JPWO2016158352A1 - 内視鏡 - Google Patents
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Abstract
内部に撮像素子及び第１信号線を気密状態で収容する気密ケーシングを備え、かつ第１信号線に余長を確保することなく、第１信号線の基端と信号中継部とを接続することができる内視鏡を提供する。挿入部１０２の外管１３２の内側に気密ケーシング１０を配設し、気密ケーシング１０の内部に撮像装置１１４及び第１信号線１１６を収容し、気密ケーシング１０の先端１０Ａをカバーガラス１０８によって気密封止し、気密ケーシング１０の基端１０Ｂを隔壁部１２０によって気密封止する。気密ケーシング１０を第１筒体１２と第２筒体１４とから構成し、第２筒体１４を第１筒体１２に入れ子状に配設する。第１信号線１１６の基端と端子部１１８との接続時には、第２筒体１４を第１筒体１２に向けて進出させる。
Description
本発明は内視鏡に係り、特に内視鏡の挿入部の先端に配置される光学部材及び撮像装置を気密保持する気密ケーシングを備えた内視鏡に関する。
内視鏡のうち、硬性鏡と称される内視鏡の挿入部の先端には、光学部材及び撮像装置が備えられ、撮像装置の電気信号を伝送する複数本の信号線が挿入部の先端から挿入部を介して手元操作部に配線されている。
内視鏡においては、挿入部の内部に湿気等の水分が僅かでも浸入すると、光学部材の内側面に曇りが生じたり、撮像装置のカラーフィルターが劣化したり、信号線の先端と撮像装置とを接続する端子部が腐蝕したりするので、画像に異常が発生するという問題がある。
特に、高圧蒸気滅菌器によって、内視鏡を加圧及び減圧しながら滅菌するオートクレーブ滅菌処理時には、挿入部に生じている僅かな隙間を通過して蒸気が挿入部に浸入する虞がある。
そこで、特許文献１には、光学部材、撮像装置、及び信号線を気密状態で収容するインナーチューブを備えた内視鏡が開示されている。
特許文献１の内視鏡は、挿入部の外管を構成するアウターチューブの内側に金属製のインナーチューブを、挿入部の先端から手元操作部の内部まで挿通し、インナーチューブの内部に光学部材、撮像装置、及び信号線を気密状態で収容している。また、インナーチューブの先端にカバーガラスを半田によって固定することで、インナーチューブの先端開口を気密に封止している。更に、手元操作部の内部に位置するインナーチューブの基端に隔壁部を接合して基端開口を気密に封止している。
隔壁部には、信号中継部である端子部と封止部材とが備えられる。端子部は、隔壁部に挿通されて、信号線の基端と接続される。封止部材は、隔壁部と端子部との間に充填される。これによって、インナーチューブの内部が気密保持される。
すなわち、特許文献１の内視鏡では、アウターチューブの内側に挿通された、気密ケーシングであるインナーチューブによって光学部材、撮像装置、及び信号線を気密保持している。
ところで、信号線の基端と端子部とを接続する場合、その接続作業を容易に行うためには、信号線の基端をインナーチューブの基端から基端側に所定長さ延出させて信号線の基端と端子部とを接続することが必要となる。すなわち、接続作業を容易に行うためには、延出する長さ分だけの余長を信号線に予め確保することが必要となる。
特許文献１に開示された内視鏡では、端子部に接続した後の信号線の余長分を収容できるスペースがインナーチューブに備えられているので、つまり、インナーチューブが大径なので問題はない。
しかしながら、信号線の余長分を収容不可能な小径のインナーチューブの場合には、信号線に余長を確保することができないので、信号線の基端と端子部とを接続することが困難であった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、内部に撮像装置及び信号線（第１信号線）を気密状態で収容する気密ケーシングを備え、かつ第１信号線に余長を確保することなく、第１信号線の基端と信号中継部とを接続することができる内視鏡を提供することを目的とする。
本発明の一態様は、本発明の目的を達成するために、体内に挿入される挿入部を有し、挿入部は、挿入部の外周壁を形成する外管と、挿入部の先端に配置される光学部材と、光学部材を通じて得られる観察像を撮像する撮像装置と、先端が撮像装置に接続され、撮像装置から出力される信号を伝送する第１信号線と、第１信号線の基端に接続される信号中継部と、先端が信号中継部に接続され、第１信号線から信号中継部を介して中継された信号を伝送する第２信号線と、信号中継部を保持する隔壁部と、外管の内側に配置され、先端と基端と長手軸とを有し、内部が中空の筒状形状を有する気密ケーシングであって、先端が光学部材で気密封止され、かつ基端が隔壁部で気密封止され、内部に撮像装置及び第１信号線が気密状態で収容される気密ケーシングと、を備え、気密ケーシングは、光学部材を保持する第１保持部を有する第１筒体と、隔壁部を保持する第２保持部を有する第２筒体であって、第１筒体の第１壁面に向かい合う第２壁面を有し、気密ケーシングの組立時は第１筒体に対して長手軸に沿って進退自在に摺動し、気密ケーシングの組立後は第１筒体に対して固定される第２筒体と、を有する内視鏡を提供する。
本発明の一態様によれば、挿入部の外管の内側に気密ケーシングを配設し、気密ケーシングの内部に撮像装置及び第１信号線を収容し、気密ケーシングの先端の開口を光学部材によって気密封止し、気密ケーシングの基端の開口を隔壁部によって気密封止する。これにより、気密ケーシングの内部に、撮像装置及び第１信号線を気密状態で収容することができる。
