JP6043027B2

JP6043027B2 - 内視鏡

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Publication number: JP6043027B2
Application number: JP2016524159A
Authority: JP
Inventors: 究藤谷
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2014-10-06
Filing date: 2015-09-28
Publication date: 2016-12-14
Anticipated expiration: 2035-09-28
Also published as: EP3175768A4; EP3175768A1; WO2016056417A1; CN107072472A; US20170172385A1; CN107072472B; JPWO2016056417A1

Description

本発明は、挿入部に湾曲部を有する内視鏡に関する。

近年、内視鏡は、医療分野および工業分野等において利用されている。内視鏡においては、細長な挿入部の先端部に、観察部位の観察画像を撮像するための観察光学系が設けられている。

また、内視鏡の挿入部の先端側には、体内深部への挿入を容易に行えるようにするため、及び先端部に設けられた観察光学系を所望する方向に向けることを可能にするための湾曲部が設けられている。
湾曲部は、内視鏡の操作部に設けた湾曲操作部材である、例えば回転ノブを回動操作することによって所望する方向に湾曲動作する構成になっている。

図１Ａに示すように挿入部１は、先端側から順に、先端硬質部２、湾曲部３、可撓管部４を連接して構成されている。湾曲部３は、一般に、湾曲駒組５と、網状管（不図示）と、湾曲ゴム（不図示）と、を備えて構成されている。

湾曲駒組５は、先端湾曲駒５ｆ、例えば６つの中間湾曲駒５ｍ１、…５ｍ６、基端湾曲駒５ｒを備え、各湾曲駒同士は連結ピン５ｐによって回動自在に連結されて上下の二方向に湾曲するように構成されている。
なお、網状管は、湾曲駒組５を被覆し、湾曲ゴムは湾曲部３の最外層を構成する外皮であり、例えば網状管の外周に被覆される。

符号６ｕは上湾曲ワイヤ（以下、上ワイヤと略記する）、符号６ｄは下湾曲ワイヤ（以下、下ワイヤと略記する）であり、符号７はワイヤガイドである。上ワイヤ６ｕ、下ワイヤ６ｄは、それぞれ所定のワイヤガイド７内に挿通されている。

なお、中間湾曲駒の数は６つに限定されるものでは無く、それ以上であってもそれ以下であってもよい。また、湾曲部３は、上下の二方向に湾曲する構成に限定されるものでは無く、上下左右の四方向に湾曲する構成等であってもよい。

内視鏡においては、回転ノブを操作して例えば上ワイヤ６ｕを牽引すると、駒同士を連結する連結ピン５ｐを中心にして各湾曲駒５ｆ、５ｍ１、…、５ｒがワイヤ牽引方向に回転されて湾曲部３が上方向に湾曲する。

湾曲部３を構成する湾曲駒組５は、図１Ｂに示す基端湾曲駒５ｒ側から湾曲していく。日本国特開２００９−７８０１２号公報には、先端側から湾曲でき、湾曲している湾曲部を容易に略直線状態に戻す内視鏡が示されており、段落番号［０００５］には、アングルワイヤが牽引されると最も基端側に配置された湾曲駒が一番初めに湾曲することが記載されている。

図１Ｃに示すように隣接する湾曲駒の端縁同士が互いに当接することによって湾曲駒組５は、湾曲角度が例えば１８０度より大きな破線で示す最大湾曲状態になる。隣接する湾曲駒の端縁同士が互いに当接した状態において、湾曲半径は、ｒに設定されている。

近年、湾曲駒組の代わりに、日本国特許第５４４４５１６号公報に示す超弾性合金材を用いた湾曲管が提案されている。
超弾性合金製の湾曲管は、管状部材にレーザ加工等を用いて例えば複数の部分円弧状スリットを設けることにより、複数の湾曲駒、連結ピン等を用いること無く簡易な構成で湾曲部を実現できる。そして、湾曲管に設けるスリットの間隔等を適宜設定することによって、湾曲半径の設定、湾曲しやすさの調整を行える。
なお、スリットの間隔を小さく設定することにより湾曲半径が小さくなり、湾曲しやすくなる。
しかしながら、前記湾曲部３は、最大湾曲状態に到達する以前であっても、図１Ｂに示すようにある湾曲角度以上になると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が、図１Ｃで示したようにｒになる。このため、湾曲部３内に挿通配置されているチャンネルチューブ８に処置具を導入した際、図２Ａに示すように湾曲部３の湾曲角度が１８０度以上である状態、あるいは、図２Ｂに示すように湾曲角度が１２０度である状態に関わらず、チャンネルチューブ８内を移動していく処置具９は、湾曲部３内の略同位置（図中の中間湾曲駒５ｍ４近傍）において処置具９の先端部９ｆがチャンネルチューブ８越しに特定のワイヤガイド７に当接する。
この結果、湾曲部３内に挿通配置されたチャンネルチューブ８においては、一部分の耐性だけが極端に劣化するおそれがある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、湾曲部に挿通配置されたチャンネルチューブの特定の部位の耐性が劣化することを防止した内視鏡を提供することを目的としている。

