特許 7193531 内視鏡

(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】

(24)【登録日】2022-12-12

(45)【発行日】2022-12-20

(54)【発明の名称】内視鏡

(51)【国際特許分類】

   A61B 1/005 20060101AFI20221213BHJP

   A61B 1/313 20060101ALI20221213BHJP

【ＦＩ】

A61B1/005 511

A61B1/005 512

A61B1/313 510

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020516322

(86)(22)【出願日】2019-04-19

(86)【国際出願番号】 JP2019016907

(87)【国際公開番号】W WO2019208454

(87)【国際公開日】2019-10-31

【審査請求日】2021-12-23

(31)【優先権主張番号】P 2018084435

(32)【優先日】2018-04-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】320008672

【氏名又は名称】ｉ－ＰＲＯ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002000

【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所

(72)【発明者】

【氏名】畑瀬 雄一

(72)【発明者】

【氏名】原口 直之

【審査官】森口 正治

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－１８１５３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】実公昭４８－１０７００（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】特開昭６３－２１０６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２００３５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ １／００－１／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

レンズおよび撮像素子を有する撮像ユニットと、
前記撮像ユニットから先端側と反対側の基端側に延出し、前記撮像素子に導通接続されたケーブルを内方に挿通する樹脂製チューブと、
先端が前記撮像素子より外方に配置され、前記樹脂製チューブに挿通されて延在し、可撓性および曲げ剛性を有する弾性ワイヤと、を備える、
内視鏡。

【請求項2】

前記撮像ユニットを収容する先端ホルダ、をさらに備え、
前記樹脂製チューブおよび前記弾性ワイヤは、それぞれ前記先端ホルダの先端面と反対側の基端側に延出して設けられる、
請求項１に記載の内視鏡。

【請求項3】

前記先端ホルダが前記撮像ユニットを内方に収容する金属製の有底筒部を有し、
前記弾性ワイヤの先端は、前記有底筒部に導通接続される、
請求項２に記載の内視鏡。

【請求項4】

前記樹脂製チューブは、前記先端ホルダまで延在し、
前記先端ホルダの前記樹脂製チューブに接着材が充填され、
前記撮像ユニットおよび前記弾性ワイヤの先端は、前記接着材に埋入固定されている、
請求項２に記載の内視鏡。

【請求項5】

前記弾性ワイヤの先端は、前記撮像素子よりも前記先端面に近接して延出している、
請求項３に記載の内視鏡。

【請求項6】

前記弾性ワイヤの柔軟性は、前記弾性ワイヤの基端側より前記弾性ワイヤの先端側の方が高柔軟性である、
請求項１に記載の内視鏡。

【請求項7】

前記弾性ワイヤは、形状記憶合金を用いて形成される、
請求項１～６のうちいずれか一項に記載の内視鏡。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、内視鏡に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、内視鏡の先端側の挿入部は、例えば屈曲した体腔内などに挿通させることが可能なように可撓性を有する。しかし、挿入部に可撓性を持たせたことによって、挿入部の手元側（言い換えると、基端側）の操作が挿入部の先端側まで適切に伝達されず、挿入部の先端側の方向性が定まらずに不要に曲がり、目的部位までスムーズに挿通させることが難しくなるという問題がある。そのため、内視鏡は、屈曲可能な可撓性を有する一方で、押動されるのに伴って、挿入部の先端側の不要な曲がり（いわゆる、座屈）を抑止するための十分な曲げ剛性、即ち、押込み性（プッシャビリティ）を有する必要がある。

【0003】

そこで、例えば特許文献１に開示される内視鏡は、少なくとも１つの内腔を有し、患者の身体通路内に挿入されるように構成される可撓性伸長部材を備える。可撓性伸長部材は、近位部分と、遠位部分と、近位部分と遠位部分との間に配置される中央部分とを含む。遠位部分は、略線形構成と湾曲構成との間で移動可能である補強部材を備える。この補強部材は、可撓性伸長部材の少なくとも一部の内腔内に配置されるように外筒構成を有する。補強部材は、可撓性伸長部材に沿って、選択された場所に移動可能であって、可撓性伸長部材の選択された場所の可撓性を修正する。また、補強部材は、第１の部分と、第２の部分とを含む。第１の部分は、第１の靭性を有する。第２の部分は、第１の靭性と異なる第２の靭性を有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】日本国特許第５６５７０１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の内視鏡は、可撓性伸長部材の長さに沿って、補強部材を、選択された場所に移動し、可撓性伸長部材の選択された部分または区分の可撓性を修正することができる（例えば、強化またはより剛性にする）。しかし、管状の可撓性伸長部材の内方に、さらに管状の補強部材を同軸状に挿通するため、細径化には適さない。即ち、管状の可撓性伸長部材の内方に管状の補強部材を挿通すれば、その分、可撓性伸長部材の内方空間が小さくなり、撮像ユニットなどの配置スペースを確保できない。逆に、管状の補強部材の内方空間に、撮像ユニットなどの収容スペースを確保すれば、可撓性伸長部材の外径が大径化してしまう。

【0006】

本開示は、上述した従来の事情に鑑みて案出され、挿入部の先端側の座屈を抑止するためのプッシャビリティと挿入部の先端側の細径化とを両立させることができる内視鏡を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示は、レンズおよび撮像素子を有する撮像ユニットと、前記撮像ユニットから先端側と反対側の基端側に延出し、前記撮像素子に導通接続されたケーブルを内方に挿通する樹脂製チューブと、先端が前記撮像素子より外方に配置され、前記樹脂製チューブに挿通されて延在し、可撓性および曲げ剛性を有する弾性ワイヤと、を備える、内視鏡を提供する。

【発明の効果】

【0008】

本開示に係る、内視鏡において、プッシャビリティおよび細径化を両立させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態１に係る内視鏡を用いた内視鏡システムの一例を示す全体構成図