また、気密ケーシングを第１筒体と第２筒体とから構成し、更に、第２筒体を第１筒体に対して入れ子状（nested）に配設している。そして、気密ケーシングの組立時には、つまり、第１信号線の基端と、隔壁部に保持された信号中継部との接続時には、第２筒体を第１筒体に向けて進出させる。すなわち、気密ケーシングを長手軸方向に収縮させる。これにより、第１信号線の基端と信号中継部との接続時に、第２筒体の基端は、信号中継部に対して第１筒体側に退避する。よって、第２筒体の基端が接続作業時に邪魔にならないので、第１信号線に余長を確保しなくても、第１信号線の基端と信号中継部とを容易に接続することができる。
この後、第２筒体を第１筒体に対して退避移動させる。つまり、気密ケーシングを長手軸の方向に伸長させて、第２筒体の第２保持部によって隔壁部を保持させる。これにより、気密ケーシングが組み立てられる。そして、気密ケーシングの組立後、第２筒体を第１筒体に固定する。
以上の如く、本発明の内視鏡によれば、内部に撮像装置及び第１信号線を気密状態で収容する気密ケーシングを備え、かつ第１信号線に余長を確保することなく、第１信号線の基端と信号中継部とを接合することができる。これにより、本発明の内視鏡によれば、気密ケーシングの小径化を達成することができるので、内視鏡の挿入部の小径化を達成することができる。
本発明の一態様は、第１壁面は第１筒体の内壁面であり、第２壁面は第２筒体の外壁面であり、第２筒体は、第１筒体の内側に配設されることが好ましい。
本発明の一態様によれば、第２筒体の第２壁面は、第１筒体の第１壁面に向かい合い、第１壁面と第２壁面とが摺接されることにより、第２筒体が第１筒体に対して入れ子状に配設される。
本発明の一態様は、隔壁部は先端側に被嵌合部を有し、第２保持部は、気密ケーシングの組立時は被嵌合部と着脱自在に気密嵌合し、かつ気密ケーシングの組立後は被嵌合部に対して固定される嵌合部を有することが好ましい。
本発明の一態様によれば、気密ケーシングの組立時には、第２筒体の第２保持部の嵌合部が隔壁部の被嵌合部に気密嵌合し、気密ケーシングの組立後は、嵌合部が被嵌合部に固定される。これにより、気密ケーシングの基端における気密性を確実に確保することができる。
本発明の一態様は、第１筒体は、先端側筒体と、先端側筒体の基端に接続される基端側筒体とを有し、先端側筒体は、内部に撮像装置を固定する固定部を有することが好ましい。
本発明の一態様によれば、第１筒体に撮像装置を固定するためには、第１筒体の先端側及び基端側の両側の開口を介して固定作業を行うことが好ましい。このため、第１筒体の軸長が長くなれば長くなるほど固定作業が困難になるので、第１筒体を先端側筒体と基端側筒体とに分割し、軸長が短くなった先端側筒体の固定部に撮像装置を固定する。これにより、撮像装置の固定作業が容易になる。
本発明の一態様は、第２壁面は第１壁面に隙間なく密接していることが好ましい。
本発明の一態様によれば、第２筒体と第１筒体との摺動部における気密性を確実に確保することができる。
本発明の一態様は、挿入部は、外管の内壁面と気密ケーシングの外壁面との間に配置された光伝達部材を有し、光伝達部材は、挿入部の先端面に露出する光出射端面を有することが好ましい。
本発明の一態様によれば、気密ケーシングの内部に光伝達部材を配置せず、外管の内壁面と気密ケーシングの外壁面との間の隙間に光伝達部材を配置している。すなわち、気密ケーシングの内部に光伝達部材を配置することに起因する気密ケーシングの大径化を防止することができるので、気密ケーシングの大径化に起因する気密精度の低下のおそれを無くすことができる。なお、光出射端面から照射される照明光の開口角を１００度以上備えることが好ましい。これにより、細径であるが広角な画角に対応することができる。
本発明の内視鏡によれば、内部に撮像装置及び第１信号線を気密状態で収容する気密ケーシングを備え、かつ第１信号線に余長を確保することなく、第１信号線の基端と信号中継部とを接続することができる。
以下、添付図面に従って本発明に係る内視鏡の好ましい実施形態について詳説する。
〔内視鏡１００〕
図１は、実施形態の内視鏡１００の構成図であり、内視鏡１００として腹腔鏡等の直視型の硬性鏡を示している。
図１は、実施形態の内視鏡１００の構成図であり、内視鏡１００として腹腔鏡等の直視型の硬性鏡を示している。
内視鏡１００は、患者の体内に挿入される円筒形状の挿入部１０２と、挿入部１０２の基端に接続される円筒形状の操作部１０４とを備える。図２は、挿入部１０２の先端面１０２Ａの正面図である。
図１及び図２の如く、挿入部１０２の先端面１０２Ａには、光学部材１０６の先端を構成するカバーガラス１０８が配設される。また、図１の一部の要部拡大断面図の如く、挿入部１０２の内部には、光学部材１０６の本体を構成する結像レンズ群１１０及びプリズム１１２が内蔵される。また、挿入部１０２の内部には、光学部材１０６を通じて得られる観察像を撮像する撮像装置１１４、及び撮像装置１１４に先端が接続されて撮像装置１１４から出力される画像信号を伝送する複数本の第１信号線１１６が内蔵される。
第１信号線１１６の基端は、信号中継部である端子部１１８（図３及び図４参照）の先端に接続される。端子部１１８は、後述する隔壁部１２０に貫通配置され、かつ隔壁部１２０に気密状態で保持される。また、端子部１１８の基端には、第２信号線１２２の先端が接続され、第２信号線１２２は、図１の如く操作部１０４から外部に延出されて、信号線１２２の基端はプロセッサ装置１２４に接続される。
撮像装置１１４としては、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)型イメージセンサやＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサを用いることができる。なお、結像レンズ群１１０、プリズム１１２、撮像装置１１４、及び第１信号線１１６を気密保持するための気密ケーシング１０（図５Ａ及び図５Ｂ参照）については後述する。