本発明の一態様による内視鏡は、挿入部の先端側に設けられる湾曲部と、前記湾曲部の先端側に固設される複数の湾曲操作ワイヤと、前記湾曲部の先端側を構成し、回動自在に連結された複数の湾曲駒を有し、前記湾曲操作ワイヤを基端側に導出するために挿通される第１のワイヤ挿通部を有する第１湾曲駒組と、前記湾曲部の一部を構成し、前記第１湾曲駒組の基端部に先端部が回動自在に連結される管状部材であって、該管状部材の長手方向に周方向に延びるスリットを複数配列して湾曲可能に構成された、前記湾曲操作ワイヤが先端側から基端側に挿通される第２のワイヤ挿通部を有する管状湾曲管と、前記湾曲部の一部を構成し、前記管状湾曲管の基端部に回動自在に連結される湾曲駒を含む複数の湾曲駒を有し、前記湾曲操作ワイヤが先端側から基端側に挿通される第３のワイヤ挿通部を有する第２湾曲駒組と、で構成される湾曲部組と、を具備し、前記管状湾曲管の曲げ剛性を、前記第１湾曲駒組および前記第２湾曲駒組の曲げ剛性よりも大きく設定している。

以上に記載の本発明によれば、湾曲部に挿通配置されたチャンネルチューブの特定の部位の耐性が劣化することを防止した内視鏡を実現できる。

複数の湾曲駒を連接して構成される湾曲駒組を説明する図複数の湾曲駒を連接して構成される湾曲駒組を説明する図複数の湾曲駒を連接して構成される湾曲駒組を説明する図湾曲された湾曲部内に挿通配置されたチャンネルチューブ内を移動する処置具が特定のワイヤガイドに当接する不具合を説明する図湾曲された湾曲部内に挿通配置されたチャンネルチューブ内を移動する処置具が特定のワイヤガイドに当接する不具合を説明する図湾曲部に特徴を有する内視鏡を説明する図湾曲部を構成する湾曲部組の構成を説明する図湾曲部組の構成を説明する長手方向の断面図湾曲部組の湾曲動作を説明する図湾曲部組の湾曲動作を説明する図湾曲部組の湾曲動作を説明する図湾曲部組の湾曲動作を説明する図湾曲部内のチャンネルチューブとチャンネルチューブ内を移動する処置具との関係を説明する図湾曲部内のチャンネルチューブとチャンネルチューブ内を移動する処置具との関係を説明する図湾曲部内のチャンネルチューブとチャンネルチューブ内を移動する処置具との関係を説明する図湾曲部内のチャンネルチューブとチャンネルチューブ内を移動する処置具との関係を説明する図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
なお、以下の説明に用いる各図面は、模式的に示すものであり、各構成要素を図面上で認識可能な程度に示すために、各部材の寸法関係や縮尺等は、各構成要素に縮尺を異ならせてあるものであり、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、および各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。

図３に示すように本実施形態の内視鏡１０は、挿入部１１と、挿入部１１の基端に連設する操作部１２と、を備え、操作部１２の側部からはユニバーサルコード１３が延出されている。

ユニバーサルコード１３の端部には内視鏡コネクタ１４が設けられている。符号１４ｃは、電気コネクタ部であり、電気コネクタ部１４ｃには内視鏡外部装置である図示しないビデオプロセッサに接続される電気ケーブルが着脱自在である。挿入部１１は、可撓性を備えた細長な管状部材であり、先端側から順に先端部１５、湾曲部１６、可撓管部１７を連設している。先端部１５には撮像素子を備えた撮像装置（不図示）、照明光学系（不図示）等が内蔵されている。

湾曲部１６は、例えば上下の二方向に湾曲するように構成されている。湾曲部１６は、操作部１２に設けられた湾曲操作部材である湾曲レバー１９の回動操作に伴って湾曲動作する構成になっている。
可撓管部１７は、受動的に弾性変形するように構成された管状部材である。
上述した挿入部１１内には、湾曲操作ワイヤ（図４、図５の符号２１、２２）、処置具挿通チャンネルを構成するチューブ体であるチャンネルチューブ（図７の符号１８参照）、図示は省略するが撮像装置から延出する各種信号線、照明光学系を構成するライトガイドファイバ束あるいはＬＥＤに電力を供給する電線等が挿通されている。

