WO2012124560A1 - 内視鏡装置 - Google Patents

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WO2012124560A1
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WO
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endoscope apparatus
imaging
unit
discharge
lumen
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French (fr)
Inventor
淳彦 野川
有浦　茂樹
裕一 多田
一之 高橋
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Terumo Corp
Original Assignee
Terumo Corp
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/267—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor for the respiratory tract, e.g. laryngoscopes, bronchoscopes
    • A61B1/2676—Bronchoscopes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/12—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with cooling or rinsing arrangements
    • A61B1/126—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with cooling or rinsing arrangements provided with means for cleaning in-use

Definitions

  • This invention relates to the endoscope apparatus which can suppress the stain
  • COPD Chronic obstructive pulmonary disease
  • pulmonary emphysema refers to a state in which abnormal enlargement accompanied by destruction has occurred in tissues called alveolar parenchyma including respiratory bronchioles, alveolar passages, alveoli, and alveolar sac that serve as a place for gas exchange.
  • alveolar parenchyma contracts on expiration, but emphysematous alveolar parenchyma does not return after dilatation by respiration. For this reason, expiration cannot be performed sufficiently.
  • the effective area of the alveoli and the vascular bed are reduced, the ventilation capacity of the entire lung is reduced.
  • a minimally invasive treatment is desirable in which a medical device is transtracheally guided through an endoscope to a lesion and only the lesion is treated or operated.
  • the window part (or lens) for taking in the light of the endoscope tends to be difficult to see due to dirt attached during use.
  • the dirty window part is cleaned by a window washer method in which a liquid such as physiological saline is sprayed on the window part, a wiper method using a wiper moving in contact with the window part, or the like.
  • the procedure is interrupted if the window is cleaned each time dirt is deposited on the window.
  • the wiper method is difficult to reduce in size because the mechanism is complicated, and bronchi with a diameter of 3 mm or less, particularly 2 mm or less, and bronchioles with a diameter smaller than 1 mm before the bronchi, terminal bronchioles, and If it is assumed that an endoscope is inserted into a respiratory bronchiole or the like, it is not desirable. Further, if the window portion is once cleaned, the cleaning may not be completely removed from the window portion.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an endoscopic device that can be downsized without interrupting a procedure by suppressing adhesion of dirt to the window portion of the endoscope.
  • the purpose is to provide.
  • an endoscope apparatus includes a long body having a lumen formed therein, an end of the long body inserted into a living body, and an external device.
  • An imaging unit that includes a window portion for taking in light and acquires an image; and a discharge unit that discharges a fluid including at least gas from the lumen toward the distal end side at the distal end side of the elongated body.
  • the said discharge part is an opening which comprises the optical path to the lens contained in the said imaging part, It is an endoscope apparatus characterized by the above-mentioned.
  • the endoscope apparatus configured as described above has a discharge portion that discharges fluid from the lumen toward the distal end side, it is possible to suppress the adhesion of dirt itself, the procedure is not interrupted, In addition, since it can be realized with a simple structure, it can be miniaturized. Moreover, in order to discharge a fluid containing at least gas, it is applied particularly in a region where gas can be discharged, such as a breathing region, but in such a region, it is possible to continue discharging gas during a procedure, It is possible to perform a procedure while suppressing the adhesion of dirt.
  • the ejection part is an opening that constitutes an optical path to a lens included in the imaging part, it is possible to suppress the contamination of the window part using the opening that constitutes the optical path.
  • the imaging unit has a rectangular solid-state imaging device and an irradiation unit for irradiating light disposed corresponding to at least one of the four sides of the solid-state imaging device, the irradiation unit is efficiently Can be placed.
  • the humidifier that humidifies the gas supplied to the discharge unit is provided, the influence of the discharged fluid on the living body can be reduced when used in a region where a wet state such as a breathing region is desired.
  • the total cross-sectional area of the discharge part is 0.01 to 5 mm 2, it is possible to satisfactorily suppress the adhesion of dirt to the window part while reducing the size of the endoscope apparatus.
  • the discharge flow rate of the fluid from the detection unit is 0.1 to 600 ml / second, it is possible to satisfactorily suppress the adhesion of dirt to the window part while suppressing the influence on the living body.
  • the endoscope apparatus can be easily reduced in size and inserted into a thin body cavity.
  • the endoscope apparatus can be easily miniaturized and inserted into a thin body cavity.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an endoscope apparatus according to a first embodiment. It is sectional drawing which shows the front-end
  • FIG. 3 is a plan view taken along line 3-3 in FIG. 2. It is sectional drawing which shows the front-end
  • FIG. 5 is a plan view taken along line 5-5 in FIG. It is sectional drawing which shows the other example of the endoscope apparatus which concerns on 2nd Embodiment. It is sectional drawing which shows the front-end
  • FIG. 8 is a plan view taken along arrow 8 in FIG. 7. It is sectional drawing which shows the front-end
  • FIG. 10 is a plan view taken in the direction of arrow 10 in FIG. 9. It is sectional drawing which shows the front-end
  • FIG. 12 is a plan view taken along arrow 12 in FIG. 11. It is sectional drawing which shows the front-end
  • FIG. 14 is a plan view taken along arrow 14 in FIG. 13. It is a top view which shows the endoscope apparatus which concerns on 7th Embodiment. It is a top view which shows the other example of the endoscope apparatus which concerns on 7th Embodiment.
  • the endoscope apparatus 10 is an apparatus that includes an endoscope that is inserted into a “breathing area” ahead of the trachea and that can observe the inside, and is used for capturing light during a procedure. It is possible to prevent dirt from adhering to the window portion 122.
  • “respiratory zone” means trachea, main bronchus, lobe bronchus, bronchi, bronchiole, terminal bronchiole, respiratory bronchiole, alveolar duct (alveolar passage), alveoli, and alveoli. It consists of a sac. In the drawing, a part of the respiratory region is shown as a lumen A.