図１のプロセッサ装置１２４は、撮像装置１１４から第１信号線１１６及び第２信号線１２２を介して出力される画像信号を受信して映像信号を生成し、モニタ１２６に出力する。これによって、モニタ１２６に体内の映像が映し出される。
また、挿入部１０２には、光伝送部材である複数本の光ファイバ素線１２８が内蔵されている。
光ファイバ素線１２８の基端は、操作部１０４から外部に延出されて光源装置１３０に接続される。これにより、光源装置１３０からの光が光ファイバ素線１２８に供給され、挿入部１０２の先端面１０２Ａに露出された光ファイバ素線１２８の光出射端面１２８Ａから外部に照射される。光ファイバ素線１２８についても後述する。
内視鏡１００を用いた外科手術においては、光ファイバ素線１２８の光出射端面１２８Ａから開口角１００度以上の光を患部に向けて照射する。照射された患部を、光学部材１０６を介して撮像装置１１４にて撮像し、その映像をモニタ１２６にて確認しながら、術者が不図示の処置具を操作して患部の処置を行う。
〔内視鏡１００の気密ケーシング１０〕
図３は、内視鏡１００の挿入部１０２の一部破断を含む要部断面図であり、挿入部１０２に内蔵された気密ケーシング１０の断面を示している。図４も同様な断面図であるが、特に挿入部１０２の内部における光ファイバ素線１２８の配線形態を示したものである。また、図５Ａ及び図５Ｂは、気密ケーシング１０の構成図であり、図５Ａは気密ケーシング１０の組立完了図、図５Ａは気密ケーシング１０の組立前の形態を示した図であり、第１信号線１１６の基端と端子部１１８とを接続する際の形態を示している。
図３は、内視鏡１００の挿入部１０２の一部破断を含む要部断面図であり、挿入部１０２に内蔵された気密ケーシング１０の断面を示している。図４も同様な断面図であるが、特に挿入部１０２の内部における光ファイバ素線１２８の配線形態を示したものである。また、図５Ａ及び図５Ｂは、気密ケーシング１０の構成図であり、図５Ａは気密ケーシング１０の組立完了図、図５Ａは気密ケーシング１０の組立前の形態を示した図であり、第１信号線１１６の基端と端子部１１８とを接続する際の形態を示している。
図３及び図４の如く、気密ケーシング１０は、挿入部１０２の外周壁を形成する外管１３２の内側に挿通配置され、外管１３２よりも長手軸方向の長さが短く構成される。また、気密ケーシング１０は、その長手軸Ａが外管１３２の長手軸Ｂに対して平行に配置され、かつ長手軸Ｂに対して偏心した位置に配置される。
気密ケーシング１０は図５Ａの如く、先端１０Ａと基端１０Ｂと長手軸Ａとを有する。
また、気密ケーシング１０は、内部が中空の筒状形状を有し、先端１０Ａの開口が、図１の円盤状のカバーガラス１０８によって気密封止され、図５Ｂの基端１０Ｂの開口が円盤状の隔壁部１２０によって気密封止される。これにより、結像レンズ群１１０、プリズム１１２、撮像装置１１４、及び第１信号線１１６が、気密ケーシング１０の内部に気密状態で収容される。
先端１０Ａに対するカバーガラス１０８の封止形態としては、カバーガラス１０８の側面に予めメタルコートを施し、その側面と第１保持部である先端１０Ａの内周面とを半田によって固着する封止形態を例示できる。また、基端１０Ｂに対する隔壁部１２０の封止形態としては、図３及び図４の如く、隔壁部１２０の先端側に備えられた被嵌合部１２０Ａと第２保持部である基端１０Ｂの嵌合部１０Ｃとを接着剤や溶接によって接着する封止形態を例示できる。
〈第１筒体１２、第２筒体１４〉
図５Ａ及び図５Ｂの如く、気密ケーシング１０は、先端側に配置された第１筒体１２と基端側に配置された第２筒体１４とからなる。
図５Ａ及び図５Ｂの如く、気密ケーシング１０は、先端側に配置された第１筒体１２と基端側に配置された第２筒体１４とからなる。
第１筒体１２の基端側の内径Ｄ１は、第２筒体１４の先端側の外径Ｄ２よりも大きく構成される。そして、図３及び図４の如く、第１筒体１２の第１壁面である内壁面１２Ａに、第２筒体１４の第２壁面である外壁面１４Ａが気密を保持した状態で摺接されている。すなわち、外壁面１４Ａは内壁面１２Ａに向かい合い、外壁面１４Ａは内壁面１２Ａに隙間なく密接されている。
また、第１筒体１２と第２筒体１４とは、長手軸Ａに沿って相対的に進退自在に摺動自在に取り付けられている。これにより、組立前の気密ケーシング１０は、図５Ｂの如く、第１筒体１２と第２筒体１４とからなる二重管構造体として構成され、かつ長手軸Ａの方向に伸縮自在なテレスコピック構造体として構成されている。
また、気密ケーシング１０の組立時には、図５Ａ及び図５Ｂの如く、第２筒体１４が第１筒体１２に対して長手軸Ａに沿って進退自在に摺動される。また、第２筒体１４は、気密ケーシング１０の組立後、第１筒体１２に対して固定される。この固定形態は、つまり、第１筒体１２の基端と第２筒体１４の先端との固定形態は、半田でもよく溶接であってもよい。
なお、第１筒体１２の基端側の内径を、第２筒体１４の先端側の外径よりも小さくし、第１筒体１２の外周面に、第２筒体１４の内周面を摺接させ入れ子状に構成してもよい。
気密ケーシング１０の先端１０Ａである第１筒体１２の先端に、図３及び図４の如く、カバーガラス１０８が保持される。そして、気密ケーシング１０の基端１０Ｂである第２筒体の基端に隔壁部１２０が保持される。
第１筒体１２の内部には、カバーガラス１０８に近接して結像レンズ群１１０及びプリズム１１２が配置され、かつ撮像装置１１４が固定部１６を介して第１筒体１２の内壁面１２Ａに固定される。
撮像装置１１４に基端が接続された第１信号線１１６は、第１筒体１２から第２筒体１４の内部に挿通され、その基端が端子部１１８の先端にレーザー溶接等により接続される。端子部１１８は、隔壁部１２０に気密状態で貫通配置され、端子部１１８の基端に、第２信号線１２２の先端がレーザー溶接等によって接続される。
