(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
処置具を挿通する処置具チャンネルが配設され、周方向に複数のスロットが形成されると共に内周部にワイヤを保持する複数のストリングガイドが設けられて、先端部分に第1の管状部位、中途部分に第2の管状部位および基端部分に第3の管状部位を備えた管状部材と、
前記第2の管状部位に、第2のスロット幅を有し、第2の間隔にて複数形成された第2のスロットと、
前記第1の管状部位に、第1のスロット幅を有し、前記第2の間隔よりも小さい第1の間隔にて複数形成され、前記第1のスロット幅と前記第1の間隔との寸法の比率が前記第2のスロット幅と前記第2の間隔との寸法の比率と同一に設定された第1のスロットと、
前記第3の管状部位に、第3のスロット幅を有し、前記第2の間隔よりも小さい第3の間隔にて複数形成され、前記第3のスロット幅と前記第3の間隔との寸法の比率が前記第2のスロット幅と前記第2の間隔との寸法の比率と同一に設定された第3のスロットと、
を具備することを特徴とする内視鏡湾曲部。
【背景技術】
【0002】
近年、細長い管の内部に挿入される機器、例えば内視鏡は、医療分野および工業分野において広く利用されている。
【0003】
特に、医療分野において用いられる内視鏡は、細長い挿入部を被検体となる体腔内に挿入することによって、体腔内の臓器を観察したり、必要に応じて内視鏡が具備する処置具の挿通チャンネル内に挿入した処置具を用いて各種処置をしたりすることができる。
【0004】
このような従来の内視鏡の挿入部には、被検体への挿入性を向上するために湾曲自在な湾曲部が設けられた構成が周知である。
【0005】
従来の内視鏡は、挿入部に設けられる湾曲部が金属製の複数の湾曲駒がリベットなどで回動自在に連結されたものや、近年では例えば、日本国特許第5444516号公報に開示されるように、超弾性パイプにスロット加工を施したものが登場している。
【0006】
このような従来の湾曲部は、操作部に設けられた操作レバー、操作ノブなどの操作部材による手元操作に応じて牽引弛緩されるワイヤによって湾曲操作される。
【0007】
しかしながら、日本国特許第5444516号公報の内視鏡は、湾曲部を湾曲させた状態において、湾曲部内の処置具チャンネルに処置具を挿通したときに、処置具チャンネルの特定の部位が湾曲部を操作するワイヤをガイドするストリングガイドに押し付けられて負荷が生じて耐性が低下するという課題があった。
【0008】
具体的には、
図7A,Bに示すように、従来の湾曲部103は、最大湾曲状態に到達する以前であっても、隣接する湾曲駒の端縁同士が互いに当接して基端側から湾曲された複数の湾曲駒の湾曲半径rが最大湾曲状態の湾曲半径rと同様に小さくなる。
【0009】
このため、従来の湾曲部103内に挿通配置されている処置具チャンネル104に処置具100を導入した際、
図7Aに示すように湾曲角度が例えば120度である状態、あるいは、
図7Bに示すように湾曲部103の湾曲角度が例えば180度以上である状態に関わらず、処置具チャンネル104内を移動していく処置具100は、湾曲部103内の略同位置(図中の中間湾曲駒A近傍)において処置具100の処置部101が処置具チャンネル104越しに特定のストリングガイド105に当接する。
【0010】
この結果、従来の湾曲部103内に挿通配置された処置具チャンネル104においては、一部分の耐性だけが極端に劣化する虞がある。
【0011】
これを繰り返すことで、従来の内視鏡では、湾曲部内の処置具チャンネルの特定の部位が集中的に磨耗、劣化などして、耐性が低下してしまうという問題があった。
