JP3751568B2

JP3751568B2 - Air jet diagnostic device for endoscope

Info

Publication number: JP3751568B2
Application number: JP2002044939A
Authority: JP
Inventors: 真金子; 信治田中
Original assignee: Satake Corp
Current assignee: Satake Corp
Priority date: 2002-02-21
Filing date: 2002-02-21
Publication date: 2006-03-01
Anticipated expiration: 2022-02-21
Also published as: JP2003235785A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内視鏡における空気噴流診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術として、特開2000-14637号公報には、内臓内壁の弾力性を測定する際にパルス状に空気を供給することができる内視鏡用送気装置が開示されている。
【０００３】
このものは、コンプレッサと該コンプレッサによって圧縮された閉空間を構成する加圧源と、加圧閉空間の圧力を検出する圧力センサと、加圧閉空間内の圧力を設定する圧力設定器と、圧力センサの検出圧力及び圧力設定器の設定圧力に応じ、コンプレッサのオン・オフを制御して該加圧閉空間の圧力を圧力設定器で設定された設定圧力に保つ圧力制御機構と、加圧閉空間と接続された電磁開閉制御されるメインバルブと、メインバルブの出口側からエアーチューブを介して接続されるところの、内視鏡鉗子口入り口と接続するための接続チューブが接続されるための接続口を備えたことを特徴としている。
【０００４】
これにより、メインバルブを制御機構によりパルス状にオン・オフ制御すれば、内視鏡の鉗子口入り口へパルス状に加圧空気を供給でき、設定圧力に応じてコンプレッサのオン・オフを制御するため、設定圧力の加圧空気を内視鏡の鉗子口出口を介して体腔内あるいは検査部位に供給できるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような内視鏡用送気装置にあっては、内視鏡の鉗子口入り口１７からパルス状加圧空気が供給され、長さが約１ｍ程度の鉗子チャンネル１８を通過して鉗子口出口１９から噴出されるものであるから(図５参照)、パルス状加圧空気が鉗子口出口１９から噴出する際、時間的にも空間的にも変化が生じてしまうのである。すなわち、時間的な変化として鉗子口入り口A側と鉗子口出口Ｂ側とで時間的な応答遅れが生じ（図６参照）、また、空間的な変化として鉗子口入り口Ａ側と鉗子口出口Ｂ側とで空気噴流の速度分布が若干変化してしまうのである（図７参照）。このため、内臓内壁（例えば、胃壁）に到達した際の空気噴流は、本来の空気噴流の波形ではないため、術者は、これを考慮して診断を行なわなければならず、正確さに欠けるという問題点がある。
【０００６】
また、上記提案の内視鏡用送気装置では、内臓内壁への空気噴流の押し付け力を変え、内臓内壁の患部に応じて任意に変化させて診断するような機構を想定しているものではなく、さらなる改良が求められるものである。
【０００７】
本発明は上記問題点にかんがみ、空間的、時間的にシャープなパルス状空気噴流を患者の体腔内患部に当てて、内臓の内壁の局所的等価剛性（硬さ），等価粘性，等価質量及び体腔内異物（腫瘍など）を高精度で知ることができる内視鏡における空気噴流診断装置を提供することを技術的課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明は、操作部と挿入部とからなる内視鏡であって、該操作部から挿入部にわたって鉗子チャンネルを形成するとともに、該鉗子チャンネル入口に外部空気源から圧縮空気を誘導し、前記挿入部先端の鉗子チャンネル出口には、パルス状加圧空気を検査部位に照射するために、内部に圧力制御弁を備えた空気噴流探触子を設ける、という技術的手段を講じた。
【０００９】
これにより、内視鏡の挿入部先端の鉗子チャンネル出口から外部空気源で圧縮された空気が直接照射され、空間的、時間的にもシャープなパルス状空気噴流が患者の体腔内患部に当たり、内臓の内壁の等価剛性（硬さ），等価粘性，等価質量及び体腔内異物（腫瘍など）を高精度で知ることができるようになった。
【００１０】
また、操作部と挿入部とからなる内視鏡であって、該操作部から挿入部にわたって鉗子チャンネルを形成するとともに、該鉗子チャンネル入口から、内部に圧力制御弁を備えた空気噴流探触子と外部空気源から連絡した鉗子用空気チューブとを挿通し、前記挿入部先端の鉗子チャンネル出口には、前記空気噴流探触子を臨ませるので、患者の体腔内患部を触って診断する際、針や鋏などの鋭利な探触子以外に、空気噴流による探触子を選択するこができ、これにより、患者の恐怖心を軽減させるほか、内臓の内壁の等価剛性（硬さ），等価粘性，等価質量及び体腔内異物（腫瘍など）を高精度で知ることができる。