【図2】実施の形態１に係る内視鏡の要部を概略的に表した模式図

【図3】実施の形態１に係る内視鏡の先端部の斜視図

【図4】図３に示す内視鏡の正面図

【図5】図３に示す内視鏡の透視図

【図6】図５に示す内視鏡の側面図

【図7】図５に示す内視鏡を斜め後方より見た斜視図

【図8】図５に示す内視鏡の側断面図

【図9】図８のＡ－Ａ断面図

【図10】有底筒部と弾性ワイヤとの接合部を表した先端部の透視図

【図11】弾性ワイヤが先細となった変形例の内視鏡の一部を透視した側面図

【図12】ライトガイドに弾性ワイヤが設けられた変形例における内視鏡の透視図

【図13】実施の形態２に係る内視鏡の要部を概略的に表した模式図

【図14】実施の形態２に係る弾性ワイヤが先細となった変形例の内視鏡の要部を概略的に表した模式図

【図15】実施の形態２に係る内視鏡の一部を透視した側面図

【図16】図１５に示す内視鏡の側断面図

【図17】図１６に示す内視鏡の正面図

【図18】弾性ワイヤの先端が埋入される接着材を透視した内視鏡の側断面図

【図19】図１８のＢ－Ｂ断面図

【図20】実施の形態２に係る内視鏡における作用説明図

【図21】実施の形態３に係る内視鏡の正面図

【図22】図２１に示した内視鏡の先端部の平面図

【図23】図２２の側面図

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係る内視鏡を具体的に開示した各実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるものであり、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

【0011】

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る内視鏡１１を用いた内視鏡システム１３の一例を示す全体構成図である。図１では、内視鏡１１およびビデオプロセッサ１５を含む内視鏡システム１３の全体構成を斜視図にて示している。なお、各実施の形態の説明に用いる方向については、図１中の方向を基準とし、その他の図中に方向が記載されている場合はその方向に従う。ここで、「上」、「下」は、水平面に置かれたビデオプロセッサ１５の上と下にそれぞれ対応し、「前（先）」、「後（背）」は、内視鏡１１の挿入部１７の先端側、プラグ１９の基端側にそれぞれ対応する。

【0012】

図１に示すように、内視鏡システム１３は、例えば医療用の軟性鏡である内視鏡１１と、被検対象物の一例としての観察対象物（例えば人体の血管）の内部を撮影して得られた静止画又は動画に対して周知の画像処理等を行うビデオプロセッサ１５と含む構成である。内視鏡１１は、略前後方向に延在し、観察対象物の内部に挿入される挿入部１７と、挿入部１７の後部が接続されるプラグ１９とを備える。

【0013】

ビデオプロセッサ１５は、前壁２１に開口するソケット２３を有している。ソケット２３には、内視鏡１１のプラグ１９の後部が挿入される。これにより、内視鏡１１は、ビデオプロセッサ１５との間で電力および各種信号（映像信号、制御信号など）の送受が可能となる。

【0014】

挿入部１７は、プラグ１９に後端が接続された可撓性の軟性部２５と、軟性部２５の先端に連なる先端部２７とを有している。軟性部２５は、各種の内視鏡検査もしくは内視鏡手術等の方式に対応する適切な長さを有し、軟性部２５の外周は例えば樹脂製チューブ２９により覆われている。軟性部２５は、先端部２７とプラグ１９との間を接続する。

【0015】

上述した電力および各種信号は、軟性部２５の内部に挿通されたケーブル３１（図５参照）を介してプラグ１９から軟性部２５に伝送される。先端部２７に設けられた撮像素子３３により撮像された画像データは、ケーブル３１を介してプラグ１９からビデオプロセッサ１５に伝送される。ビデオプロセッサ１５は、プラグ１９から伝送された画像データに対して色補正、階調補正等の周知の画像処理を施して、画像処理後の画像データを表示装置（図示略）に出力する。表示装置は、例えば液晶表示パネル等の表示デバイスを有するモニタ装置であり、内視鏡１１によって撮像された被写体の画像（例えば被写体である人物の血管内の様子を示す静止画もしくは動画のデータ）を表示する。

【0016】

内視鏡１１は、細径で形成されることにより、細径の体腔への挿入が可能となる。細径の体腔は、人体の血管に限定されず、例えば尿管、すい管、胆管、細気管支等が含まれる。内視鏡１１は、例えば医療用途として、被検対象物（例えば血管）内の病変の観察に用いることができる。内視鏡１１は、動脈硬化性プラークの同定を行う際においても有効となる。また、心臓カテーテル検査時の内視鏡１１による観察にも適用可能となる。更に、内視鏡１１は、血栓や動脈硬化性の黄色プラークの検出にも有効となる。なお、動脈硬化病変では、色調（白色、淡黄色、黄色）や、表面（平滑、不整）が観察される。血栓では、色調（赤色、白色、暗赤色、黄色、褐色、混色）が観察される。

【0017】

また、内視鏡１１は、腎盂・尿管がんや、特発性腎出血の診断・治療に用いることができる。この場合、内視鏡１１は、尿道から膀胱内に挿入され、更に尿管内にまで進めて、尿管と腎盂の中を観察することができる。

【0018】

また、内視鏡１１は、十二指腸に開口するファーター乳頭への挿入が可能となる。胆汁は、肝臓から造られ胆管を通って、また膵液は膵臓から造られ膵管を通って十二指腸にあるファーター乳頭から排出される。内視鏡１１は、胆管および膵管の開口部であるファーター乳頭から挿入し、胆管又は膵管の観察を可能とすることができる。

【0019】

更に、内視鏡１１は、気管支への挿入が可能となる。内視鏡１１は、背臥位となった検体（つまり、患者）の口腔又は鼻腔から挿入される。内視鏡１１は、咽頭、喉頭を過ぎ、声帯を視認しつつ気管へ挿入される。気管支は分岐するたびに細くなる。例えば最大外径が２ｍｍ未満の内視鏡１１によれば、亜区域気管支まで内腔の確認が可能となる。

【0020】

図２は、実施の形態１に係る内視鏡１１の要部を概略的に表した模式図である。内視鏡１１は、先端ホルダ３５と、樹脂製チューブ２９と、弾性ワイヤ３７と、を主要な構成として含む。先端ホルダ３５は、四角形のレンズ３９および撮像素子３３を有する撮像ユニット４１を収容する。