【0012】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、湾曲部に挿通配置された処置具チャンネルの特定の部位の耐性が劣化することを防止した内視鏡湾曲部および内視鏡を提供することを目的とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
以下、本発明である内視鏡の内視鏡湾曲部について説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態に基づく図面は、模式的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、夫々の部分の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【0018】
以下、図面に基づいて本発明の一態様の内視鏡挿入部を備えた内視鏡を説明する。
図1から
図6は、本発明の内視鏡挿入部を備えた内視鏡の一態様に係り、
図1は内視鏡の構成を示す斜視図、
図2は挿入部の先端部の構成を示す断面図、
図3は挿入部の湾曲部の構成を示す斜視図、
図4は湾曲パイプの構成を示す断面図、
図5は湾曲部が所定の角度に湾曲した状態を示す断面図、
図6は湾曲部が最大湾曲した状態を示す断面図である。
【0019】
図1に示すように、本実施形態の電子内視鏡(以下、単に内視鏡と称す)1は、細長管状に形成される挿入部2と、この挿入部2の基端に連設される操作部3と、この操作部3から延設される内視鏡ケーブルであるユニバーサルコード4と、このユニバーサルコード4の先端に配設される内視鏡コネクタ5などによって主に構成されている。
【0020】
挿入部2は、先端側から順に、先端部6、本実施の形態の内視鏡湾曲部としての湾曲部7、可撓管部8が連設されて形成され可撓性を備えた管状部材である。このうち、先端部6には、内部に撮像手段を備えた図示しない撮像装置である撮像ユニット、図示しない照明手段などが収納配置されている。
【0021】
なお、内視鏡1は、電子内視鏡に限定されることなく、撮像ユニットを備えていないイメージガイドファイバーが挿入部2に配設されたファイバースコープでもよい。
【0022】
湾曲部7は、操作部3の操作部材のうち後述する湾曲レバー13の回動操作によって上下2方向(UP−DOWN)へと能動的に湾曲させ得るように構成される機構部位である。
【0023】
なお、湾曲部7は、このタイプのものに限定されることはなく、上下方向に加えて左右方向をも含めた四方向(上下左右の操作によって軸回りの全周方向、UP−DOWN/RIGHT−LEFT)に湾曲し得るタイプのものであっても良い。
【0024】
可撓管部8は、受動的に可撓可能となるように柔軟性を持たせて形成される管状部材である。この可撓管部8の内部には、後述する処置具挿通チャンネルのほか、先端部6に内蔵される撮像ユニットから延出し、さらに操作部3からユニバーサルコード4の内部へと延設される後述の各種信号線、光源装置からの照明光を導光し先端部6から出射させるための後述するライトガイドなどが挿通している(何れも不図示)。
【0025】
操作部3は、先端側に設けられ可撓管部8の基端を覆って可撓管部8と接続される折れ止め部9と、この折れ止め部9に連設され使用者が内視鏡1を使用する時に手によって把持する把持部10と、この把持部10の外表面に設けられる各種内視鏡機能を操作する操作手段と、処置具挿通部11と、吸引バルブ15などによって構成される。
【0026】
操作部3に設けられる操作手段としては、例えば湾曲部7の湾曲操作を行う湾曲レバー13、送気送水操作または吸引操作、撮像手段、照明手段などの各対応する操作を行うための複数の操作部材14などがある。
【0027】
処置具挿通部11は、各種の処置具(不図示)を挿入する処置具挿通口を備え、操作部3の内部で、分岐部材を介して処置具挿通チャンネルに連通する構成部である。
【0028】