【００１１】
前記空気噴流探触子の圧力制御弁は、電磁石の励磁により、可動弁体を弁座から離して噴出管路内の加圧空気を噴射口から噴射させる形式であっても、電圧を加えると変形する圧電素子を用いた可動弁体を備え、電圧を可動弁体に印加させて湾曲させた際、可動弁体が弁座より離れて噴出管路内の加圧空気を噴出口から噴射させる形式であってもよい。
【００１２】
特に、空気噴流探触子の圧力制御弁が電圧を加えると変形する圧電素子を用いた可動弁体を備えた形式であれば、弁座に設けた通路の開閉の応答性に優れ、細かな制御も可能となる。また、可動弁体を大幅に小型化できるという大きなメリットがあるため、空気噴流探触子全体を小型化することができる。これにより、内視鏡の挿入部の先端に求められる軽量・小型化に大きく貢献できるものとなる。
【００１３】
さらに、パルス状加圧空気の噴風周期を変更することができるので、患者の体腔内患部の状況に応じて空気噴流の照射回数を変更することもできる。
【００１４】
そして、圧力制御弁の周期と、該圧力制御弁のオンタイムとの比をとってデューティ比を算出し、該デューティ比及び前記周期を変更して噴風力及び加振周波数を制御することができるので、患者の体腔内患部の状況に応じて噴風力及び加振周波数を制御することができる。
【００１５】
また、前記挿入部先端部には、空気噴流探触子に併設して光学観察対物部を備えて、光学観察対物部からの情報により患者の体腔内患部を観察することができる。
【００１６】
なお、前記光学観察対物部は、円筒状のレンズ筒と、該レンズ筒先端部に設けた観察窓と、前記レンズ筒内に配置した光学レンズ系と、被写体の結像位置となる光学レンズ系の背後に配置される、グラスファイバ群とから構成されているから、前記空気噴流探触子とほぼ同形状で、しかも、簡素な構成であり、内視鏡の挿入部の先端部に求められる軽量・小型化に大きく貢献できるものとなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図１は内視鏡を体腔内に挿入したときの全体図を示しており、この内視鏡１は操作部２及び挿入部３からなり、さらに操作部２上部には、検査部位をモニタで見るための電気ケーブル４と、加圧空気を送給するための空気チューブ５が接続され、該空気チューブ５の他端側にはコンプレッサーなどを内蔵した送気装置６が接続されている。そして、内視鏡１の挿入部３には、基端側の軟性部７を介して湾曲部８を接続し、さらに、該湾曲部８に先端部９を連設する。前記操作部２から挿入部３にわたっては、内部に鉗子チャンネルを形成するとともに、鉗子チャンネル入口３０に空気チューブ５を接続し、挿入部３先端の鉗子チャンネル出口３１には、内部に圧力制御弁を備えた空気噴流探触子９ｂが設けられる。該空気噴流探触子９ｂの上方には、光学観察対物部９ａが併設してある。
【００１８】
符号１０は前記操作部２に設けた湾曲操作ノブであり、該湾曲操作ノブ１０を操作することにより、前記湾曲部８を適宜な角度に湾曲させて先端部９を進退自在に遠隔操作することができる。
【００１９】
符号１１は接眼部であり、前記光学観察対物部９ａからの情報を目視により観察する観察光学系を形成している。前記光学観察対物部９ａからの情報は接眼部１１以外に電気ケーブル４を介してモニタにより観察することも可能である。
【００２０】
符号１２は、針や鋏などの処置用の鉗子（図示せず）を挿入するための挿入口であり、該挿入口１２から鉗子用チューブ１３を挿入し、該鉗子用チューブ１３の他端に設けた操作器１４により図示しない鉗子を遠隔操作することができる。
【００２１】
図８は、本発明の別の実施形態を示す内視鏡の全体図である。この実施形態では、操作部２から挿入部３にわたってチューブ体１５により鉗子チャンネル３２を形成し、該鉗子チャンネル入口３０から、内部に圧力制御弁を備えた空気噴流探触子９ｂを挿入すとともに、空気噴流探触子９ｂには鉗子用空気チューブ３３を接続する。挿入部３先端の鉗子チャンネル出口３１には、パルス状加圧空気を検査部位に照射するために、前記空気噴流探触子９ｂを臨ませている。そして、患者の体腔内患部を触って診断する際は、矢印のように鉗子チャンネル入口３０から空気噴流探触子９ｂと鉗子用空気チューブ３３とを挿入し、遠隔操作によって患部に到達できるように空気噴流探触子９ｂを矢印のように挿入部３先端の適宜位置に臨ませる。符号３４は空気チューブ５を送気装置６に接続するためのコネクタである。なお、内部に圧力制御弁を備えた空気噴流探触子９ｂを作成するに際しては、極微小の先端材料を使用する必要があるが、近年のマイクロマシン技術により実現できるものである。
【００２２】
次に、図２を参照して内視鏡１の先端部９について詳細に説明する。図２は内視鏡の先端部を示す拡大断面図であり、該先端部９は湾曲部８と連続するチューブ体１５により被覆されており、チューブ体１５の上半部側に光学観察対物部９ａを形成し、チューブ体１５の下半部側には、空気噴流探触子９ｂを形成する。前記光学観察対物部９ａは、円筒状のレンズ筒１６と、該レンズ筒１６先端部に設けた観察窓１７と、前記レンズ筒１６内に配置した光学レンズ系１８ａ，１８ｂと、被写体の結像位置となる光学レンズ系１８ｂの背後に配置される、グラスファイバ１９群とから構成されている。図示しないチューブ体１５内には、光学観察領域を照明する照明手段も配置されている。