  • an endoscope apparatus 10 includes a long long body 11 inserted into a lumen A that branches off from the trachea in the “breathing area” and a distal end side of the long body 11. And an imaging unit 12 that images the inside of the lumen A, a fluid supply source 13, and a humidifier 14 (humidifier).
  • the “front end side” indicates a side inserted into a living body, and the opposite side is referred to as a “base end side”.
  • the long body 11 is a flexible tube body having a lumen 111 that penetrates the long body 11.
  • a fluid can flow into the lumen 111 from a port 113 in which an opening on the proximal end side of the long body 11 is formed.
  • the air pressurized by the fluid supply source 13 configured by an external pump or the like is supplied to the port 113 while being humidified by the humidifier 14 (humidifier).
  • the humidifying device 14 may be a humidifying device such as a heating type or an ultrasonic type, but is not limited thereto.
  • the imaging unit 12 includes a cylindrical imaging case 121, a transparent window 122 provided on one end side of the imaging case 121, a lens 123 that is disposed inside the imaging case 121 and configures an optical system, and the imaging case 121.
  • the optical system is configured with one lens 123 in the present embodiment, but may include a plurality of lenses.
  • the window part 122 may be one of lenses constituting the optical system.
  • light that has been transmitted through the transparent window 122 and introduced into the imaging case 121 is guided to the solid-state imaging device 124 via the lens 123 and converted into an electrical signal.
  • the electrical signal converted by the solid-state imaging device 124 is transmitted to the outside through the imaging cable 126 that penetrates the lumen 111 of the long body 11.
  • the outer diameter of the imaging unit 12 is preferably 2.5 mm or less in order to reduce the size of the endoscope apparatus 10, but is not limited thereto.
  • the imaging case 121 is fixed by a column 114 extending from the inner wall of the lumen 111 so as to have an annular clearance C1 with a constant width between the imaging case 121 and the inner wall of the lumen 111 on the distal end side of the long body 11.
  • a gap having a clearance C ⁇ b> 1 between the outer wall of the imaging case 121 and the inner wall of the lumen 111 functions as the discharge unit 15 that discharges the fluid flowing through the lumen 111 to the distal end side.
  • the irradiation unit 125 is an optical fiber that penetrates the lumen 111 of the long body 11 and can supply light from an external light source. Since the solid-state imaging device 124 is generally formed in a rectangular shape, the cylindrical imaging case 121 has a dead space that is not utilized corresponding to the four sides of the solid-state imaging device 124, and the irradiation unit 125 has this dead space. It is arranged efficiently using.
  • the endoscope apparatus 10 includes a control unit 17 that controls the imaging unit 12, the fluid supply source 13, and the humidifying device 14, and a display unit 18 that displays an image captured by the imaging unit 12.
  • the control unit 17 also includes a light source connected to the optical fiber that is the irradiation unit 125.
  • the control unit 17 receives a signal from the solid-state imaging device 124 via the imaging cable 126 and causes the display unit 18 to display an image.
  • the display unit 18 is, for example, a cathode ray tube, a liquid crystal display, or a plasma display.
  • the outer diameter D1 of the elongate body 11 is preferably 0.3 mm to 3 mm, and more preferably 1.0 mm to 2.0 mm.
  • the outer diameter D1 of the long body 11 is not necessarily limited to the dimension of said range.
  • the total cross-sectional area of the flow path of the discharge unit 15 is 0.01 to 5 mm 2 , more preferably 0.02 to 2 mm 2 .
  • the discharge flow rate of the fluid from the discharge unit 15 is 0.1 to 600 ml / second, more preferably 1 to 200 ml / second.
  • the operator operates the fluid supply source 13 and the humidifier 14 to cause the air humidified via the humidifier 14 to flow into the port of the long body 11.
  • humid air is discharged from the discharge part 15 of the elongate body 11, and an air layer is formed in front of the window part 122.
  • the surgeon inserts the long body 11 into the trachea from the patient's mouth or nose while maintaining the state in which the humidified air is continuously discharged from the discharge unit 15.
  • the surgeon inserts the long body 11 to the target position while visually checking the lumen A illuminated by the irradiation unit 125 while selecting the branch. At this time, since the elongated body 11 is formed thin, it can be inserted up to the thin lumen A.
  • a desired procedure such as observation, puncture, or medication is performed, although not described in detail.
  • a desired procedure such as observation, puncture, or medication is performed, although not described in detail.
  • the fluid is discharged from the discharge portion 15 formed in an annular shape around the imaging portion 12 toward the distal end side of the window portion 122 and inserted into the living body.
  • an air layer is formed on the front end side of the window part 122, and the adhesion of the dirt to the window part 122 can be suppressed, the procedure is not interrupted, and the structure is simple. Since this can be realized, it is possible to reduce the size (thinner diameter). Further, by reducing the size, the Reynolds number of the fluid to be discharged is reduced, and it becomes possible to suppress the adhesion of dirt even with a small amount of fluid.
  • the clearance C1 of the discharge unit 15 is constant in the circumferential direction, it is possible to suppress the adhesion of dirt from any direction.
  • the endoscope apparatus 10 since the endoscope apparatus 10 includes a humidifying device 14 that humidifies the gas supplied to the discharge unit 15, the endoscope apparatus 10 is discharged particularly when used in a region where a wet state such as a breathing region is desirable. The influence of the fluid on the living body can be reduced.
  • the fluid supplied from the fluid supply source 13 can be high-concentration oxygen. In this way, when the endoscope apparatus 10 is used in the respiratory region, an effect of supplying oxygen to the respiratory region can be added.
  • the fluid supplied from the fluid supply source 13 may contain water, physiological saline, or a liquid containing a medicine.
  • water, physiological saline, or the like when dirt is attached to the window portion 122, the dirt can be effectively blown off from the window portion 122.
