特許 6199450 体内撮像装置、支持部材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6199450

(24)【登録日】2017年9月1日

(45)【発行日】2017年9月20日

(54)【発明の名称】体内撮像装置、支持部材

(51)【国際特許分類】

   A61B 1/00 20060101AFI20170911BHJP

   A61B 1/12 20060101ALI20170911BHJP

   A61B 1/313 20060101ALI20170911BHJP

   G02B 23/26 20060101ALI20170911BHJP

【ＦＩ】

   A61B1/00 C

   A61B1/12 540

   A61B1/313

   G02B23/26 D

【請求項の数】11

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2016-142628(P2016-142628)

(22)【出願日】2016年7月20日

(62)【分割の表示】特願2015-550958(P2015-550958)の分割

【原出願日】2014年11月26日

(65)【公開番号】特開2016-185397(P2016-185397A)

(43)【公開日】2016年10月27日

【審査請求日】2016年7月20日

(31)【優先権主張番号】特願2013-244151(P2013-244151)

(32)【優先日】2013年11月26日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005049

【氏名又は名称】シャープ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】特許業務法人ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】井上 次久

(72)【発明者】

【氏名】後藤 利久

(72)【発明者】

【氏名】高松 希匠

(72)【発明者】

【氏名】浦川 圭

(72)【発明者】

【氏名】青木 仁志

【審査官】 荒井 隆一

(56)【参考文献】

【文献】 特許第５９７６９５７（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２００５−３１９０８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０８０１１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／０５０２４４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０５−０３４６０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第４４７２７２７（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特許第４５９９４７４（ＪＰ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ １／００− １／３２

Ｇ０２Ｂ ２３／２４−２３／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

体内に導入可能な撮像部および上記撮像部に接続するケーブルを備え、
上記ケーブルは、体内にて上記撮像部と接合される支持部材を通って体外へ引き出され、
上記撮像部は、上記支持部材と接合する接合部と、撮像部内で生じた熱を上記接合部に伝える導熱体とを有することを特徴とする体内撮像装置。

【請求項2】

上記接合部または上記支持部材は、弾性材と、上記撮像部の筐体に用いられる材料よりも高い熱伝導率をもつ高熱伝導率材との組み合わせで構成されることを特徴とする請求項１に記載の体内撮像装置。

【請求項3】

上記接合部は、弾性材と、上記撮像部の筐体に用いられる材料よりも高い熱伝導率をもつ高熱伝導率材との組み合わせで構成され、上記支持部材は、上記撮像部の筐体に用いられる材料よりも高い熱伝導率をもつ高熱伝導率材で構成されることを特徴とする請求項１に記載の体内撮像装置。

【請求項4】

凹形状である上記接合部は、その底部に伝熱性を有する伝熱性凸部を有し、上記撮像部および上記支持部材の接合時に、上記支持部材の内周面と上記伝熱性凸部とが接触することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の体内撮像装置。

【請求項5】

上記伝熱性凸部は、上記接合部の開口に近づくにつれて先細りする形状であることを特徴とする請求項４に記載の体内撮像装置。

【請求項6】

上記ケーブルは、これを保持するケーブルホルダによって上記支持部材に固定され、上記ケーブルホルダのケーブル保持強度は、上記支持部材と上記接合部の接合強度より大きいことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の体内撮像装置。

【請求項7】

上記接合強度は、３Ｎから６Ｎの範囲であることを特徴とする請求項６に記載の体内撮像装置。

【請求項8】

上記ケーブルは、これを保持するケーブルホルダによって上記支持部材に固定され、上記ケーブルホルダのケーブル保持強度は、５Ｎから５０Ｎの範囲であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の体内撮像装置。

【請求項9】

上記接合部に、上記撮像部の筐体に用いられる材料よりも高い熱伝導率をもつ高熱伝導率材が含まれていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の体内撮像装置。

【請求項10】

請求項９に記載の体内撮像装置と体内において接合される支持部材であって、
上記支持部材は、上記撮像部の筐体に用いられる材料である樹脂よりも高い熱伝導率をもつ高熱伝導率材を含み、
上記接合部への接合時に、上記支持部材の高熱伝導率材が、上記接合部の高熱伝導率材に接触することを特徴とする支持部材。

【請求項11】

体内に導入可能な撮像部および上記撮像部に接続するケーブルを備え、
上記撮像部は、支持部材と接合する、金属材を含んだ接合部を有し、
上記ケーブルが上記接合部に接着固定されていることを特徴とする体内撮像装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、体内撮像装置に関する。

【背景技術】

【0002】

内視鏡手術は、患者を開腹することなく、検査や治療処置を行う低侵襲性の手術である。内視鏡手術では、鉗子等の処置具と内視鏡とが別々に患者の体腔内に導入され、術者は、体腔内に挿入された処置具の先端部分の画像を内視鏡の観察視野内に捕らえ、処置具による患部の処置状態を内視鏡によって観察しながらその処置作業を行う。内視鏡手術では、患者の腹部等における体壁（例えば腹壁）に穿刺した筒を通して処置具及び内視鏡を体腔内に導入する。なお、この筒は、いわゆるトロッカーと称される管状部材である。

【0003】

術者は、内視鏡を臓器に近づけて画像を拡大して、臓器の切開または縫合を行うが、このとき、術者の視野が非常に狭くなってしまう。このため、作業領域外の状態（例えば、作業領域外の処置具の動き、出血状態、ガーゼ等の残留物の残留状態）を広く把握できるような体内監視カメラが要望されている。

【0004】

このような要望に対して、特許文献１では、針形状を持つコネクタ電極を腹壁に直接差し込み、体内でこのコネクタ電極とカメラ本体（体内監視カメラ）とを接合する装置が開示されている。

【0005】

また、特許文献２では、カメラユニット（体内監視カメラ）とこれに接合する通信ケーブルとをトロッカーから挿入し、腹壁孔から挿入した針に通信ケーブルの端部を引っ掛けた状態で針および通信ケーブルを腹壁孔から体外に引き出して通信ケーブルを固定する装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】日本国特許４４７２７２７公報（２０１０年６月２日発行）

【特許文献2】日本国特許４５９９４７４公報（２０１０年１２月１５日発行）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記体内監視カメラは、内視鏡手術において内視鏡での観察視野外の状況を把握することを目的としている。このため、手術の邪魔にならないよう小型であることが要求される。

【0008】

上記体内監視カメラを小型化した場合に、問題となるのが体内監視カメラから発生した熱の排出である。体内監視カメラは腹壁に固定されることが想定されている。このため、体内監視カメラの温度は、体内監視カメラ内部で発生した熱により腹壁の低温やけどを起こさない温度である必要がある。

【0009】

しかしながら、腹壁に接触する可能性のある体内監視カメラの表面の温度を低温に維持するために、熱伝導率の低い材料で体内監視カメラの表面を形成すると、体内監視カメラ内部で発生した熱を効率的に排出することが困難となる。そのため、体内監視カメラ内部の撮像素子、照明に使用する発光素子等から発生する熱により、体内監視カメラ内部が高温となり所望性能が得られなくなり、または故障の恐れがあるという問題がある。

【0010】

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、体内監視カメラ内部で発生した熱を効率的に排出することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る体内撮像装置は、体内に導入可能な撮像部および上記撮像部に接続するケーブルを備え、上記ケーブルは、体内にて上記撮像部と接合される支持部材を通って体外へ引き出され、上記撮像部は、上記支持部材と接合する接合部と、撮像部内で生じた熱を上記接合部に伝える導熱体とを有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明の一態様によれば、撮像部で発生した熱を効率的に排出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施形態１に係る体内監視カメラシステムの構成を示す模式図である。

【図2】（ａ）は実施形態１に係るカメラユニットの模式的断面図であり、（ｂ）その上面図である。

【図3】（ａ）は、図１のカメラ支持管の斜視図であり、（ｂ）は、図１のカメラ支持管および支持管接合部の断面図であり、（ｃ）は、図１のカメラ支持管および支持管接合部の接合状態を示す断面図である。（ｄ）は、カメラ支持管および支持管接合部の変形例を示す断面図である。

【図4】（ａ）は、カニューレの構造を示す断面図であり、（ｂ）は、図３のカメラ支持管を図３のカニューレに挿入した状態を示す断面図であり、（ｃ）は、カニューレに挿入されたカメラ支持管と図２のカメラユニットとの接合状態を示す断面図である。