【００２３】
一方、チューブ体１５の下半部側に形成する空気噴流探触子９ｂは、筒状のノズル本体２０と、前記空気チューブ５から連絡する噴出管路部２１と、截頭型のノズルキャップ２２とにより主要部が構成される。前記ノズル本体２０は、内部に横架状に噴出管路２１が配置され、その噴出管路２１の周囲にソレノイド装置２３が捲回状に横設される。該ソレノイド装置２３には、図外の制御装置から連絡した通電用の導線２４が接続されている。また、ノズルキャップ２２には、通路２５を設けた弁座２６を配設するとともに、中央に貫通孔２７を設けた可動弁体２８を前記弁座２６に遊嵌状に当接して、フランジ部２９に嵌合させる。以上の構成により、加圧空気が噴出される際は、図示しない制御装置からの電圧がソレノイド装置２３に印加されると、ソレノイド装置２３が励磁され、可動弁体２８が弁座２６より離れてソレノイド装置２３方向に移動し（図２矢印方向）、通路２５が開放されることにより、噴出管路２１内の加圧された空気が、貫通孔２７、可動弁体２８の間隙、通路２６を経て、ノズルキャップ２２より噴射されることになる。
【００２４】
図３は内視鏡の先端部の別実施例を示す拡大断面図であり、特に、空気噴流探触子９ｂの別実施形態を示すものである。この空気噴流探触子９ｂでは、可動弁体２８’について電圧を加えると変形する圧電素子を用いる構成であり、該可動弁体２８’に電圧を印加させる導線２４’を備え、ソレノイド装置２３を省略した構成で、その余の構成は図２に示す空気噴流探触子９ｂと同じである。以上の構成により、加圧空気が噴出される際は、図示しない制御装置からの電圧が導線２４’を介して可動弁体２８’に印加されると、可動弁体２８’は図３の破線に示すように湾曲し、可動弁体２８’が弁座２６より離れて通路２５が開放されることにより、噴出管路２１内の加圧された空気が、貫通孔２７、可動弁体２８の間隙、通路２６を経て、ノズルキャップ２２より噴射されることになる。
【００２５】
次に、上記構成における作用を説明する。いま、内視鏡１の挿入部３を体腔内の広い空間（例えば、胃）に挿入し、湾曲操作ノブ１０などで湾曲部８を適宜曲げて胃壁などの診断を行う。湾曲部８に連設する先端部９には、光学観察対物部９ａが設けられ、その前方を例えば広角な視野範囲Ｈで観察することができる。この光学観察対物部９ａからの情報は、接眼部１１により目視により観察することもできるし、電気ケーブル４を介してモニタにより観察することもできる。
【００２６】
術者により、腫瘍部Ｓらしきものが確認されたとすると（図１参照）、これを再調査するために鋭い（シャープな）パルス状空気噴流が患部に向けて照射される（図１の符号Ｆ）。これにより、胃壁の等価剛性（硬さ），等価粘性，等価質量及び体腔内異物（腫瘍など）を高精度で知ることができる。図９は体腔内へ空気噴流を照射したときの拡大モデルを示したものである。つまり、胃壁を顕微鏡等で拡大した場合、胃壁の筋力として、質量Ｍ、ばねＫ及びダンパＣを加えたモデルで表すことができることを示す。そして、図９の右端の筋肉に空気噴流Ｆを吹き付けて衝撃を与えれば質量Ｍは振動をし、ダンパＣによって減衰振動となり、ついには静止するのである。ところが、胃壁の筋肉が弱っている場合、ばねＫの弾性力や、ダンパＣの復元力が衰え、減衰振動が長時間になってしまう。このように、平常時と異常時の胃壁の減衰振動を比較すれば、胃壁の等価剛性（硬さ），等価粘性，等価質量及び体腔内異物（腫瘍など）を高精度で知ることができるのである。
【００２７】
このパルス状空気噴流は空気噴流探触子９ｂから噴射される。噴射の際は、図示しない制御装置からの電圧がソレノイド装置２３に印加され、ソレノイド装置２３が励磁され、可動弁体２８が弁座２６より離れてソレノイド装置２３方向に移動し（図２矢印方向）、通路２５が開放されることにより、噴出管路２１内の加圧された空気が、貫通孔２７、可動弁体２８の間隙、通路２６を経て、ノズルキャップ２２より噴射されることになる。また、制御装置によってソレノイド装置２３が消磁すると、ソレノイド装置２３方向に移動していた可動弁体２８が遊動するとともに、噴出管路２１から流出する多量の加圧空気により可動弁体２８を弁座２６に圧着して通路２５を閉鎖し、噴射を停止する。このとき、パルス状に空気噴流を照射するためには、ソレノイド装置２３を連続的にオン・オフ制御するとよく、図示しない制御装置により実施することができる。また、加圧空気の圧力は送気装置６により適宜調節できるものであり、図示しない制御装置内のタイマを変更すれば、パルスの周期を変更することも可能となる。さらに、ノズルキャップ２２からの噴風の拡がり角度を適宜変更できるようにしてもよい。
【００２８】
また、図４に示すように、バルブのオン・オフタイムの１周期をＴ１とし、バルブのオンタイムをＴ２としてその比をとれば、デューティ比が算出される。
【数１】

