WO2019087342A1 - 内視鏡システム - Google Patents

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WO2019087342A1
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endoscope
sheath
protrusion
tip
distal end
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尚也 杉本
和敏 熊谷
善朗 岡崎
俊二 武井
祐介 野村
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オリンパス株式会社
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments 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
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments 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
    • A61B1/005Flexible endoscopes
    • A61B1/01Guiding arrangements therefore
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments 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
    • A61B1/32Devices for opening or enlarging the visual field, e.g. of a tube of the body

Definitions

  • the present invention relates to an endoscope system, and more particularly to an endoscope system for a pericardium.
  • the pericardium covers the lens at the tip of the endoscope, making it difficult to observe the heart. That is, there is a disadvantage that it is difficult to secure a space necessary for observing the heart between the tip of the endoscope and the heart. In particular, it is difficult to observe a very narrow area such as the pericardial inversion.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide an endoscope system capable of reliably securing a space necessary for cardiac observation in a pericardial cavity.
  • One aspect of the present invention is a tubular elongated sheath having a lumen extending in the longitudinal direction and having a first radial direction and a second radial direction orthogonal to each other; It is disposed on one side of the distal end opening of the lumen and has a projecting portion projecting in the longitudinal direction from the distal end surface of the sheath, and an optical member for observing an object at the distal end.
  • An endoscope system comprising: an endoscope; and the dimensions of the projection, the endoscope, and the optical member satisfy the following conditional expression.
  • A is the width of the protrusion in the second radial direction
  • B is the outer diameter of the endoscope in the second radial direction
  • C is the optical member in the second radial direction. Is the width of
  • the endoscope is inserted into the pericardial cavity through the lumen of the sheath percutaneously disposed from the outside to the pericardial cavity.
  • the pericardium present in front of the distal end opening of the lumen is The projection lifts in a direction away from the heart, leaving a space in front of the tip opening. Therefore, by projecting the distal end of the endoscope from the distal end opening of the lumen, the heart can be observed by the optical member without being blocked by the pericardium.
  • the protrusion since the protrusion has a larger width than the optical member, a space having a width larger than the width of the optical member is secured. That is, the pericardium hanging from the protrusion toward the heart is held outside the optical member.
  • the protrusion since the protrusion has a width smaller than the outer diameter of the endoscope, the distal end of the endoscope system has a narrow diameter structure and easily enters a very narrow area such as a pericardial inversion. It is possible. Therefore, the space necessary for the observation of the heart can be reliably secured in the pericardial cavity.
  • the endoscope disposed in the lumen is positioned in the longitudinal direction with respect to the sheath so that the distal end of the endoscope protrudes by a predetermined amount from the distal end opening, and the endoscopic
  • the outer diameter B may be 5 mm or less
  • the projection length in the longitudinal direction from the optical member of the tip of the endoscope to the tip of the protrusion may be 1.5 mm or more and 3.5 mm or less .
  • the projecting portion can secure a space (specifically, a space of 5 mm in the optical axis direction of the endoscope) of a size necessary for observing the heart in front of the tip of the endoscope. it can.
  • the endoscope disposed in the lumen is positioned in the longitudinal direction with respect to the sheath so that the distal end of the endoscope protrudes by a predetermined amount from the distal end opening, and the endoscopic
  • the protrusion length in the longitudinal direction from the optical member at the tip of the tip to the tip of the protrusion may be shorter than the maximum value of the observation depth of the endoscope.
  • the observation depth is a range of object distance at which a sharp endoscopic image in which the subject is in focus is obtained using the optical member.
  • the tip of the protrusion may be disposed at a position spaced apart from the tip of the endoscope in the longitudinal direction than the focal point of the endoscope. In this way, a space can be reliably secured at the focal point of the endoscope and in the vicinity thereof.
  • the distal end surface of the sheath is formed with an opening on one side of the distal end opening of the lumen in the first radial direction, and the protrusion has a second radial width that is the second diameter. It may have a flat shape larger than the radial width of 1 and be able to project from the opening in the longitudinal direction. By doing this, the projection length of the projection from the opening can be changed. In addition, the space can be stably secured while suppressing an increase in the outer diameter of the sheath by the flat projection which is wide in the second radial direction.
  • the projection and the projection positioning portion for positioning the sheath in the longitudinal direction may be provided such that the length of the projection projecting from the opening is a predetermined length. By doing this, the movable projection can be easily positioned by the projection positioning unit.
  • the protrusion is a first protrusion fixed to the distal end surface of the sheath, and a second protrusion capable of protruding and retracting in the longitudinal direction from the tip of the first protrusion. And may be provided.
  • the first projection fixed to the sheath can secure a minimum space within the pericardial space.
  • space can be expanded by making a 2nd protrusion part project as needed.
  • the endoscope has a curved portion that curves in a direction intersecting the longitudinal direction, and the bending direction of the curved portion is such that the curved portion protrudes from the tip opening.
  • the endoscope positioning part which positions the said endoscope arrange
  • the pericardial side lifts the pericardium by the projection disposed on the pericardium side to secure a space, and then the bending portion is curved toward the heart side to make the tip end face of the endoscope face the heart. It can be observed.
  • the endoscope system of FIG. 1A WHEREIN: It is a figure which shows the state which the bending part of the endoscope curved. It is the front view which looked at the endoscope system of FIG. 1A from the front end side. It is a figure explaining how to use the endoscope system of FIG. 1A. It is a figure explaining the protrusion length of a hood, and the dimension of space in case the diameter of a heart is 70 mm. It is a figure explaining the protrusion length of a hood, and the dimension of space in case the diameter of a heart is 250 mm.