図５Ａの如く伸長した形態において、図３及び図４の如く、隔壁部１２０の被嵌合部１２０Ａに、気密ケーシング１０の第２保持部である嵌合部１０Ｃが着脱自在に気密嵌合される。
《先端側筒体１８及び基端側筒体２０》
図３から図５Ｂの如く、第１筒体１２は、先端側に配置される先端側筒体１８と、基端側に配置される基端側筒体２０とから構成される。先端側筒体１８の基端と基端側筒体２０の先端とは、嵌合によって接続され、かつレーザー溶接等によって固定される。
図３から図５Ｂの如く、第１筒体１２は、先端側に配置される先端側筒体１８と、基端側に配置される基端側筒体２０とから構成される。先端側筒体１８の基端と基端側筒体２０の先端とは、嵌合によって接続され、かつレーザー溶接等によって固定される。
先端側筒体１８にカバーガラス１０８、結像レンズ群１１０、プリズム１１２、及び撮像装置１１４が固定される。
第１筒体１２に対するカバーガラス１０８、結像レンズ群１１０、プリズム１１２、及び撮像装置１１４の固定作業時には、先端側筒体１８と基端側筒体２０とは分離されており、分離された先端側筒体１８に対してカバーガラス１０８、結像レンズ群１１０、プリズム１１２、及び撮像装置１１４が固定される。撮像装置１１４には第１信号線１１６の先端が予め接続されている。この後、第１信号線１１６の基端を基端側筒体２０の先端から基端に向けて挿通し、先端側筒体１８の基端１８Ａと基端側筒体２０の先端２０Ａとを嵌合によって接続する。そして、前述の如く基端１８Ａと先端２０Ａとをレーザー溶接等によって固定する。これによって、第１筒体１２が構成される。
〔光ファイバ素線１２８の配設構造〕
図３及び図４の如く、挿入部１０２は、外管１３２の内壁面１３２Ａと気密ケーシング１０の外壁面１０Ｄとの間の隙間に配置された光ファイバ素線１２８を有する。光ファイバ素線１２８は、図１の如く、挿入部１０２の先端面１０２Ａに露出する光出射端面１２８Ａを有する。
図３及び図４の如く、挿入部１０２は、外管１３２の内壁面１３２Ａと気密ケーシング１０の外壁面１０Ｄとの間の隙間に配置された光ファイバ素線１２８を有する。光ファイバ素線１２８は、図１の如く、挿入部１０２の先端面１０２Ａに露出する光出射端面１２８Ａを有する。
光ファイバ素線１２８は、図２の如く、カバーガラス１０８の周囲に沿って３箇所配置されている。３箇所の光ファイバ素線１２８は、外管１３２に対して気密ケーシング１０を偏心させて配置したことによって広めに形成された、外管１３２と気密ケーシング１０との間の隙間に配置される。
〔実施形態の内視鏡１００の特徴〕
〈第１の特徴〉
実施形態の内視鏡１００によれば、挿入部１０２の外管１３２の内側に気密ケーシング１０を配設し、気密ケーシング１０の内部に撮像装置１１４及び第１信号線１１６を収容し、気密ケーシング１０の先端１０Ａの開口をカバーガラス１０８によって気密封止し、気密ケーシング１０の基端１０Ｂの開口を隔壁部１２０によって気密封止している。
〈第１の特徴〉
実施形態の内視鏡１００によれば、挿入部１０２の外管１３２の内側に気密ケーシング１０を配設し、気密ケーシング１０の内部に撮像装置１１４及び第１信号線１１６を収容し、気密ケーシング１０の先端１０Ａの開口をカバーガラス１０８によって気密封止し、気密ケーシング１０の基端１０Ｂの開口を隔壁部１２０によって気密封止している。
これにより、気密ケーシング１０の内部に、撮像装置１１４及び第１信号線１１６を気密状態で収容することができる。
また、気密ケーシング１０を第１筒体１２と第２筒体１４とから構成し、更に、後述する好適な第２の特徴の如く、第２筒体１４を第１筒体１２に入れ子状に配設している。そして、気密ケーシング１０の組立時には、つまり、第１信号線１１６の基端と、隔壁部１２０に保持された端子部１１８との接続時には、図５Ｂの如く、第２筒体１４を第１筒体１２に向けて進出させる。すなわち、気密ケーシング１０を長手軸Ａの方向に収縮させる。
これにより、第１信号線１１６の基端と端子部１１８との接続時に、第２筒体１４の嵌合部１０Ｃは、端子部１１８に対して第１筒体１２側に退避する。よって、嵌合部１０Ｃが接続作業時に邪魔にならないので、第１信号線１１６に余長を確保することなく、第１信号線１１６の基端と端子部１１８とを容易に接続することができる。
この後、図５Ａの如く、第２筒体１４を第１筒体１２に対して退避移動させる。つまり、気密ケーシング１０を長手軸Ａの方向に伸長させて、第２筒体１４の嵌合部１０Ｃを隔壁部１２０の被嵌合部１２０Ａに嵌合させる。これにより、気密ケーシング１０が組み立てられる。そして、気密ケーシング１０の組立後、第２筒体１４の先端と第１筒体１２の基端とをレーザー溶接等によって固定する。
以上の如く、実施形態の内視鏡１００によれば、内部に撮像装置１１４及び第１信号線１１６を気密状態で収容する気密ケーシング１０を備え、かつ第１信号線１１６に余長を確保することなく、第１信号線１１６の基端と端子部１１８とを接合することができる。これにより、実施形態の内視鏡１００によれば、気密ケーシング１０の小径化を達成することができるので、挿入部１０２の小径化を達成することができる。
〈第２の特徴〉
第１壁面は第１筒体１２の内壁面１２Ａであり、第２壁面は第２筒体１４の外壁面１４Ａであり、第２筒体１４は、第１筒体１２の内側に入れ子状に配設されていることにある。
第１壁面は第１筒体１２の内壁面１２Ａであり、第２壁面は第２筒体１４の外壁面１４Ａであり、第２筒体１４は、第１筒体１２の内側に入れ子状に配設されていることにある。
すなわち、第１筒体１２の内壁面１２Ａに、第２筒体１４の外壁面１４Ａを、気密を保持した状態で摺接したことにある。
