外周面と第2孔部82bの先端との間の気密及び水密を図るように接着剤で固定する。
流体路28のAWパイプ28b及びAWチューブ28cは一体化されている。第3孔部84cに対して、カバー56を介して第1ベース52側からノズル28aを配置するとともに、AWパイプ28bを配置して、第1ベース52や第2ベース54の外周面52c,54bから図示しないピン等により、ノズル28a及びAWパイプ28bを固定する。このとき、ノズル28aの外周面と第3孔部82cの先端との間の気密及び水密を図るように接着剤で固定するとともに、AWパイプ28bの外周面と第3孔部82cとの間の気密及び水密を図るように接着剤で固定する。
小型光源22b、小型光源基板22c及びリード線22d(図6A及び図6B参照)は一体化されている。矩形状の第4及び第5孔部84a,84bに、矩形状の横断面を有する小型光源22b及び小型光源基板22cをそれぞれ配置して、第1ベース52や第2ベース54の外周面52c,54bから図示しないピン等により、小型光源22bを固定する。このとき、小型光源22bの基端が第1ベース52の先端と同じ面上にあっても良い。すなわち、小型光源22b及び光源基板22cのうち、小型光源基板22cのみ(小型光源22b及び小型光源基板22cの少なくとも一方)が矩形状の第4及び第5孔部84a,84bに配置されていても良い。そして、小型光源22b及び小型光源基板22cの外周面と第4及び第5孔部84a,84bの先端との間の気密及び水密を図るように接着剤で固定する。
なお、図示しないピン等は適宜に使用することが可能であり、不要とすることもできる。
必要であれば、先端硬質部42のうち、第1ベース52の先端面52a及び外周面52cの先端側を被覆可能な絶縁性のカバー56で被覆する。
このとき、内視鏡10の挿入部12は、図2に示すような状態にある。そして、湾曲部44の外側に外皮44cを被覆する。この外皮44cは、湾曲部44の外側だけでなく、先端硬質部42の第2ベース54の外周面54b、さらには第1ベース52の外周面52cを被覆する。そして、カバー56の基端と外皮44の先端との間が水密となるように処理される。すなわち、この実施の形態では、カバー56及び外皮44cにより、先端硬質部42の外周面を絶縁体で被覆している。
ここで、樹脂材は金属材に比べて熱容量が低いので、金属材に比べて伝熱し難い。内視鏡10のコネクタ16aを介して照明光学系22に電力を供給すると、小型光源22bが発光する。このとき、小型光源22bが発光するのに伴って発熱する。小型光源22bの外周面は金属材で形成されて伝熱部として機能する。すなわち、小型光源22bの発光に伴って発生する熱は小型光源基板22cの外周面を通して照明光学系22の基端側(コネクタ16に向かう側)に伝熱されることにより徐々に放熱されていく。また、小型光源22bによる熱が第2ベース54を介して第1ベース52にも伝熱される場合、第1ベース52の中心軸C側に伝熱される。このため、先端硬質部42の外周面側に光源22bからの熱を放熱するのを抑制できる。
内視鏡10を修理する場合、先端硬質部42から照明光学系22、観察光学系24、チャンネル26及び送気/送水路28はそれぞれ一体化しているので、先端硬質部42から照明光学系22、観察光学系24、チャンネル26及び送気/送水路28の先端構成部材を取り外す。このとき、第2ベース54からこれら先端構成部材を取り外せば良いので、先端構成部材と先端硬質部42との間にさらに絶縁性を確保する部品が存在する場合よりも容易に修理することができる。
以上説明したように、この実施の形態によれば、以下の効果が得られる。
第1ベース52を互いに平行な平面52a,52bと外周面52cとを有する円柱状に形成し、平面52a,52bに対して直交する方向に軸方向を有する1つ又は複数の円形貫通孔62a,62b,62cを形成し、円形貫通孔62a,62b,62cに並設され外周面52cに対してアクセス可能な1つ又は複数の非円形貫通孔64a,64bを形成している。金属材で円柱状に形成された第1ベース52によって、先端硬質部42の剛性を維持することができる。このため、先端硬質部42に対する耐衝撃性を維持することができる。また、第1ベース52は円形貫通孔62a,62b,62cを形成し、かつ、外周面からアクセス可能な形状の貫通孔64a,64bを形成すれば良いので加工が容易であり、第1ベース52の製造コストを低く抑えることができる。また、金属材製の第1ベース52に対して樹脂材製の第2ベース54を一体化することにより、金属材であれば加工が困難でコストが嵩む矩形状の孔部84a,84bを有する筒状部74a,74bや凹部76等の形状を、樹脂材の第2ベース54で容易に実現することができる。このため、先端硬質部42全体の製造コストを大きく低下させることができる。