  • FIG. 5 shows the spots connected on the image sensor by the objective when the object distance is within the observation depth.
  • FIG. 7 shows the spots connected on the image sensor by the objective when the object distance is outside the observation depth.
  • FIG. 5 shows the spots connected on the image sensor by the objective when the object distance is within the observation depth.
  • FIG. 7 shows the spots connected on the image sensor by the objective when the object distance is outside the observation depth.
  • FIG. 12B is a rear view of the stopper and sheath of the endoscopic system of FIG. 12A as viewed longitudinally from the proximal side.
  • the endoscope system 100 includes, as shown in FIGS. 1A to 1C, an elongated sheath 1 having a circular tubular shape, an endoscope 2 disposed in the sheath 1, and a distal end of the sheath 1 And a hood (protrusion) 3 protruding in the longitudinal direction from the surface.
  • the sheath 1 has flexibility that can be curved along the shape of tissue in the body, and can be inserted into the pericardial space.
  • the sheath 1 has a lumen 4 penetrating in the longitudinal direction, and a tip opening 4 a of the lumen 4 is opened at the tip surface of the sheath 1.
  • the sheath 1 has a radial direction orthogonal to the longitudinal axis, and has a vertical direction (first radial direction) and a lateral direction (second radial direction) orthogonal to each other.
  • the endoscope 2 is provided with an optical member 5 provided at the tip end for observing the front of the endoscope 2 and a bending portion 6 provided on the proximal side of the optical member 5.
  • the optical member 5 includes an illumination lens (not shown) that emits illumination light toward the subject facing the tip end surface of the endoscope 2, and an objective lens (not shown) that receives light from the subject and forms an image. And the most distal surface of each lens is disposed on the distal surface of the endoscope 2.
  • the optical member 5 is simplified and shown as a single circle.
  • the image of the subject formed by the objective lens is captured by an image sensor (not shown) to obtain an endoscopic image.
  • the endoscope 2 has a radial direction orthogonal to the longitudinal axis, and has a vertical direction and a horizontal direction orthogonal to each other.
  • the up and down direction and the left and right direction of the endoscope 2 correspond to the up and down direction and the left and right direction of the endoscope image, respectively.
  • the bending portion 6 can be bent at least downward.
  • the endoscope 2 in the lumen 4 has a distal end of the endoscope 2 so as to protrude from the distal end opening 4 a by a predetermined amount, specifically, so that the bending portion 6 protrudes from the distal end opening 4 a to the outside of the sheath 1 , And is positioned in the longitudinal direction with respect to the sheath 1.
  • the endoscope 2 in the lumen 4 is positioned about the longitudinal axis with respect to the sheath 1 so that the downward direction of the endoscope 2 coincides with the downward direction of the sheath 1.
  • the endoscope 2 is fixed to the sheath 1 in such a state of being positioned around the longitudinal direction and the longitudinal axis.
  • the hood 3 is a columnar member fixed to the annular distal end surface of the sheath 1 and extending in the longitudinal direction from the distal end surface, and maintaining its shape against the force received from the pericardium Y in the pericardial cavity Has a rigidity that can be
  • the hood 3 is arranged above the tip opening 4 a of the lumen 4 so that the bending portion 6 can be bent downward without being blocked by the hood 3 as shown in FIG. 1B. It has become.
  • the length in the longitudinal direction of the hood 3 is larger than the length in the longitudinal direction of the distal end portion of the endoscope 2 protruding from the distal end opening 4a, and the distal end of the hood 3 is closer to the distal end opening 4a than the distal end of the endoscope 2 It is disposed at a protruding position.
  • FIG. 1C is a front view of the sheath 1, the endoscope 2 and the hood 3 as viewed from the distal end side in the longitudinal direction.
  • the dimensions of the endoscope 2, the hood 3 and the optical member 5 satisfy the following conditional expressions.
  • B>A> C
  • A is the width of the hood 3 in the left-right direction
  • B is the outer diameter of the endoscope 2 in the left-right direction
  • C is the width of the optical member 5 in the left-right direction.
  • the width A is the maximum width of the hood 3.
  • the width C is the width of the entire optical member 5 (the width between the left end of the leftmost lens and the right end of the rightmost lens).
  • the hood 3 and the lumen 4 are disposed such that the left and right ends of the hood 3 are positioned outside the left and right ends of the optical member 5 in the left-right direction (that is, the hood 3 is positioned almost directly above the optical member 5).
  • the positional relationship between the tip opening 4a and the optical member 5 is designed.
  • the endoscope 2 in the sheath 1 and the lumen 4 is inserted from under the xiphoid to the pericardial space, and as shown in FIG. As shown in FIG. 1, the sheath 1 is disposed such that the heart X is located below the endoscope 2 and the pericardium Y is located above the endoscope 2.
  • the pericardium Y is located in front of the distal end surface of the endoscope 2 by the hood 3 which is disposed between the distal end portion of the endoscope 2 and the pericardium Y and protrudes from the distal end of the endoscope 2. And a space S is secured in front of the distal end surface of the endoscope 2.
  • the heart X can be observed by bending the bending portion 6 downward so that the distal end surface of the endoscope 2 faces the heart X.
  • the hood 3 since the hood 3 is wider in the left-right direction than the optical member 5, the hood 3 has a width larger than the width C of the optical member 5 in the left-right direction in front of the optical member 5. A space S is formed. Then, the pericardium Y hanging down from the hood 3 toward the heart X is disposed outside the optical member 5 in the left-right direction. That is, the pericardium Y can be retracted by the hood 3 not only in the vertical direction but also in the lateral direction to a position where the observation of the heart X by the objective lens and the irradiation of the illumination light from the illumination lens to the observation site are not inhibited. Thereby, space S required for observation of heart X by optical member 5 is securable.