【００２９】
このデューティ比が大きいということは、バルブのオンタイムが長いということであり、平均的に噴風に大きな力を発生することとなる。図示しない制御装置ではこのデューティ比をも自由に制御できるものである。
【００３０】
上記のようなソレノイド装置２３（図２参照）による空気噴流探触子９ｂでは、可動弁体２８をソレノイド（電磁コイル）によって弁座２６との当接・離間を制御するものであり、ソレノイドに通電した後に、可動弁体２８が磁力により引寄せられるため、時間的又は電気的に若干のロスが生じる。
【００３１】
そこで、図３に示すように電圧を加えると可動弁体２８自体が変形する空気噴流探触子９ｂを使用すると、弁座２６に設けた通路２５の開閉の応答性に優れ、細かな制御も可能となる。また、可動弁体２８を大幅に小型化できるという大きなメリットがあるため、空気噴流探触子９ｂ全体を小型化することができる。これにより、内視鏡の挿入部の先端部に求められる軽量・小型化に大きく貢献できるものとなる。
【００３２】
また、図２及び図３に示すように可動弁体２８自体が内視鏡の挿入部の先端部に設けられているから、空間的、時間的にパルス波形が変形することはなく、鋭い（シャープ）なパルス状空気噴流を体腔内患部に当てることが可能となり、内臓の内壁の弾力性（硬さ），等価質量及び体腔内異物（腫瘍など）を高精度で知ることができるのである。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、操作部と挿入部とからなる内視鏡であって、該操作部から挿入部にわたって鉗子チャンネルを形成するとともに、該鉗子チャンネル入口に外部空気源から圧縮空気を誘導し、前記挿入部先端の鉗子チャンネル出口には、パルス状加圧空気を検査部位に照射するために、内部に圧力制御弁を備えた空気噴流探触子を設けたので、内視鏡の挿入部先端の鉗子チャンネル出口から外部空気源で圧縮された空気が直接照射され、空間的、時間的にもシャープなパルス状空気噴流が患者の体腔内患部に当たり、内臓の内壁の等価剛性（硬さ），等価粘性，等価質量及び体腔内異物（腫瘍など）を高精度で知ることができるようになった。
【００３４】
また、操作部と挿入部とからなる内視鏡であって、該操作部から挿入部にわたって鉗子チャンネルを形成するとともに、該鉗子チャンネル入口から、内部に圧力制御弁を備えた空気噴流探触子と外部空気源から連絡した鉗子用空気チューブとを挿通し、前記挿入部先端の鉗子チャンネル出口には、前記空気噴流探触子を臨ませるので、患者の体腔内患部を触って診断する際、針や鋏などの鋭利な探触子以外に、空気噴流による探触子を選択するこができ、これにより、患者の恐怖心を軽減させるほか、内臓の内壁の等価剛性（硬さ），等価粘性，等価質量及び体腔内異物（腫瘍など）を高精度で知ることができる。
【００３５】
前記空気噴流探触子の圧力制御弁は、電磁石の励磁により、可動弁体を弁座から離して噴出管路内の加圧空気を噴射口から噴射させる形式であっても、電圧を加えると変形する圧電素子を用いた可動弁体を備え、電圧を可動弁体に印加させて湾曲させた際、可動弁体が弁座より離れて噴出管路内の加圧空気を噴出口から噴射させる形式であってもよい。
【００３６】
特に、空気噴流探触子の圧力制御弁が電圧を加えると変形する圧電素子を用いた可動弁体を備えた形式であれば、弁座に設けた通路の開閉の応答性に優れ、細かな制御も可能となる。また、可動弁体を大幅に小型化できるという大きなメリットがあるため、空気噴流探触子全体を小型化することができる。これにより、内視鏡の挿入部の先端に求められる軽量・小型化に大きく貢献できるものとなる。
【００３７】
さらに、パルス状加圧空気の噴風周期を変更することができるので、患者の体腔内患部の状況に応じて空気噴流の照射回数を変更することもできる。
【００３８】
そして、圧力制御弁の周期と、該圧力制御弁のオンタイムとの比をとってデューティ比を算出し、該デューティ比及び前記周期を変更して噴風力及び加振周波数を制御することができるので、患者の体腔内患部の状況に応じて噴風力及び加振周波数を制御することができる。
【００３９】
また、前記挿入部先端部には、空気噴流探触子に併設して光学観察対物部を備えて、光学観察対物部からの情報により患者の体腔内患部を観察することができる。
【００４０】
なお、前記光学観察対物部は、円筒状のレンズ筒と、該レンズ筒先端部に設けた観察窓と、前記レンズ筒内に配置した光学レンズ系と、被写体の結像位置となる光学レンズ系の背後に配置される、グラスファイバ群とから構成されているから、前記空気噴流探触子とほぼ同形状で、しかも、簡素な構成であり、内視鏡の挿入部の先端部に求められる軽量・小型化に大きく貢献できるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】内視鏡を体腔内に挿入したときの全体図である。
【図２】内視鏡の先端部を示す拡大断面図である。
【図３】内視鏡の先端部の別実施例を示す拡大断面図である。
【図４】メインバルブの周期とオンタイムを示すチャートである。
【図５】従来の内視鏡用送気装置の概略斜視図である。
【図６】従来の内視鏡用送気装置におけるエアー吐出状態の遅れ時間を示す図である。
【図７】従来の内視鏡用送気装置におけるエアー吐出状態の速度分布を示す図である。
【図８】本発明の別の実施形態を示す内視鏡の全体図である。
【図９】体腔内へ空気噴流を照射したときの拡大モデルである。
【符号の説明】
１内視鏡
２操作部
３挿入部
４電気ケーブル
５空気チューブ
６送気装置
７軟性部
８湾曲部
９先端部
９ａ光学観察対物部
９ｂ空気噴流探触子
１０湾曲操作ノブ
１１接眼部
１２挿入口
１３鉗子用チューブ
１４操作器
１５チューブ体
１６レンズ筒
１７観察窓
１８光学レンズ系
１９グラスファイバ
２０ノズル本体
２１噴出管路部
２２ノズルキャップ
２３ソレノイド装置
２４導線
２５通路
２６弁座
２７貫通孔
２８可動弁体
２９フランジ部
３０鉗子チャンネル入口
３１鉗子チャンネル出口
３２鉗子チャンネル
３３鉗子用空気チューブ
３４コネクタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an air jet diagnostic apparatus in an endoscope.
[0002]
[Prior art]
As a conventional technique, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-14637 discloses an endoscope air supply device capable of supplying air in pulses when measuring the elasticity of an internal organ internal wall.
[0003]
This includes a compressor, a pressurizing source that constitutes a closed space compressed by the compressor, a pressure sensor that detects a pressure in the pressurized closed space, a pressure setter that sets a pressure in the pressurized closed space, A pressure control mechanism that controls the on / off of the compressor according to the detected pressure of the pressure sensor and the set pressure of the pressure setter to maintain the pressure in the pressurized closed space at the set pressure set by the pressure setter, and pressurization The main valve connected to the closed space and controlled for electromagnetic opening and closing, and the connection tube for connecting to the endoscope forceps port entrance connected from the outlet side of the main valve via the air tube are connected It is characterized by having a connection port.
[0004]
Thus, if the main valve is controlled to be turned on / off in a pulsed manner by the control mechanism, the pressurized air can be supplied in a pulsed manner to the entrance of the forceps opening of the endoscope, and the compressor is turned on / off according to the set pressure Therefore, pressurized air at a set pressure can be supplied to the body cavity or the examination site via the forceps port outlet of the endoscope.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the endoscopic air supply device as described above, pulsed pressurized air is supplied from the forceps opening 17 of the endoscope and passes through the forceps channel 18 having a length of about 1 m. Since it is ejected from the forceps port outlet 19 (see FIG. 5), when pulsed pressurized air is ejected from the forceps port outlet 19, a change occurs both in time and space. That is, a temporal response delay occurs between the forceps port entrance A side and the forceps port exit B side as a temporal change (see FIG. 6), and a forceps port entrance A side and a forceps port exit B as a spatial change. The velocity distribution of the air jet changes slightly between the sides (see FIG. 7). For this reason, the air jet when reaching the internal organ wall (for example, the stomach wall) is not the waveform of the original air jet, so the surgeon must make a diagnosis in consideration of this and lack accuracy. There is a problem.