この処置具挿通部11には、処置具挿通口を開閉するための蓋部材であって、この処置具挿通部11に対して着脱自在(交換可能)に構成される鉗子栓12が配設されている。
【0029】
ユニバーサルコード4は、挿入部2の先端部6から、この挿入部2内部を挿通して操作部3に至り、さらに操作部3から延出する各種信号線などを内部に挿通すると共に、光源装置(不図示)のライトガイドを挿通し、さらに送気送水装置(不図示)から延出される送気送水用チューブを挿通する複合ケーブルである。
【0030】
内視鏡コネクタ5は、外部機器のビデオプロセッサ(不図示)との間を接続する信号ケーブルが接続される電気コネクタ部16を側面部に有すると共に、外部機器である光源装置との間を接続する後述のライトガイドバンドルおよび電気ケーブル(不図示)が接続される光源コネクタ部17と、外部機器の送気送水装置(不図示)からの送気送水用チューブ(不図示)を接続する送気送水プラグ18などを有して構成されている。
【0031】
次に、挿入部2の先端部6の内部構成について
図2に基いて簡単に説明する。
図2に示すように、先端部6は、内部に撮像装置を構成する撮像ユニット30が配設されている。この撮像ユニット30は、硬質な先端部本体である先端硬性部材21に嵌挿配置され、接着剤と共に、側面方向から固定部材であるセットビス22により先端硬性部材21に強固に固定される。
【0032】
この先端硬性部材21の先端部分を覆うように、先端部6の先端面を構成する先端カバー23が接着固定されている。この先端カバー23には、観察窓24と、図示しない照明窓および観察窓洗浄ノズルが気密に接着剤、またはビス留めによって固着されている。
【0033】
なお、先端カバー23に形成される孔部である先端開口部25は、先端部6内の処置具チャンネル26の開口部を構成する。この処置具チャンネル26は、先端部分が先端硬性部材21に挿嵌されたチャンネル接続管27を覆うように接続されている。
【0034】
また、先端部6と湾曲部7の外形を形成するように、先端硬性部材21の外周および湾曲部7を一体的に被覆するゴム製の湾曲ゴム28が設けられている。この湾曲ゴム28の先端外周部は、糸巻接着部29により、先端部6に固定されている。
【0035】
また、先端硬性部材21には、撮像ユニット30およびチャンネル接続管27の他、照明光を導光する図示しないライトガイドと、先端部6の観察窓などを洗浄したり、体腔内へ送気したりするための観察窓洗浄ノズルおよび洗浄チューブに連通する管路などが配設されている。
【0036】
なお、これら観察窓洗浄ノズル、洗浄チューブ、ライトガイドなどの部材については、従来から周知な構成のため、それらの詳細な説明を省略する。さらに、撮像ユニット30も、従来から周知な構成のため、それらの詳細な説明を省略する。
【0037】
ここで、本実施の形態の内視鏡1の挿入部2に設けられた湾曲部7の構成について、
図3および
図4に基づき以下に説明する。
なお、以下の説明における上下とは、撮像ユニット30によって撮像した被検体像がモニタなどに表示される画像における上下方向と一致し、この上下方向に応じて操作部3に設けられた第1の湾曲レバー13によって湾曲部7が上下方向に湾曲する。
【0038】
挿入部2の湾曲部7は、
図3および
図4に示すように、管状部材であって、ここでの湾曲管としての湾曲パイプ40が内部に配設されている。この湾曲パイプ40は、先端部分に第1の管状部位としての第1の湾曲パイプ部40aと、中途部分に第2の湾曲パイプ部40bと、基端に第3の湾曲パイプ部40cと、を有している。
【0039】
なお、ここでの湾曲パイプ40は、湾曲構成要素としての円筒状の超弾性合金パイプを主体とした部材である。この湾曲パイプ40を構成する超弾性合金材としては、例えば、Ni−Ti(ニッケルチタン)、チタン合金、ベータチタン、純チタン、64チタン、A7075(アルミニウム合金)などである。また、湾曲パイプ40は、樹脂パイプによって形成してもよい。