例えば第4及び第5孔部84a,84bや矩形状の撮像ユニット24eが嵌合される凹部76等、機械加工の困難な形状を樹脂、すなわち第2ベース54によって容易に実現することができる。先端硬質部42の形状を、金属材製の第1ベース52をシンプルに、樹脂材製の第2ベース54の形状を金属材で形成するのが難しい構造を容易に採用できるので、先端硬質部42の全体形状を矩形状等を取り入れて容易に形成することができる。すなわち、先端硬質部42の形状に制約が生じるのを防止することができる。
金属材と樹脂材(プラスチック材)との一体化技術を用いることにより、金属材製の第1ベース52と樹脂材製の第2ベース54との間に接着剤を用いることなく、第1及び第2ベース52,54間の気密及び水密を実現できる。
電気的に絶縁することが必要な箇所を、第2ベース54を樹脂化することで別途の絶縁用の部品を追加する必要がなくなり、第1ベース52に対する電気的な安全性を確保することができる。すなわち、金属材料の第1ベース52との間の絶縁を必要とするノズル28aや照明光学系22などの構成ユニットとの間に電気絶縁性を有する第2ベース54が存在するので、新たな部品を用いることなく、第1ベース52と構成ユニットとの間の絶縁性を確保できる。このため、内視鏡10の製造だけでなく修理の際にも、別途の絶縁用の部品を用いる必要がない。したがって、接着剤を付与する回数を削減でき、内視鏡10の製造性及び修理性を向上させることができる。
第2ベース54を樹脂化することで、部品の形状に合わせて筒状部74a,74bを形成することができる。LEDのような非円形状の外形を有する照明用光源22b及び小型光源基板22cを先端硬質部42に装着する場合、第2ベース54によって照明用光源22bの外形に合わせて第4及び第5孔部84a,84bの形状を形成することができるので、円形孔と非円形状の照明用光源22b及び小型光源基板22cとの間に樹脂材を埋め込む等の作業は必要としないで済む。また、一般に円形孔に部品を装着する際、装着する部品の最大対角線と同じかそれよりも大きい外径を必要とするので先端硬質部の外径が大きくなりがちである。しかしながら、この実施の形態では、例えば矩形状等、横断面が非円形状の筒状部74a,74bを形成することで、円形孔よりも小さい横断面の矩形状の孔部84a,84bを作成すれば良い。このため、先端硬質部42の外径をより小径化することができ、したがって挿入部12を小径化可能である。また、円形孔に樹脂材を埋める等の作業工程を不要とし、内視鏡10の製造性及び修理性を向上させることができる。
発熱源である小型光源(LEDユニット)22bを第2ベース54の第4及び第5孔部84a,84bに配置することにより、先端硬質部42の部分的な温度上昇を防止することができる。小型光源22bの外周面は金属材で形成されているので、小型光源22bで生じる熱を小型光源基板22cによって挿入部12の先端硬質部42から湾曲部44や管状体46に向けて、基端側に逃がすことができる。
以上説明したように、この実施の形態の先端硬質部42によれば、各種部品を装着したときの品質のばらつきが少なく製造性及び修理性が高く、適宜の光量を得ることが可能な小型光源22bを直接配置しても挿入部12を小径化可能であり、かつ、小型光源22bから発生する熱を直接外部に放熱するのを防止可能である。
なお、この実施の形態では、先端硬質部42のうち、第1ベース52の先端面52a及び外周面52cの先端側を絶縁層として用いられる先端カバー56で被覆することを説明したが、第2ベース54とともに第1ベース52に一体化されていることも好ましい。この場合、例えば第1ベース52に第2ベース54を一体化させた後、ポリサルフォン等の樹脂材製の先端カバー56を第1ベース52及び第2ベース54に一体化させても良い。
また、図6A及び図6B中、先端カバー56の外周面は第1ベース52及び第2ベース54の外周面52c,54bに対して外側に突出するように描いているが、先端カバー56は第1ベース52及び第2ベース54の外径と同じ外径を有していることも好ましい。すなわち、絶縁層として用いられる先端カバー56は、第1ベース52及び第2ベース54の外周面52c,54bと面一に形成されていることも好ましい。
次に、第2の実施の形態について図7Aから図9Bを用いて説明する。この実施の形態は第1の実施の形態の変形例であって、第1の実施の形態で説明した部材と同一の部材又は同一の機能を有する部材には極力同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。