  • medical agent there exists an effect which decomposes
  • imaging is performed using the solid-state imaging device 124, signals are transmitted to and received from the outside by the thin imaging cable 126, so that the ejection is performed between the imaging cable 126 and the inner wall surface of the elongated body 11. Sufficient flow path for the fluid to be performed can be secured.
  • the endoscope apparatus 20 according to the second embodiment is different from the endoscope apparatus 10 according to the first embodiment in the configuration of the discharge unit 25.
  • symbol is attached
  • the endoscope device 20 has the imaging unit 12 in the lumen 211 of the long body 21 fixed in contact with a part of the lumen, and the discharge unit 25 is not annular, It is formed in a crescent shape having the maximum clearance C2.
  • a narrowed portion 251 is formed on the inner wall surface of the lumen 211 where the discharge portion 25 is formed so that the inner diameter becomes narrower toward the distal end side.
  • the discharge unit 25 when the fluid supply source 13 and the humidifier 14 are operated and the humidified air is caused to flow into the port 113 of the long body 21, the discharge unit 25 is throttled. Since the portion 251 is formed, the fluid is inclined and discharged so as to cover the distal end side of the window portion 122.
  • the discharge portion 25 has a half-moon shape that does not surround the entire periphery of the window portion 122, but the formation of the throttle portion 251 forms an air layer on the front end side of the window portion 122, and stains on the window portion 122. Can be suppressed, the procedure is not interrupted, and can be realized with a simple structure, so that the size can be reduced (thinned).
  • a throttle portion 252 that protrudes toward the window portion 122 may be formed on the inner wall surface on which the discharge portion 25 is formed. In this way, the throttle portion 252 protrudes toward the window portion 122, so that the fluid supplied from the fluid supply source 13 is discharged toward the window portion 122, thereby effectively suppressing the adhesion of dirt to the window portion. can do.
  • the endoscope apparatus 30 according to the third embodiment is different from the endoscope apparatus 10 according to the first embodiment in the configuration of the ejection unit 35 and the imaging unit 32.
  • symbol is attached
  • the endoscope apparatus 30 uses a fiberscope in which a plurality of optical fibers are bundled without using a solid-state imaging device in the imaging unit 32, and directly receives received light instead of electrical signals. Derived outside.
  • the imaging unit 32 is fixed by a column 314 extending from the inner wall of the lumen 311 so as to have an annular clearance C3 having a constant width between the imaging unit 32 and the inner wall of the lumen 311 on the distal end side of the long body 31.
  • a narrowed portion 351 is formed over the entire circumference on the inner wall surface of the lumen 311 where the discharge portion 35 is formed so that the inner diameter narrows toward the tip side.
  • the endoscope device 30 when the fluid supply source 13 and the humidifying device 14 are operated and the humidified air is caused to flow into the port 113 of the long body 31, the restriction is applied to the discharge unit 35. Since the part 351 is formed, the fluid is discharged so as to incline toward the front of the window part 322. Therefore, an air layer is formed so as to cover the front end side of the window part 322, and adhesion of dirt to the window part 322 can be suppressed, and the technique is not interrupted and can be realized with a simple structure. Possible).
  • the throttle portion 351 is formed, the fluid is discharged to a region closer to the window portion 122 than in the case of the first embodiment, so that when the dirt is attached to the window portion 322, the window portion The dirt can be blown off more effectively from 322.
  • the endoscope apparatus 40 according to the fourth embodiment is different from the endoscope apparatus 10 according to the first embodiment in the configuration of the discharge unit 45.
  • symbol is attached
  • the endoscope device 40 has an imaging unit 12 in a lumen 411 of a long body 41 fixed to the lumen 411 over the entire circumference, and an imaging case as an ejection unit 45.
  • a plurality of through holes 451 are arranged around 121.
  • the endoscope apparatus 40 when the fluid supply source 13 and the humidifier 14 are operated and the humidified air is caused to flow into the port 113 of the long body 41, the through hole 451 is provided.
  • the fluid is discharged from the discharge portion 45 toward the front of the window portion 122.
  • an air layer is formed on the front end side of the window portion 122, and adhesion of dirt to the window portion 122 can be suppressed, and the procedure is not interrupted and can be realized with a simple structure, so that the size is reduced (thinned). Is possible.
  • An endoscope apparatus 50 according to the fifth embodiment is different from the endoscope apparatus 10 according to the first embodiment in the configuration of the ejection unit 55 and the imaging unit 52.
  • symbol is attached
  • the imaging unit 52 in the lumen 111 of the elongated body 11 is fixed to the lumen 111 over the entire circumference.
  • An introduction hole 523 that communicates the lumen 111 and the inside of the imaging case 521 is formed on the proximal end side of the imaging case 521, and an opening that forms an optical path to the lens 123 is formed on the distal end side of the imaging case 521.
  • a discharge part 55 is formed.
  • the fluid supply source 13 and the humidifying device 14 are operated and the humidified air is caused to flow into the port 113 of the elongated body 11, the fluid flows from the lumen 111. After flowing into the imaging case 521 through the introduction hole 523, it is discharged from the discharge portion 55 to the tip side.
  • the dimensions of the discharge unit 55 can be appropriately designed together with the optical system. For example, when the outer diameter of the imaging case 521 is 1.2 mm, the size can be set to 0.3 mm or less.
  • An endoscope apparatus 60 according to the sixth embodiment is different from the endoscope apparatus 50 according to the fifth embodiment in the configuration of the irradiation unit 625.
  • part which has the same function as 1st Embodiment or 5th Embodiment in order to attach
  • the case of split light emission of three colors will be described, but the number of colors is not limited to this, and the number of colors can be freely set as long as a dead space can be used, such as using a multispectral camera.
  • the present invention is also applied to an apparatus that emits and observes a specific wavelength in the near infrared region using a fluorescent diagnostic agent such as indocyanine green.
  • the irradiation unit 625 As the irradiation unit 625, three LEDs that radiate and emit light of three colors having different wavelengths are applied.