  • the width A of the hood 3 is smaller than the outer diameter B of the endoscope 2, and the portion protruding from the distal end surface of the sheath 1 has a narrow diameter structure. Therefore, there is an advantage that the distal end portion of the endoscope system 100 can easily enter the very narrow space such as the pericardium inversion portion, and the space S for observation by the optical member 5 can be reliably ensured. is there.
  • the outer diameter B of the endoscope 2 is 5 mm or less, and the projection length Lf in the longitudinal direction from the optical member 5 to the tip of the hood 3 on the tip surface of the endoscope 2 is 1.5 mm or more It is preferable that it is 3.5 mm or less.
  • 3A and 3B show the geometrical relationship of the tip of the endoscope system 100, the heart X and the pericardium Y in the pericardial cavity.
  • the diameter of human heart X is about 70 mm to about 250 mm.
  • FIG. 3A shows the case where the diameter of the heart X is 70 mm
  • FIG. 3B shows the case where the diameter of the heart X is 250 mm.
  • the outside diameter of the endoscope 2 suitable for insertion into the pericardial cavity is 5 mm or less, and the dimension Ls in the optical axis direction of the space S necessary for observation of the heart X by the endoscope 2 and treatment of the observation range is It is about 5 mm.
  • the projection length Lf is smaller than 1.5 mm, the space S of the size necessary for observation of the heart X can not be secured.
  • the projection length Lf is larger than 3.5 mm, the hood 3 becomes unnecessarily long.
  • the protruding length Lf of the hood 3 is preferably shorter than the maximum value of the observation depth of the endoscope 2.
  • FIG. 5 shows an example of the relationship between the resolving power of the endoscope 2 and the object distance (the distance between the tip surface of the optical member 5 and the subject).
  • the broken line indicates the resolution characteristic of the objective lens
  • the solid line indicates the resolution characteristic when the objective lens and the image sensor are combined.
  • the diameter (spot diameter) of the image Q of the point light source formed on the image sensor by the objective lens is that the point light source is disposed at the focal point of the objective lens (focal point of the endoscope 2) Sometimes it is minimized and increases as the point light source moves away from the focal point in the optical axis direction.
  • the observation depth is a range of object distance at which a sharp endoscopic image in which the subject is in focus can be acquired.
  • the observation depth is a range of the object distance such that the spot diameter on the image sensor is smaller than the pitch P of the pixels of the image sensor as shown in FIG. 6A.
  • the resolution can be enhanced by reducing the pixel pitch P.
  • the spot diameter on the image sensor becomes larger than the pixel pitch P, as shown in FIG. 6B.
  • the image of the subject in the endoscopic image is blurred.
  • the distance between the tip surface of the endoscope 2 and the observation site of the heart X is adjusted to be within the observation depth. Therefore, in order to observe the heart X, it is sufficient to secure the space S in a range closer to the tip surface of the endoscope 2 than the maximum value of the observation depth. If the projection length Lf of the hood 3 is equal to or more than the maximum value of the observation depth, the hood 3 becomes unnecessarily long.
  • the protrusion length Lf of the hood 3 is such a length that the tip of the hood 3 is disposed within the observation depth (that is, longer than the minimum value of the observation depth and larger than the maximum value of the observation depth It is more preferred that the length is short. Further, the protruding length Lf of the hood 3 is more preferably such that the tip of the hood 3 is disposed at a position spaced apart from the objective lens than the focal point of the objective lens. By doing this, the space S can be secured by the hood 3 in a range optimum for obtaining an endoscope image in which the subject is in focus.
  • the hood 3 is fixed to the sheath 1, but instead, the hood 31 moves in the longitudinal direction with respect to the sheath 1, as shown in FIGS. 7A and 7B. It may be possible.
  • the hood 31 is a long member having a flat shape in which the width in the lateral direction is larger than the width in the vertical direction.
  • An opening 7 a for accommodating the hood 31 in the longitudinal direction is formed on the tip end surface of the sheath 1 above the tip opening 4 a of the lumen 4.
  • the hood 31 can be protruded and retracted in the longitudinal direction from the opening 7a, and the length of the hood 31 protruding outside the opening 7a can be changed according to the observation site.
  • a flat hood 31 which is wide in the left-right direction stably secures a space S having a sufficient width in the left-right direction while suppressing an increase in the outer diameter of the sheath 1 as compared to a hood having a circular cross section. it can.
  • a protrusion positioning portion for positioning the hood 31 and the sheath 1 in the longitudinal direction is provided such that the length of the hood 31 protruding from the opening 7a is a predetermined length.
  • FIG. 8 shows an example of the protrusion positioning portion.
  • the sheath 1 is formed with a lumen 7 extending from the distal end surface to the proximal end surface.
  • the opening 7 a comprises the tip of the lumen 7.
  • the hood 31 is longer than the sheath 1 and disposed in the lumen 7.
  • the protrusion positioning portion is a flange-like stopper 8 provided at the base end of the hood 31 and projecting radially outward from the side surface of the hood 31.
  • the stopper 8 has an outer diameter larger than the opening of the lumen 7 at the proximal end surface of the sheath 1, and the position where the tip of the hood 31 is optimum with respect to the tip of the endoscope 2 (for example, the position shown in FIG. 4) When placed on the proximal end face of the sheath 1.
  • FIG. 9 and 10 show other examples of the movable hoods 32, 33.
  • FIG. The hood 32 of FIG. 9 is formed of a portion of the sheath 1. That is, the sheath 1 is divided into a first member 11 including the lumen 4 and a second member 12 not including the lumen 4.