【図5】（ａ）〜（ｇ）は、実施形態１におけるカメラユニットの体内設置方法を示す模式図である。

【図6】実施形態１に係るカメラユニットの使用方法を示す模式図である。

【図7】実施形態２に係るカメラユニット及びカメラ支持管の模式的断面図である。

【図8】実施形態３に係るカメラユニット及びカメラ支持管の模式的断面図である。

【図9】実施形態４に係るカメラユニット及びカメラ支持管の模式的断面図である。

【図10】実施形態５に係るカメラユニット及びカメラ支持管の模式的断面図である。

【図11】実施形態１に係る体内監視カメラシステムの別構成を示す模式図である。

【図12】カメラ支持管と支持管接合部の別構成例を示す断面図である。

【図13】ケーブル留め具の構成例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明の一実施形態について、図１〜図１３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、各実施形態に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。また、各図面に記載した構成の形状、並びに、長さ、大きさおよび幅などの寸法は、実際の形状や寸法を反映させたものではなく、図面の明瞭化と簡略化のために適宜変更している。

【0015】

〔実施形態１〕
（体内監視カメラシステム１の構成）
図１は、実施形態１の体内監視カメラシステム１の構成を示す模式図である。図１に示すように、体内監視カメラシステム１は、カメラユニット１１（撮像部）と、一端がカメラユニット１１に接続されたカメラ側ケーブル１２と、カメラ支持管１３（支持管）と、カメラユニット制御機器１７およびディスプレイ１８（表示装置）を含む制御システムと、一端がカメラユニット制御機器１７に接続された機器側ケーブル１６とを備える。なお、カメラ側ケーブル１２の他端に設けられたカメラ側ケーブルコネクタ１２ａと機器側ケーブル１６の他端に設けられた機器側ケーブルコネクタ１６ａとを嵌合することでカメラユニット１１と制御システム３とが電気的に接続される。なお、以下では、カメラ側ケーブルコネクタ１２ａをコネクタ１２ａと、機器側ケーブルコネクタ１６ａをコネクタ１６ａと略記することがある。

【0016】

カメラ支持管１３は、腹壁に穿刺されたカニューレ３１（菅状デバイス、保持管）の内部を通じて、その一方の端部が体内に導入される。カメラユニット１１は、体内撮影を行うものであり、トロッカーと呼ばれる管状部材を通して体内に導入される。そして、カメラ支持管１３の内部にカメラ側ケーブル１２を通した状態で、カメラ支持管１３の一方の端部（体内側）と体内のカメラユニット１１とが支持管接合部１４（接合部）にて接合される。

【0017】

図１では、オス型（凸型）のカメラ側ケーブルコネクタ１２ａのピン部分を、メス型（凹型）の機器側ケーブルコネクタ１６ａに挿入することで、コネクタ１２ａ・１６ａが嵌合されているが、オス型とメス型は逆であってもよく、メス型のカメラ側ケーブルコネクタとオス型の機器側ケーブルコネクタとを嵌合するような構成でもかまわない。なお、メス型（凹型）のカメラ側ケーブルコネクタは、オス型のようにピン部分が外部に露出していないため、誤って体内に触れた場合でも端子部に汚れが付着しにくい。よって、カメラ側ケーブルにはメス型（凹型）のコネクタを用いることが望ましい。

【0018】

なお、詳細については後述するが、カメラユニット１１とカメラ支持管１３とを接続するときに、カメラ側ケーブル１２（コネクタ１２ａ含む）はカメラ支持管１３を通って体内から体外に引き出される。そのため、カメラ側ケーブルコネクタ１２ａの外径は、カメラ支持管１３の外径より小さくなる。すなわち、カメラ側ケーブルコネクタ１２ａの外径を小さくすれば、カメラ支持管１３の外径を小さくすることができる。これにより、低侵襲性が向上するといった特段の効果がある。つまり、カメラ側ケーブルコネクタ１２ａの外径はなるべく小さくすることが望ましい。例えば、図１に示すように、カメラ側ケーブルコネクタ１２ａの外径は、機器側ケーブルコネクタ１６ａの外径以下とすることが望ましく、カメラ側ケーブル１２の外径（ケーブル径）は、機器側ケーブル１６の外径（ケーブル径）よりも小さくすることが望ましい。

【0019】

なお、カメラ支持管に、その一端から他端に至るスリットを設けることもできる。この場合は、カメラ支持管の側面から上記スリットを介してカメラ支持管内部にカメラ側ケーブル１２を通す。これにより、カメラ側ケーブル（コネクタ含む）をカメラ支持管に通し易くなり、また、スリットによってカメラ支持管内の通気性が高まる等、カメラ支持管の冷却効果も奏する。冷却効果の点では、カメラ支持管の体外側となる部分（特に、カメラ支持管をカニューレに通す場合はカニューレの先端から出ている部分）に通気口を設けることもできる。

【0020】

また、スリットを設けることで、カメラ支持管１３の内部に、カメラ側ケーブルコネクタ１２ａを通す必要がなくなるため、カメラ側ケーブルコネクタ１２ａの外形寸法よりも、カメラ支持管１３の内径を小さくすることができる。よって、カメラ支持管１３の肉厚を同じとすれば、カメラ支持管１３の外径を更に小さくすることができる。これにより、低侵襲性が更に一層向上するといった特段の効果がある。

【0021】

図１では、図面の見易さのために、カメラ側ケーブルコネクタ１２ａの外径を実際の外径よりも大きく、また、カメラ側ケーブル１２の外径（ケーブル径）を実際の外径よりも小さく記載している。実際は上述したように、カメラ側ケーブルコネクタ１２ａの外径は、カメラ支持管１３の外径よりも小さい。さらに、簡略化のためにカメラ側ケーブルコネクタ１２ａのピンを１本で図示しているが、通常は、ケーブルに使用する電線の本数に応じた本数のピンで構成される。これらは、他の図面においても同様である。

【0022】

なお、後述するように、カメラ側ケーブル１２（コネクタ１２ａ含む）は、カメラユニット１１の回収時に一旦体内に戻すことになるため、機器側ケーブル１６のうち、カメラ側ケーブル１２と接触する機器側ケーブルコネクタ１６ａおよびこれから所定長さの部分は清潔を維持する必要がある。

【0023】

以上の接続によって、カメラユニット１１が撮影した映像はカメラユニット制御機器１７に送信され、カメラユニット制御機器１７からの制御信号がカメラユニット１１に送信される。

【0024】

以上述べたシステム構成を取ることによって、カメラユニット１１からカメラユニット制御機器１７への伝送に有線方式を採用しているため、伝送速度が高速化でき、信号を安定して送受信できるため高解像度の画像を得ることができる。また、無線方式に比べ低電力で通信でき、電源を外部から供給することによりカメラユニット１１の小型化を図ることができる。したがって、小型化により、カメラユニット１１を体内に導入するときの傷を小さくできるので、低侵襲性が向上するといった特段の効果がある。

【0025】

カメラユニット制御機器１７は、カメラユニット１１から送信された映像をディスプレイ１８に表示させ、また、制御信号をカメラユニット１１に送信する。なお、カメラユニット制御機器１７とディスプレイ１８とは、一体でも別体でも構わない。

【0026】

（撮像装置の構成）
図２（ａ）は実施の形態１のカメラユニット１１の模式的断面図であり、図２（ｂ）はその上面図である。図２（ａ）（ｂ）に示すように、カメラユニット１１では、カメラ筐体２１（撮像筐体）内に、回路基板１９と、回路基板１９に接続する、固体撮像素子２５、制御回路２８、および照明装置２７と、レンズ２６とが設けられている。カメラ筐体２１の上面には、凹形状の支持管接合部１４が設けられている。支持管接合部１４は、円形開口の穴構造であり、その内壁に係止爪２３（凸部）が設けられている。また、カメラ筐体２１の対向する両側面それぞれから握持部２２が突出している。握持部２２は、鉗子を用いて、カメラユニット１１を体内に導入する際に把持されたり、カメラユニット１１およびカメラ支持管１３の接合時に、カメラユニット１１の上面（支持管接合部１４が設けられた面）がカメラ支持管１３の端部に向かい合うように把持されたりする。

【0027】

カメラ側ケーブル１２は、回路基板１９に接続され、支持管接合部１４の内部を通るようにカメラユニット１１の外部に導出されている。回路基板１９およびカメラ側ケーブル１２の接続部は樹脂などで封止されている。カメラ側ケーブル１２は、トロッカーを通して体腔内に導入されるため、柔軟な材料で形成されている。さらに、支持管接合部１４内部の、カメラ側ケーブル１２が引き出される部分（凹形状の支持管接合部１４の底部）において、カメラ側ケーブル１２が支持管接合部１４に接着固定されている。該接着固定の一例としては、接着剤またはＯリング（オーリング）による封止固定が挙げられる。該接着固定された部分からカメラユニット１１内への浸水および異物混入等が防止されている。

【0028】

また後述するように、カメラ側ケーブル１２は、カメラユニット１１に接続された状態でトロッカー等の管状部材を通して体腔内に導入されたり、カメラ支持管１３を通って体外へ引き出されたりするため、柔軟性を有するフレキシブルな材料で形成されている。

【0029】

固体撮像素子２５（撮像素子）としては、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor：相補型金属酸化膜半導体）イメージセンサ等が用いられる。固体撮像素子２５およびレンズ２６が、撮像ユニット２４を構成している。