  • the three LEDs are efficiently arranged using a dead space that exists corresponding to three of the four sides of the solid-state imaging device 124.
  • the imaging case 521 In order to reduce the loss of the amount of light emitted from each LED, it is preferable that the imaging case 521 be made of a transparent material. Or you may combine optical members (not shown), such as a mirror and a lens, so that it may become the optical path which can pass the inside of the discharge part 55.
  • the chromatic aberration of light observed by the solid-state imaging device 124 can be corrected by post-processing.
  • An endoscope apparatus 70 according to the seventh embodiment is different from the endoscope apparatus 50 (see FIGS. 11 and 12) according to the fifth embodiment in the configuration of the long body 71.
  • symbol is attached
  • the endoscope apparatus 70 includes a long body 71 provided with a working channel 72 and a leak channel 73 (leak mechanism) penetrating the inside.
  • the working channel 72 can insert medical devices such as forceps, a brush, an ultrasonic probe, and a balloon catheter from the hand side.
  • the leak channel 73 functions as a flow path for allowing gas to escape outside the body, and particularly when the endoscopic device 70 is applied to a closed trachea such as the rectum or stomach, the living body overexpands due to the discharged gas. Can be prevented. Further, as shown in FIG.
  • a protrusion 74 is formed on the outer surface of the long body 71 or a groove (not shown) is formed so that a gas is generated between the living body occlusion portion. You may ensure the flow path which can be distribute
  • the humidifier 14 may not necessarily be provided.
  • the lens 123 is designed to be suitable for at least light refraction in the air, but a substance having a refractive index different from that of air (for example, a liquid containing water from a living tissue) is a surface on the ejection unit 55 side of the lens 123. It is preferable that the lens 123 is designed with a reduced curvature on the surface on the ejection portion 55 side so that the degradation of the imaging performance is minimized even when the lens 123 adheres.
  • the irradiating unit 125 of the endoscope apparatus according to the first to fourth embodiments may be an LED as in the sixth embodiment.
  • the chromatic aberration can be reduced even with a simpler lens by dividing the emitted light and correcting the difference in the refractive index of each color.
  • the region to which the endoscope apparatus according to the first to sixth embodiments is applied is not limited to the respiratory region, but the ear nose, digestive organs, genital organs (oviduct, uterus, vagina), urinary organ (renal fistula, ureter, (Bladder, urethra) or in joints.