  • the two members 11 and 12 are provided with the dovetail groove 1a and the dovetail tenon 1b fitted to each other, whereby the second member 12 maintains the connection with the first member 11, and the first member Is movable in the longitudinal direction with respect to the member 11 of FIG.
  • the hood 32 is formed from the tip end of the second member 12, and the position where the tip end face of the hood 32 is flush with the tip end face of the first member 11 and the tip end face of the first member 11 project It is movable in the longitudinal direction between the two positions.
  • the hood 33 of FIG. 10 is a separate body from the sheath 1 and is operated in the longitudinal direction by a wire (not shown) passing through the sheath 1.
  • the distal end portion of the sheath 1 is formed with a notch 1 c for receiving the hood 33, and the hood 33 can be protruded and retracted from the distal end surface of the sheath 1.
  • the hood 33 may also be formed from a part of the sheath 1.
  • a wire (second protrusion) 34 which can be protruded and retracted from the tip of the hood (first protrusion) 3 fixed to the tip surface of the sheath 1 is provided. It may be done.
  • a wire lumen (not shown) is formed in the hood 3 and the sheath 1 so as to extend longitudinally from the distal end surface of the hood 3 to the proximal end surface of the sheath 1 so that the wire 34 can move longitudinally in the wire lumen It is arranged.
  • the proximal end of the wire 34 disposed on the outside of the sheath 1 is pushed and pulled by the operator to allow projection and retraction of the wire 34 from the distal end of the hood 3 and adjustment of the projection length of the wire 34 .
  • the space S can be expanded by causing the wire 34 to project from the tip of the hood 3 while securing the minimum space S by the hood 3 fixed to the sheath 1.
  • the sheath 1 and the endoscope 2 are fixed to each other, but instead, as shown in FIG. 12A, the lumen 4 is larger than the outer diameter of the endoscope 2 It may have a large inner diameter and allow longitudinal movement of the endoscope 2 within the lumen 4 and rotation about the longitudinal axis. By doing this, the sheath 1 and the endoscope 2 can be operated separately as required.
  • an endoscope positioning portion for positioning the endoscope 2 disposed in the lumen 4 with respect to the sheath 1 in the longitudinal direction and around the longitudinal axis.
  • the endoscope positioning portion is, for example, a flange-like stopper 9 which is provided at the proximal end portion of the endoscope 2 and protrudes radially outward from the side surface of the endoscope 2.
  • the stopper 9 is non-circular when viewed in the longitudinal direction of the endoscope 2 and has a shape complementary to the stopper 9 at the proximal end of the sheath 1.
  • a hole 1d is formed to fit in the longitudinal direction.