【0030】

照明装置２７は、体内を照らすことで、カメラユニット１１が撮影する映像を明瞭にするものである。照明装置２７は、小型のものが好ましく、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）等が好適に利用できる。なお、図２に示すように、照明装置２７はカメラユニット１１に複数設置されていてもよい。

【0031】

また、カメラユニット１１のカメラ筐体２１は、レンズ２６や照明装置２７が配置された部分は透明の材料で構成されるが、それ以外の領域は、体内で目立ちやすい寒色系の青色や青緑色、緑色の材料で構成することが望ましい。また、カメラ側ケーブル１２の表面の被膜を青色や青緑色、緑色の材料で構成することが、より一層望ましい。更に、ケーブルコネクタにも同様に着色した材料で構成することが望ましい。このように、赤色や黄色である体内色に対して、補色の関係にある寒色系の青色や青緑色、緑色にすることによって、後述する体内での設置作業や回収作業時に視認し易くできる。例えば、誤って体内に落とし、カメラユニット１１が臓器の陰に隠れたときでも、カメラ側ケーブル１２はカメラユニット１１と比較して長いため、視認できる場所に見えていることが多く、直ぐに見つけやすい。よって、カメラ側ケーブル１２を青色や青緑色、緑色にすることは、カメラユニット１１の設置作業の時間短縮を図ることができ、安全性も高まるといった、特段の効果がある。このように、カメラユニット１１やカメラ側ケーブル１２の着色には、波長が４２０ｎｍ〜５７０ｎｍ（特に好ましくは、４５０〜５３０ｎｍ）の可視光に対応する色（体内で見やすい色）を用いることができる。

【0032】

また、上記のように、青色や緑色材料で着色する以外にも視認しやすい蓄光材料や反射材料を用いても良い。このようにすることによって、視認しにくい臓器の陰や、照明光がとどきにくい視野の端にあるときに、直ちに見つけることができるので、特に効果的である。

【0033】

（カメラ支持管１３の構造）
図３に、カメラ支持管１３および支持管接合部１４の概略構造を示す。図３（ａ）は、カメラ支持管１３の斜視図である。カメラ支持管１３は、カメラ側ケーブル１２を内部に通して体外へ引き出した状態で、体内でカメラユニット１１と接合されることで、カメラユニット１１を支持する支持管である。カメラ支持管１３は、腹壁等の体壁４１を通じて、その一方の端部が体内に導入される。体内に導入された端部は、支持管接合部１４にてカメラユニット１１と接合される。

【0034】

図３（ａ）に示すように、カメラ支持管１３は円筒状の管であり、体内に導入される側の端部に、係止穴１２３（凹部）を有している。カメラユニット１１（図１）との接合強度の観点から、カメラ支持管１３は硬質な材料で形成される。カメラ支持管１３の材質は、カメラユニット１１を安定して支持することができる接合強度を得ることができるとともに、カメラユニット１１を所望の位置並びに向きで固定することができる剛性を有していれば、特に限定されるものではないが、例えば、ステンレス鋼、セラミックス（ファイン・セラミックス）、強化プラスチック等が挙げられる。

【0035】

カメラ支持管１３は、円筒形状であるため物理的衝撃に強く、同じく円筒形状の管である一般的なカニューレとの組み合わせも容易である。なお、カメラ支持管１３は、先端を尖らせたり、注射針のように斜めに輪切りした形状にしたりして、穿刺器具として兼用させてもかまわない。

【0036】

図３（ｂ）は、カメラ支持管１３および支持管接合部１４の断面図であり、図３（ｃ）は、カメラ支持管１３を支持管接合部１４に挿入した状態を示す断面図である。図３（ｂ）・（ｃ）に示すように、カメラ支持管１３は、係止穴１２３よりも先の部分がテーパ形状（先細り形状）となっているため、カメラ支持管１３の先端（体内側）は支持管接合部１４の係止爪２３に引っ掛からず、この先端が支持管接合部１４の奥に至るまでカメラ支持管１３を押し込むと係止穴１２３が係止爪２３に嵌るようになっている。なお、カメラ支持管１３は、上記の構造に限定されない。カメラ支持管１３の両端部が同じ太さであってもよい。

【0037】

このように、カメラ支持管１３の挿入を容易にするためにその先端部をテーパ形状（先細り形状）とする場合には、カメラ支持管１３の肉厚を薄くすることで先細り形状とすることもできる。このとき、カメラ支持管１３の内径を一定にして、外径のみを変える（先端に向けて外形を小さくする）ようにすれば、カメラ支持管内部に器具を挿入する際、器具が途中（狭くなった箇所）で引っ掛かって抜けなくなるようなことがなくなるため、より望ましい。

【0038】

なお、図３（ｄ）に示すように、カメラ支持管１３に係止爪５２３を設け、支持管接合部１４に係止穴４２３を設けることもできる。

【0039】

また、カメラ支持管１３の端部に、図１２（ａ）・（ｂ）に示すような外側面を一回りする溝状凹部１３２を設け、対する支持管接合部１４には内側面を一回りする畝状凸部２３２を設けてもよい。また、カメラ支持管１３の端部に外側面を一回りする畝状凸部を設け、対する支持管接合部１４に内側面を一回りする溝状凹部を設けてもよい。こうすれば、カメラ支持管１３を挿入する際に係止孔と係止爪との位置を一致させる操作を行う必要がなく、両者の接合が容易になり、嵌合強度も増すため、より望ましい。

【0040】

（カメラ支持管１３のカニューレ３１への挿入とカメラユニット１１への接合）
図４（ａ）は、カニューレ３１の断面図であり、図４の（ｂ）は、図３の（ａ）〜（ｄ）に示すカメラ支持管１３を、図４の（ａ）に示すカニューレ３１に挿入した状態を示す断面図であり、図４の（ｃ）は、カニューレ３１に挿入されたカメラ支持管１３と図２に示すカメラユニット１１との接合状態を示す断面図である。

【0041】

図４（ａ）に示すように、カニューレ３１は管状デバイスであり、一方の端部（体外側）が他方の端部（体内側）よりも太く、カニューレ３１を体壁４１に挿入したときに、一方の端部（体外側）がストッパとして機能するようになっている。これにより、カメラ支持管１３が体内に抜けることがなく、カニューレ３１を体壁４１に固定することができる。

【0042】

また、この一方の端部（体外側）の内部に、復元性を有するバルブ３７を有する構造である。バルブ３７は、その中央部に、太い方の端部（体外側）から細い方の端部（体内側）の向きに外力が加わると押し広げられる弁構造を有している。

【0043】

なお、カニューレ３１は、低侵襲性を実現するために、直径が小さいものが好ましい。具体的には、カニューレ３１は、直径が３ｍｍ以下であることが好ましい。

【0044】

カメラユニット１１を体内にてカメラ支持管１３に接合する場合には、まず、図４（ｂ）に示すように、カメラ支持管１３の内部にカメラ側ケーブル１２を通した状態で、カメラ支持管１３の細い方の端部を、カニューレ３１の太い方（体外側）の端部に押し当て、カメラ支持管１３の細い方の端部が、カニューレ３１から露出するまで、カメラ支持管１３をカニューレ３１内に挿し込む。このとき、バルブ３７はカメラ支持管１３によって押し広げられ、その復元性による付勢力によってカメラ支持管１３を強く締め付けることとなり、結果としてカメラ支持管１３はカニューレ３１に固定される。なお、カメラ支持管１３の太い方の端部（体外側）もカニューレ３１から露出させておく。

【0045】

次いで、図４（ｃ）に示すように、カメラ側ケーブル１２をガイドとして用いて、カメラ支持管１３の細い方の端部（体内側）を凹形状の支持管接合部１４に挿入することで、係止爪２３が係止穴１２３に嵌り、カメラユニット１１とカメラ支持管１３とが高い機械的強度で接合される。なお、係止爪２３および係止穴１２３については、互いに嵌め合う形状であれば何でもよく、係止爪２３の代わりにＯリング等を用いることもできる。

【0046】

なお、カメラ支持管１３と支持管接合部１４とを嵌合させる強度は、カメラ側ケーブル１２とカメラユニット１１とを接着固定している接着固定部の接着強度より小さく設定しておくことが望ましい。これは、カメラ支持管１３をカメラユニット１１の支持管接合部１４に挿入する際に、ケーブルを持ち、引っ張って支え、ケーブルをガイドにしながら挿入する必要があるため、もしカメラ支持管１３と支持管接合部１４との嵌合強度（接合強度）が、上記接着固定部の接着強度より大きいと、接着固定部が破損したり、カメラユニットが体外方向に引っ張られることで患者の体壁を損傷したりするおそれが生じるためである。