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Abstract

【課題】内視鏡の窓部への汚れの付着を抑制することで、手技が中断されず、かつ小型化が可能な内視鏡装置を提供する。 【解決手段】内部にルーメン１１１が形成される長尺体１１と、前記長尺体の生体に挿入される先端側の端部に配置され、外部の光を取り入れる窓部１２２を備えて画像を取得する撮像部１２と、前記長尺体の先端側の端部に、先端側へ向かって前記ルーメンから少なくとも気体を含む流体を吐出する吐出部１５と、を有し、前記吐出部は、前記撮像部に含まれるレンズへの光路を構成する開口であることを特徴とする内視鏡装置１０である。

Description

内視鏡装置
　本発明は、挿入方向の先端に設けられる窓部の汚れを抑制できる内視鏡装置に関する。
　慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）は、正常な呼吸を妨げる肺疾患の広範な群を意味し、肺が、肺気腫及び慢性気管支炎から選択される、少なくとも１つの疾患の存在により閉塞する疾患である。ＣＯＰＤは、これらの症状が、しばしば同時に存在し、そして個々の症例において、どの疾患が肺の閉塞を引き起こす原因であるかを確認するのが難しい。臨床的には、ＣＯＰＤは、数ヶ月にわたって一定であり、慢性気管支炎の症例では連続２年以上持続する、肺からの呼気流量の低下によって診断される。
　このうち、肺気腫は、ガス交換の場となる呼吸細気管支、肺胞道、肺胞、及び肺胞嚢を含む肺胞実質と呼ばれる組織に破壊をともなった異常な拡大が生じた状態をいう。正常な肺胞実質は呼息時に収縮するが、気腫化した肺胞実質は呼吸により拡張した後はもとには戻らない。このため、呼気を十分に行えない。その上、肺胞の有効面積や血管床（肺胞の表面に縦横に走る毛細血管）が減るため、肺全体の換気能力が低下する。加えて、炎症によりエラスチンやコラーゲンなどが破壊されているため、肺の弾力性も低下し、気道を引っ張って広げていることができず、気管支が変形しやすい状態になっている。このため、呼気のときに肺が縮むと、その気管支が空気に満たされた周りの肺胞に圧迫されて狭くなり、肺が過膨脹し、空気が出難くなる。
　肺気腫に対する処置としては、現在のところ、一時的に症状を緩和させる酸素療法や薬物療法に加え、外科的方法として、肺の病変部を除去し、肺の正常部の膨張を促す肺縮小手術があるが、肺縮小手術では病変部だけでなく病変部近傍の多くの正常部も除去されるため、患者への負担が大きい。従って、医療用デバイスを経気管的に病変部まで内視鏡を案内し、病変部だけを治療又は手術する低侵襲な処置が望ましい。
　ところで、内視鏡の光を取り入れる窓部（またはレンズ）は、使用時に汚れが取り付いて見え難くなりやすい。このため、汚れた窓部は、窓部に生理的食塩水等の液体を吹き付けるウインドウォッシャー方式や、窓部に接して動くワイパーを用いたワイパー方式等によって洗浄される。
特開２０００－１３５２１５号公報
　しかしながら、窓部に汚れが付着するたびに窓部を洗浄していると、手技が中断されてしまう。また、ワイパー方式は機構が複雑になるために小型化が困難であり、直径３ｍｍ以下の気管支、特に２ｍｍ以下、さらには気管支よりも先の特に径が１ｍｍより小さい細気管支、終末細気管支、及び呼吸細気管支等にも内視鏡を挿入することを想定すると、望ましくない。また、一旦窓部に汚れが取り付いた後に洗浄するのでは、窓部から完全に汚れを取り除けない場合がある。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、内視鏡の窓部への汚れの付着を抑制することで、手技が中断されず、かつ小型化が可能な内視鏡装置を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するための本発明に係る内視鏡装置は、内部にルーメンが形成される長尺体と、前記長尺体の生体に挿入される先端側の端部に配置され、外部の光を取り入れる窓部を備えて画像を取得する撮像部と、前記長尺体の先端側の端部に、先端側へ向かって前記ルーメンから少なくとも気体を含む流体を吐出する吐出部と、を有し、前記吐出部は、前記撮像部に含まれるレンズへの光路を構成する開口であることを特徴とする、内視鏡装置である。
　上記のように構成した本発明に係る内視鏡装置は、先端側へ向かってルーメンから流体を吐出する吐出部を有しているため、汚れの付着自体を抑制でき、手技が中断されず、かつ簡単な構造で実現できるために小型化が可能である。また、少なくとも気体を含む流体を吐出するため、特に呼吸域等の気体を吐出可能な領域において適用されるが、このような領域では手技の際に気体を吐出し続けることが可能であるため、汚れの付着を抑制しつつ手技を行うことが可能である。
　また、前記吐出部が、前記撮像部に含まれるレンズへの光路を構成する開口であるため、光路を構成する開口を利用して窓部の汚れを抑制できる。
　前記撮像部が、矩形の固体撮像素子と、前記固体撮像素子の４辺の少なくとも１辺に対応して配置される光を照射するための照射部と、を有すれば、照射部を効率的に配置できる。
　前記吐出部に供給される気体を加湿する加湿部を有すれば、呼吸域等の湿潤状態が望ましい領域に使用する際に、吐出される流体による生体への影響を低減できる。
　前記吐出部の総断面積が、０．０１～５ｍｍ２であれば、内視鏡装置を小型化しつつ、窓部への汚れの付着を良好に抑制できる。
　前記検出部からの流体の吐出流量が、０．１～６００ｍｌ／秒であれば、生体への影響を抑えつつ、窓部への汚れの付着を良好に抑制できる。
　前記長尺体の外径が、３ｍｍ以下であれば、内視鏡装置を小型化しつつ、細い体腔への挿入が容易となる。
　前記撮像部の外径が、２．５ｍｍ以下であれば、内視鏡装置を小型化しつつ、細い体腔への挿入が容易となる。
第１実施形態に係る内視鏡装置の概略構成図である。 第１実施形態に係る内視鏡装置の長尺体の先端部を示す断面図である。 図２の３－３線に沿う平面図である。 第２実施形態に係る内視鏡装置の長尺体の先端部を示す断面図である。 図４の５－５線に沿う平面図である。 第２実施形態に係る内視鏡装置の他の例を示す断面図である。 第３実施形態に係る内視鏡装置の長尺体の先端部を示す断面図である。 図７の８矢視平面図である。 第４実施形態に係る内視鏡装置の長尺体の先端部を示す断面図である。 図９の１０矢視平面図である。 第５実施形態に係る内視鏡装置の長尺体の先端部を示す断面図である。 図１１の１２矢視平面図である。 第６実施形態に係る内視鏡装置の長尺体の先端部を示す断面図である。 図１３の１４矢視平面図である。 第７実施形態に係る内視鏡装置を示す平面図である。 第７実施形態に係る内視鏡装置の他の例を示す平面図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、図面の寸法比率は、説明の都合上、誇張されて実際の比率とは異なる場合がある。