[0006]
In addition, the proposed endoscopic air supply device assumes a mechanism that changes the pressing force of the air jet against the internal wall of the internal organs and arbitrarily changes it according to the affected part of the internal organs of the internal organs for diagnosis. There is no need for further improvement.
[0007]
In view of the above problems, the present invention applies a spatially and temporally sharp pulsed air jet to an affected part of a patient's body cavity, and provides local equivalent stiffness (hardness), equivalent viscosity, equivalent mass and An object of the present invention is to provide an air jet diagnostic apparatus in an endoscope that can know a foreign substance (such as a tumor) in a body cavity with high accuracy.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention provides an endoscope including an operation unit and an insertion unit, wherein a forceps channel is formed from the operation unit to the insertion unit, and compressed air is supplied from an external air source to the forceps channel inlet. And a technical means that an air jet probe having a pressure control valve is provided inside the forceps channel outlet at the distal end of the insertion portion to irradiate the examination site with pulsed pressurized air. I took it.
[0009]
As a result, air compressed by an external air source is directly irradiated from the forceps channel outlet at the distal end of the insertion portion of the endoscope, and a spatially and temporally sharp pulsed air jet hits the affected part in the body cavity of the patient, and the internal organs It is now possible to know with high accuracy the equivalent stiffness (hardness), equivalent viscosity, equivalent mass, and foreign body foreign body (tumor, etc.) in the body cavity.
[0010]
An endoscope comprising an operation part and an insertion part, which forms a forceps channel from the operation part to the insertion part, and an air jet probe provided with a pressure control valve inside from the forceps channel inlet And an air tube for forceps communicated from an external air source, and the force jet channel outlet at the distal end of the insertion portion faces the air jet probe, so when diagnosing by touching the affected part in the body cavity of the patient, In addition to sharp probes such as needles and scissors, it is possible to select probes based on air jets, thereby reducing the fear of patients and equivalent stiffness (hardness) and equivalent of the internal wall of the internal organs. Viscosity, equivalent mass, and foreign bodies in the body cavity (tumor etc.) can be known with high accuracy.
[0011]
Even if the pressure control valve of the air jet probe is of a type in which pressurized air in the ejection pipe is ejected from the ejection port by moving the movable valve body away from the valve seat by excitation of the electromagnet, A movable valve body using a deforming piezoelectric element is provided, and when the voltage is applied to the movable valve body and curved, the movable valve body is separated from the valve seat to inject pressurized air in the ejection pipe line from the ejection port. It may be in the form.
[0012]
In particular, if the pressure control valve of the air jet probe has a movable valve body using a piezoelectric element that deforms when a voltage is applied, it is excellent in responsiveness of opening and closing of the passage provided in the valve seat and is fine. Control is also possible. In addition, since the movable valve body can be greatly reduced in size, the entire air jet probe can be reduced in size. This can greatly contribute to the reduction in weight and size required for the distal end of the insertion portion of the endoscope.
[0013]
Further, since the blast cycle of the pulsed pressurized air can be changed, the number of irradiation times of the air jet can be changed according to the condition of the affected part in the body cavity of the patient.
[0014]
Then, the duty ratio can be calculated by taking the ratio of the period of the pressure control valve and the on-time of the pressure control valve, and the jet wind force and the excitation frequency can be controlled by changing the duty ratio and the period. Therefore, the jet wind force and the excitation frequency can be controlled according to the condition of the affected part in the body cavity of the patient.