【0021】

図３は、実施の形態１に係る内視鏡１１の先端部２７の斜視図である。先端ホルダ３５は、外形が円形に形成される。先端ホルダ３５では、被写体からの光（つまり、反射光）は先端面４３からレンズ３９を介して、撮像素子３３に入射される。樹脂製チューブ２９は、先端ホルダ３５の先端面４３と反対側から延出し、撮像素子３３に導通接続されたケーブル３１（図２参照）を内方に挿通する。ケーブル３１は、後端がプラグ１９に接続される。また、先端ホルダ３５は、周囲からの不要な光（例えば、側面からの光）の入射を遮光する遮光部材としての役割を有するとともに、光ファイバ４９を固定し、弾性ワイヤ３７を配置するためのホルダとしての役割も有する。

【0022】

図４は、図３に示す内視鏡１１の正面図である。先端面４３の中央部に、四角形の対物カバーガラス４５が設けられる。対物カバーガラス４５は、撮像ユニット４１のレンズ３９の前方に配置されている。また、この先端面４３には、対物カバーガラス４５の平行な一対の辺に沿って、一対のライトガイド４７を構成する複数本（図４に示す例では各４本）の光ファイバ４９の光出射端面が２列に配置されている。

【0023】

図５は、図３に示す内視鏡１１の透視図である。実施の形態１において、先端ホルダ３５は、有底筒部５１を有する。有底筒部５１は、軸線５３の延在方向一端に先端面４３を有する円筒状で形成される。つまり、先端面４３は、有底筒部５１の底面（端面）の一部を構成する。有底筒部５１は、後部に接続される装着管５５を有する。装着管５５は、有底筒部５１の後部内周に、溶接もしくはろう付けにより固定され、有底筒部５１の後端から導出される。有底筒部５１および装着管５５は、例えばステンレス鋼により形成され、機械加工等の形成処理によって一体に接合される。装着管５５の外周には、有底筒部５１と同一外径の樹脂製チューブ２９が固定される。

【0024】

図６は、図５に示す内視鏡１１の側面図である。内視鏡１１は、弾性ワイヤ３７の先端が、有底筒部５１に導通接続される。弾性ワイヤ３７は、樹脂製チューブ２９の内方に１本が挿通される。弾性ワイヤ３７は、ライトガイド４７を挟んで上方のケーブル３１と反対側の下方に配置される。なお、弾性ワイヤ３７の挿通位置は、これには限定されない。後述するように、弾性ワイヤ３７は、撮像素子３３の外方であれば、いずれのスペースに配置されてもよい。

【0025】

図７は、図５に示す内視鏡１１を斜め後方より見た斜視図である。弾性ワイヤ３７は、樹脂製チューブ２９に挿通されて、先端ホルダ３５と反対側に延在する。弾性ワイヤ３７は、内視鏡１１の手元側まで延在する。好ましくは、弾性ワイヤ３７の後端は、樹脂製チューブ２９の内方を通りプラグ１９に固定される。弾性ワイヤ３７は、可撓性を有するとともに、所定の曲げ剛性を有する。

【0026】

ここで、弾性ワイヤ３７は、圧縮を受ける柱として例えることができる。圧縮を受ける柱は、短柱と、長柱とに分けて考えることができる。短柱は、真っ直ぐな柱の長さが断面寸法に比べて短い。短柱は、軸圧縮荷重により真っ直ぐなまま縮み、圧縮応力が材料の圧縮強度を超えると破損する。一方、長柱は、柱の長さが断面寸法に比べて非常に長い。長柱は、軸圧縮荷重がある大きさになると、いままで真っ直ぐなまま縮んでいたものが急に側方へ大きく撓みはじめる。この現象を座屈という。その荷重を座屈荷重と称す。座屈荷重は、材料の強さでなく、柱の曲げ剛性（Flexural rigidity）に関する値となる。

【0027】

曲げ剛性は、柱の曲げ変形のしにくさを示す指標で、断面二次モーメントＩと、その材料のヤング係数Ｅとの積とで表される。断面二次モーメントＩは、例えば直径ｄの円断面ではＩ＝（π／６４）ｄ^４となる。

【0028】

柱の座屈は、柱の長さＬと、端末の条件係数ｎと、曲げ剛性ＥＩと、により決まる。座屈応力が比例限度以下である長柱では、次のオイラーの公式（数式１）によって座屈荷重Ｐｋが求まる。

【0029】

（数１）
Ｐｋ＝ｎπ^２ＥＩ／Ｌ^２・・・（１）
但し、（数式１）において、ｎは端末の条件による係数で、一端固定、他端自由端ではｎ＝０．２５である。

【0030】

また、曲げ剛性は、（数式１）から次の（数式２）を導くことができる。

【0031】

(数２)
ＥＩ＝ＰｋＬ^２／ｎπ^２・・・（２）

【0032】

内視鏡１１は、手元側の操作力による軸力が先端ホルダ３５へ伝達できる曲げ剛性ＥＩの弾性ワイヤ３７を構成部材として備えている。

【0033】

弾性ワイヤ３７の材質としては、例えば形状記憶合金（例えばＮｉ－Ｔｉ：ニッケルチタン）を使用することができる。この他、弾性ワイヤ３７には、ステンレス鋼線が用いられてもよい。また、弾性ワイヤ３７の外径は、例えば０．１～０．４ｍｍとすることができる。

【0034】

図８は、図５に示す内視鏡１１の側断面図である。有底筒部５１は、先端面４３の中央部に、鏡筒５７が固定される。鏡筒５７は、四角形の対物カバーガラス４５を包囲する角筒状に形成される。鏡筒５７の先端には、先端面４３に表出する対物カバーガラス４５が固定される。対物カバーガラス４５の背面には、レンズ３９が固定される。レンズ３９の背面には、素子カバーガラス５９が固定される。