　＜第１実施形態＞
　第１の実施形態に係る内視鏡装置１０は、気管から先の“呼吸域”に挿入されて内部を観察可能な内視鏡を含む装置であり、手技の際に、光を取り込むための窓部１２２に汚れが付着することを抑制できるものである。なお、本明細書中、“呼吸域”とは、気管、主気管支、葉気管支、気管支、細気管支、終末細気管支、呼吸細気管支、肺胞管（肺胞道）、肺胞、及び肺胞嚢からなる。図中では、呼吸域の一部を、管腔Ａとして示している。
　図１～３に示すように、内視鏡装置１０は、気管から先の“呼吸域”において分岐する管腔Ａに挿入される長尺な長尺体１１と、長尺体１１の先端側に配置され、管腔Ａ内を撮像する撮像部１２と、流体供給源１３と、加湿装置１４（加湿部）とを有している。なお、本明細書中、“先端側”とは、生体に挿入される側を示し、その反対側を“基端側”と称する。
　長尺体１１は、長尺体１１を貫通するルーメン１１１を有する可撓性を備えた管体である。ルーメン１１１には、長尺体１１の基端側の開口が形成せれるポート１１３から、流体が流入可能となっている。ポート１１３へは、外部のポンプ等により構成される流体供給源１３で加圧された空気が、加湿装置１４（加湿部）によって加湿された状態で供給される。加湿装置１４には、例えば加温式や超音波式等の加湿機器が適用できるが、これらに限定されない。
　撮像部１２は、筒状の撮像ケース１２１と、撮像ケース１２１の一端側に設けられる透明な窓部１２２と、撮像ケース１２１の内部に配置されて光学系を構成するレンズ１２３と、撮像ケース１２１の内部に配置される固体撮像素子１２４と、観察に必要な光を生体内に照射するための照射部１２５とを備えている。なお、光学系は、本実施形態では１つのレンズ１２３で構成されるが、複数のレンズを備えてもよい。また、窓部１２２は、光学系を構成するレンズの１つであってもよい。撮像部１２では、透明な窓部１２２を透過して撮像ケース１２１の内部へ導入された光が、レンズ１２３を介して固体撮像素子１２４に導かれ、電気信号に変換される。固体撮像素子１２４で変換された電気信号は、長尺体１１のルーメン１１１内を貫通する撮像ケーブル１２６を介して、外部に伝送される。撮像部１２（撮像ケース１２１）の外径は、内視鏡装置１０を小型化するために、２．５ｍｍ以下であることが好ましいが、これに限定されない。
　撮像ケース１２１は、長尺体１１の先端側において、ルーメン１１１の内壁との間に一定幅の環状のクリアランスＣ１を有するように、ルーメン１１１の内壁から延びる支柱１１４によって固定される。撮像ケース１２１の外壁とルーメン１１１の内壁との間のクリアランスＣ１を有する間隙は、ルーメン１１１内を流通する流体を先端側へ吐出する吐出部１５として機能する。
　照射部１２５は、長尺体１１のルーメン１１１内を貫通する光ファイバであり、外部の光源から光を供給可能となっている。固体撮像素子１２４は一般的に矩形で形成されるため、円筒形状の撮像ケース１２１には、固体撮像素子１２４の４辺に対応して活用されないデッドスペースが存在し、照射部１２５はこのデッドスペースを利用して効率的に配置される。
　また、内視鏡装置１０は、撮像部１２、流体供給源１３および加湿装置１４を制御する制御部１７と、撮像部１２で撮像された画像を表示する表示部１８とを有している。制御部１７は、照射部１２５である光ファイバに接続される光源をも有する。また、制御部１７は、撮像ケーブル１２６を介して固体撮像素子１２４からの信号を受信し、表示部１８に画像を表示させる。表示部１８は、例えば、ブラウン管、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイである。
　長尺体１１の外径Ｄ１は、大き過ぎると細い気管支への挿入が困難となり、小さ過ぎると固体撮像素子１２４も小さくなって観察が困難となる。したがって、長尺体１１の外径Ｄ１は、好ましくは０．３ｍｍ～３ｍｍであり、より好ましくは、１．０ｍｍ～２．０ｍｍである。なお、長尺体１１の外径Ｄ１は、必ずしも上記の範囲の寸法に限定されない。
　吐出部１５の流路の総断面積は、大き過ぎると流速が遅くなり、小さ過ぎると流量が小さくなるため、いずれにしても汚れの付着の抑制に望ましくない。したがって、吐出部１５の流路の総断面積は、０．０１～５ｍｍ２であり、より好ましくは０．０２～２ｍｍ２である。
　吐出部１５からの流体の吐出流量は、大き過ぎると生体に影響が生じ、小さ過ぎると汚れの付着の抑制が困難となる。したがって、検出部からの流体の吐出流量は、０．１～６００ｍｌ／秒であり、より好ましくは、１～２００ｍｌ／秒である。
　次に、本実施形態に係る内視鏡装置１０を用いた手技について説明する。
　まず、術者は、流体供給源１３および加湿装置１４を作動させて、加湿装置１４を介して加湿された空気を、長尺体１１のポートに流入させる。これにより、長尺体１１の吐出部１５から加湿空気が吐出され、窓部１２２の前方に空気層が形成される。術者は、吐出部１５から加湿空気を連続的に吐出させた状態を維持しつつ、長尺体１１を患者の口または鼻から気管に挿入する。術者は、照射部１２５により照らされた管腔Ａを表示部１８により視認しつつ、分岐を選択しながら長尺体１１を目的位置まで挿入する。このとき、長尺体１１が細く形成されているため、細い管腔Ａまで挿入が可能である。目的位置に到達した後、詳述しないが、観察、穿刺または投薬等の望ましい処置を行う。このように、長尺体１１を細い管腔Ａまで挿入が可能であるため、肺の正常な部位を残しつつ、肺気腫の低侵襲な処置が可能となる。
　本実施形態に係る内視鏡装置１０によれば、撮像部１２の周囲に環状に形成される吐出部１５から、窓部１２２の先端側へ向かって流体を吐出しつつ生体内へ挿入するため、窓部１２２に取り付いた汚れを取り除く以前に、窓部１２２の先端側に空気層が形成されて窓部１２２への汚れの付着自体を抑制でき、手技が中断されず、かつ簡単な構造で実現できるために小型化（細径化）が可能である。そして、小型化されることで吐出される流体のレイノルズ数が下がり、少量の流体でも汚れの付着を抑制することが可能となる。また、少なくとも気体を含む流体を吐出するため、特に上気道、下気道（呼吸域）、口腔、消化器等の気体を吐出可能な領域において適用されるが、このような領域では手技の際に気体を吐出し続けることが可能であるため、汚れの付着を抑制しつつ手技を行うことが可能である。