  • the stopper 9 is an inner surface on the tip side of the hole 1d when the tip of the endoscope 2 is disposed at an optimum position (specifically, the position shown in FIG. 4) with respect to the tip of the hood 3. It is supposed to hit the By doing this, the endoscope 2 can be easily positioned so that the endoscope 2 is disposed at an optimum position for the eyelid observation of the heart X with respect to the sheath 1.
  • the endoscope 2 having the bending portion 6 has been described, but an endoscope having no bending portion 6 may be employed.

Abstract

内視鏡システムは、長手方向に貫通するルーメンを有し相互に直交する第1の径方向および第2の径方向を有する管状の長尺のシース(1)と、第1の径方向においてルーメンの先端開口(4a)の片側に配置されシース(1)の先端面から長手方向に突出する突出部(3)と、被写体を観察するための光学部材(5)を先端に有しルーメン内に長手方向に沿って配置される内視鏡(2)とを備え、第2の径方向における突出部(3)、内視鏡(2)および光学部材(5)の寸法(A,B,C)が、B>A>Cの関係を満たす。

Description

内視鏡システム
 本発明は、内視鏡システムに関し、特に心嚢用の内視鏡システムに関するものである。
 従来、剣状突起下から心膜腔内に内視鏡を挿入し、開胸手術を行うことなく、心臓の疾患部位を観察する方法が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
米国特許出願公開第2004/0064138号明細書
 心臓と心膜との間の隙間は狭いため、特許文献1の方法を用いた場合、内視鏡の先端のレンズに心膜が覆いかぶさり心臓の観察が難しい。すなわち、内視鏡の先端と心臓との間に、心臓の観察に必要な空間を確保することが難しいという不都合がある。特に、心膜反転部のような非常に狭い領域の観察が困難である。
 本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、心臓の観察に必要な空間を心膜腔内に確実に確保することができる内視鏡システムを提供することを目的とする。
 上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
 本発明の一態様は、長手方向に貫通するルーメンを有し、相互に直交する第1の径方向および第2の径方向を有する管状の長尺のシースと、前記第1の径方向において前記ルーメンの先端開口の片側に配置され前記シースの先端面から前記長手方向に突出する突出部と、被写体を観察するための光学部材を先端に有し、前記ルーメン内に長手方向に沿って配置される内視鏡とを備え、前記突出部、前記内視鏡および前記光学部材の寸法が、下記条件式を満たす内視鏡システムである。
 B>A>C
 ここで、Aは、前記第2の径方向における前記突出部の幅、Bは、前記第2の径方向における前記内視鏡の外径、Cは、前記第2の径方向における前記光学部材の幅である。
 本態様によれば、体外から心膜腔内まで経皮的に配置されたシースのルーメンを介して内視鏡が心膜腔内に挿入される。このときに、突出部が心膜側に、ルーメンの先端開口が心臓側にそれぞれ位置するように、シースを心膜腔内に配置することで、ルーメンの先端開口の前方に存在する心膜が突出部によって心臓から離間する方向に持ち上げられ、先端開口の前方に空間が確保される。したがって、ルーメンの先端開口から内視鏡の先端を突出させることで、心膜によって遮られることなく光学部材によって心臓を観察することができる。
 この場合に、突出部は光学部材よりも大きな幅を有するので、光学部材の幅よりも大きな幅を有する空間が確保される。すなわち、突出部から心臓に向かって垂れ下がる心膜は、光学部材の外側に保持される。また、突出部は内視鏡の外径よりも小さな幅を有するので、内視鏡システムの先端部は細径な構造であり、心膜反転部のような非常に狭い領域にも容易に進入することが可能である。したがって、心臓の観察に必要な空間を心膜腔内に確実に確保することができる
 上記態様においては、前記内視鏡の先端が前記先端開口から所定量だけ突出するように前記ルーメン内に配置された前記内視鏡が前記シースに対して長手方向に位置決めされ、前記内視鏡の前記外径Bが、5mm以下であり、前記内視鏡の先端の前記光学部材から前記突出部の先端までの長手方向における突出長が、1.5mm以上3.5mm以下であってもよい。
 このようにすることで、内視鏡の先端前方に心臓の観察に必要な広さの空間(具体的には、内視鏡の光軸方向に5mmの空間)を突出部によって確保することができる。
 上記態様においては、前記内視鏡の先端が前記先端開口から所定量だけ突出するように前記ルーメン内に配置された前記内視鏡が前記シースに対して長手方向に位置決めされ、前記内視鏡の先端の前記光学部材から前記突出部の先端までの長手方向における突出長が、前記内視鏡の観察深度の最大値よりも短くてもよい。
 観察深度は、光学部材を用いて被写体に焦点が合った鮮鋭な内視鏡画像が得られる物体距離の範囲である。このようにすることで、鮮鋭な内視鏡画像が得られる範囲に突出部によって空間を確保しつつ、突出部の長さを抑えることができる。
 上記態様においては、前記突出部の先端が、前記内視鏡の焦点よりも該内視鏡の先端から前記長手方向に離間した位置に配置されていてもよい。
 このようにすることで、内視鏡の焦点およびその近傍において空間を確実に確保することができる。
 上記態様においては、前記シースの先端面に、前記第1の径方向において前記ルーメンの前記先端開口の片側に開口部が形成され、前記突出部は、前記第2の径方向の幅が前記第1の径方向の幅よりも大きい扁平形状を有し、前記開口部から前記長手方向に突没可能であってもよい。
 このようにすることで、開口部からの突出部の突出長を変更することができる。また、第2の径方向に幅広の扁平な突出部によって、シースの外径の増大を抑えつつ空間を安定的に確保することができる。