【0047】

具体的には、カメラ支持管１３と支持管接合部１４とを嵌合させる強度は、接着固定部の接着強度より小さい３０Ｎ（ニュートン）以下にすることが望ましい。更に、最適な範囲としては、３Ｎから６Ｎの範囲に設定することが望ましい。この範囲に設定すれば、嵌め込む際にむやみに大きな力を加えることなく嵌合でき、また、カメラ支持管１３が嵌った感触が手元に伝わるので、むやみに力を加え続けることなく、安全に設置できるといった特段の効果がある。

【0048】

なお、カメラ支持管１３は、先端を尖らせたり、注射針のように斜めに輪切りした形状にしたりして、穿刺器具として兼用させてもかまわないことを前述したが、このように係止爪などで嵌合させずに支持管接合部１４に差し込むだけの形状にし、図１３のようにカメラ支持管１３の体外側端部４９に設けたケーブル留め具４３（ケーブルホルダ）でカメラ側ケーブル１２をカメラ支持管１３に固定することによって、間接的にカメラ支持管１３とカメラユニット１１とを固定する構成にしてもよい。なお、ケーブル留め具４３はカメラ支持管１３と同体であっても別体であっても構わない。

【0049】

ここで、カメラ支持管１３がカメラユニット１１に設けられた支持管接合部１４から外れないためには、カメラ側ケーブル１２をカメラ支持管１３に保持するケーブル留め具４３のケーブル保持強度は、カメラ支持管１３とカメラユニット１１との接合強度より大きいことが必要である。具体的には、例えば、差し込んだカメラ支持管１３の接合強度３Ｎ〜６Ｎとした場合、これより大きな強度、少なくとも５Ｎ以上は必要である。また、ケーブル自体の強度以上にする必要はないため、最適な範囲としては、５Ｎ〜５０Ｎであることが望ましい。

【0050】

また、上記の保持強度であれば、カメラ支持管１３と支持管接合部１４とが十分に接触するので、カメラ支持管１３と支持管接合部１４の側面を熱伝導性の良い材料で形成した際に、カメラユニット１１からの放熱性を高めることができる。

【0051】

図１２に、上述した接合性や放熱性を高めた構成の一例を示す。図１２（ａ）は、カメラ支持管１３および支持管接合部１４の断面図であり、図１２（ｂ）は、カメラ支持管１３を支持管接合部１４に挿入した状態を示す断面図である。また、図１２の（ｃ）は、カメラ支持管１３と図２に示すカメラユニット１１との接合状態を示す断面図である。

【0052】

図１２（ａ）・（ｂ）に示すように、カメラ支持管１３の体内側の端部には、外側面を一回りする溝状凹部１３２を設けており、対する凹形状の支持管接合部１４には内側面を一回りする畝状凸部２３２を設けている。

【0053】

さらに、凹形状の支持管接合部１４は、その底部に、例えば、熱伝導性に優れた金属材料からなる伝熱性凸部１４ｄを有し、伝熱性凸部１４ｄの内部にカメラ側ケーブル１２が接着固定されている。この場合、支持管接合部１４の伝熱性凸部１４ｄからカメラ側ケーブル１２が引き出される。該接着固定の一例としては、圧着、接着剤またはＯリング（オーリング）による封止固定が挙げられる。これにより、該接着固定された部分からカメラユニット１１内への浸水および異物混入等が防止されている。

【0054】

より具体的には、伝熱性凸部１４ｄは、支持管接合部１４の開口部に近づくにつれて先細りする円錐台形状であり、その軸方向に形成された孔にカメラ側ケーブル１２が通され、その孔内においてカメラ側ケーブル１２と伝熱性凸部１４ｄとが接着固定される。支持管接合部１４に接合されるカメラ支持管１３の端部（体内側）については、その内部（端部空間１６６）が、伝熱性凸部１４ｄの円錐台形状に応じた逆テーパ形状（先端に近づくにつれて内径が大きくなる形状）となっている。これによって、カメラ側ケーブル１２をガイドとして用いて、カメラ支持管１３を接合する際に、カメラ支持管１３の逆テーパ形状の端部空間１６６が支持管接合部１４の伝熱性凸部１４ｄへと誘導されるので、カメラ支持管１３の挿入が容易となる。

【0055】

また、カメラ支持管１３を支持管接合部１４に嵌め込んだときに、カメラ支持管１３の端部の外周面は支持管接合部１４の内側壁に接触し、カメラ支持管１３の端部の内周面は支持管接合部１４の伝熱性凸部１４ｄと接触することになるので、両者の接合性が高まるとともに、カメラユニット１１からカメラ支持管１３に伝わった熱の放熱性が更に向上するといった特段の効果が生じる。

【0056】

カメラ支持１３の端部空間１６６を逆テーパ形状とする場合には、カメラ支持管１３の外径を一定、もしくは、若干先細り形状とし、カメラ支持管１３の肉厚を先端に向けて薄くすることで、カメラ支持管１３の外径が太くならないようにすることが望ましい。このようにすれば、カメラ支持管１３をカニューレ等の管状デバイス内部に挿入する際、カメラ支持管１３が管状デバイスの内壁に引っ掛かって抜けなくなるような事態を回避することができる。
（実施形態１における体内監視カメラシステム１の使用方法と効果）
図５（ａ）〜（ｇ）は、実施の形態１におけるカメラユニット１１の体内設置方法を示す模式図であり、図６は、実施形態１における体内監視カメラシステム１の使用状況を示す模式図である。

【0057】

図５（ａ）に示すように、まず、術者は、鉗子や内視鏡を体腔内に挿入するための孔（ポート）を腹壁４１に開け、ポートにトロッカー３２ａ〜３２ｃを挿入する。さらに、カメラユニット１１を体腔内に設置するために、腹壁４１における、患部を含む臓器全体を見渡すことのできる位置にポートを開け、カニューレ３１を挿入する。具体的には、針形状のオブチュレータをカニューレ３１内に通した状態でオブチュレータをポートに穿刺することでカニューレ３１が腹壁４１に挿入される。また、カニューレ３１は、低侵襲性を実現するために、直径が短いものが好ましい。具体的には、カニューレ３１は、直径が３ｍｍ以下であることが好ましい。なお、トロッカー３２ａ〜３２ｃおよびカニューレ３１の少なくとも一つが挿入された後、術者は、トロッカー３２ａ〜３２ｃを通してガスを体内に送り、前もって体腔内を膨張させ、器具を挿入する空間を確保しておく。

【0058】

次に、図５（ｂ）に示すように、術者は、トロッカー３２ｃを通して内視鏡３４を体腔内に挿入し、内視鏡３４を用いて体内を観察しながら、鉗子３３ａで把持したカメラユニット１１を、トロッカー３２ｂを通して体腔内に挿入する。

【0059】

次に、図５（ｃ）に示すように、術者は、鉗子３３ａを操作してカメラユニット１１をカニューレ３１の近傍に移動させるとともに、カニューレ３１を通して鉗子３３ｂを体腔内に挿入する。

【0060】

次に、図５（ｄ）に示すように、術者は、鉗子３３ｂにてカメラ側ケーブル１２を挟んだ状態で鉗子３３ｂをカニューレ３１から引き抜くことで、カメラ側ケーブル１２を体外に導出する。このとき、カメラユニット１１（その握持部２２）は鉗子３３ａによって把持された状態となっている。

【0061】

次に、図５（ｅ）に示すように、術者は、トロッカー３２ａを通して鉗子３３ｃを体腔内に挿入し、カメラユニット１１の支持管接合部１４とカニューレ３１の開口とが平行でかつ近接するように、カメラユニット１１の両側面の握持部２２を、２つの鉗子３３ａ・３３ｃで把持しつつ、体外に導出したカメラ側ケーブル１２をカメラ支持管１３の内部に通し、かつカメラ支持管１３をカニューレ３１に挿入する。

【0062】

次に、図５（ｆ）に示すように、術者は、カニューレ３１から露出したカメラ支持管１３の端部を、カメラ側ケーブル１２をガイドとして用いて、カメラユニット１１の支持管接合部１４（図１）に挿入し、カメラ支持管１３とカメラユニット１１とを接合する。

【0063】

なお、カメラ支持管１３をカメラユニット１１の支持管接合部１４に挿入する際には、カメラ側ケーブル１２のカメラユニット１１との接着固定部の接着強度（例えば、３０Ｎ以上）よりも、カメラ支持管１３と支持管接合部１４とを嵌合させるために必要な力（例えば、３Ｎ〜６Ｎ）を十分小さくしてあるので、ケーブルをガイドにしながら引っ張ることで、カメラ支持管１３を安全に挿入し、嵌合させることができる。

【0064】

次いで、図５（ｇ）に示すように、術者は、体腔内をできるだけ広く撮影できるように、カメラ支持管１３を引き上げ、カメラユニット１１を、カニューレ３１の体内側の端部と接触させる。カメラ支持管１３はカニューレ３１のバルブ３７（図４参照）によって強く締め付けられているため、カメラ支持管１３およびカメラユニット１１は、この状態を維持する。