[0015]
The distal end portion of the insertion portion is provided with an optical observation objective in addition to the air jet probe, so that the affected part in the body cavity of the patient can be observed based on information from the optical observation objective.
[0016]
The optical observation objective unit includes a cylindrical lens cylinder, an observation window provided at the tip of the lens cylinder, an optical lens system disposed in the lens cylinder, and an optical lens system serving as a subject imaging position. Since the glass fiber group is arranged behind, it has almost the same shape as the air jet probe and has a simple configuration, and is required at the distal end of the insertion portion of the endoscope. It can greatly contribute to light weight and downsizing.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an overall view when an endoscope is inserted into a body cavity. The endoscope 1 includes an operation unit 2 and an insertion unit 3. An electric cable 4 for viewing and an air tube 5 for supplying pressurized air are connected, and an air supply device 6 incorporating a compressor or the like is connected to the other end of the air tube 5. Then, a bending portion 8 is connected to the insertion portion 3 of the endoscope 1 via a soft portion 7 on the proximal end side, and a distal end portion 9 is connected to the bending portion 8. A forceps channel is formed inside the operation portion 2 to the insertion portion 3, an air tube 5 is connected to the forceps channel inlet 30, and a pressure control valve is provided inside the forceps channel outlet 31 at the distal end of the insertion portion 3. The provided air jet probe 9b is provided. Above the air jet probe 9b, an optical observation objective 9a is provided.
[0018]
Reference numeral 10 denotes a bending operation knob provided in the operation unit 2. By operating the bending operation knob 10, the bending portion 8 is bent at an appropriate angle, and the distal end portion 9 is remotely operated so as to freely advance and retract. Can do.
[0019]
Reference numeral 11 denotes an eyepiece, which forms an observation optical system for visually observing information from the optical observation objective 9a. The information from the optical observation objective 9a can be observed by a monitor via the electric cable 4 in addition to the eyepiece 11.
[0020]
Reference numeral 12 denotes an insertion port for inserting a treatment forceps (not shown) such as a needle or a scissors. A forceps tube 13 is inserted from the insertion port 12, and the other end of the forceps tube 13 is inserted. A forceps (not shown) can be remotely operated by the provided operation device 14.
[0021]
FIG. 8 is an overall view of an endoscope showing another embodiment of the present invention. In this embodiment, a forceps channel 32 is formed by the tube body 15 from the operation portion 2 to the insertion portion 3, and an air jet probe 9b having a pressure control valve therein is inserted from the forceps channel inlet 30; A forceps air tube 33 is connected to the air jet probe 9b. The force jet channel outlet 31 at the distal end of the insertion portion 3 faces the air jet probe 9b in order to irradiate the examination site with pulsed pressurized air. When making a diagnosis by touching the affected part in the body cavity of the patient, the air jet probe 9b and the forceps air tube 33 are inserted from the forceps channel inlet 30 as indicated by an arrow so that the affected part can be reached by remote operation. The air jet probe 9b is made to face an appropriate position at the tip of the insertion portion 3 as shown by an arrow. Reference numeral 34 denotes a connector for connecting the air tube 5 to the air supply device 6. It should be noted that when creating the air jet probe 9b having a pressure control valve inside, it is necessary to use an extremely minute tip material, which can be realized by recent micromachine technology.
[0022]
Next, the distal end portion 9 of the endoscope 1 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the distal end portion of the endoscope. The distal end portion 9 is covered with a tube body 15 that is continuous with the bending portion 8, and an optical observation objective portion is provided on the upper half side of the tube body 15. 9a is formed, and an air jet probe 9b is formed on the lower half portion side of the tube body 15. The optical observation objective 9a includes a cylindrical lens cylinder 16, an observation window 17 provided at the tip of the lens cylinder 16,