【0040】
湾曲パイプ40の第1の湾曲パイプ部40aは、
図4に示すように、所定の長さL1を有しており、周方向に延在する部分円弧状の長孔を基本形状とする複数の第1の湾曲用スロット41が所定の間隔(ピッチ)t1で例えばレーザ加工などによって設けられている。
【0041】
また、湾曲パイプ40の第2の湾曲パイプ部40bは、所定の長さL2を有しており、第1の湾曲パイプ部40aと同様に、周方向に延在する部分円弧状の長孔を基本形状とする複数の第2の湾曲用スロット42が所定の間隔(ピッチ)t2で例えばレーザ加工などによって設けられている。
【0042】
さらに、湾曲パイプ40の第3の湾曲パイプ部40cは、所定の長さL3を有しており、第1の湾曲パイプ部40aおよび第2の湾曲パイプ部40bと同様に、周方向に延在する部分円弧状の長孔を基本形状とする複数の第3の湾曲用スロット43が所定の間隔(ピッチ)t3で例えばレーザ加工などによって設けられている。
【0043】
これら複数の第1の湾曲用スロット41、第2の湾曲用スロット42および第3の湾曲用スロット43は、湾曲パイプ40の長手方向に対して直交する方向の上下の位置に互い違いに形成されている。
【0044】
なお、湾曲パイプ40は、第1の湾曲パイプ部40a、第2の湾曲パイプ部40bおよび第3の湾曲パイプ部40cのそれぞれの所定の長さL1,L2,L3が同じ長さ(L1=L2=L3)、それぞれ異なる長さ(L1≠L2≠L3)、それぞれの長さ関係を一例として所定の長さL1および所定の長さL3を同じ長さ(L1=L3)として所定の長さL2のみを異なる長さ(L1=L3≠L2)などとした種々の組み合わせでもよい。
【0045】
また、湾曲パイプ40は、第1の湾曲パイプ部40aに形成される第1の湾曲用スロット41の所定の間隔(ピッチ)t1および第3の湾曲パイプ部40cに形成される第3の湾曲用スロット43の所定の間隔(ピッチ)t3が第2の湾曲パイプ部40bに形成される第2の湾曲用スロット42の所定の間隔(ピッチ)t2よりも小さく(短く、t1<t2,t3<t2)設定されている。
【0046】
これにより、湾曲パイプ40は、先端側の第1の湾曲パイプ部40aおよび基端側の第3の湾曲パイプ部40cが中途部分の第2の湾曲パイプ部40bに対して曲げ剛性が低く設定されている。
【0047】
即ち、本実施の形態の挿入部2の湾曲部7は、先端側および基端側が中途部分よりも曲げ剛性が低い(柔らかい)構成となっている。
【0048】
また、第1の湾曲用スロット41の所定の間隔(ピッチ)t1および第3の湾曲用スロット43の所定の間隔(ピッチ)t3は、所定の間隔(ピッチ)t1が所定の間隔(ピッチ)t3よりも小さく(短く、t1<t3)設定して、先端側の第1の湾曲パイプ部40aのほうが基端側の第3の湾曲パイプ部40cよりも曲げ剛性が低くなるようにすることが好ましい。
【0049】
なお、第1の湾曲用スロット41の所定の間隔(ピッチ)t1および第3の湾曲用スロット43の所定の間隔(ピッチ)t3は、同じ所定の間隔(t1=t3)として、先端側の第1の湾曲パイプ部40aと基端側の第3の湾曲パイプ部40cの曲げ剛性を同じとしてもよい。
【0050】
さらに、ここでの湾曲部7内に設けられる湾曲パイプ40は、最大湾曲させたときに、第1の湾曲パイプ部40a、第2の湾曲パイプ部40bおよび第3の湾曲パイプ部40cが同じ曲率半径となるように設定されている。即ち、本実施の形態の湾曲部7は、最大湾曲したときに、全体が均一の曲率半径で湾曲する。
【0051】