【0065】

カメラユニット１１を体内に設置した後は、図６に示すように、コネクタ１２ａ・１６ａを用いて、カメラ側ケーブル１２と機器側ケーブル１６とを接合する。これにより、処置部の局所映像は、内視鏡制御機器１１７によってディスプレイ１１８に表示され、カメラユニット１１で撮影された臓器４２の全体映像はカメラユニット制御機器１７によってディスプレイ１８に表示される。

【0066】

なお、図１１に示すように、カメラ側ケーブル１２と機器側ケーブル１６との間に、中間ケーブル１５を設けることが望ましい。このようにすることによって、極細のカメラ側ケーブル１２と太い機器側ケーブル１６のケーブル径やケーブルコネクタの太さを段階的に変換することができ、伝送速度の比較的遅い細径ケーブルの使用を必要最低限にして構成できるので、伝送速度を高速化でき、高解像度画像を得ることができる。この場合、カメラ側ケーブルコネクタ１５ａと中間ケーブル１５の第１中間ケーブルコネクタ１５ａとを嵌合することによって、カメラ側ケーブル１２と中間ケーブル１５とが接続される。また、機器側ケーブルコネクタ１６ａと中間ケーブル１５の第２中間ケーブルコネクタ１５ｂとを嵌合することによって、機器側ケーブル１６と中間ケーブル１５とが接続される。この例においてケーブル径やケーブルコネクタの太さを段階的に変換する場合、「カメラ側ケーブル１２の外径＜中間ケーブル１５の外径＜機器側ケーブル１６の外径」、および、「カメラ側ケーブルコネクタ１２ａの外径≦第１中間ケーブルコネクタ１５ａの外径＜第２中間ケーブルコネクタ１５ｂの外径≦機器側ケーブルコネクタ１６ａの外径」とすることが望ましい。

【0067】

また、中間ケーブル１５を使うことで、手術時の清潔野と不潔野の分離を効果的に行うことができるといった特段の効果がある。つまり、体内に入れるカメラ側ケーブル１２は、前述した伝送速度の面や設置時の取扱いを容易にするため、必要最低限の長さに設定しておき、そこから清潔野を超えて不潔野に入るまでは、予め滅菌処理済みの中間ケーブル１５を用いる。このようにすることによって、カメラ側ケーブル１２のカメラ側ケーブルコネクタ１２ａと第１中間ケーブルコネクタ１５ａとの嵌合は、清潔野の中で行うことができ、清潔を維持できる。一方、第２中間ケーブルコネクタ１５ｂは、不潔野にある機器側ケーブル１６の機器側ケーブルコネクタ１６ａと嵌合され、不潔となり、嵌合後は不潔な器具として扱う。したがって、清潔な器具側とは完全に分離することができる。

【0068】

なお、体内監視カメラシステムにおいて「清潔野」に含まれる部分は、滅菌処理が行われて清潔性が維持されている。一方、「不潔野」に含まれる部分は、滅菌処理が行われていない、または、滅菌処理が行われた後に不潔野に入った部分である。

【0069】

なお、カメラ側ケーブル１２と、中間ケーブル１５もしくは機器側ケーブル１６とをコネクタ１２ａ・１５ａあるいはコネクタ１２ａ・１６ａによって接続（嵌合）するときの接続強度（嵌合強度）は、カメラ側ケーブル１２とカメラユニット１１とを接着固定する接着固定部の接着強度より小さく設定しておくことが望ましい。

【0070】

これは、通常の使用時では想定していない大きな力がケーブルに加わった際に、先にコネクタ１２ａ・１５ａあるいはコネクタ１２ａ・１６ａによる接続（嵌合）部分が外れることにより、カメラ側ケーブル１２の接着固定部が破損したり、カメラユニット１１が体外方向に引っ張られることで患者の体壁を損傷したりするおそれを無くし、安全性を高めるためである。また、術者や助手等がケーブルを引っ掛けて転倒したり、カメラユニット制御機器１７が引っ張られて台から落下したりする事故を防止することもできる。

【0071】

例えば、具体的には、コネクタ１２ａ・１５ａあるいはコネクタ１２ａ・１６ａによってケーブル同士を接続（嵌合）する強度は、接着固定部の接着強度より小さい３０Ｎ（ニュートン）以下にすることが望ましい。更に、最適な範囲としては、４Ｎから１０Ｎの範囲に設定することが望ましい。この範囲に設定すれば、接続する際にむやみに大きな力を加えることなく接続でき、また、外す際にも、むやみに大きな力を加える必要がない。

【0072】

また、不潔野にある機器側ケーブルコネクタ１６ａと第２中間ケーブルコネクタ１５ｂとの篏合強度や、機器側ケーブル１６におけるカメラユニット制御機器１７側にあるケーブルコネクタ（不図示）による機器側ケーブル１６とカメラユニット制御機器１７との篏合強度を、カメラ側ケーブルコネクタ１２ａと第１中間ケーブルコネクタ１５ａとの篏合強度より大きく設定（例えば、５０Ｎ〜１００Ｎ）しておけば、ケーブルに想定外の力が加わった際に、清潔野におけるカメラ側ケーブル１２と中間ケーブル１５との接続（カメラ側ケーブルコネクタ１２ａと第１中間ケーブルコネクタ１５ａとの篏合）が必ず先に外れるように設定できる。

【0073】

もし、これが逆で、例えば不潔野における中間ケーブル１５と機器側ケーブル１６との接続（機器側ケーブルコネクタ１６ａと第２中間ケーブルコネクタ１５ｂとの篏合）が先に外れてしまうと、反動で中間ケーブルの不潔野にある部分、および第２中間ケーブルコネクタが清潔野に入ってしまう危険が生じる。よって、清潔野における接続が先に外れることは、手術時の安全確保のために特段の効果がある。

【0074】

なお、もし、清潔野における接続が外れて中間ケーブルの清潔野にある部分、換言すれば、中間ケーブル１５において、カメラ側ケーブルコネクタ１２ａと第１中間ケーブルコネクタ１５ａとの篏合部分から所定の長さの部分（清潔部分）、および第１中間ケーブルコネクタ１５ａが不潔野に触れた場合は、清潔な中間ケーブル１５（第１中間ケーブルコネクタ１５ａを含む）と交換すればよいので安全である。また、コネクタが独立した単独の部品で構成されている場合であって、当該コネクタが中間ケーブル１５の清潔野にある側とともに不潔野に触れた場合は、中間ケーブル１５と当該コネクタとを清潔なものと交換すればよい。

【0075】

また、カメラ側ケーブル１２は、カメラ側ケーブル１２と上記清潔部分とを足した長さ（１ｍ程度）に比べて十分短くしておくことが望ましい。具体的には、カメラ側ケーブル１２は、カメラ側ケーブル１２と上記清潔部分とを足した長さの半分以下、すなわち最長でも５０ｃｍであることが望ましい。これにより、カメラ側ケーブル１２が不潔野に入ることを防ぐことができる。また、カメラ側ケーブル１２は、カメラ支持管１３の長さとカメラ支持管１３を通すカニューレ３１（管状デバイス）の長さとの和よりも小さいことが望ましい。

【0076】

また、上述した例では、カメラ側ケーブル１２と機器側ケーブル１６とを中間ケーブル１５で接続する場合を説明したが、カメラ側ケーブル１２と機器側ケーブル１６とが直接接続される場合においても、カメラ側ケーブル１２は、カメラ側ケーブル１２と清潔部分とを足した長さ（１ｍ程度）に比べて十分短くしておくことが望ましい。この場合、清潔部分は、機器側ケーブル１６において、カメラ側ケーブルコネクタ１２ａと機器側ケーブルコネクタ１６ａとの篏合部分から所定の長さの部分となる。

【0077】

以上より、術者は、ディスプレイ１１８で作業領域（局所領域）を拡大観察しながら鉗子３３ａおよび鉗子３３ｃによって処置を行いつつ、ディスプレイ１８で作業領域外の状態（作業領域外の鉗子などの動きや、出血箇所、ガーゼなどの残留物等）も把握することができる。

【0078】

そして、カメラユニット１１とカメラ支持管１３とが高い機械的強度で接合され、従来よりもカメラユニット１１の支持力が高い。また、カメラ側ケーブル１２がカメラ支持管１３の内部を通って体外に導出されるので、カメラユニット１１とカメラ支持管１３とが接合された後は、カメラ側ケーブル１２に負荷がかかったり、カメラ側ケーブル１２が体内で露出したり、腹壁４１に接触したりすることがない。これにより、カメラ側ケーブル１２および回路基板１９（図２）の電気的接続の確実性（接続部分の防水性、防汚性）が高まる。以上から、信頼性の高い体内監視カメラシステム１が実現できる。