この実施の形態では、第1の実施の形態で説明した先端硬質部42の第2ベース54に対して、図7Aから図7Dに示すように、チャンネルパイプ26a及びAWパイプ28bを一体化した例である。すなわち、この実施の形態に係る先端硬質部42は、第1ベース52に対して第2ベース54を一体的に形成し、さらに、チャンネルパイプ26a及びAWパイプ28bを第2ベース54に対して一体化している。
なお、チャンネルパイプ26aの先端及びAWパイプ28bの先端は第1ベース52の先端面52aに対して面一又は基端側に引きこんだ位置にある。チャンネルパイプ26aの基端及びAWパイプ28bの基端は第2ベース54の基端面54aに対してさらに基端側に延出されている。
チャンネルパイプ26aは第2ベース54の円筒部72bの内周面に固定され、AWパイプ28bは第2ベース54の円筒部72cの内周面に固定されている。このため、チャンネルパイプ26aと第1ベース52との間、AWパイプ28bと第1ベース52との間は電気的絶縁性が確保されている。
内視鏡10を組み立てる(製造する)場合、図8A及び図8Bに示すように、先端硬質部42の第2ベース54の基端側に対して、照明光学系22の照明窓22a、観察光学系24の観察窓24a、チャンネル26のチャンネルチューブ26bの先端及び送気/送水路28のAWチューブ28cの先端をそれぞれ対峙させる。第1の実施の形態で説明したように照明光学系22及び観察光学系24を先端硬質部42に配置して固定する。図9A及び図9Bに示すように、チャンネルパイプ26aの基端に、チャンネルチューブ26bの先端を接続して固定するとともに、AWパイプ28bの基端に、AWチューブ28cの先端を接続して固定する。一方、AWパイプ28bの先端に、ノズル28aを接続して固定する。
このため、内視鏡10の先端硬質部42を取り外して内視鏡10を修理する際、第2ベース54に対してチャンネルパイプ26a及びAWパイプ28bを残して、他の部材を取り外すだけで良い。このため、接着剤を用いてチャンネルパイプ26a及びAWパイプ28bのようなパイプ状部材を先端硬質部42に固定する必要がない。したがって、接着剤の使用を抑制でき、再度、照明光学系22、観察光学系24を取り付けたり、チャンネルチューブ26b、ノズル28a及びAWチューブ28cを取り付けたりする際の品質のばらつきを抑制できる。このため、この実施の形態に係る内視鏡10は、その製造性及び修理性を向上することができる。
先端硬質部42をこのように形成しても、第1の実施の形態で説明したのと同じ効果が得られる。
次に、第3の実施の形態について図10Aから図10Dを用いて説明する。この実施の形態は第1及び第2の実施の形態の変形例であって、第1及び第2の実施の形態で説明した部材と同一の部材又は同一の機能を有する部材には極力同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。
この実施の形態では、第1の実施の形態で説明した先端硬質部42に対して、図10Aから図10Dに示すように、AWパイプ(パイプ状部材)28b及びチャンネルパイプ(パイプ状部材)26aを一体化し、さらにレンズ枠(パイプ状部材)24cを一体化した例である。すなわち、第1ベース52に対して第2ベース54を形成し、さらに、レンズ枠24c、チャンネルパイプ26a及びAWパイプ28bを第2ベース54に対して一体化している。このため、接着剤を用いてレンズ枠24c、チャンネルパイプ26a及びAWパイプ28bを第2ベース54に固定する必要がなく、内視鏡10の製造時及び修理時に、製造コスト及び修理コストを低下させることができる。
また、この実施の形態では、第1の実施の形態で説明した先端硬質部42に対して、小型光源基板22cをさらに一体化している。すなわち、第1ベース52に対して第2ベース54を形成し、さらに、小型光源基板22cを第2ベース54に対して一体化している。このため、接着剤を用いて小型光源基板22cを第2ベース54に固定する必要がなく、内視鏡10の製造時及び修理時に、製造コスト及び修理コストを低下させることができる。
照明光学系22を構成する場合、小型光源22bを小型光源基板22cの先端に取り付けるとともに、小型光源基板22cの基端側にリード線22dを装着する。
観察光学系24を構成する場合、先端硬質部42の先端側及び基端側からレンズ枠24cに対してレンズ群24dを配置し、観察窓24aで蓋をするとともに、撮像ケーブル24fが一体の撮像ユニット24eを固定する。なお、撮像ユニット24eに対して撮像ケーブル24fが着脱可能であることも好適である。