【0035】

素子カバーガラス５９の背面には、四角形の撮像素子３３が固定される。これら対物カバーガラス４５、レンズ３９、素子カバーガラス５９、および撮像素子３３は、撮像ユニット４１を構成する。撮像ユニット４１は、撮像素子３３の背面に、基板が垂直に接続される。

【0036】

基板は、同一平面上に線状の複数（例えば、実施の形態１では４本）の導体が平行に並び、これらが絶縁被覆された板状に成形される。基板は、導体の延在方向の一端部および他端部の辺が、撮像素子３３の１辺より短い四角形で形成される。基板は、一端部および他端部における導体が、板面表裏の少なくとも一方で露出する。

【0037】

基板は、例えば可撓性を有する。この基板としては、可撓性を有する絶縁基板に導体をパターン印刷したＦＰＣ（フレキシブル・プリント・配線板）等を用いることができる。

【0038】

また、基板は、導体が絶縁被覆されるものの他、絶縁基板に導体が印刷されるものであってもよい。この基板としては、可撓性を有するＦＦＣ（フレキシブル・フラット・ケーブル）や、絶縁基板に導体をパターン印刷した積層基板等を用いることができる。本実施の形態では、基板として、可撓性を有するＦＰＣであるフレキシブル配線基板６１が用いられている。

【0039】

フレキシブル配線基板６１には、導体と導通する電装部品（図示略）が実装されてもよい。電装部品としては、例えばノイズ低減などに効果があるバイパスコンデンサが挙げられる。フレキシブル配線基板６１には、電装部品を実装するためのランドが形成される。ランドは、フレキシブル配線基板６１の導体に接続されている。

【0040】

フレキシブル配線基板６１の他端部には、露出した導体に、ケーブル３１の複数（例えば４本）の心線６３のそれぞれが接続される。ケーブル３１は、複数の心線６３が同一平面上に配置され、一括して絶縁被覆される。ケーブル３１としては、例えばリボン状ケーブルを用いることができる。

【0041】

ケーブル３１は、心線６３がそれぞれ内部被覆に覆われる。内部被覆に覆われてそれぞれ絶縁された複数の心線６３は、一括して内部被覆の外側からシールドにより覆われて帯状に形成される。

【0042】

図９は、図８のＡ－Ａ断面図である。撮像素子３３は、例えば１辺が１ｍｍ以下の四角形で形成される。撮像素子３３は、外形が１ｍｍの内視鏡１１の場合、１辺が０．５ｍｍほどで形成される。撮像素子３３は、撮像面と反対の背面に、複数（例えば４つ）のパッド６５が設けられる。それぞれのパッド６５には、フレキシブル配線基板６１の各導体がろう付けもしくはレーザ溶接などにより導通固定される。これにより、撮像素子３３には、フレキシブル配線基板６１が垂直に接続される。フレキシブル配線基板６１の後方には、ケーブル３１が接続される。

【0043】

図１０は、有底筒部５１と弾性ワイヤ３７との接合部を表した先端部２７の透視図である。弾性ワイヤ３７は、先端が撮像素子３３より外方の有底筒部５１に配置される。実施の形態１において、弾性ワイヤ３７の先端は、装着管５５の後端面に配置される。弾性ワイヤ３７の先端は、例えば接着材、ろう付けあるいは溶接により装着管５５に固定することができる。なお、弾性ワイヤ３７の固定部は、装着管５５の後端面に限定されない。弾性ワイヤ３７の固定部は、撮像素子３３の外方であれば、有底筒部５１のいずれの部位であってもよい。また、弾性ワイヤ３７の先端は、必ずしも装着管５５に固定されていなくてもよい。つまり、弾性ワイヤ３７の先端は、装着管５５の近傍に離間して配置されていてもよい。この場合、弾性ワイヤ３７と装着管５５との離間距離は、手元側の操作力による軸力が先端ホルダ３５へ伝達できる曲げ剛性ＥＩを、著しく低下させない距離であればよい。

【0044】

図１１は、弾性ワイヤ３７が先細となった変形例の内視鏡１１の一部を透視した側面図である。内視鏡１１は、弾性ワイヤ３７の柔軟性が先端側と基端側とで異なるように形成することができる。弾性ワイヤ３７は、例えば材質を変えることにより先端側と基端側の柔軟性が異なるように形成することができる。また、弾性ワイヤ３７は、外径を変えることにより先端側と基端側の柔軟性が異なるように形成することができる。

【0045】

実施の形態１において、弾性ワイヤ３７は、外径を変えることにより先端側と基端側の柔軟性が異なるように形成されている。即ち、弾性ワイヤ３７は、図１１に示すように、先端側に向かって先細のテーパー形状とすることにより、基端側より先端側の方が高柔軟性で形成されている。

【0046】

次に、上記した実施の形態１に係る内視鏡１１の構成の作用を説明する。

【0047】

実施の形態１に係る内視鏡１１は、レンズ３９および撮像素子３３を有する撮像ユニット４１を有する。内視鏡１１は、撮像ユニット４１から先端側と反対側の基端側に延出し、撮像素子３３に導通接続されたケーブル３１を内方に挿通する樹脂製チューブ２９を有する。内視鏡１１は、先端が撮像素子３３より外方に配置され、樹脂製チューブ２９に挿通されて延在し、可撓性および曲げ剛性を有する弾性ワイヤ３７を有する。

【0048】

より具体的には、実施の形態１に係る内視鏡１１は、四角形のレンズ３９および撮像素子３３を有する撮像ユニット４１を収容し、先端面４３から撮像素子３３への撮像光を入射させる外形が円形の先端ホルダ３５を有する。内視鏡１１は、先端ホルダ３５の先端面４３と反対側から延出し、撮像素子３３に導通接続されたケーブル３１を内方に挿通する樹脂製チューブ２９を有する。内視鏡１１は、先端が撮像素子３３より外方の先端ホルダ３５に配置され、樹脂製チューブ２９に挿通されて先端ホルダ３５と反対側に延在し、可撓性および所定の曲げ剛性を有する弾性ワイヤ３７を有する。