【0079】

また、術者は、状況に応じてカメラ支持管１３を操作し、カメラユニット１１の向き（視野方向）を変えることができる。具体的には、腹壁４１の弾力を利用して、カメラ支持管１３を傾けることでカメラユニット１１の向きを変えることができる。このとき、術者がカメラ支持管１３から手を離すと、腹壁４１の弾力で元の向きに戻るため、術者の作業効率を向上させることができる。また、カニューレ３１およびこれに挿入したカメラ支持管１３はともに円筒状の管であるため、カメラ支持管１３を容易に円周方向に回転させることができる。これにより、術者は、腹壁４１に負担をかけずにカメラユニット１１の向きを変えることができる。また、カメラ支持管１３は、カニューレ３１によって、その長手方向（管の延伸方向）に移動可能に保持されているため、術者は、カメラ支持管１３を体内側に押し込んだり、体外側に引き上げたりすることで、腹壁４１に負担をかけずに撮像ズームを変えることも可能となる。以上から、使い勝手の良い体内監視カメラシステム１が実現できる。

【0080】

実施の形態１ではカニューレ３１とカメラ支持管１３とをカニューレ３１内のバルブ３７によって固定しているが、バルブ３７を有していない一般的なカニューレを用いる場合には、カニューレ３１とカメラ支持管１３とをテープにて固定することもできる。
（カメラユニット１１とカメラ支持管１３との分離）
次に、カメラユニット１１とカメラ支持管１３とを分離させる方法について説明する。まず、術者は、体内のカメラユニット１１の握持部２２を鉗子３３ａおよび鉗子３３ｃにて把持した状態でカメラ支持管１３を体外方向に引っ張り、カメラ支持管１３をカメラユニット１１の支持管接合部１４から引き抜く。次いで、術者は、カメラ支持管１３をカニューレ３１から引き抜いてカメラ支持管１３とカメラ側ケーブル１２とを分離させた後、トロッカー３２ａまたはトロッカー３２ｂから、カメラユニット１１およびカメラ側ケーブル１２を体外に導出する。あるいは、切除した臓器を引き出すために開口した孔から引き出してもかまわない。

【0081】

なお、カメラユニット１１とカメラ支持管１３を分離させる時にも同様に、カメラ支持管１３と支持管接合部１４との嵌合強度は、カメラ側ケーブル１２とカメラユニット１１とを接着固定している接着固定部の接着強度より小さく設定しておくことが望ましい。もしカメラ支持管１３と支持管接合部１４との嵌合強度（接合強度）が、上記接着固定部の接着強度より大きいと、カメラ支持管１３をカメラユニット１１から外す際に、大きな力を加えなければならないため、接着固定部が破損したり、カメラユニットが体外方向に引っ張られることで患者の体壁を損傷したりするおそれが生じるためである。

【0082】

例えば、上記嵌合強度を、３Ｎから６Ｎの範囲に設定しておけば、むやみに大きな力を加えることなくカメラ支持管１３を外すことができ、また、カメラ支持管１３が外れた感触が手元に伝わるので、むやみに力を加え続けることがなく、安全に分離できるといった特段の効果がある。

【0083】

なお、カメラ側ケーブルコネクタ１２ａは、回収時に体内を経由するが、前述したように、清潔が維持されているため問題はない。

【0084】

（カメラユニット１１内部の放熱手段）
次に、腹壁４１に固定されるカメラユニット１１（体内監視カメラ）の放熱について説明する。図２で前述したカメラユニット１１に設けられた各部品で発生した熱は、下記の様に伝導する。

【0085】

まず、固体撮像素子２５で発生した熱は、固体撮像素子２５の端子を介して回路基板１９に伝えられる。そして、回路基板１９に伝えられた熱は、回路基板１９に接した支持管接合部１４に伝えられる。あるいは、回路基板１９に伝えられた熱は、回路基板１９から離れた支持管接合部１４に伝えられる。照明装置２７で発生した熱も同様に、回路基板１９を介して支持管接合部１４に伝えられる。

【0086】

図４（ｃ）に示す様に、支持管接合部１４と回路基板１９とは、面で対向するように配置されている。このため、カメラユニット１１で発生した熱は、回路基板１９を介して支持管接合部１４に伝導する。そして、上記熱は、カメラ支持管１３を通じてカメラユニット１１から排出される。回路基板１９と支持管接合部１４とは、熱伝導率の高い接着剤、グリス等により熱的に接続されることが好ましい。この場合、熱伝導率の高い接着剤、グリス等が、固体撮像素子２５および照明装置２７で発生する熱を回路基板１９を介して支持管接合部１４に伝えるための導熱体として機能する。

【0087】

図７は、実施形態２に係るカメラユニット１１及びカメラ支持管１３の模式的断面図である。熱源である照明装置２７、固体撮像素子２５、及び、制御回路２８は、熱伝導率の高い導熱体４９により、支持管接合部１４を介してカメラ支持管１３に熱的に接続することが好ましい。これにより、照明装置２７、固体撮像素子２５、及び、制御回路２８から発生した熱を、回路基板１９を経由することなく、直接、支持管接合部１４へ伝える事ができる。この結果、カメラユニット１１で発生した熱をさらに効率よく排熱する事ができる。導熱体４９としては、放熱性シリコンゴムが使用可能であるが、それに限定されるものではない。

【0088】

発熱部である照明装置２７、固体撮像素子２５、及び、制御回路２８と、カメラ支持管１３との間の熱抵抗は、熱源の発熱量にもよるが、２０℃／Ｗ以下が好ましい。

【0089】

カメラユニット１１の外表面が腹壁４１に接触する可能性がある場合は、当該外表面は４１℃以下にする必要がある。カメラユニット１１から発生した熱を体外に放出するためには、室温を２５℃、温度差は１６℃、カメラユニット１１の発熱量を０．７５Ｗとすると、カメラユニット１１の発熱部から支持管接合部１４までの熱抵抗は、２０℃／Ｗ以下であることが望ましいことになる。

【0090】

カメラ筺体２１は、腹壁４１に接触可能である。このため、カメラユニット１１内の熱がカメラ筺体２１を通って腹壁４１に伝わりにくくする必要がある。従って、カメラ筺体２１の熱伝導率（筐体熱伝導率）は、カメラ支持管１３の熱伝導率（支持管熱伝導率）よりも低いことが望ましい。

【0091】

カメラ支持管１３の熱伝導率がカメラ筺体２１の熱伝導率よりも高いと、カメラ筐体２１よりも先にカメラ支持管１３に熱が伝わってカメラ支持管１３から放熱が行われるため、カメラ筐体２１の熱上昇を抑える事が出来る。

【0092】

（カメラユニット１１の材料）
カメラ筐体２１は、ポリカーボネイトなどの樹脂により構成することが適している。当該樹脂の熱伝導率は、０．２Ｗ／（ｍ・Ｋ）前後である。但し、カメラ筺体２１の材料は前記のものに限定されるものではない。

【0093】

カメラユニット１１で発生した熱を、カメラ支持管１３を通じて効率的に排出するためには、カメラ支持管１３及び支持管接合部１４の材料は熱伝導率の高い材料が好ましい。上記材料として、例えば、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、ＳＵＳ、真鍮、セラミック系素材等が使用可能である。但し、カメラ支持管１３及び支持管接合部１４の材料は前記のものに限定されるものではない。

【0094】

カメラ支持管１３及び支持管接合部１４の熱伝導率は、上記の様に、カメラ筺体２１の熱伝導率よりも高い必要がある。上記熱伝導率は、少なくともカメラ筐体２１を構成する樹脂の熱伝導率０．２Ｗ／（ｍ・Ｋ）の５倍である１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率（高熱伝導率）が望ましい。

【0095】

〔実施形態２〕
また、カメラ支持管１３及び支持管接合部１４は、それぞれ複数の材料で構成してもかまわない。実施の形態１では、カメラ支持管の側面に係止孔（凹部）を設け、支持管接合部の側面に係止爪（凸部）を設けているが、支持管凹部と接合部凸部の少なくとも一方を樹脂などの弾性を持った材料、他方を金属等の硬質材料で構成してもよい。例えば、上記の係止爪２３や係止爪５２３は、樹脂などの弾性を持った材料で構成してもよい。

【0096】

このように構成することによって、接合時に、接合部の係止爪２３（弾性材）を配置したやや狭くなった箇所を、弾性材が変形しながら通過し、通過した後に弾性力で元の形状に戻って、しっかりと嵌合するので、接合強度が向上する。この例に限ることなく、支持管と接合部の凹凸部の少なくとも一方に弾性材を形成することでもよい。
また、このようにすることによって、嵌め込んだ感触が手元に伝わるので、操作している術者は嵌合した手ごたえを感じ、嵌合できたことが認識できので、むやみに力を加え続けることがないといった利点もある。

【0097】

したがって、支持管とその接合部の側面は熱伝導性の良い材料で形成してカメラユニットからの放熱性を高め、接合部の凸部分のみに弾性材を用いて接合強度を高め、かつ嵌合の手ごたえを感じる機能を追加するといったように、性質の異なる複数の材料を用いて構成すれば、接合性や放熱性といった要求される複数の性能を両立させることができる。