 上記態様においては、前記開口部から突出する前記突出部の長さが所定の長さとなるように、前記突出部および前記シースを前記長手方向に位置決めする突出部位置決め部を備えていてもよい。
 このようにすることで、可動式の突出部の位置決めを突出部位置決め部によって容易に行うことができる。
 上記態様においては、前記突出部が、前記シースの前記先端面に固定された第1の突出部と、該第1の突出部の先端から前記長手方向に突没可能である第2の突出部とを備えていてもよい。
 このようにすることで、シースに固定された第1の突出部によって心膜腔内に最低限の広さの空間を確保することができる。また、必要に応じて第2の突出部を突出させることで、空間を広げることができる。
 上記態様においては、前記内視鏡が、長手方向に交差する方向に湾曲する湾曲部を有し、前記湾曲部が前記先端開口から突出するように、かつ、前記湾曲部の湾曲方向が前記突出部とは反対側となるように、前記ルーメン内に配置された前記内視鏡を前記シースに対して長手方向および長手軸回りに位置決めする内視鏡位置決め部を備えていてもよい。
 このようにすることで、内視鏡位置決め部によって、シースに対して心臓の俯瞰観察に適した位置に内視鏡を位置決めすることができる。すなわち、心膜側に配置された突出部によって心膜を持ち上げて空間を確保し、続いて湾曲部を心臓側に湾曲させて内視鏡の先端面を心臓に対向させることで、心臓を俯瞰観察することができる。
 本発明によれば、心臓の観察に必要な空間を心膜腔内に確実に確保することができるという効果を奏する。
本発明の一実施形態に係る内視鏡システムの先端部の斜視図である。 図1Aの内視鏡システムにおいて、内視鏡の湾曲部が湾曲した状態を示す図である。 図1Aの内視鏡システムを先端側から見た正面図である。 図1Aの内視鏡システムの使用方法を説明する図である。 心臓の直径が70mmである場合の、フードの突出長と空間の寸法とを説明する図である。 心臓の直径が250mmである場合の、フードの突出長と空間の寸法とを説明する図である。 内視鏡の先端とフードの先端との位置関係を説明する図である。 観察深度を説明するための物体距離と内視鏡の解像力との関係を示すグラフである。 物体距離が観察深度内であるときに対物レンズによってイメージセンサ上に結ばれるスポットを示す図である。 物体距離が観察深度外であるときに対物レンズによってイメージセンサ上に結ばれるスポットを示す図である。 図1Aの内視鏡システムの他の変形例の先端部の斜視図である。 図7Aのフードがさらに突出した状態を示す図である。 図7Aの内視鏡システムに設けられる位置決め部の例を示す図である。 図1Aの内視鏡システムの他の変形例の先端部の斜視図である。 図1Aの内視鏡システムの他の変形例の先端部の斜視図である。 図1Aの内視鏡システムの他の変形例の先端部の斜視図である。 図1Aの内視鏡システムの他の変形例の側面図である。 図12Aの内視鏡システムのストッパおよびシースを基端側から長手方向に見た背面図である。
 本発明の一実施形態に係る内視鏡システム100について図面を参照して説明する。
 本実施形態に係る内視鏡システム100は、図1Aから図1Cに示されるように、円管状の長尺のシース1と、シース1内に配置された内視鏡2と、シース1の先端面から長手方向に突出するフード(突出部)3とを備えている。
 シース1は、体内の組織の形状に沿って湾曲可能な可撓性を有し、心膜腔内に挿入可能である。シース1は長手方向に貫通するルーメン4を有し、シース1の先端面にルーメン4の先端開口4aが開口している。シース1は、長手軸に直交する径方向であって、相互に直交する上下方向(第1の径方向)および左右方向(第2の径方向)を有する。
 内視鏡2は、先端に設けられ内視鏡2の前方を観察するための光学部材5と、光学部材5よりも基端側に設けられた湾曲部6とを備えている。
 光学部材5は、内視鏡2の先端面と対向する被写体に向けて照明光を射出する照明レンズ(図示略)と、被写体からの光を受光して像を結ぶ対物レンズ(図示略)とを含み、各レンズの最も先端側の面が内視鏡2の先端面に配置されている。参照する図面では、光学部材5は、簡略化して単一の円として示されている。対物レンズによって結ばれた被写体の像は、図示しないイメージセンサによって撮影されて内視鏡画像が取得されるようになっている。
 内視鏡2は、長手軸に直交する径方向であって、相互に直交する上下方向および左右方向を有する。内視鏡2の上下方向および左右方向は、内視鏡画像の上下方向および左右方向とそれぞれ対応している。湾曲部6は、少なくとも下方向に湾曲可能である。ルーメン4内の内視鏡2は、内視鏡2の先端が先端開口4aから所定量だけ突出するように、具体的には湾曲部6が先端開口4aからシース1の外側に突出するように、シース1に対して長手方向に位置決めされている。また、ルーメン4内の内視鏡2は、内視鏡2の下方向がシース1の下方向と一致するように、シース1に対して長手軸回りに位置決めされている。内視鏡2は、このように長手方向および長手軸回りに位置決めされた状態で、シース1に対して固定されている。
 フード3は、シース1の円環状の先端面に固定され該先端面から長手方向に延びる柱状の部材であり、心膜腔内において心膜Yから受ける力に抗して形状を維持することができる剛性を有している。フード3は、ルーメン4の先端開口4aの上側に配置されており、これにより、図1Bに示されるように、湾曲部6がフード3によって妨げられることなく下方向に湾曲することができるようになっている。
 フード3の長手方向の長さは、先端開口4aから突出する内視鏡2の先端部の長手方向の長さよりも大きく、フード3の先端は、内視鏡2の先端よりも先端開口4aから突出した位置に配置されている。
 図1Cは、シース1、内視鏡2およびフード3を先端側から長手方向に見た正面図である。内視鏡2、フード3および光学部材5の寸法は、下記の条件式を満たしている。
 B>A>C
 ここで、Aは、左右方向におけるフード3の幅、Bは、左右方向における内視鏡2の外径、Cは、左右方向における光学部材5の幅である。図1Cのように、フード3の左右方向の幅が一定でない場合、幅Aはフード3の最大幅である。
 前述したように光学部材5が複数のレンズを含む場合、幅Cは、光学部材5全体の幅(最も左側のレンズの左端と最も右側のレンズの右端との間の幅)である。
 また、左右方向においてフード3の左右両端が光学部材5の左右両端よりも外側に位置するように(すなわち、光学部材5の略真上にフード3が位置するように)、フード3、ルーメン4の先端開口4a、および光学部材5の位置関係が設計されている。
 次に、内視鏡システム100の作用について説明する。