このため、内視鏡10の先端硬質部42を取り外して内視鏡10を修理する際、第2ベース54に対して小型光源基板22c、レンズ枠24c、チャンネルパイプ26a及びAWパイプ28bを残して、他の部材を取り外すだけで良い。このため、接着剤を用いてチャンネルパイプ26a及びAWパイプ28bのような構成部品を先端硬質部42に固定する必要がない。したがって、接着剤の使用を抑制でき、再度、小型光源基板22c、レンズ枠24cを取り付けたり、チャンネルチューブ26b、ノズル28a及びAWチューブ28cを取り付けたりする際の品質のばらつきを抑制できる。このため、この実施の形態に係る内視鏡10は、その製造性及び修理性を向上することができる。
先端硬質部42をこのように形成しても、第1及び第2の実施の形態で説明したのと同じ効果が得られる。
以上説明したように、これら実施形態によれば、以下のことが言える。
内視鏡の挿入部の先端硬質部は、挿入部の軸方向に貫通する円形貫通孔と、前記円形貫通孔に並設されその外周面に対してアクセス可能な非円形貫通孔とを有する金属材製で円柱状の第1ベースと、前記第1ベースの軸方向基端側に前記第1ベースに対して気密及び水密に一体成形されるとともに、前記円形貫通孔及び前記非円形貫通孔の内周面を前記第1ベースに対して気密及び水密に被覆し、前記非円形貫通孔の内周面を被覆した内側に照明用光源及び前記照明用光源の基端側に配置された光源基板の少なくとも一方が配設される孔部が形成された樹脂材製で電気絶縁性を有する第2ベースとを有する。
内視鏡を製造する際に先端硬質部を取り付けたり、内視鏡から先端硬質部を取り外したりして再取り付けするような修理を行う場合、先端硬質部に観察光学系、照明光学系、ノズル等を取り付ける際に、絶縁性を確保する部品を必要としない。このため、各種部品を取り付ける際の取り付け点数を少なくすることができ、各種部品を装着する最の品質のばらつきを抑制できる。また、絶縁性を確保する部品を必要としないので、接着剤の使用を減らすことができる。このため、部品を接着するためのスペースを設ける必要がないか、設けたとしても小さくすることができる。したがって、挿入部の外径を小径化可能である。また、照明用光源の外周は樹脂材製の第2ベースに囲まれている。このため、照明用光源から発生する熱を先端硬質部に近接した位置で外部に放熱するのを抑制できる。
したがって、上述した実施形態によれば、各種部品を装着したときの品質のばらつきが少なく製造性及び修理性が高く、適宜の光量を得ることが可能な小型の照明用光源を直接配置しても挿入部を小径化可能であり、かつ、小型の照明用光源から発生する熱を直接外部に放熱するのを防止可能な、内視鏡の挿入部の先端硬質部及び、この先端硬質部を用いた内視鏡を提供することができる。
また、前記第2ベースの孔部は、前記照明用光源の外形に沿った形状に形成されていることが好適である。
LEDのような非円形状の外形を有する照明用光源を先端硬質部に装着する場合、第2ベースによって照明用光源の外形に合わせて形状を形成することができるので、円形孔と非円形状の照明用光源との間に樹脂材を埋め込む等の作業は必要としないで済む。また、一般に円形孔は配置する部品の最大対角線と同じかそれよりも大きい外径を必要とするので先端硬質部の外径が大きくなりがちである。しかしながら、この発明では、円形孔よりも小さい孔を作成すれば良い。このため、挿入部を小径化可能である。また、照明用光源から熱を生じたとき、照明用光源の外周は第2ベースで囲まれている。このため、照明用光源から発生する熱を先端硬質部に近接した位置で外部に放熱するのを抑制できる。
また、前記第1ベースの非円形貫通孔は、前記第1ベースの中心軸に近接する側が前記第1ベースの外周側よりも狭いテーパ状に形成されていることが好適である。
また、前記第2ベースのうち、前記第1ベースの前記円形貫通孔の内周面を被覆した位置には、パイプ状部材が前記第1ベースに対して電気的に絶縁された状態で固定されていることが好適である。
このため、接着剤を用いてパイプ状部材を先端硬質部に固定する必要がない。
また、前記第2ベースのうち、前記非円形貫通孔には、前記照明用光源が前記第1ベースに対して電気的に絶縁された状態で固定されていることが好適である。
このため、接着剤を用いて照明用光源を先端硬質部に固定する必要がない。
また、前記第1ベースの先端側を被覆する先端絶縁層が前記第1ベースに対して気密及び水密に一体成形されていることが好適である。
このため、金属材製の第1ベースの電気絶縁性を確実に確保できる。