【0049】

また、内視鏡１１は、撮像ユニット４１を収容する先端ホルダ３５をさらに有する。樹脂製チューブ２９および弾性ワイヤ３７は、それぞれ先端ホルダ３５の先端面４３と反対側の基端側に延出して設けられる。

【0050】

実施の形態１に係る内視鏡１１では、先端ホルダ３５および樹脂製チューブ２９の外径が、例えば１～３ｍｍ以下で形成される。また、先端ホルダ３５から手元側の例えばプラグ１９までの全長は、例えば１．５ｍほどで形成される。ところで、内視鏡１１は、外径が３ｍｍほどであれば、先端ホルダ３５より後方の樹脂製チューブ２９や電源および信号を伝送するケーブル３１などの断面積を比較的大きく確保しやすい。そのため、外径３ｍｍほどの内視鏡１１では、大動脈などへの押込み性（プッシャビリティ）は、所定の曲げ剛性が得られることから確保しやすい。

【0051】

一方、内視鏡１１は、例えば冠動脈などへの挿入を考えた場合、外径が１．４ｍｍ以下となることが望ましい。外径が１．４ｍｍ以下の内視鏡１１の場合、先端ホルダ３５より後方の樹脂製チューブ２９やケーブル３１、これらに照明用のライトガイド４７を加えても、僅かな断面積しか確保することができない。このため、外径が１．４ｍｍ以下の内視鏡１１では、曲げ剛性が十分に確保できず、挿入時に曲がりやすくなる。即ち、内視鏡１１は、手元側を持って挿入しても、軸力を１．５ｍ先の先端ホルダ３５まで伝達できず、良好なプッシャビリティが得られない。

【0052】

そこで、内視鏡１１は、先端ホルダ３５に先端を配置した弾性ワイヤ３７を樹脂製チューブ２９の内方に挿通して手元側まで延在させている。弾性ワイヤ３７は、所定の断面積を有するとともに、弾性範囲の大きい金属などにより材質が設定される。つまり、弾性ワイヤ３７は、可撓性を有しつつ、塑性変形しにくく、且つ所定の曲げ剛性を有している。

【0053】

内視鏡１１は、この曲げ剛性を有する弾性ワイヤ３７の先端を先端ホルダ３５に配置して、手元側まで樹脂製チューブ２９に挿通している。従って、内視鏡１１は、手元側を持って、血管などに挿入しても所定の曲げ剛性により、押込み力が先端ホルダ３５まで伝達される。その結果、内視鏡１１は、外径が１ｍｍ以下の細径であっても、１．５ｍ先の先端ホルダ３５に対しても座屈を抑制した良好なプッシャビリティが得られるようになされている。

【0054】

また、内視鏡１１は、弾性ワイヤ３７の先端が撮像素子３３の外側の先端ホルダ３５に配置される。撮像素子３３は、四角形で形成される。撮像素子３３を収容する先端ホルダ３５は、円形となる。内周円内に最大サイズで撮像素子３３を収容した構造においては、背面視で、撮像素子３３の正方形と内周円との間に、４つのスペース６７が生まれる。このスペース６７は、撮像素子３３の正方形の各辺を弦とし、この弦と先端ホルダ３５の円弧とに囲まれる三日月形状となる。

【0055】

内視鏡１１は、この４つのスペース６７のうち、任意の一つのスペース６７に弾性ワイヤ３７の先端が配置される。このようにして撮像素子３３の外方に先端が配置された弾性ワイヤ３７は、ケーブル３１に沿わして配索でき、ケーブル３１との干渉も回避できる。また、弾性ワイヤ３７は、撮像素子３３の外方で先端ホルダ３５に配置することにより、押込み時に加えた軸力を、撮像素子３３に作用させずに済む。これにより、押込み時の軸力による撮像素子３３の破壊を防止することができる。このように、内視鏡１１は、限られた円形断面内における余剰スペースを有効に利用して弾性ワイヤ３７を先端ホルダ３５に配置し、各部材の配置密度を高めつつ、細径化を実現している。つまり、内視鏡１１は、プッシャビリティと細径化の双方を両立させている。

【0056】

内視鏡１１は、先端ホルダ３５が撮像ユニット４１を内方に収容する金属製の有底筒部５１を有し、弾性ワイヤ３７の先端が、有底筒部５１に導通接続されている。

【0057】

この内視鏡１１では、先端ホルダ３５が、撮像ユニット４１を覆う金属製の有底筒部５１を有する。弾性ワイヤ３７は、導体からなる。有底筒部５１は、弾性ワイヤ３７を介してアース部に導通接続できる。これにより、静電気対策としての専用のＧＮＤ線などの導通部材を用いることなく、有底筒部５１の内方に収容した撮像ユニット４１を軸線周りの３６０°の方向から飛来する静電気に対して確実にシールドすることができる。その結果、内視鏡１１は、細径化を実現しながら、撮像ユニット４１の動作信頼性を高めることができる。

【0058】

内視鏡１１は、内視鏡１１であって、弾性ワイヤ３７の柔軟性が弾性ワイヤ３７の基端側より弾性ワイヤ３７の先端側の方が高柔軟性である。

【0059】

この内視鏡１１では、弾性ワイヤ３７の基端側に比べ、弾性ワイヤ３７の先端側が高柔軟性を有して形成される。内視鏡１１は、弾性ワイヤ３７の先端側に高柔軟性を付与する構成の一例として、弾性ワイヤ３７の先端側を同一材質で先細のテーパー状に形成できる。また、内視鏡１１は、弾性ワイヤ３７の先端側に高柔軟性を付与する構成の他の例として、弾性ワイヤ３７の先端側に向かって徐々に柔軟性が高くなる異なる材質を連結して形成することができる。このような構成を有する内視鏡１１では、プッシャビリティを確保しながら、屈曲した体腔に挿入する際の弾性ワイヤ３７の先端側における屈曲追従性を高め、屈曲部挿入性を良好にすることができる。

【0060】

内視鏡１１は、弾性ワイヤ３７が形状記憶合金を用いて形成される。

【0061】

この内視鏡１１では、体腔などへの挿入により弾性ワイヤ３７に変形が生じた場合であっても、塑性変形することなく、元の形状に戻ることができる。この場合、元の形状は、直線形状または屈曲形状などの任意形状とすることができる。