 本実施形態に係る内視鏡システム100を使用して心臓Xを観察するためには、剣状突起下から心膜腔内までシース1およびルーメン4内の内視鏡2を挿入し、図2に示されるように、内視鏡2の下側に心臓Xが位置し、内視鏡2の上側に心膜Yが位置するように、シース1を配置する。
 これにより、内視鏡2の先端部と心膜Yとの間に配置され内視鏡2の先端よりも突出するフード3によって、内視鏡2の先端面の前方において心膜Yが心臓Xから離間する方向に持ち上げられて内視鏡2の先端面の前方に空間Sが確保される。この状態で湾曲部6を下方向に湾曲させて内視鏡2の先端面を心臓Xに対向させることで、心臓Xを俯瞰観察することができる。
 この場合に、本実施形態によれば、フード3は光学部材5よりも左右方向に幅広であるので、光学部材5の前方には、光学部材5の幅Cよりも大きな幅を左右方向に有する空間Sが形成される。そして、フード3から心臓Xに向かって垂れ下がる心膜Yは、左右方向において光学部材5の外側に配置される。すなわち、対物レンズによる心臓Xの観察および観察部位への照明レンズからの照明光の照射を阻害しない位置に、上下方向のみならず左右方向にもフード3によって心膜Yを退かすことができる。これにより、光学部材5による心臓Xの観察に必要な空間Sを確保することができる。
 また、フード3の幅Aが内視鏡2の外径Bよりも小さく、シース1の先端面よりも突出している部分が細径な構造となっている。したがって、心膜反転部のような非常に狭い空間にも内視鏡システム100の先端部を容易に進入させて光学部材5による観察のための空間Sを確実に確保することができるという利点がある。
 本実施形態においては、内視鏡2の外径Bが5mm以下であり、内視鏡2の先端面における光学部材5からフード3の先端までの長手方向における突出長Lfが、1.5mm以上3.5mm以下であることが好ましい。
 図3Aおよび図3Bは、心膜腔内における内視鏡システム100の先端部、心臓Xおよび心膜Yの幾何学的な関係を示している。ヒトの心臓Xの直径は、約70mm~約250mmである。図3Aは心臓Xの直径が70mmである場合、図3Bは心臓Xの直径が250mmである場合をそれぞれ示している。
 心膜腔内への挿入に適した内視鏡2の外径は5mm以下であり、内視鏡2による心臓Xの観察および観察範囲の処置に必要な空間Sの光軸方向の寸法Lsは5mm程度である。シース1の外径を5mm、上下方向におけるフード3の厚みを1mmとした場合、Ls=5mmの空間Sの確保に必要な突出長Lfは、図3Aおよび図3Bの幾何学的関係から、心臓Xの直径が250mmである場合には1.5mmであり、心臓Xの直径が70mmである場合には3.5mmである。突出長Lfが1.5mmよりも小さい場合、心臓Xの観察に必要な広さの空間Sを確保することができない。一方、突出長Lfが3.5mmよりも大きい場合、フード3が不必要に長くなる。
 本実施形態においては、図4に示されるように、フード3の突出長Lfが、内視鏡2の観察深度の最大値よりも短いことが好ましい。
 図5は、内視鏡2の解像力と物体距離(光学部材5の先端面と被写体との間の距離)との関係の一例を示している。図5において、破線は、対物レンズの解像度特性を示し、実線は、対物レンズとイメージセンサとを組み合わせたときの解像度特性を示している。点光源を被写体としたときに、対物レンズによってイメージセンサに結ばれる点光源の像Qの直径(スポット径)は、点光源が対物レンズの焦点(内視鏡2の焦点)に配置されているときに最小となり、点光源が焦点から光軸方向に離間するにつれて大きくなる。
 観察深度は、被写体に焦点が合った鮮鋭な内視鏡画像を取得することができる物体距離の範囲である。具体的には、観察深度は、図6Aに示されるように、イメージセンサ上のスポット径がイメージセンサの画素のピッチPよりも小さくなるような物体距離の範囲である。物体距離が観察深度内であるときには、画素のピッチPの縮小によって解像力を高めることができる。物体距離が観察深度の最大値よりも大きいとき、および、観察深度の最小値よりも小さいときには、図6Bに示されるように、イメージセンサ上のスポット径が画素のピッチPよりも大きくなり、内視鏡画像内の被写体の像がぼやける。
 通常、内視鏡2の先端面と心臓Xの観察部位との間の距離は観察深度内となるように調整される。したがって、心臓Xの観察のためには、観察深度の最大値よりも内視鏡2の先端面に近い範囲に空間Sを確保すれば足りる。フード3の突出長Lfが観察深度の最大値以上である場合、フード3が不必要に長くなる。
 図4に示されるように、フード3の突出長Lfは、フード3の先端が観察深度内に配置されるような長さ(つまり、観察深度の最小値よりも長く観察深度の最大値よりも短い長さ)であることがより好ましい。また、フード3の突出長Lfは、フード3の先端が対物レンズの焦点よりも対物レンズから離間した位置に配置されるような長さであることがさらに好ましい。
 このようにすることで、被写体に焦点が合った内視鏡画像を得るのに最適な範囲にフード3によって空間Sを確保することができる。
 本実施形態においては、フード3がシース1に固定されていることとしたが、これに代えて、図7Aおよび図7Bに示されるように、フード31が、シース1に対して長手方向に移動可能であってもよい。
 フード31は、上下方向の幅よりも左右方向の幅が大きい扁平形状を有する長尺の部材である。シース1の先端面には、ルーメン4の先端開口4aの上側に、フード31を長手方向に収容する開口部7aが形成されている。フード31は、開口部7aから長手方向に突没可能であるとともに、観察部位に応じて開口部7aの外側に突出する長さを変更可能である。
 左右方向に幅広の扁平なフード31によって、横断面が円形のフードに比べて、シース1の外径の増大を抑えながら、左右方向に十分な幅を有する空間Sを安定的に確保することができる。
 図7Aおよび図7Bの変形例において、開口部7aから突出するフード31の長さが所定の長さとなるように、フード31およびシース1を長手方向に位置決めする突出部位置決め部が設けられていることが好ましい。
 図8は、突出部位置決め部の一例を示している。図8の例において、シース1には、先端面から基端面まで延びるルーメン7が形成されている。開口部7aは、ルーメン7の先端部からなる。フード31は、シース1よりも長く、ルーメン7内に配置されている。突出部位置決め部は、フード31の基端部に設けられ、フード31の側面から径方向外方に突出するフランジ状のストッパ8である。ストッパ8は、シース1の基端面におけるルーメン7の開口よりも大きな外径を有し、内視鏡2の先端に対してフード31の先端が最適な位置(例えば、図4に示される位置)に配置されるときにシース1の基端面に突き当たるようになっている。
 図9および図10は、移動可能なフード32,33の他の例である。