具体的には、湾曲部7は、内部に設けられた湾曲パイプ40の第1の湾曲パイプ部40aに形成される第1の湾曲用スロット41のスロット幅w1と、この第1の湾曲用スロット41の所定の間隔(ピッチ)t1と、の長さの寸法比率(w1:t1)、第2の湾曲パイプ部40bに形成される第2の湾曲用スロット42のスロット幅w2と、この第2の湾曲用スロット42の所定の間隔(ピッチ)t2と、の長さの寸法比率(w2:t2)および第3の湾曲パイプ部40cに形成される第3の湾曲用スロット43のスロット幅w3と、この第3の湾曲用スロット43の所定の間隔(ピッチ)t3と、の長さの寸法比率(w3:t3)が同じ(w1:t1=w2:t2=w3:t3)に設定されている。
【0052】
これにより、湾曲部7は、最大湾曲させたときに、内部の湾曲パイプ40が第1の湾曲パイプ部40a、第2の湾曲パイプ部40bおよび第3の湾曲パイプ部40cの全ての部分が同じ曲率半径の湾曲形状となり、これに合わせて全体が均一の曲率半径で湾曲する。
【0053】
なお、第1の湾曲パイプ部40a、第2の湾曲パイプ部40bおよび第3の湾曲パイプ部40cは、各湾曲用スロット41,42,43と、各湾曲用スロット41,42,43の所定の間隔(ピッチ)t1,t2,t3と、を製造段階において種々の設定が自在であり、最大湾曲したときに夫々が異なる所望の曲率半径となるようにして、全体が不均一の曲率半径で湾曲するようにしてもよい。
【0054】
このように構成された湾曲パイプ40には、第1の湾曲パイプ部40aの先端部分の内周部の上下に設けられた2つのワイヤ留45,46のいずれか一方と接続された上下方向に湾曲させる一対のアングルワイヤ47,48が設けられている。
【0055】
これら一対のアングルワイヤ47,48は、湾曲パイプ40の各湾曲パイプ部40a,40b,40cのそれぞれの上下の内周部に設けられた複数のストリングガイド49に挿通保持されている。
【0056】
そして、一対のアングルワイヤ47,48は、挿入部2内に配設され、操作部3まで挿通しており、湾曲レバー13によって牽引弛緩される。これら一対のアングルワイヤ47,48が湾曲レバー13の操作に応じて相互に牽引弛緩されることで、湾曲部7が湾曲操作される。
【0057】
即ち、内視鏡1の挿入部2に設けられる湾曲部7は、操作部3に設けられた湾曲レバー13による手元操作によって、一対のアングルワイヤ47,48が相互に牽引弛緩されることで湾曲する。
【0058】
この湾曲操作のとき、内視鏡1は、湾曲部7が直線状態から所定の湾曲角度までは湾曲パイプ40の先端側の第1の湾曲パイプ部40aと基端側の第3の湾曲パイプ部40cが中途の第2の湾曲パイプ部40bよりも剛性が低いため、例えば、
図5に示すように、先端部分と基端部分が先に湾曲した状態となる。
【0059】
このとき、湾曲部7は、所定の湾曲角度までは第2の湾曲パイプ部40bの剛性によって湾曲し難いため、中途部分が略湾曲していない略直線状態となる。
【0060】
この状態において、処置具チャンネル26に処置具100を挿通すると、湾曲している先端側の第1の湾曲パイプ部40aおよび基端側の第3の湾曲パイプ部40cにおいて湾曲外方側へと通過する処置具100の処置部101が処置具チャンネル26を押し付ける力が大きくなる。
【0061】
そのため、処置具チャンネル26は、内部に挿通された処置具100の処置部101の通過によって第1の湾曲パイプ部40aおよび第3の湾曲パイプ部40cに位置する外周部分が湾曲外方側に設けられたストリングガイド49に押し付けられる大きな負荷が与えられる。
【0062】
なお、処置具チャンネル26の第2の湾曲パイプ部40bに位置する部分は、第2の湾曲パイプ部40bが略直線状態であるため、第1の湾曲パイプ部40aおよび第3の湾曲パイプ部40cに位置する部分よりもストリングガイド49に押し付けられて負荷が非常に小さいものとなる。
【0063】
そして、湾曲部7は、
図5に示した所定の角度から例えば、
図6に示すように最大湾曲まで湾曲するとき、湾曲パイプ40の先端側の第1の湾曲パイプ部40aと基端側の第3の湾曲パイプ部40cと共に中途の第2の湾曲パイプ部40bも湾曲する。