【0098】

なお、上記の例の構成例にかかわらず、これらの材料の組み合わせは逆であってもかまわない。すなわち、係止爪が金属などの硬質材料で構成され、係止孔を含む部分が樹脂などの弾性を持った材料で構成されていてもよい。

【0099】

以上種々の例について説明したが、このような支持管と接合部の構成材料については、他の実施形態においても、同様に複数の組み合わせで用いることができることは言うまでもない。

【0100】

〔実施形態３〕
図８は、実施形態３に係るカメラユニット１１及びカメラ支持管１３の模式的断面図である。カメラ支持管１３のカニューレ３１から体外側に露出した箇所に、ヒートシンク４３（体内監視カメラ熱排出部、放熱量増加部）が設けられている。ヒートシンク４３は、カメラユニット１１から発生してカメラ支持管１３を伝熱してきた熱を放散する。

【0101】

ヒートシンク４３は、カメラ支持管１３と一体に成型してもでもよいが、カメラユニット１１へカメラ支持管１３を結合した後にカメラ支持管１３に取り付けてもよい。ヒートシンク４３も、カメラ支持管１３と同様に、カメラ筐体２１よりも熱伝導率の高い材料により構成することが好ましい。

【0102】

ヒートシンク４３をカメラ支持管１３に取り付ける事により、カメラ支持管１３からの熱を排出する表面積が増加する。このため、カメラ支持管１３からの熱の空気中への排出量が多くなる。この結果、カメラユニット１１の放熱の効率が向上する。

【0103】

カメラ支持管１３からの熱の空気中への排出量をさらに増加させるには、ヒートシンク４３に接する空気の移動量を増大させるための放熱ファン４６を設けることが好ましい。当該放熱ファン４６により、ヒートシンク４３へ送風し、もしくは、ヒートシンク４３付近の空気を排出する。このように、図８においては、カメラ支持管１３から伝わった熱を外気に放出するヒートシンク４３（放熱部）と、ヒートシンク４３に送風する放熱ファン４６（放熱量促進部）とを含むように冷却システム７７が構成される。

【0104】

〔実施形態４〕
図９は、実施形態４に係るカメラユニット１１及びカメラ支持管１３の模式的断面図である。カメラ支持管１３のカニューレ３１から体外側に露出した箇所に、広い面積で接するように低温材料取り付け板４４が取り付けられている。そして、低温材料取り付け板４４に低温材料４０（体内監視カメラ熱排出部、伝導熱吸収部）が設けられる。低温材料４０は、カメラユニット１１から発生してカメラ支持管１３に伝導された熱を、低温材料取り付け板４４を介して吸収する。このように、図９においては、低温材料取り付け板（冷却材取り付け板）４４と、カメラ支持管１３から低温材料取り付け板４４を介して伝わった熱を吸収する低温材料４０（冷却材、吸熱部）とを含むように冷却システム７７が構成される。

【0105】

低温材料４０は、凍らせた保冷材、ドライアイスを入れたケースが使用可能である。但し、熱を吸収するものであれば前記のものに限定されるものではない。

【0106】

〔実施形態５〕
図１０は、実施形態５に係るカメラユニット１１及びカメラ支持管１３の模式的断面図である。カメラ支持管１３のカニューレ３１から体外側に露出した箇所に、広い面積で接するように低温材料取り付け板４４が取り付けられている。そして、ヒートシンク４３と低温材料取り付け板４４との間にペルチェ素子４５が配置されている。ペルチェ素子４５は、カメラユニット１１からカメラ支持管１３を通ってきた熱をヒートシンク４３に移動させる。ヒートシンク４３には、放熱ファン４６が設けられている。放熱ファン４６は、ヒートシンク４３に移動した熱を空気中に排出する。

【0107】

カメラユニット１１で発生した熱は、カメラ支持管１３を通じて低温材料取り付け板４４に伝えられる。ペルチェ素子４５は、低温材料取り付け板４４側で吸熱を行い、ヒートシンク４３側で発熱が起こる様に、ペルチェ素子用ケーブル４７・４８により電圧が与えられている。このように、カメラ支持管１３から伝えられた熱は、ペルチェ素子４５により、低温材料取り付け板４４からヒートシンク４３に移動する。ヒートシンク４３に移動した熱は、ヒートシンク４３に取り付けられた放熱ファン４６により空気中に排出される。このため、効率良く放熱が行える。このように、図１０では、低温材料取り付け板４４と、カメラ支持管１３から低温材料取り付け板４４に伝わった熱をヒートシンクに効率的に移動させるペルチェ素子４５（放熱量促進部）と、ペルチェ素子４５からの熱を外気に放出するヒートシンク４３（放熱部）と、ヒートシンク４３に送風する放熱ファン（放熱促進部）とを含むように冷却システム７７が構成される。

【0108】

上記実施形態はヒートシンク４３に放熱ファン４６を取り付けた場合を示しているが、本発明はこれに限定されない。放熱ファン４６を取り付けないで、ヒートシンク４３を自然対流により冷却する事も可能である。
なお、冷却システムは、カメラ支持管の体外部分に室温の風または室温未満の冷風を送るような構成であってもよいし、電力を用いた冷却装置とカメラ支持管とを伝熱体で繋ぐような構成であっても構わない。

【0109】

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る体内監視カメラシステム１は、一方の端部が体内に導入される支持管（カメラ支持管１３）と、上記支持管と前記体内にて接合される体内監視カメラ（カメラユニット１１）と、上記体内監視カメラと上記支持管とを接合する接合部（支持管接合部１４）と、上記体内監視カメラに接続され、上記支持管を通って体外へ引き出されるケーブル（カメラ側ケーブル１２）と、体外にあり、上記ケーブルに接続され、少なくとも表示装置（ディスプレイ１８）を含む制御システム（カメラユニット制御機器１７）と、を備える体内監視カメラシステムであって、上記体内監視カメラから発生する熱を、上記支持管を介して前記体外へ排出する体内監視カメラ熱排出部（低温材料４０、ヒートシンク４３、放熱ファン４６）を備えている。

【0110】

上記の構成によれば、体内監視カメラ熱排出部により、上記体内監視カメラから発生する熱を、上記支持管を介して前記体外へ排出する。上記支持管は一方の端部が体内に導入される。このため、上記支持管の他方の端部を通して、体内監視カメラ内部で発生した熱を効率的に排出することが出来る体内監視カメラシステムを提供することができるという効果を奏する。

【0111】

本発明の態様２に係る体内監視カメラシステム１は、上記態様１において、上記体内監視カメラ熱排出部が、上記体内監視カメラから発生して上記支持管に伝導された熱を吸収する伝導熱吸収部（低温材料４０）を含んでもよい。

【0112】

上記の構成によれば、上記体内監視カメラから発生して上記支持管に伝導された熱を吸収するので、体内監視カメラ内部で発生した熱を効率的に排出することが出来る。

【0113】

本発明の態様３に係る体内監視カメラシステム１は、上記態様２において、上記伝導熱吸収部が、上記伝導された熱を吸収する低温材料４０を含んでもよい。

【0114】

上記の構成によれば、低温材料により、上記体内監視カメラから発生して上記支持管に伝導された熱を吸収するので、体内監視カメラ内部で発生した熱を効率的に排出することが出来る。

【0115】

本発明の態様４に係る体内監視カメラシステム１は、上記態様１において、上記体内監視カメラ熱排出部が、上記支持管から空気中への放熱量を増加させる放熱量増加部（ヒートシンク４３、ペルチェ素子４５、放熱ファン４６）を含んでもよい。

【0116】

上記の構成によれば、上記体内監視カメラから発生して上記支持管に伝導された熱の空気中への放熱量が増加するので、体内監視カメラからの熱を効率的に排出することが出来る。

【0117】

本発明の態様５に係る体内監視カメラシステム１は、上記態様４において、上記放熱量増加部が、上記支持管からの熱を放散するヒートシンク４３を含んでもよい。

【0118】

上記の構成によれば、ヒートシンクにより、上記体内監視カメラから発生して上記支持管に伝導された熱が放散されるので、体内監視カメラからの熱を効率的に排出することが出来る。

【0119】

本発明の態様６に係る体内監視カメラシステムは、上記態様５において、上記放熱量増加部が、上記ヒートシンクに接する空気の移動量を増大させるための放熱ファン４６をさらに含んでもよい。

【0120】

上記の構成によれば、放熱ファンにより、上記ヒートシンクに接する空気の移動量が増大するので、体内監視カメラから上記支持管を介して上記ヒートシンクに伝達された熱を効率的に排出することが出来る。

【0121】

本発明の態様７に係る体内監視カメラシステムは、上記態様５において、上記放熱量増加部が、上記ヒートシンクと上記支持管との間に配置され、上記支持管からの熱を上記ヒートシンクに移動させるペルチェ素子４５をさらに含んでもよい。