　また、吐出部１５のクリアランスＣ１が周方向に一定であるため、いずれの方向からも汚れの付着を抑制できる。
　また、内視鏡装置１０は、吐出部１５に供給される気体を加湿する加湿装置１４を外部に備えているため、特に呼吸域等の湿潤状態が望ましい領域に使用する際に、吐出される流体の生体への影響を低減できる。
　また、流体供給源１３から供給される流体を、高濃度酸素とすることもできる。このようにすれば、内視鏡装置１０を呼吸域に使用する際に、呼吸域へ酸素を供給する効果を付加できる。
　また、流体供給源１３から供給される流体に、水、生理的食塩水または薬剤を含んだ液体を含ませてもよい。例えば水や生理的食塩水等を含ませることで、窓部１２２に汚れが付着してしまった際に、窓部１２２から汚れを効果的に吹き飛ばすことができる。また、薬剤としては、喀痰中の蛋白質を分解して喀痰の粘度を低下させる効果があり去痰薬の成分として利用されアセチルシステインなどが挙げられる。これら薬剤を含ませることで、気管支内の喀痰などによる泡立ちを防止することができる。同様にシリコーン系の消泡剤を用いても喀痰の泡立ちを防止することもできる。
　また、固体撮像素子１２４を用いて撮像するため、固体撮像素子１２４は細い撮像ケーブル１２６によって外部と信号が送受信されることから、撮像ケーブル１２６と長尺体１１の内壁面との間に、吐出する流体のための十分な流路を確保できる。
　＜第２実施形態＞
　第２の実施形態に係る内視鏡装置２０は、吐出部２５の構成が、第１実施形態に係る内視鏡装置１０と異なる。なお、第１実施形態と同一の機能を有する部位については、同一の符号を付し、重複を避けるため、説明を省略する。
　内視鏡装置２０は、図４，５に示すように、長尺体２１のルーメン２１１内の撮像部１２が、ルーメンの一部に接して固定されており、吐出部２５が環状ではなく、最大クリアランスＣ２を有する三日月状に形成される。そして、ルーメン２１１の吐出部２５が形成される内壁面には、先端側に向かって内径が狭まるように絞り部２５１が形成されている。
　第２実施形態に係る内視鏡装置２０によれば、流体供給源１３および加湿装置１４を作動させて、加湿された空気を長尺体２１のポート１１３に流入させると、吐出部２５に絞り部２５１が形成されていることから、窓部１２２の先端側を覆うように流体が傾斜して吐出される。すなわち、吐出部２５が窓部１２２の全周を囲まない半月状であるが、絞り部２５１が形成されることで、窓部１２２の先端側に空気層が形成されて窓部１２２への汚れの付着を抑制でき、手技が中断されず、かつ簡単な構造で実現できるために小型化（細径化）が可能である。
　また、本実施形態の変形例として、図６に示すように、吐出部２５が形成される内壁面には、窓部１２２方向へ突出する絞り部２５２が形成されてもよい。このように、絞り部２５２が窓部１２２方向へ突出することで、流体供給源１３から供給される流体を窓部１２２へ向かって吐出させて、窓部への汚れの付着を効果的に抑制することができる。
　＜第３実施形態＞
　第３の実施形態に係る内視鏡装置３０は、吐出部３５および撮像部３２の構成が、第１実施形態に係る内視鏡装置１０と異なる。なお、第１実施形態と同一の機能を有する部位については、同一の符号を付し、重複を避けるため、説明を省略する。
　内視鏡装置３０は、図７，８に示すように、撮像部３２に固体撮像素子を用いずに複数の光ファイバを束ねたファイバスコープを用いており、電気信号ではなく受光した光を直接外部へ導出している。
　撮像部３２は、長尺体３１の先端側において、ルーメン３１１の内壁との間に一定幅の環状のクリアランスＣ３を有するように、ルーメン３１１の内壁から延びる支柱３１４によって固定される。そして、ルーメン３１１の吐出部３５が形成される内壁面には、先端側に向かって内径が狭まるように絞り部３５１が全周に亘って形成されている。
　第３実施形態に係る内視鏡装置３０によれば、流体供給源１３および加湿装置１４を作動させて、加湿された空気を長尺体３１のポート１１３に流入させると、吐出部３５に絞り部３５１が形成されていることから、窓部３２２の前方へ向かって傾斜するように流体が吐出される。したがって、窓部３２２の先端側を覆うように空気層が形成されて窓部３２２への汚れの付着を抑制でき、手技が中断されず、かつ簡単な構造で実現できるために小型化（細径化）が可能である。
　また、吐出部３５のクリアランスＣ３が周方向に一定であるため、いずれの方向からも汚れの付着を抑制できる。
　また、絞り部３５１が形成されるため、第１実施形態の場合よりも窓部１２２に近い領域に流体が吐出されることから、窓部３２２に汚れが付着してしまった際に、窓部３２２から汚れをより効果的に吹き飛ばすことができる。
　＜第４実施形態＞
　第４の実施形態に係る内視鏡装置４０は、吐出部４５の構成が、第１実施形態に係る内視鏡装置１０と異なる。なお、第１実施形態と同一の機能を有する部位については、同一の符号を付し、重複を避けるため、説明を省略する。
　内視鏡装置４０は、図９，１０に示すように、長尺体４１のルーメン４１１内の撮像部１２が、ルーメン４１１と全周に亘って固定されており、吐出部４５として、撮像ケース１２１の周囲に複数の貫通孔４５１が並んで配置されている。
　第４実施形態に係る内視鏡装置４０によれば、流体供給源１３および加湿装置１４を作動させて、加湿された空気を長尺体４１のポート１１３に流入させると、貫通孔４５１を有する吐出部４５から、窓部１２２の前方へ向かって流体が吐出される。これにより、窓部１２２の先端側に空気層が形成されて窓部１２２への汚れの付着を抑制でき、手技が中断されず、かつ簡単な構造で実現できるために小型化（細径化）が可能である。
　＜第５実施形態＞
　第５の実施形態に係る内視鏡装置５０は、吐出部５５および撮像部５２の構成が、第１実施形態に係る内視鏡装置１０と異なる。なお、第１実施形態と同一の機能を有する部位については、同一の符号を付し、重複を避けるため、説明を省略する。
　内視鏡装置５０は、図１１，１２に示すように、長尺体１１のルーメン１１１内の撮像部５２が、ルーメン１１１と全周に亘って固定されている。撮像ケース５２１の基端側には、ルーメン１１１と撮像ケース５２１の内部を連通する導入孔５２３が形成されており、撮像ケース５２１の先端側には、レンズ１２３への光路を構成する開口である吐出部５５が形成されている。