【0062】

図１２は、ライトガイド４７に弾性ワイヤ３７が設けられた変形例における内視鏡６９の透視図である。変形例の内視鏡６９は、一対のライトガイド４７を構成する複数本（図１２の例では各３本）の光ファイバ４９の上段に、１本ずつ弾性ワイヤ３７が通されている。つまり、内視鏡６９では、左右に一対の弾性ワイヤ３７が各ライトガイド４７の上段に配置されている。それぞれの弾性ワイヤ３７は、先端が光ファイバ４９と共に接着材７１に埋入固定されている。接着材７１は、有底筒部５１に充填される。

【0063】

この内視鏡６９によれば、一対の弾性ワイヤ３７を、一対のライトガイド４７のそれぞれに含めて配置できるので、ライトガイド４７の本数は減るものの、弾性ワイヤ３７を挿通する専用のスペース６７を確保する必要がなくなる。このため、より細径化が可能となる。また、撮像素子３３を挟んで左右一対の弾性ワイヤ３７を配置できるので、１本の弾性ワイヤ３７を設ける場合に比べ、飛来する静電気からより確実に撮像素子３３を保護できる。

【0064】

（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係る内視鏡７３の例を説明する。

【0065】

図１３は、実施の形態２に係る内視鏡７３の要部を概略的に表した模式図である。なお、実施の形態２において実施の形態１で示した構成と同等の構成には同一の符号を付し重複する説明は省略する。

【0066】

実施の形態２に係る内視鏡７３は、樹脂製チューブ２９が先端ホルダ３５の先端面４３まで延在している。この内視鏡７３では、撮像ユニット４１および弾性ワイヤ３７の先端が、先端ホルダ３５に埋入されて配置される。

【0067】

図１４は、実施の形態２において弾性ワイヤ３７が先細となった変形例の内視鏡７３の要部を概略的に表した模式図である。また、内視鏡７３は、弾性ワイヤ３７の柔軟性が弾性ワイヤ３７の先端側と弾性ワイヤ３７の基端側とで異なるように形成される。弾性ワイヤ３７は、実施の形態１と同様に、弾性ワイヤ３７の先端側に向かって先細のテーパー形状とすることにより、弾性ワイヤ３７の基端側より弾性ワイヤ３７の先端側の方が高柔軟性で形成されている。

【0068】

図１５は、実施の形態２に係る内視鏡７３の一部を透視した側面図である。内視鏡７３は、先端ホルダ３５の樹脂製チューブ２９の内方において、接着材７１が円柱状に固化して成形される。この固化した接着材７１の後端面から、ライトガイド４７、弾性ワイヤ３７が導出される。

【0069】

図１６は、図１５に示す内視鏡７３の側断面図である。固化した接着材７１の内方には、対物カバーガラス４５、レンズ３９、素子カバーガラス５９が埋入される。なお、素子カバーガラス５９の背面に固定される撮像素子３３は、背面が接着材７１から露出されていてもよい。この場合、撮像素子３３の背面におけるそれぞれのパッド６５には、実施の形態１と同様に、フレキシブル配線基板６１の各導体が導通固定される。撮像素子３３には、フレキシブル配線基板６１が実施の形態１と同様に、垂直に接続される。フレキシブル配線基板６１の後方には、ケーブル３１が接続される。

【0070】

図１７は、図１６に示す内視鏡７３の正面図である。内視鏡７３は、先端面４３において、樹脂製チューブ２９が円柱状に固化した接着材７１の外周を包囲している。接着材７１の先端面４３には、対物カバーガラス４５と、この対物カバーガラス４５を左右に挟んで一対のライトガイド４７が配置される。

【0071】

図１８は、弾性ワイヤ３７の先端が埋入される接着材７１を透視した内視鏡７３の側断面図である。内視鏡７３は、接着材７１に埋入された弾性ワイヤ３７の先端が、撮像素子３３よりも先端面４３に近接して延出している。

【0072】

図１９は、図１８のＢ－Ｂ断面図である。内視鏡７３においても、弾性ワイヤ３７は、撮像素子３３の外方に配置される。なお、図１９において、弾性ワイヤ３７の外形の一部分が撮像素子３３に重なるが、これは図１８に示した大径部分の弾性ワイヤ３７の断面を背面視しているためである。実質的には、弾性ワイヤ３７は、図１８に示すように、先細テーパー形状の小径先端側が撮像素子３３の外方で接着材７１に埋入固定されている。

【0073】

次に、上記した実施の形態２に係る内視鏡７３の構成の作用を説明する。

【0074】

内視鏡７３は、所定の曲げ剛性を有する弾性ワイヤ３７の先端を接着材７１に埋入固定して、手元側まで樹脂製チューブ２９に挿通している。従って、内視鏡７３は、手元側を持って、血管などに挿入しても所定の曲げ剛性により、押込み力が先端ホルダ３５まで伝達される。その結果、内視鏡７３は、外径が１ｍｍ以下の細径であっても、１．５ｍ先の先端ホルダ３５に対しても座屈を抑制した良好なプッシャビリティが得られるようになされている。

【0075】

内視鏡７３は、樹脂製チューブ２９が先端ホルダ３５の先端面４３まで延在し、先端ホルダ３５の樹脂製チューブ２９に接着材７１が充填され、撮像ユニット４１および弾性ワイヤ３７の先端が接着材７１に埋入固定されている。

【0076】

この内視鏡７３では、撮像素子３３を収容する樹脂製チューブ２９は、円形となる。樹脂製チューブ２９の内周円内に最大サイズで撮像素子３３を収容した構造において、撮像素子３３と樹脂製チューブ２９の内周円との間には、４つのスペース６７が生まれる。このスペース６７は、上記と同様、撮像素子３３の正方形の各辺を弦とし、この弦と樹脂製チューブ２９の円弧とに囲まれる三日月形状となる。