optical lens systems

18a and 18b disposed in the lens cylinder 16, and imaging of a subject. The glass fiber 19 group is arranged behind the optical lens system 18b at the position. Illumination means for illuminating the optical observation region is also arranged in the tube body 15 (not shown).
[0023]
On the other hand, the air jet probe 9b formed on the lower half side of the tube body 15 includes a cylindrical nozzle body 20, an ejection conduit portion 21 communicating from the air tube 5, and a bunched nozzle cap 22. And the main part is composed. The nozzle main body 20 has a jet pipe 21 arranged horizontally in the interior thereof, and a solenoid device 23 is installed in a spiral manner around the jet pipe 21. The solenoid device 23 is connected with a conducting wire 24 communicated from a control device (not shown). Further, the nozzle cap 22 is provided with a valve seat 26 provided with a passage 25, and a movable valve body 28 provided with a through hole 27 in the center is abutted on the valve seat 26 in a loose-fitting manner, so that the flange portion 29. With the above configuration, when pressurized air is ejected, when a voltage from a control device (not shown) is applied to the solenoid device 23, the solenoid device 23 is excited and the movable valve element 28 is separated from the valve seat 26. By moving in the direction of the solenoid device 23 (in the direction of the arrow in FIG. 2), the passage 25 is opened, so that the pressurized air in the ejection pipe 21 passes through the through hole 27, the gap between the movable valve bodies 28, and the passage 26. After that, it is ejected from the nozzle cap 22.
[0024]
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing another example of the distal end portion of the endoscope, and particularly shows another embodiment of the air jet probe 9b. The air jet probe 9b uses a piezoelectric element that deforms when a voltage is applied to the movable valve body 28 '. The air jet probe 9b includes a conductor 24' that applies a voltage to the movable valve body 28 ', and includes a solenoid device 23. The omitted configuration is the same as that of the air jet probe 9b shown in FIG. With the above configuration, when pressurized air is ejected, if a voltage from a control device (not shown) is applied to the movable valve body 28 ′ via the conductor 24 ′, the movable valve body 28 ′ is broken in FIG. When the movable valve element 28 ′ is separated from the valve seat 26 and the passage 25 is opened, the pressurized air in the ejection pipe 21 is passed through the through hole 27 and the movable valve element 28. The ink is ejected from the nozzle cap 22 through the gap and the passage 26.
[0025]
Next, the operation of the above configuration will be described. Now, the insertion portion 3 of the endoscope 1 is inserted into a wide space (for example, the stomach) in the body cavity, and the bending portion 8 is appropriately bent with the bending operation knob 10 or the like to diagnose the stomach wall or the like. An optical observation objective 9a is provided at the distal end 9 connected to the curved portion 8, and the front thereof can be observed in a wide-angle visual field range H, for example. The information from the optical observation objective 9a can be observed visually by the eyepiece 11, or can be observed by a monitor via the electric cable 4.
[0026]
If the surgeon has confirmed what seems to be a tumor S (see FIG. 1), a sharp (sharp) pulsed air jet is irradiated toward the affected area to reexamine this (reference F in FIG. 1). ). As a result, the equivalent stiffness (hardness), equivalent viscosity, equivalent mass, and foreign substance (such as a tumor) in the body cavity can be known with high accuracy. FIG. 9 shows an enlarged model when an air jet is irradiated into the body cavity. That is, when the stomach wall is magnified with a microscope or the like, it can be expressed as a muscle wall strength by a model including mass M, spring K, and damper C. Then, if the air jet F is blown against the rightmost muscle in FIG. 9 to give an impact, the mass M vibrates, becomes a damped vibration by the damper C, and finally stops. However, when the muscle of the stomach wall is weak, the elastic force of the spring K and the restoring force of the damper C are weakened, and the damped vibration becomes long. In this way, by comparing the damped vibration of the stomach wall during normal times and abnormalities, the equivalent stiffness (hardness), equivalent viscosity, equivalent mass, and foreign body foreign body (tumor etc.) of the stomach wall can be known with high accuracy. is there.
[0027]
This pulsed air jet is ejected from the air jet probe 9b. At the time of injection, a voltage from a control device (not shown) is applied to the solenoid device 23, the solenoid device 23 is excited, and the movable valve body 28 moves away from the valve seat 26 toward the solenoid device 23 (in the direction of the arrow in FIG. 2). ) When the passage 25 is opened, the pressurized air in the ejection pipe 21 is injected from the nozzle cap 22 through the through hole 27, the gap between the movable valve bodies 28, and the passage 26. . Further, when the solenoid device 23 is demagnetized by the control device, the movable valve body 28 that has moved in the direction of the solenoid device 23 moves freely, and the movable valve body 28 is moved to the valve seat by a large amount of pressurized air that flows out from the ejection pipe 21. 26, the passage 25 is closed, and the injection is stopped. At this time, in order to irradiate the air jet in a pulsed manner, the solenoid device 23 may be continuously turned on / off, and can be implemented by a control device (not shown). Further, the pressure of the pressurized air can be adjusted as appropriate by the air supply device 6. If the timer in the control device (not shown) is changed, the pulse cycle can be changed. Furthermore, you may enable it to change suitably the spreading angle of the blast from the nozzle cap 22. FIG.
[0028]
Also, as shown in FIG. 4, the duty ratio is calculated by taking the ratio of the on / off time of the valve as T1 and the on-time of the valve as T2.
[Expression 1]