【0064】
このように湾曲部7は、所定の角度から最大湾曲する湾曲過程において、湾曲パイプ40の中途の第2の湾曲パイプ部40bの剛性が先端側の第1の湾曲パイプ部40aと基端側の第3の湾曲パイプ部40cよりも高いため中途部分の曲率半径が先端部分および基端部分に比べて大きい状態で湾曲する。
【0065】
なお、
図6では、湾曲部7が最大湾曲した状態において全体が均一の曲率半径で湾曲する構成を示している。
【0066】
このように湾曲部7が最大湾曲した状態において、処置具チャンネル26に処置具100を挿通すると、処置具100の処置部101が通過時に処置具チャンネル26を湾曲外方側へ押し付ける力は、湾曲パイプ40の先端側の中途の第2の湾曲パイプ部40bが最も大きくなる。
【0067】
そのため、処置具チャンネル26は、内部に挿通された処置具100の処置部101の通過によって第1の湾曲パイプ部40aと第3の湾曲パイプ部40cよりも第2の湾曲パイプ部40bに位置する外周部分が湾曲外方側に設けられたストリングガイド49に押し付けられ、負荷が大きくなる。
【0068】
このように、本実施の形態の内視鏡1は、挿入部2に設けられた湾曲部7が直線状態から最大湾曲まで湾曲するときの湾曲角度が所定の角度までは先端部分および基端部分のみが殆ど湾曲するように変化し、所定の角度以上から中途部分が湾曲するように変化する。
【0069】
このような構成とすることで、内視鏡1は、湾曲部7を湾曲させた状態において、湾曲部7内の処置具チャンネル26に処置具100を挿通したときに、処置具チャンネル26がストリングガイド49に押し付けられて大きな負荷が生じる部分、すなわち処置具チャンネル26において磨耗、劣化などしやすい部分が変化していくため、処置具チャンネル26の特定の部位の集中的な摩耗、劣化などが従来に比して抑制され、処置具チャンネル26の耐性の低下を防止することができる。
【0070】
以上の説明により、本実施の形態の内視鏡1は、湾曲角度に応じて湾曲部7内の処置具チャンネル26へ処置具100が挿通したときのストリングガイド49に押し当てられる負荷を分散することができ処置具チャンネル26の耐性の低下を防止する構成とすることができる。
【0071】
即ち、内視鏡1は、湾曲部7に挿通配置された処置具チャンネル26の特定の部位の耐性が劣化することを防止することができる。
【0072】
上述の実施の形態に記載した発明は、その実施の形態および変形例に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得るものである。
【0073】
例えば、実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、述べられている課題が解決でき、述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得るものである。
【0074】
本出願は、2015年2月3日に日本国に出願された特願2015−019689号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の内容は、本願明細書、請求の範囲、および図面に引用されたものである。
内視鏡湾曲部7は、処置具チャンネル26が配設され、ワイヤ47,48を保持するストリングガイド49が設けられた管状部材40と、を具備し、先端側第1の管状部位40aに形成された複数の第1のスロット41の間隔t1を中途の第2の部位40bに形成された複数の第2のスロット42の間隔t2よりも小さくすると共に、第3の管状部位40cに形成された複数の第3のスロット43の第3の間隔t3も複数の第2のスロット42の間隔t2よりも小さくし、第1のスロット41の幅w1と間隔t1、第2のスロット42の幅w2と間隔t2および第3のスロット43の幅w3と間隔t3の寸法比率を同一にした。