【0077】

内視鏡７３は、主にこの４つのスペース６７に接着材７１が充填される。弾性ワイヤ３７は、任意の一つのスペース６７に充填された接着材７１に先端が埋入されて固定される。従って、弾性ワイヤ３７は、ケーブル３１に沿わして配索でき、ケーブル３１との干渉を回避できる。これにより、内視鏡７３は、限られた円形断面内における余剰スペースを有効に利用して細径化を図りながら、撮像ユニット４１の固定のための接着材７１も有効に利用して、弾性ワイヤ３７を容易に固定できる。つまり、内視鏡７３は、プッシャビリティと細径化の双方を両立させている。

【0078】

内視鏡７３は、弾性ワイヤ３７の先端が撮像素子３３よりも先端面４３に近接して延出している。

【0079】

図２０は、実施の形態２の内視鏡７３における作用説明図である。この内視鏡７３では、弾性ワイヤ３７の先端が撮像素子３３よりも先端面４３に近接して配置される。そのため、先端面４３から弾性ワイヤ３７の先端までの絶縁破壊電圧は、先端面４３から撮像素子３３までの絶縁破壊電圧よりも小さくできる。この絶縁破壊電圧の差異により先端面４３に印加された静電気は、撮像素子３３に流れ込むことが抑制されながら、弾性ワイヤ３７の先端に放電される。すなわち、静電気の印加部と撮像素子３３との間に、静電気を誘導する弾性ワイヤ３７を設置することにより、静電気を弾性ワイヤ３７とプラグ１９を介してアース部へ確実に逃がすことが可能となり、撮像素子３３を的確に保護できる。そして、この内視鏡７３では、弾性ワイヤ３７を撮像素子３３よりも先端面側に延出させており、構造が極めて簡素となる。その結果、有底筒部５１を設ける構造に比べ細径化が容易となる。

【0080】

（実施の形態３）
次に、実施の形態３に係る内視鏡７５の例を説明する。

【0081】

図２１は、実施の形態３に係る内視鏡の正面図である。なお、実施の形態３において実施の形態１で示した構成と同等の構成には同一の符号を付し重複する説明は省略する。

【0082】

実施の形態３に係る内視鏡７５は、被検体への挿入方向先端に設けられ、撮像光を入射するレンズ３９と、レンズ３９の後端に設けられ、撮像光が結像される撮像素子３３と、レンズ３９および撮像素子３３を覆う導電性部材（例えば先端ホルダ７７）と、先端が撮像素子３３より外方に配置され、樹脂製チューブ２９に挿通されて延在し、可撓性および曲げ剛性を有する弾性ワイヤ３７と、導電性部材７７を接地する接地部材（ＳＵＳワイヤ７９）と、を備える。

【0083】

内視鏡７５は、先端ホルダ７７の形状が異なる点、接地部材であるＳＵＳワイヤ７９を有する点が、実施の形態１に係る内視鏡１１と異なる。

【0084】

先端ホルダ７７は、左右が長軸となる断面略楕円状の扁平円柱部８１の上側に、隆起部８３を有する。隆起部８３は、ガイドワイヤ（図示略）を通すためのガイドワイヤ孔８５を備えている。ガイドワイヤ孔８５は、頂部に架橋部８７を残して隆起部８３に穿設される。架橋部８７の肉厚（つまり上下方向の厚み）は、例えば５０μｍに設定される。

【0085】

先端ホルダ７７は、ガイドワイヤ孔８５と、対物カバーガラス４５および光ファイバ４９を配置する観察孔８９との２つの孔のみを先端面に有する。観察孔８９の内方に配置される対物カバーガラス４５および光ファイバ４９は、観察孔８９に充填された黒色樹脂９１により安定的に固定される。

【0086】

先端ホルダ７７は、扁平円柱部８１の後端から後方へ突出する装着管５５を有する。樹脂製チューブ２９は、この装着管５５の外周に嵌合して接続される。先端ホルダ７７は、扁平円柱部８１、隆起部８３および装着管５５が、金属により一体に形成される。この金属としては、例えばＳＵＳ（ステンレス鋼）を用いることができる。樹脂製チューブ２９は、肉厚が、例えば７５μｍで形成される。樹脂製チューブ２９は、先端ホルダ７７の後端部から延出した装着管５５に接続され、撮像素子３３に導通接続されたケーブル３１、光ファイバ４９、弾性ワイヤ３７およびＳＵＳワイヤ７９等を内方に挿通する。装着管５５は、軸線に直交する断面形状が略楕円となる。

【0087】

図２２は、図２１に示した内視鏡７５の先端部を透視した平面図である。挿入部１７は、全長のほとんどが樹脂製チューブ２９により覆われる。樹脂製チューブ２９は、例えば可撓性を有する樹脂材により管状（つまり、チューブ状）に形成される。樹脂製チューブ２９は、例えば強度を付与する目的で、内周側に単線、複数線、編組の抗張力線を備えることができる。抗張力線としては、ポリ－ｐ－フェニレンテレフタルアミド繊維等のアラミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維等のポリエステル系繊維、ナイロン繊維、タングステンの細線またはステンレス鋼の細線等一例として挙げることができる。樹脂製チューブ２９は、軸線に直交する断面形状が真円の真円部９３となるが、可撓性を有することから装着管５５に変形して嵌合することにより、断面形状が略楕円の扁平部９５となっている。

【0088】

弾性ワイヤ３７は、図２１に示した先端ホルダ７７の正面視において、左側に配置される。弾性ワイヤ３７は、先端が、装着管５５の後端面に近接して配置される。弾性ワイヤ３７は、装着管５５の後端面に、先端面が当接あるいは若干離れて配置される。Ｎｉ－Ｔｉからなる弾性ワイヤ３７は、先端ホルダ７７に当接配置されることで、異種金属のＳＵＳからなる先端ホルダ７７と固定する難度の高い溶接を省略できる。なお、弾性ワイヤ３７は、装着管５５に固定されていても勿論よい。弾性ワイヤ３７は、先端ホルダ７７の装着管５５の後端面に当接配置若しくは近接配置されることにより、非固定であっても弾性ワイヤ３７からの軸力が先端ホルダ７７に損失なく伝達される。