 図9のフード32は、シース1の一部から形成されている。すなわち、シース1が、ルーメン4を含む第1の部材11とルーメン4を含まない第2の部材12とに2分割されている。2つの部材11,12には相互に嵌合する蟻溝1aおよび蟻ほぞ1bが設けられており、これにより、第2の部材12は、第1の部材11との連結を維持しながら第1の部材11に対して長手方向に移動可能になっている。フード32は、第2の部材12の先端部から形成されており、フード32の先端面が第1の部材11の先端面と面一になる位置と第1の部材11の先端面よりも突出した位置との間で長手方向に移動可能である。
 図10のフード33は、シース1とは別体であり、シース1内を通るワイヤ(図示略)によって長手方向に操作されるようになっている。シース1の先端部には、フード33を受け入れる切り欠き1cが形成されており、フード33がシース1の先端面から突没可能である。フード33も、シース1の一部から形成されていてもよい。
 本実施形態においては、図11に示されるように、シース1の先端面に固定されたフード(第1の突出部)3の先端から突没可能なワイヤ(第2の突出部)34が設けられていてもよい。
 フード3およびシース1には、フード3の先端面からシース1の基端面まで長手方向に貫通するワイヤ用ルーメン(図示略)が形成され、ワイヤ用ルーメン内にワイヤ34が長手方向に移動可能に配置されている。シース1の外側に配置されたワイヤ34の基端部が術者によって押し引きされることで、フード3の先端からのワイヤ34の突没およびワイヤ34の突出長の調整が可能となっている。
 このようにすることで、シース1に固定されたフード3によって最低限の空間Sを確保しつつ、フード3の先端からワイヤ34を突出させることで空間Sを広げることができる。
 本実施形態においては、シース1および内視鏡2が相互に固定されていることとしたが、これに代えて、図12Aに示されるように、ルーメン4が内視鏡2の外径よりも大きな内径を有し、ルーメン4内での内視鏡2の長手方向の移動および長手軸回りの回転が可能であってもよい。このようにすることで、シース1と内視鏡2とを必要に応じて別々に操作することができる。
 図12Aの変形例において、ルーメン4内に配置された内視鏡2をシース1に対して長手方向および長手軸回りに位置決めする内視鏡位置決め部が設けられていることが好ましい。
 内視鏡位置決め部は、例えば、内視鏡2の基端部に設けられ内視鏡2の側面から径方向外方に突出するフランジ状のストッパ9である。
 図12Bに示されるように、ストッパ9は、内視鏡2の長手方向に見たときに非円形状であり、シース1の基端部にはストッパ9と相補的な形状を有しストッパ9が長手方向に嵌合する穴1dが形成されている。内視鏡2の下方向がシース1の下方向に一致するときに穴1dにストッパ9を嵌合するようになっている。また、ストッパ9は、フード3の先端に対して内視鏡2の先端が最適な位置(具体的には、図4に示される位置)に配置されるときに、穴1dの先端側の内面に突き当たるようになっている。
 このようにすることで、シース1に対して内視鏡2が心臓Xの俯瞰観察に最適な位置に配置されるように内視鏡2を容易に位置決めすることができる。
 本実施形態においては、湾曲部6を備える内視鏡2について説明したが、湾曲部6を備えない内視鏡を採用してもよい。
100 内視鏡システム
1 シース
2 内視鏡
3,31,32,33 フード(突出部)
34 ワイヤ(第2の突出部)
4 ルーメン
4a 先端開口
5 光学部材
6 湾曲部
7a 開口部
8 ストッパ(突出部位置決め部)
9 ストッパ(内視鏡位置決め部)
X 心臓
Y 心膜
S 空間

Claims (8)

  1.  長手方向に貫通するルーメンを有し、相互に直交する第1の径方向および第2の径方向を有する管状の長尺のシースと、
     前記第1の径方向において前記ルーメンの先端開口の片側に配置され前記シースの先端面から前記長手方向に突出する突出部と、
     被写体を観察するための光学部材を先端に有し、前記ルーメン内に長手方向に沿って配置される内視鏡とを備え、
     前記突出部、前記内視鏡および前記光学部材の寸法が、下記条件式を満たす内視鏡システム。
     B>A>C
     ここで、
     Aは、前記第2の径方向における前記突出部の幅、
     Bは、前記第2の径方向における前記内視鏡の外径、
     Cは、前記第2の径方向における前記光学部材の幅
    である。
  2.  前記内視鏡の先端が前記先端開口から所定量だけ突出するように前記ルーメン内に配置された前記内視鏡が前記シースに対して長手方向に位置決めされ、
     前記内視鏡の前記外径Bが、5mm以下であり、
     前記内視鏡の先端の前記光学部材から前記突出部の先端までの長手方向における突出長が、1.5mm以上3.5mm以下である請求項1に記載の内視鏡システム。
  3.  前記内視鏡の先端が前記先端開口から所定量だけ突出するように前記ルーメン内に配置された前記内視鏡が前記シースに対して長手方向に位置決めされ、
     前記内視鏡の先端の前記光学部材から前記突出部の先端までの長手方向における突出長が、前記内視鏡の観察深度の最大値よりも短い請求項1または請求項2に記載の内視鏡システム。
  4.  前記突出部の先端が、前記内視鏡の焦点よりも該内視鏡の先端から前記長手方向に離間した位置に配置される請求項3に記載の内視鏡システム。
  5.  前記シースの先端面に、前記第1の径方向において前記ルーメンの前記先端開口の片側に開口部が形成され、
     前記突出部は、前記第2の径方向の幅が前記第1の径方向の幅よりも大きい扁平形状を有し、前記開口部から前記長手方向に突没可能である請求項1に記載の内視鏡システム。
  6.  前記開口部から突出する前記突出部の長さが所定の長さとなるように、前記突出部および前記シースを前記長手方向に位置決めする突出部位置決め部を備える請求項5に記載の内視鏡システム。
  7.  前記突出部が、前記シースの前記先端面に固定された第1の突出部と、該第1の突出部の先端から前記長手方向に突没可能である第2の突出部とを備える請求項1に記載の内視鏡システム。
  8.  前記内視鏡が、長手方向に交差する方向に湾曲する湾曲部を有し、
     前記湾曲部が前記先端開口から突出するように、かつ、前記湾曲部の湾曲方向が前記突出部とは反対側となるように、前記ルーメン内に配置された前記内視鏡を前記シースに対して長手方向および長手軸回りに位置決めする内視鏡位置決め部を備える請求項1から請求項7のいずれかに記載の内視鏡システム。
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