これにより、第２筒体１４の外壁面１４Ａは、第１筒体１２の内壁面１２Ａに向かい合い、内壁面１２Ａと外壁面１４Ａとが摺接されることにより、第２筒体１４が第１筒体１２に入れ子状に配設される。
〈第３の特徴〉
隔壁部１２０は先端側に被嵌合部１２０Ａを有し、第２保持部である基端１０Ｂは、気密ケーシング１０の組立時は被嵌合部１２０Ａと着脱自在に気密嵌合し、かつ気密ケーシング１０の組立後は被嵌合部１２０Ａに対して固定される嵌合部１０Ｃを有することにある。
隔壁部１２０は先端側に被嵌合部１２０Ａを有し、第２保持部である基端１０Ｂは、気密ケーシング１０の組立時は被嵌合部１２０Ａと着脱自在に気密嵌合し、かつ気密ケーシング１０の組立後は被嵌合部１２０Ａに対して固定される嵌合部１０Ｃを有することにある。
これにより、気密ケーシング１０の組立時には、第２筒体１４の嵌合部１０Ｃが隔壁部１２０の被嵌合部１２０Ａに気密嵌合し、気密ケーシング１０の組立後は、レーザー溶接等によって嵌合部１０Ｃが被嵌合部１２０Ａに固定される。これにより、気密ケーシング１０の基端１０Ｂにおける気密性を確実に確保することができる。
〈第４の特徴〉
図３の如く、第１筒体１２は、先端側筒体１８と、先端側筒体１８の基端に接続される基端側筒体２０とを有し、先端側筒体１８は、内部に撮像装置１１４を固定する固定部１６を有することにある。
図３の如く、第１筒体１２は、先端側筒体１８と、先端側筒体１８の基端に接続される基端側筒体２０とを有し、先端側筒体１８は、内部に撮像装置１１４を固定する固定部１６を有することにある。
第１筒体１２に撮像装置１１４を固定するためには、第１筒体１２の先端側及び基端側の両側の開口部から固定作業を行うことが好ましい。このため、第１筒体１２の軸長が長くなれば長くなるほど固定作業が困難になるので、第１筒体１２を先端側筒体１８と基端側筒体２０とに分割し、軸長が短くなった先端側筒体１８の固定部１６に撮像装置１１４を固定する。これにより、撮像装置１１４の固定作業が容易になる。
〈第５の特徴〉
第２筒体１４の外壁面１４Ａが、第１筒体１２の内壁面１２Ａに隙間なく密接していることにある。
第２筒体１４の外壁面１４Ａが、第１筒体１２の内壁面１２Ａに隙間なく密接していることにある。
これにより、第２筒体１４と第１筒体１２との摺動部における気密性を確実に確保することができる。
〈第６の特徴〉
挿入部１０２は、外管１３２の内壁面１３２Ａと気密ケーシング１０の外壁面１０Ｄとの間に配置された光ファイバ素線１２８を有し、光ファイバ素線１２８は、挿入部１０２の先端面１０２Ａに露出する光出射端面１２８Ａを有することにある。
挿入部１０２は、外管１３２の内壁面１３２Ａと気密ケーシング１０の外壁面１０Ｄとの間に配置された光ファイバ素線１２８を有し、光ファイバ素線１２８は、挿入部１０２の先端面１０２Ａに露出する光出射端面１２８Ａを有することにある。
すなわち、実施形態の内視鏡１００は、気密ケーシング１０の内部に光伝達部材を配置せず、外管１３２の内壁面１３２Ａと気密ケーシング１０の外壁面１０Ｄとの間に光伝達部材である光ファイバ素線１２８を配置している。
これにより、気密ケーシング１０の内部に光伝達部材を配置することに起因する気密ケーシング１０の大径化を防止することができるので、気密ケーシング１０の大径化に起因する気密度の低下のおそれを無くすことができる。
なお、光出射端面１２８Ａから照射される照明光の開口角を１００度以上備えることが好ましい。これにより、細径であるが広角な画角に対応することができる。
以上、実施形態に係る内視鏡１００の気密ケーシング１０について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。
また、実施形態では、内視鏡１００として硬性鏡を例示して説明したが、硬性鏡に限定されるものではなく、内視鏡の挿入部が軟性部、湾曲部、先端硬質部を有する軟性内視鏡にも本発明を適用することができる。
〔内視鏡１００の使用例〕
図６は、内視鏡１００を内視鏡下外科手術装置１に適用した概略構成図である。
図６は、内視鏡１００を内視鏡下外科手術装置１に適用した概略構成図である。
内視鏡下外科手術装置１は、患者の体腔内を観察する内視鏡１００と、患者の体腔内の患部を検査又は処置するための処置具２００と、内視鏡１００及び処置具２００を体腔内に案内する外套管３００と、を備える。
処置具２００は、例えば鉗子からなり、体腔内に挿入される細長い処置具挿入部２０２と、処置具挿入部２０２の基端側に設けられ、術者に把持される操作部２０４と、処置具挿入部２０２の先端側に設けられ、操作部２０４の操作によって動作可能な処置部２０６と、を備える。
処置具挿入部２０２は、筒状のシース２０８と、このシース２０８内に軸心方向に移動自在に挿通された操作軸（不図示）とが設けられている。さらに操作部２０４は、固定ハンドル２１０と、固定ハンドル２１０に対して回動ピンを介して回動可能に連結された可動ハンドル２１４が設けられている。そして、可動ハンドル２１４に操作軸の基端部が連結されている。
処置部２０６には、開閉可能な一対の把持部材が設けられている。これらの把持部材は操作軸の先端部に図示しない駆動機構を介して連結されている。そして、操作部２０４の可動ハンドル２１４の回動操作に伴い操作軸及び駆動機構を介して処置部２０６の把持部材が開閉される。
なお、処置具２００としては、鉗子に限らず、例えば、レーザープローブ、縫合器、電気メス、持針器、超音波吸引器などの他の処置具であってもよい。
図７は、外套管３００を後左上方向から示した外観斜視図である。
外套管３００は、内視鏡１００の挿入部１０２が進退自在に挿通される内視鏡挿通路３０６と処置具２００の処置具挿入部２０２が進退自在に挿通される処置具挿通路３０８とを有する。