【0089】

なお、実施の形態３においても、上述したように、弾性ワイヤ３７は、弾性ワイヤ３７の先端側と弾性ワイヤ３７の基端側とで柔軟性が異なるように形成してもよい。即ち、弾性ワイヤ３７は、先端側に向かって先細のテーパー形状とすることにより、基端側より先端側を高柔軟性で形成してもよい。テーパー形状部の長さは、例えば先端ホルダ７７より後方へ２００ｍｍ程度で設定することができる。これにより、上述したように、内視鏡７５は、プッシャビリティを確保しながら、屈曲した体腔に挿入する際の弾性ワイヤ３７の先端側における屈曲追従性を高め、屈曲部挿入性を良好にすることができる。

【0090】

図２３は、図２２の側面図である。ＳＵＳワイヤ７９は、装着管５５の後端側から先端ホルダ７７の内方へ挿入されて、装着管５５や扁平円柱部８１の内面に導通固定される。ＳＵＳワイヤ７９は、装着管５５に挿通され、例えば先端が扁平円柱部８１の後端部における内周面に導通固定される。導通固定は、例えば溶接、ろう付け等により行われる。ＳＵＳワイヤ７９は、外径６０μｍ程度の素線が７～１４本撚られて形成される。先端ホルダ７７とＳＵＳワイヤ７９とは、同一素材となることにより、容易かつ確実な導通固定が可能となっている。また、ＳＵＳワイヤ７９は、市販品を安価に入手することができる。

【0091】

次に、上記した実施の形態３に係る内視鏡７５の構成の作用を説明する。

【0092】

内視鏡７５は、例えば手術時あるいは検査時において、被検体（例えば人体）の内部にガイドワイヤが挿入された後にガイドワイヤを収容するように挿入されるガイドカテーテル（図示略）の中に挿通されて使用可能である。ガイドカテーテルは、例えば被検体内の血管に挿通される。具体的な寸法例を挙げると、ガイドカテーテルは、外径が例えば１．８ｍｍ、内径が１．５ｍｍとされる。ガイドカテーテルの中には、ガイドワイヤが通される。ガイドワイヤは、外径が例えば０．３５ｍｍとされる。内視鏡７５は、ガイドワイヤとともに、ガイドカテーテルの中に通される。このため、内視鏡７５は、ガイドワイヤを通すためのガイドワイヤ孔８５を備えている。内視鏡７５は、ガイドワイヤ孔８５を備えてガイドカテーテルの中に通されるため、最大外径が、例えば１．３５ｍｍ以下に設定される。

【0093】

内視鏡７５は、弾性ワイヤ３７を備えることにより、上述の作用効果と同様、手元側を持って、血管などに挿入しても所定の曲げ剛性により、押込み力が先端ホルダ７７まで伝達される。その結果、内視鏡７５は、外径が１ｍｍ以下の細径であっても、１．５ｍ先の先端ホルダ７７に対して座屈を抑制した良好なプッシャビリティが得られるようになされている。

【0094】

また、内視鏡７５は、先端ホルダ７７が、撮像ユニット４１を覆う金属製で形成される。この先端ホルダ７７には、ＳＵＳワイヤ７９が導通接続される。ＳＵＳワイヤ７９は、樹脂製チューブ２９の内方に挿通されて、プラグ１９を介してビデオプロセッサ１５内のアース部に導通接続される。これにより、先端ホルダ７７の内方に収容した撮像ユニット４１を軸線周りの３６０度の方向から飛来する静電気に対して確実にシールド（つまり電磁遮蔽）することができる。その結果、内視鏡７５は、細径化を実現しながら、撮像ユニット４１の動作信頼性を高めることができる。

【0095】

内視鏡７５は、弾性ワイヤ３７とＳＵＳワイヤ７９との双方を有することにより、プッシャビリティと、良好な生産性と、動作信頼性とをともに実現させることができる。即ち、弾性ワイヤ３７にＮｉ－Ｔｉを使用した場合、超弾性による良好なプッシャビリティは得られるが、ＳＵＳからなる先端ホルダ７７との溶接による固定が困難となる。一方、弾性ワイヤ３７にステンレス鋼線を使用すれば、先端ホルダ７７との溶接は容易となるが、良好なプッシャビリティが得にくくなる。そこで、内視鏡７５によれば、安価かつ細径なＳＵＳワイヤ７９を使用することにより、弾性ワイヤ３７にＮｉ－Ｔｉを使用した良好なプッシャビリティが得られるとともに、ＳＵＳワイヤ７９による先端ホルダ７７との容易な溶接も実現させることができる。その結果、信頼性の高い内視鏡７５の量産性を高めることができる。

【0096】

なお、実施の形態３において説明した先端ホルダ７７は、ガイドワイヤ孔８５を有するものとして説明したが、内視鏡７５は、隆起部８３やガイドワイヤ孔８５を先端ホルダ７７に有さないものであっても勿論よい。この場合、内視鏡７５は、実施の形態１に示した通常の先端ホルダに対し、弾性ワイヤ３７とＳＵＳワイヤ７９とを備える構成となる。

【0097】

従って、それぞれの実施の形態に係る内視鏡１１、内視鏡６９、内視鏡７３、内視鏡７５によれば、挿入部の先端側の座屈を抑止するためのプッシャビリティと挿入部の先端側の細径化とを両立させることができる。

【0098】

以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した各種の実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。

【0099】

なお、本出願は、２０１８年４月２５日出願の日本特許出願（特願２０１８－０８４４３５）に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。

【産業上の利用可能性】

【0100】

本開示は、挿入部の先端側の座屈を抑止するためのプッシャビリティと挿入部の先端側の細径化とを両立させる内視鏡として有用である。

【符号の説明】

【0101】

１１ 内視鏡
２９ 樹脂製チューブ
３１ ケーブル
３３ 撮像素子
３５ 先端ホルダ
３７ 弾性ワイヤ
３９ レンズ
４１ 撮像ユニット
４３ 先端面
５１ 有底筒部
５３ 軸線
７１ 接着材

【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】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】