これまで、いくつかの実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明したが、この発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で行なわれるすべての実施を含む。
C…中心軸、10…内視鏡、12…挿入部、22…照明光学系、22a…照明窓、22b…小型光源(照明用光源)、22c…小型光源基板、22d…リード線、24…観察光学系、24a…観察窓、24b…対物レンズユニット、24c…レンズ枠、24d…レンズ群、24e…撮像ユニット、24f…撮像ケーブル、26…チャンネル、26a…チャンネルパイプ、26b…チャンネルチューブ、26c…鉗子口、26d…吸引路、28…送気/送水路(流体路)、28a…ノズル、28b…AWパイプ、28c…AWチューブ、28d,28e…流路、42…先端硬質部、44…湾曲部、44a…湾曲管、44b…湾曲駒、44c…外皮、46…管状体、52…第1ベース、52a…先端面、52b…基端面、52c…外周面、54…第2ベース、54a…基端面、54b…外周面、56…先端カバー(先端絶縁層)、62a,62b,62c…円形貫通孔、64a,64b…非円形貫通孔、66a,66b…対向面、66c…面、72a,72b,72c…円筒部、74a,74b…筒状部、76…凹部、82a,82b,82c,84a,84b…孔部。
この発明の一態様に係る、内視鏡の挿入部の先端硬質部は、内視鏡の挿入部の先端部を構成する金属材の第1ベースと、前記第1ベースの軸方向基端側に形成された樹脂材製第2ベースと、前記第2ベースから前記第1ベースの軸方向先端側に向かって突出し、非円形の外形を有し発光して照明光を出射する照明用光源を配設する非円形状の孔部を有する、筒状部と、前記第1ベースの外周面に沿った部分が開口されて形成され、前記第1ベースの軸方向先端側に前記照明光を出射するように前記筒状部を配置する貫通孔とを有する。
この発明の一態様に係る、内視鏡の挿入部の先端硬質部は、内視鏡の挿入部の先端部を構成する金属材製の第1ベースと、前記第1ベースの軸方向基端側に形成された樹脂材製の第2ベースと、前記第1ベースの外周面に沿った部分が開口されて形成される第1貫通孔と、前記第2ベースから前記第1ベースの軸方向先端側に向かって突出し、非円形の外形を有し発光して照明光を出射する照明用光源を配設する非円形状の孔部を有前記第1貫通孔の内周面を被覆するように配置される筒状部と、前記第2ベースにより形成され、前記第1貫通孔に並設され前記第1ベースの前記軸方向に貫通する第2貫通孔の内周面を被覆し、パイプ部材が前記第1ベースに対して電気的に絶縁された状態で一体的に固定される円筒部とを有する。

Claims (7)

  1. 挿入部の軸方向に貫通する円形貫通孔と、前記円形貫通孔に並設されその外周面に対してアクセス可能な非円形貫通孔とを有する金属材製で円柱状の第1ベースと、
    前記第1ベースの軸方向基端側に前記第1ベースに対して気密及び水密に一体成形されるとともに、前記円形貫通孔及び前記非円形貫通孔の内周面を前記第1ベースに対して気密及び水密に被覆し、前記非円形貫通孔の内周面を被覆した内側に照明用光源及び前記照明用光源の基端側に配置された光源基板の少なくとも一方が配設される孔部が形成された樹脂材製で電気絶縁性を有する第2ベースと
    を具備する、内視鏡の挿入部の先端硬質部。
  2. 前記第2ベースの孔部は、前記照明用光源及び前記光源基板の少なくとも一方の外形に沿った形状に形成されている、請求項1に記載の先端硬質部。
  3. 前記第1ベースの非円形貫通孔は、前記第1ベースの中心軸に近接する側が前記第1ベースの外周側よりも前記第1ベースに近い位置に形成されている、請求項1に記載の先端硬質部。
  4. 前記第2ベースのうち、前記第1ベースの前記円形貫通孔の内周面を被覆した位置には、パイプ状部材が前記第1ベースに対して電気的に絶縁された状態で一体的に固定されている、請求項1に記載の先端硬質部。
  5. 前記第2ベースのうち、前記非円形貫通孔には、前記照明用光源及び前記光源基板の少なくとも一方が前記第1ベースに対して電気的に絶縁された状態で一体的に固定されている、請求項1に記載の先端硬質部。
  6. 前記第1ベースの先端側を被覆する先端絶縁層が前記第1ベースに対して気密及び水密に一体成形されている、請求項1に記載の先端硬質部。
  7. 請求項1に記載の先端硬質部を具備する内視鏡。
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