内視鏡挿通路３０６は、外套管３００全体の中心軸を示す基準軸３００ａに平行する内視鏡挿通軸３０６ａを中心軸として、少なくとも挿入部１０２が挿通可能な直径を有し、かつ、外套管３００の基端面３０２から先端面３０４まで貫通する外套管３００内の空間部分を有する。内視鏡挿通軸３０６ａは、内視鏡挿通路３０６に挿通された挿入部１０２の軸の位置に相当する。
基端面３０２には、挿入部１０２を内視鏡挿通路３０６に挿入する内視鏡挿入口３１０が設けられ、先端面３０４には、内視鏡挿通路３０６に挿入された挿入部１０２を外部に繰り出す内視鏡繰出口３１２が設けられる。
処置具挿通路３０８は、基準軸３００ａに平行する処置具挿通軸３０８ａを中心軸として、少なくとも処置具挿入部２０２が挿通可能な直径を有し、かつ、外套管３００の基端面３０２から先端面３０４まで貫通する外套管３００内の空間部分を有する。処置具挿通軸３０８ａは、処置具挿通路３０８に挿通された処置具挿入部２０２の軸の位置に相当する。
基端面３０２には、処置具挿入部２０２を処置具挿通路３０８に挿入する処置具挿入口３１４が設けられ、先端面３０４には、処置具挿通路３０８に挿入された処置具挿入部２０２を外部に繰り出す処置具繰出口３１６が設けられる。
なお、外套管３００が配置された空間の位置や向きに関して、基準軸３００ａに沿った方向の基端面３０２から先端面３０４への向きを前、基準軸３００ａから内視鏡挿通軸３０６ａへの向きを左として、前、後、左、右、上及び下という用語を用いる。
図８は、外套管３００の内部構造を示した断面図（図７の８−８矢視断面図）であり、基準軸３００ａを含み、かつ、上下方向に直交する平面で切断した断面を示す。本明細書において、単に断面図という場合には図８と同一平面により切断した断面図を示すものとする。
外套管３００は、前後方向のほぼ全体を占める外套管本体３２０と、外套管３００の後部に配置される基端キャップ３４０と、先端部に配置される先端キャップ３６０と、外套管３００の内部に配置されるスライダ４００と、を有する。
外套管本体３２０は、硬質樹脂や金属等により基準軸３００ａを中心軸とする長細い円筒状に形成されており、外周を囲む外壁３２２と、外套管本体３２０の基端から先端まで貫通する管腔３２４とを有する。
管腔３２４には、内視鏡挿通軸３０６ａと処置具挿通軸３０８ａとが挿通し、内視鏡挿通路３０６と処置具挿通路３０８となる空間が設けられる。
また、管腔３２４は、送気コネクタ３１８から送り込まれた気腹ガスが通過する送気管路となる。
基端キャップ３４０は、外套管本体３２０の基端に取り付けられており、硬質樹脂や金属等により外套管本体３２０の外径よりも拡径された円柱状に形成されている。その後側には外套管３００の基端面３０２となる平坦な後端面を有するとともに、基端面３０２から外套管本体３２０の管腔３２４まで貫通する貫通孔３４２及び３４４を有する。
貫通孔３４２は、その中心軸が内視鏡挿通軸３０６ａと同軸上に配置され、内視鏡挿通路３０６の一部を形成する。基端面３０２における貫通孔３４２の開口は、上述の内視鏡挿入口３１０に相当する。
貫通孔３４４は、その中心軸が処置具挿通軸３０８ａと同軸上に配置され、処置具挿通路３０８の一部を形成する。基端面３０２における貫通孔３４４の開口は、上述の処置具挿入口３１４に相当する。
貫通孔３４２と貫通孔３４４の各々には弁部材３４６及び３４８が配置される。これらの弁部材３４６及び３４８としては、例えば、挿入部１０２や処置具挿入部２０２を挿通する場合にだけ開口して挿入部１０２や処置具挿入部２０２の外周面にほぼ隙間なく密接するスリットを有する。これにより弁部材３４６及び３４８よりも先端側の空間の気密性を確保し、体腔内に注入した気腹ガスの体外への漏れ等が軽減される。
図８に示す先端キャップ３６０は、外套管本体３２０の先端に取り付けられており、硬質樹脂や金属等により形成されている。その前側には外套管３００の先端面３０４となる前面を有するとともに、外套管本体３２０の管腔３２４から先端面３０４まで貫通する貫通孔３６２及び３６４を有する。
貫通孔３６２は、その中心軸が内視鏡挿通軸３０６ａと同軸上に配置され、内視鏡挿通路３０６の一部を形成する。先端面３０４における貫通孔３６２の開口は、上述の内視鏡繰出口３１２に相当する。
貫通孔３６４は、その中心軸が処置具挿通軸３０８ａと同軸上に配置され、処置具挿通路３０８の一部を形成する。先端面３０４における貫通孔３６４の開口は、上述の処置具繰出口３１６に相当する。
図８に示すスライダ４００は、外套管本体３２０の管腔３２４内に収容され、基準軸３００ａ方向に進退移動可能に支持される。
スライダ４００は、内視鏡挿通路３０６に挿通された内視鏡１００の挿入部１０２と、処置具挿通路３０８に挿通された処置具挿入部２０２とに連結し、一方の前後方向への進退移動に連動させて他方も進退移動させる。
また、スライダ４００には、処置具挿入部２０２の軸方向への進退移動に対して挿入部１０２が連動しない遊びの範囲が設けられている。すなわち、挿入部１０２は、処置具挿入部２０２の軸方向の進退移動に対して遊びを持って連動する。
これによって、術者が処置具挿入部２０２を軸方向に進退操作すると、挿入部１０２も連動して進退移動するので、術者の意図通りに内視鏡１００の視野や向き等を変えることができる。したがって、術者とは別に内視鏡１００の操作を行う助手（スコピスト）を不要にすることができ、術者が助手に対して内視鏡の視野や向き等を逐次指示しなければならないという煩わしさも無くすことができる。
また、処置具挿入部２０２の軸方向への変位が小さい場合には、挿入部１０２が連動しないため、観察画像内における観察対象の大きさが不要に変動してしまうことを防止することができ、遠近感を適切に保ち、安定した観察画像を提供することができる。