　第５実施形態に係る内視鏡装置５０によれば、流体供給源１３および加湿装置１４を作動させて、加湿された空気を長尺体１１のポート１１３に流入させると、流体がルーメン１１１から導入孔５２３を介して撮像ケース５２１内に流入された後、吐出部５５から先端側へ吐出される。吐出部５５の寸法は、光学系と共に適宜設計可能であるが、一例として、撮像ケース５２１の外径が１．２ｍｍである場合に、直径０．３ｍｍまたはそれ以下とすることができる。このような微細な吐出部５５から流体を吐出させることで、窓部でもあるレンズ１２３の先端側に空気層が形成されてレンズ１２３への汚れの付着を抑制でき、手技が中断されず、かつ簡単な構造で実現できるために小型化（細径化）が可能である。
　＜第６実施形態＞
　第６の実施形態に係る内視鏡装置６０は、照射部６２５の構成が、第５実施形態に係る内視鏡装置５０と異なる。なお、第１実施形態または第５実施形態と同一の機能を有する部位については、同一の符号を付し、重複を避けるため、説明を省略する。ここでは３色の光を分割発光する場合で説明するが、色の数はこれに限定されず、マルチスペクトルカメラを用いる等、デッドスペースを利用できる限りにおいて色数は自由に設定可能である。また、インドシアニングリーンなどの蛍光診断薬剤を用いた近赤外域の特定波長を発光させて観察する装置においても適用される。
　内視鏡装置６０は、図１３，１４に示すように、照射部６２５として、異なる波長である３色の光を分割発光させて照射する３つのＬＥＤが適用されている。３つのＬＥＤは、固体撮像素子１２４の４辺のうち３辺に対応して存在するデッドスペースを利用して効率的に配置される。各ＬＥＤからの照射光量の損失を少なくするために、撮像ケース５２１を透明な材質にすることが好ましい。あるいは、吐出部５５内を通過可能な光路となるように、ミラー、レンズ等の光学部材（不図示）を組み合わせてもよい。
　第６実施形態に係る内視鏡装置６０によれば、３つのＬＥＤである照射部６２５を用いているため、固体撮像素子１２４により観測される光の色収差を後処理により補正することができる。
　＜第７実施形態＞
　第７の実施形態に係る内視鏡装置７０は、長尺体７１の構成が、第５実施形態に係る内視鏡装置５０（図１１，１２参照）と異なる。なお、第５実施形態と同一の機能を有する部位については、同一の符号を付し、重複を避けるため、説明を省略する。
　内視鏡装置７０は、図１５に示すように、長尺体７１に、内部を貫通するワーキングチャネル７２およびリーク用チャネル７３（リーク機構）を備えている。ワーキングチャネル７２は、例えば鉗子、ブラシ、超音波プローブ、バルーンカテーテル等の医療用デバイスを手元側から挿入可能となっている。リーク用チャネル７３は、気体を体外に逃がすための流路として機能し、特に直腸や胃など閉塞されている気管に内視鏡装置７０を適用する際に、吐出された気体による生体の過膨張を防ぐことができる。また、リーク機構として、図１６に示すように、長尺体７１の外表面に突起部７４を形成したり、または溝（不図示）を形成することで、生体閉塞部との間に気体が流通可能な流路を確保してもよい。
　本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変できる。例えば、加湿装置１４は、必ずしも設けられなくてもよい。レンズ１２３は、少なくとも空気中の光屈折に適するように設計されるが、空気と屈折率が異なるような物質（例えば生体組織から出る水を含む液体など）がレンズ１２３の吐出部５５側の面に付着する場合であっても撮像性能の低下が最小限となるよう、レンズ１２３の吐出部５５側の面の曲率を減らして設計されることが好ましい。また、第１～第４実施形態の内視鏡装置の照射部１２５を、第６実施形態と同様にＬＥＤとすることもできる。また、第１～第７の全ての実施形態において、照射光を分割発光させ、各色での屈折率の違いを補正することで、より簡単なレンズでも色収差を減少させることができる。また、第１～第６実施形態に係る内視鏡装置が適用される領域は呼吸域に限定されず、耳鼻、消化器、生殖器（卵管、子宮、膣）、泌尿器（腎盂、尿管、膀胱、尿道）または関節内等でも適用できる。
　さらに、本出願は、２０１１年３月１１日に出願された日本特許出願番号２０１１－０５４８４４号に基づいており、それらの開示内容は、参照され、全体として、組み入れられている。
　　１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０　　内視鏡装置、
　　１１，２１，３１，４１，７１　　長尺体、
　　１２，３２，５２　　撮像部、
　　１４　　加湿装置（加湿部）、
　　１５，２５，３５，４５，５５　　吐出部、
　　１１１，２１１，３１１，４１１　　ルーメン、
　　１２２，３２２　　窓部、
　　１２３　　レンズ、
　　１２４　　固体撮像素子、
　　１２５，６２５　　照射部、
　　２５１，３５１　　絞り部、
　　４５１　　貫通孔、
　　Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３　　クリアランス、
　　Ｄ１　　長尺体の外径。

Claims (7)

  1. 　内部にルーメンが形成される長尺体と、
    　前記長尺体の生体に挿入される先端側の端部に配置され、外部の光を取り入れる窓部を備えて画像を取得する撮像部と、
    　前記長尺体の先端側の端部に、先端側へ向かって前記ルーメンから少なくとも気体を含む流体を吐出する吐出部と、
    を有し、
    　前記吐出部は、前記撮像部に含まれるレンズへの光路を構成する開口であることを特徴とする、内視鏡装置。
  2. 　前記撮像部は、矩形の固体撮像素子と、前記固体撮像素子の４辺の少なくとも１辺に対応して配置される光を照射するための照射部と、を有する、請求項１に記載の内視鏡装置。
  3. 　前記吐出部に供給される気体を加湿する加湿部を有する、請求項１または２に記載の内視鏡装置。
  4. 　前記吐出部の総断面積は、０．０１～５ｍｍ２である、請求項１～３のいずれか１項に記載の内視鏡装置。
  5. 　前記検出部からの流体の吐出流量は、０．１～６００ｍｌ／秒である、請求項１～４のいずれか１項に記載の内視鏡装置。
  6. 　前記長尺体の外径は、３ｍｍ以下である、請求項１～５のいずれか１項に記載の内視鏡装置。
  7. 　前記撮像部の外径は、２．５ｍｍ以下である、請求項１～５のいずれか１項に記載の内視鏡装置。
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