【0122】

上記の構成によれば、ペルチェ素子により、上記支持管からの熱が上記ヒートシンクに移動するので、体内監視カメラから上記支持管に伝達された熱を効率的に排出することが出来る。

【0123】

本発明の態様８に係る体内監視カメラシステムは、上記態様７において、上記放熱量増加部が、上記ヒートシンクに移動した熱を空気中に排出するための放熱ファンをさらに含んでもよい。

【0124】

上記の構成によれば、放熱ファンにより、上記ヒートシンクに移動した熱が空気中に排出されるので、体内監視カメラから上記支持管、上記ペルチェ素子を介して上記ヒートシンクに移動した熱を効率的に排出することが出来る。

【0125】

本発明の態様９に係る体内監視カメラシステムは、上記態様１において、上記体内監視カメラが、体壁に接触可能な撮像筐体を有し、上記支持管を構成する材料の支持管熱伝導率は、上記撮像筐体の材料の筐体熱伝導率よりも高いことが好ましい。

【0126】

上記の構成によれば、上記支持管を構成する材料の支持管熱伝導率は、上記撮像筐体の材料の筐体熱伝導率よりも高いので、上記体内監視カメラから発生した熱が、一方の端部が体内に導入される上記支持管に伝達されやすくなり、上記支持管の他方の端部を介して、上記熱を効率的に排出することが出来る。

【0127】

本発明の態様１０に係る体内監視カメラシステムは、上記態様９において、上記支持管熱伝導率が、上記筐体熱伝導率の５倍以上であることが好ましい。

【0128】

上記の構成によれば、上記支持管熱伝導率は、上記筐体熱伝導率の５倍以上なので、上記体内監視カメラから発生した熱が、一方の端部が体内に導入される上記支持管により一層伝達されやすくなり、上記支持管の他方の端部を介して、上記熱をより一層効率的に排出することが出来る。

【0129】

本発明の態様１１に係る体内監視カメラシステムは、上記態様１において、上記体内監視カメラが、体内を照らす照明装置と、上記照明装置によって照らされた体内を撮像する撮像素子と、上記照明装置と上記撮像素子と上記接合部とを熱的に接続する導熱体とを含んでもよい。

【0130】

上記の構成によれば、導熱体により、上記照明装置と上記撮像素子と上記接合部とが熱的に接続される。このため、上記照明装置と上記撮像素子とから発生した熱が、一方の端部が体内に導入される上記支持管に容易に伝達される。この結果、上記支持管の他方の端部を介して、上記照明装置と上記撮像素子とから発生した熱を効率的に排出することが出来る。

【0131】

本発明の態様１２に係る体内監視カメラシステムは、上記態様１１において、上記照明装置と上記接合部との間、及び、上記撮像素子と上記接合部との間の熱抵抗が２０℃／Ｗ以下であることが好ましい。

【0132】

上記の構成によれば、上記照明装置と上記接合部との間、及び、上記撮像素子と上記接合部との間の熱抵抗は２０℃／Ｗ以下であるので、上記照明装置と上記撮像素子と上記接合部とがより一層熱的に接続される。このため、上記照明装置と上記撮像素子とから発生した熱が、一方の端部が体内に導入される上記支持管により一層容易に伝達される。この結果、上記支持管の他方の端部を介して、上記照明装置と上記撮像素子とから発生した熱をより一層効率的に排出することが出来る。

【0133】

本発明の態様１３に係る体内監視カメラシステムは、一方の端部が体内に導入される支持管と、上記支持管と前記体内にて接合される撮像部と、上記撮像部と上記支持管とを接合する接合部と、上記撮像部に接続され、上記支持管を通って体外へ引き出されるケーブルと、体外にあり、上記ケーブルに接続され、少なくとも表示装置を含む制御システムと、上記撮像部の熱が伝わる上記支持管を冷却する冷却システムとを備えることを特徴とする。

【0134】

本発明の態様１４に係る体内監視カメラシステムは、上記態様１３において、上記冷却システムは、上記支持管から伝わった熱を吸収する吸熱部を含む構成である。

【0135】

本発明の態様１５に係る体内監視カメラシステムは、上記態様１３において、上記冷却システムは、上記支持管から伝わった熱を外気に放出する放熱部を含む構成である。

【0136】

本発明の態様１６に係る体内監視カメラシステムは、上記態様１５において、上記冷却システムは、放熱部による外気への熱の放出を促進させる放熱促進部を備える構成である。

【0137】

本発明の態様１７に係る体内監視カメラシステムは、上記態様１３〜１６のいずれか１つにおいて、上記支持管に用いられる材料の熱伝導率は、上記撮像部の筐体に用いられる材料の熱伝導率よりも高い構成である。

【0138】

本発明の態様１８に係る体内監視カメラシステムは、一方の端部が体内に導入される支持管と、上記支持管と前記体内にて接合される撮像部と、上記撮像部と上記支持管とを接合する接合部と、上記撮像部に接続され、上記支持管を通って体外へ引き出されるケーブルと、体外にあり、上記ケーブルに接続され、少なくとも表示装置を含む制御システムと、上記撮像部内の発熱部材（例えば、照明装置、撮像素子、制御回路）で生じた熱を上記接合部に伝える導熱体とを備えることを特徴とする。

【0139】

本発明の態様１９に係る体内監視カメラシステムは、上記態様１３〜１８のいずれか１つにおいて、上記支持管もしくは上記接合部のいずれか一方は、弾性材と、上記撮像部の筐体に用いられる材料よりも高い熱伝導率を持つ高熱伝導率材との組み合わせで構成される。
本発明の態様２０に係る体内監視カメラシステムは、上記態様１９において、上記支持管は、上記撮像部の筐体に用いられる材料よりも高い熱伝導率を持つ高熱伝導率材で構成され、上記接合部は、弾性材と、上記撮像部の筐体に用いられる材料よりも高い熱伝導率を持つ高熱伝導率材との組み合わせで構成される。

【0140】

本発明の態様２１に係る体内監視カメラシステムは、上記態様１３〜２０のいずれか１つにおいて、凹形状である上記接合部は、その底部に伝熱性を有する伝熱性凸部を有し、上記撮像部および上記支持管の接合時に、上記支持管の内周面と上記伝熱性凸部とが接触する構成である。

【0141】

本発明の態様２２に係る体内監視カメラシステムは、上記態様２０において、上記伝熱性凸部は、上記接合部の開口に近づくにつれて先細りする形状である構成である。

【0142】

本発明の態様２３に係る体内監視カメラシステムは、上記態様１３〜２２のいずれか１つにおいて、上記ケーブルを保持して上記支持管に固定するケーブルホルダを備え、上記ケーブルホルダのケーブル保持強度は、上記支持管と上記接合部の接合強度よりも大きい構成である。

【0143】

本発明の態様２４に係る体内監視カメラシステムは、上記態様２３において、上記接合強度は、３Ｎから６Ｎの範囲である構成である。

【0144】

本発明の態様２５に係る体内監視カメラシステムは、上記態様１３〜２４のいずれか１つにおいて、上記ケーブルを保持して上記支持管に固定するケーブルホルダを備え、上記ケーブルホルダのケーブル保持強度は、５Ｎから５０Ｎの範囲である構成である。

【0145】

本発明の態様２６に係る体内監視カメラシステムの支持管は、上記撮像部の筐体に用いられる材料よりも高い熱伝導率を持つ高熱伝導率材が、上記支持管および接合部それぞれに用いられている上記態様１３〜２５のいずれか１つの体内監視カメラシステムの支持管であって、撮像部との接合時に、上記支持管の高熱伝導率材が、上記接合部の高熱伝導率材に接触することを特徴とする。

【0146】

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

【産業上の利用可能性】

【0147】

本発明は、体内に導入可能な体内監視カメラを備えた体内監視カメラシステムに利用することができる。また、本発明の体内監視カメラシステムは、内視鏡手術等に好適である。

【符号の説明】

【0148】

１ 体内監視カメラシステム
１１ カメラユニット（体内監視カメラ）
１２ カメラ側ケーブル（ケーブル）
１３ カメラ支持管（支持管）
１４ 支持管接合部（接合部）
１７ カメラユニット制御機器（制御システム）
１８ ディスプレイ（表示装置）
２１ カメラ筐体（撮像筐体）
２７ 照明装置
２５ 固体撮像素子（撮像素子）
４０ 低温材料（吸熱部、体内監視カメラ熱排出部、伝導熱吸収部）
４３ ヒートシンク（放熱部、体内監視カメラ熱排出部、放熱量増加部）
４５ ペルチェ素子（放熱促進部、体内監視カメラ熱排出部、放熱量増加部）
４６ 放熱ファン（放熱促進部、体内監視カメラ熱排出部、放熱量増加部）
４９ 導熱体
７７ 冷却システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】