図９は、図８においてスライダ４００が配置されている部分を拡大して示した拡大断面図であり、内視鏡挿通路３０６及び処置具挿通路３０８の各々に挿入部１０２及び処置具挿入部２０２を挿通させた状態を示す。
図９の如く、スライダ４００は、スライダ本体４０２を有する。スライダ本体４０２は、管腔３２４内において前後方向に進退移動可能に支持され、かつ、上下左右方向への移動や全方向への回転が規制された状態で支持される。
また、スライダ４００が外套管本体３２０に対して前後方向に進退移動する範囲は、スライダ４００が基端キャップ３４０に当接する位置を後端、先端キャップ３６０に当接する位置を前端とする範囲となる。
内視鏡連結部４２０は、スライダ本体４０２の左側に設けられており、外套管本体３２０の管腔３２４内において、内視鏡挿通路３０６となる空間を確保する。挿入部１０２の前後方向への進退移動に連動してスライダ４００も一体的に進退移動する。
外套管３００では、挿入部１０２と処置具挿入部２０２とをスライダ４００により連結している。
次に、内視鏡下外科手術装置１を用いた操作方法の一例について説明する。
図１０Ａから図１４は、内視鏡下外科手術装置１が操作されるときの様子を示した説明図である。
図１０Ａから図１０Ｃは、外套管３００が体壁に刺入されるときの様子を示した図である。
図１１及び図１２は、処置具挿入部２０２が手元側から体腔内の患部側に押し込まれるときの様子を示した図である。
図１３及び図１４は、処置具挿入部２０２が体腔内の患部側から手元側に引き込まれるときの様子を示した図である。
まず、内視鏡下外科手術装置１の操作を開始するための準備工程として、外套管３００の内視鏡挿通路３０６及び処置具挿通路３０８に内針５００を挿通させた状態で、外套管３００を体壁に形成された皮切部に刺入し、図１０Ａの符号１０００で示す状態のように、外套管３００を体腔内に刺入する。
次に、図１０Ｂの符号１００２で示す状態のように、内視鏡挿通路３０６及び処置具挿通路３０８から内針５００を抜去する。
次に、外套管３００の内視鏡挿入口３１０から内視鏡挿通路３０６に挿入部１０２を挿入し、挿入部１０２の先端を内視鏡繰出口３１２から導出させる。
このとき、挿入部１０２は、スライダ４００の内視鏡連結部４２０を挿通し、上述のようにスライダ本体４０２と連結する。これにより、挿入部１０２とスライダ４００とが一体的に移動する状態となる。
続いて、外套管３００の処置具挿入口３１４から処置具挿通路３０８に処置具挿入部２０２を挿入し、処置具挿入部２０２の先端を処置具繰出口３１６から導出させる。
このとき、処置具挿入部２０２は、スライダ４００の処置具連結部４２２のスリーブ４４０を挿通し、上述のようにスリーブ４４０と連結する。これにより、処置具挿入部２０２とスリーブ４４０とが一体的に移動する状態となる。
このようにして準備工程を行うと、図１０Ｃの符号１００４で示す状態のように、内視鏡下外科手術装置１の操作を開始可能な状態となる。
次に、処置具挿入部２０２が手元側から体腔内の患部側に押し込まれる場合について図１１及び図１２を参照して説明する。
まず、図１１の（Ａ）部の符号１００６に示す状態から図１１の（Ｂ）部の符号１００８に示す状態のように、処置具挿入部２０２が軸方向に微小変位した場合には、処置具挿入部２０２のみが進退移動してスライダ４００は進退移動しない。したがって、挿入部１０２は進退移動しないので、モニタ１２６に表示される観察画像の範囲は変化しない。このため、処置具挿入部２０２の微小変位に応じて観察対象の大きさが変動してしまうことを防止することができ、遠近感を適切に保つことができ、安定した観察画像を得ることができる。
これに対し、図１１の（Ａ）部の符号１００６と同じ状態である図１２の（Ａ）部の符号１００６に示す状態から、図１２の（Ｂ）部の符号１０１０に示す状態のように、処置具挿入部２０２が軸方向に大きく変位した場合には、処置具挿入部２０２の進退移動に連動してスライダ４００が進退移動する。この場合、挿入部１０２は進退移動するので、モニタ１２６に表示される観察画像の範囲が処置具挿入部２０２の進退移動に追従するように連続的に変更される。これにより、処置具２００の操作に応じて観察対象の大きさが変化するので、術者が望む画像を簡単に得ることが可能となる。
また、処置具挿入部２０２が体腔内の患部側から手元側に引き込まれる場合についても同様である。
すなわち、図１３の（Ａ）部の符号１０１２に示す状態から図１３の（Ｂ）部の符号１０１４に示す状態のように、処置具挿入部２０２が軸方向に微小変位した場合には、処置具挿入部２０２のみが進退移動してスライダ４００は進退移動しない。したがって、挿入部１０２は進退移動しないので、モニタ１２６に表示される観察画像の範囲は変化しない。このため、処置具挿入部２０２の微小変位に応じて観察対象の大きさが変動してしまうことを防止することができ、遠近感を適切に保つことができ、安定した観察画像を得ることができる。
これに対し、図１３の（Ａ）部の符号１０１２と同じ状態である図１４の（Ａ）の符号１０１２に示す状態から、図１４の（Ｂ）部の符号１０１６に示す状態のように、処置具挿入部２０２が軸方向に大きく変位した場合には、処置具挿入部２０２の進退移動に連動してスライダ４００が進退移動する。この場合、挿入部１０２は進退移動するので、モニタ１２６に表示される観察画像の範囲が処置具挿入部２０２の進退移動に追従するように連続的に変更される。これにより、処置具２００の操作に応じて観察対象の大きさが変化するので、術者が望む画像を簡単に得ることが可能となる。
１ 内視鏡下外科手術装置
１０ 気密ケーシング
１２ 第１筒体
１４ 第２筒体
１６ 固定部
１８ 先端側筒体
２０ 基端側筒体
１００ 内視鏡
１０２ 挿入部
１０４ 操作部
１０６ 光学部材
１０８ カバーガラス
１１０ 結像レンズ群