[0029]
A large duty ratio means that the on-time of the valve is long, and a large force is generated on the jet wind on average. A control device (not shown) can freely control this duty ratio.
[0030]
In the air jet probe 9b by the solenoid device 23 (see FIG. 2) as described above, the movable valve body 28 is controlled to contact and separate from the valve seat 26 by a solenoid (electromagnetic coil). After energization, the movable valve body 28 is attracted by the magnetic force, so that some loss occurs in time or electricity.
[0031]
Therefore, as shown in FIG. 3, when an air jet probe 9b that deforms the movable valve element 28 itself when a voltage is applied is used, the response of opening and closing the passage 25 provided in the valve seat 26 is excellent, and fine control is also possible. It becomes possible. In addition, since the movable valve element 28 can be greatly reduced in size, the entire air jet probe 9b can be reduced in size. This can greatly contribute to the reduction in weight and size required for the distal end portion of the insertion portion of the endoscope.
[0032]
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, since the movable valve element 28 itself is provided at the distal end of the insertion portion of the endoscope, the pulse waveform is not deformed spatially and temporally and is sharp ( A sharp, pulsed air jet can be applied to the affected area in the body cavity, and the elasticity (hardness), equivalent mass, and foreign substance (such as a tumor) in the body cavity can be known with high accuracy.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the endoscope includes the operation unit and the insertion unit, the forceps channel is formed from the operation unit to the insertion unit, and the compressed air is supplied from the external air source to the forceps channel inlet. In order to irradiate the inspection site with pulsed pressurized air, an air jet probe having a pressure control valve is provided inside the forceps channel outlet at the distal end of the insertion portion. The compressed air from the external air source is directly irradiated from the outlet of the forceps channel at the distal end of the insertion part, and a spatially and temporally sharp pulsed air jet hits the affected part in the body cavity of the patient, and the equivalent rigidity of the internal wall of the internal organs ( Hardness), equivalent viscosity, equivalent mass, and foreign body foreign body (tumor, etc.) can be known with high accuracy.
[0034]
An endoscope comprising an operation part and an insertion part, which forms a forceps channel from the operation part to the insertion part, and an air jet probe provided with a pressure control valve inside from the forceps channel inlet And an air tube for forceps communicated from an external air source, and the force jet channel outlet at the distal end of the insertion portion faces the air jet probe, so when diagnosing by touching the affected part in the body cavity of the patient, In addition to sharp probes such as needles and scissors, it is possible to select probes based on air jets, thereby reducing the fear of patients and equivalent stiffness (hardness) and equivalent of the internal wall of the internal organs. Viscosity, equivalent mass, and foreign bodies in the body cavity (tumor etc.) can be known with high accuracy.
[0035]
Even if the pressure control valve of the air jet probe is of a type in which pressurized air in the ejection pipe is ejected from the ejection port by moving the movable valve body away from the valve seat by excitation of the electromagnet, A movable valve body using a deforming piezoelectric element is provided, and when the voltage is applied to the movable valve body and curved, the movable valve body is separated from the valve seat to inject pressurized air in the ejection pipe line from the ejection port. It may be in the form.
[0036]
In particular, if the pressure control valve of the air jet probe has a movable valve body using a piezoelectric element that deforms when a voltage is applied, it is excellent in responsiveness of opening and closing of the passage provided in the valve seat and is fine. Control is also possible. In addition, since the movable valve body can be greatly reduced in size, the entire air jet probe can be reduced in size. This can greatly contribute to the reduction in weight and size required for the distal end of the insertion portion of the endoscope.
[0037]
Further, since the blast cycle of the pulsed pressurized air can be changed, the number of irradiation times of the air jet can be changed according to the condition of the affected part in the body cavity of the patient.
[0038]
Then, the duty ratio can be calculated by taking the ratio of the period of the pressure control valve and the on-time of the pressure control valve, and the jet wind force and the excitation frequency can be controlled by changing the duty ratio and the period. Therefore, the jet wind force and the excitation frequency can be controlled according to the condition of the affected part in the body cavity of the patient.
[0039]
The distal end portion of the insertion portion is provided with an optical observation objective in addition to the air jet probe, so that the affected part in the body cavity of the patient can be observed based on information from the optical observation objective.
[0040]
The optical observation objective unit includes a cylindrical lens cylinder, an observation window provided at the tip of the lens cylinder, an optical lens system disposed in the lens cylinder, and an optical lens system serving as a subject imaging position. Since the glass fiber group is arranged behind, it has almost the same shape as the air jet probe and has a simple configuration, and is required at the distal end of the insertion portion of the endoscope. It can greatly contribute to light weight and downsizing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall view when an endoscope is inserted into a body cavity.
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a distal end portion of the endoscope.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing another embodiment of the distal end portion of the endoscope.
FIG. 4 is a chart showing the cycle and on-time of the main valve.
FIG. 5 is a schematic perspective view of a conventional endoscope air supply device.
FIG. 6 is a diagram showing a delay time of an air discharge state in a conventional endoscope air supply device.
FIG. 7 is a diagram showing a velocity distribution in an air discharge state in a conventional endoscope air supply device.
FIG. 8 is an overall view of an endoscope showing another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an enlarged model when an air jet is irradiated into a body cavity.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Endoscope 2 Operation part 3 Insertion part 4 Electric cable 5 Air tube 6 Air supply apparatus 7 Soft part 8 Bending part 9 Tip part 9a Optical observation objective part 9b Air jet probe 10 Bending operation knob 11 Eyepiece part 12 Insertion Mouth 13 Forceps tube 14 Controller 15 Tube body 16 Lens tube 17 Observation window 18 Optical lens system 19 Glass fiber 20 Nozzle body 21 Jet pipe portion 22 Nozzle cap 23 Solenoid device 24 Conductive wire 25 Passage 26 Valve seat 27 Through hole 28 Movable Valve body 29 Flange part 30 Forceps channel inlet 31 Forceps channel outlet 32 Forceps channel 33 Forceps air tube 34 Connector

Claims

An endoscope comprising an operation part and an insertion part, wherein a forceps channel is formed from the operation part to the insertion part, and compressed air is guided from an external air source to the forceps channel inlet, and the forceps at the distal end of the insertion part An air jet diagnostic apparatus in an endoscope, wherein an air jet probe provided with a pressure control valve is provided inside a channel outlet to irradiate an examination site with pulsed pressurized air.

An endoscope comprising an operation portion and an insertion portion, wherein a forceps channel is formed from the operation portion to the insertion portion, and an air jet probe having a pressure control valve is provided inside and outside from the forceps channel inlet An air jet diagnostic apparatus in an endoscope, wherein a forceps air tube communicated from an air source is inserted, and the air jet probe is faced at a forceps channel outlet at a distal end of the insertion portion.

The pressure control valve of the air jet probe is formed by ejecting pressurized air in an ejection pipe from an ejection port by separating a movable valve body from a valve seat by excitation of an electromagnet. Air jet diagnostic device for endoscopes.

The pressure control valve of the air jet probe includes a movable valve body using a piezoelectric element that deforms when a voltage is applied, and when the voltage is applied to the movable valve body to bend the movable valve body from the valve seat. The air jet diagnostic apparatus for an endoscope according to claim 1 or 2, wherein the pressurized air in the jet pipe is separated and jetted from the jet outlet.

The air jet diagnostic apparatus for an endoscope according to any one of claims 1 to 4, wherein a blast cycle of the pulsed pressurized air is changed.

The duty ratio is calculated by taking a ratio between the period of the pressure control valve and the on-time of the pressure control valve, and the jet wind force is controlled by changing the duty ratio. An air jet diagnostic apparatus for an endoscope according to claim 1.

The device for diagnosing an air jet in an endoscope according to any one of claims 1 to 6, wherein the distal end portion of the insertion portion is provided with an optical observation objective unit along with an air jet probe.

The optical observation objective unit includes a cylindrical lens tube, an observation window provided at the tip of the lens tube, an optical lens system disposed in the lens tube, and an optical lens system that is an imaging position of a subject. The air jet diagnostic apparatus for an endoscope according to claim 7, wherein the air jet diagnostic apparatus is configured by a glass fiber group disposed in the endoscope.