１１２ プリズム
１１４ 撮像装置
１１６ 第１信号線
１１８ 端子部
１２０ 隔壁部
１２２ 第２信号線
１２４ プロセッサ装置
１２６ モニタ
１２８ 光ファイバ素線
１３０ 光源装置
１３２ 外管
２００ 処置具
２０２ 処置具挿入部
２０４ 操作部
２０６ 処置部
３００ 外套管
３０２ 基端面
３０４ 先端面
３０６ 内視鏡挿通路
３０８ 処置具挿通路
３１０ 内視鏡挿入口
３１２ 内視鏡繰出口
３１４ 処置具挿入口
３１６ 処置具繰出口
３１８ 送気コネクタ
３２０ 外套管本体
３２２ 外壁
３２４ 管腔
３４０ 基端キャップ
３４２、３４４ 貫通孔
３４６、３４８ 弁部材
３６０ 先端キャップ
３６２、３６４ 貫通孔
４００ スライダ
４０２ スライダ本体
４２０ 内視鏡連結部
４２２ 処置具連結部
４４０ スリーブ
１０ 気密ケーシング
１２ 第１筒体
１４ 第２筒体
１６ 固定部
１８ 先端側筒体
２０ 基端側筒体
１００ 内視鏡
１０２ 挿入部
１０４ 操作部
１０６ 光学部材
１０８ カバーガラス
１１０ 結像レンズ群
１１２ プリズム
１１４ 撮像装置
１１６ 第１信号線
１１８ 端子部
１２０ 隔壁部
１２２ 第２信号線
１２４ プロセッサ装置
１２６ モニタ
１２８ 光ファイバ素線
１３０ 光源装置
１３２ 外管
２００ 処置具
２０２ 処置具挿入部
２０４ 操作部
２０６ 処置部
３００ 外套管
３０２ 基端面
３０４ 先端面
３０６ 内視鏡挿通路
３０８ 処置具挿通路
３１０ 内視鏡挿入口
３１２ 内視鏡繰出口
３１４ 処置具挿入口
３１６ 処置具繰出口
３１８ 送気コネクタ
３２０ 外套管本体
３２２ 外壁
３２４ 管腔
３４０ 基端キャップ
３４２、３４４ 貫通孔
３４６、３４８ 弁部材
３６０ 先端キャップ
３６２、３６４ 貫通孔
４００ スライダ
４０２ スライダ本体
４２０ 内視鏡連結部
４２２ 処置具連結部
４４０ スリーブ
〔内視鏡１００の気密ケーシング１０〕
図３は、内視鏡１００の挿入部１０２の一部破断を含む要部断面図であり、挿入部１０２に内蔵された気密ケーシング１０の断面を示している。図４も同様な断面図であるが、特に挿入部１０２の内部における光ファイバ素線１２８の配線形態を示したものである。また、図５Ａ及び図５Ｂは、気密ケーシング１０の構成図であり、図５Ａは気密ケーシング１０の組立完了図、図５Ｂは気密ケーシング１０の組立前の形態を示した図であり、第１信号線１１６の基端と端子部１１８とを接続する際の形態を示している。
図３は、内視鏡１００の挿入部１０２の一部破断を含む要部断面図であり、挿入部１０２に内蔵された気密ケーシング１０の断面を示している。図４も同様な断面図であるが、特に挿入部１０２の内部における光ファイバ素線１２８の配線形態を示したものである。また、図５Ａ及び図５Ｂは、気密ケーシング１０の構成図であり、図５Ａは気密ケーシング１０の組立完了図、図５Ｂは気密ケーシング１０の組立前の形態を示した図であり、第１信号線１１６の基端と端子部１１８とを接続する際の形態を示している。
Claims (6)
- 体内に挿入される挿入部を有し、
前記挿入部は、
前記挿入部の外周壁を形成する外管と、
前記挿入部の先端に配置される光学部材と、
前記光学部材を通じて得られる観察像を撮像する撮像装置と、
先端が前記撮像装置に接続され、前記撮像装置から出力される信号を伝送する第１信号線と、
前記第１信号線の基端に接続される信号中継部と、
先端が前記信号中継部に接続され、前記第１信号線から前記信号中継部を介して中継された信号を伝送する第２信号線と、
前記信号中継部を保持する隔壁部と、
前記外管の内側に配置され、先端と基端と長手軸とを有し、内部が中空の筒状形状を有する気密ケーシングであって、先端が前記光学部材で気密封止され、かつ基端が前記隔壁部で気密封止され、内部に前記撮像装置及び前記第１信号線が気密状態で収容される気密ケーシングと、
を備え、
前記気密ケーシングは、
前記光学部材を保持する第１保持部を有する第１筒体と、
前記隔壁部を保持する第２保持部を有する第２筒体であって、前記第１筒体の第１壁面に向かい合う第２壁面を有し、前記気密ケーシングの組立時は前記第１筒体に対して前記長手軸に沿って進退自在に摺動し、前記気密ケーシングの組立後は前記第１筒体に対して固定される第２筒体と、
を有する内視鏡。 - 前記第１壁面は前記第１筒体の内壁面であり、
前記第２壁面は前記第２筒体の外壁面であり、
前記第２筒体は、前記第１筒体の内側に配設される、
請求項１に記載の内視鏡。 - 前記隔壁部は先端側に被嵌合部を有し、
前記第２保持部は、前記気密ケーシングの組立時は前記被嵌合部と着脱自在に気密嵌合し、かつ前記気密ケーシングの組立後は前記被嵌合部に対して固定される嵌合部を有する、
請求項１又は２に記載の内視鏡。 - 前記第１筒体は、先端側筒体と、前記先端側筒体の基端に接続される基端側筒体とを有し、
前記先端側筒体は、内部に前記撮像装置を固定する固定部を有する、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の内視鏡。 - 前記第２壁面は前記第１壁面に隙間なく密接している、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の内視鏡。 - 前記挿入部は、前記外管の内壁面と前記気密ケーシングの外壁面との間に配置された光伝達部材を有し、
前記光伝達部材は、前記挿入部の先端面に露出する光出射端面を有する、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の内視鏡。
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