なお、湾曲部１６は、後述する湾曲部組２０と、網状管（不図示）と、湾曲ゴム（不図示）と、を備えて構成されている。
網状管は、湾曲部組（図４、図５の符号２０参照）を被覆し、湾曲ゴムは、網状管を被覆する。湾曲ゴムは、湾曲部１６の最外層を構成する外皮であり、例えばエラストマ製の管状弾性部材である。湾曲部１６は、上下の二方向に湾曲する構成に限定されるものでは無く、上下方向及び左右方向を含めた四方向に湾曲する構成等であってもよい。

ここで、図４、図５を参照して湾曲部１６を構成する湾曲部組２０を説明する。
図４及び図５に示すように湾曲部組２０は、先端側から順に第１湾曲駒組３０と、管状湾曲管４０と、第２湾曲駒組５０と、を連設している。

第１湾曲駒組３０は、第１先端湾曲駒３１と、複数の第１中間湾曲駒３２と、を備え、各湾曲駒同士は連結ピン３４によって回動自在に連結されて上下の二方向に湾曲するように構成されている。

第１先端湾曲駒３１は、先端部１５を構成する図示されていない先端硬質部材に先端側が一体に固定される。第１先端湾曲駒３１の上、下に対応する内周面の予め定めた位置には、上湾曲ワイヤ２１の先端２１ｆと下湾曲ワイヤ２２の先端２２ｆとがそれぞれ固設されている。

複数の第１中間湾曲駒３２の内周面の上、下に対応する予め定めた位置には、上湾曲ワイヤ２１及び下湾曲ワイヤ２２がそれぞれ挿通する、ワイヤ挿通部としてのワイヤ受け２３が設けられている。上湾曲ワイヤ２１及び下湾曲ワイヤ２２は、ワイヤ受け２３内に挿通されて基端側に導出される。

管状湾曲管４０は、超弾性合金製のパイプ部材である。第１湾曲駒組３０の最基端の第１中間湾曲駒３２に連結ピン３４を介して回動自在に連結されている。
なお、超弾性合金部材としては、Ｎｉ−Ｔｉ、βチタン、６４チタン等が挙げられる。

管状湾曲管４０には複数の部分円弧状スリット（以下、スリットと略記する）４１、４２が配列されている。管状湾曲管４０は、複数のスリット４１、４２を配列して上下の二方向に湾曲する構成になっている。

各スリット４１、４２は、管状湾曲管４０の外周面に周方向沿って中心軸から例えば２００度の拡がり角度をもって形成されている。隣り合う第１スリット４１と第２スリット４２とは軸方向に対して予め定めた距離離間し、周方向に対しては１８０度位置ずれしている。
これら複数のスリット４１、４２は、例えばレーザ加工等に形成されている。

管状湾曲管４０の上、下に対応する予め定めた位置には複数のガイド固定孔４３が形成されている。各ガイド固定孔４３には、ワイヤガイド４４が固定される。

ワイヤガイド４４は、ワイヤ挿通部であって、上湾曲ワイヤ２１及び下湾曲ワイヤ２２が先端側から基端側に向けてそれぞれ挿通されるワイヤ挿通孔４４ｈが設けられている。第２湾曲駒組５０は、複数の第２中間湾曲駒５２と、第２基端湾曲駒５３と、を備え、複数の第２中間湾曲駒５２のうち、先端側に配置された第２中間湾曲駒５２は第２先端湾曲駒として機能し、管状湾曲管４０の基端部に連結ピン３４を介して回動自在に連結されている。各湾曲駒同士は、連結ピン３４によって回動自在に連結されて上下の二方向に湾曲するように構成されている。

第２基端湾曲駒５３は、可撓管部１７の先端側に設けられた図示されていない連結管に基端側が一体に固定される。第２中間湾曲駒５２の上、下に対応する内周面の予め定めた位置には、上湾曲ワイヤ２１及び下湾曲ワイヤ２２がそれぞれ挿通する、ワイヤ挿通部としてのワイヤガイド２３が設けられている。

なお、符号２４はコイルパイプであり、上湾曲ワイヤ２１及び下湾曲ワイヤ２２がそれぞれ挿通する。第２基端湾曲駒５３にコイルパイプ２４を設ける代わりにワイヤガイド２３が設けるようにしてもよい。

図６Ｄに示すように湾曲部組２０は、最大湾曲状態のとき、湾曲半径がｒになるように、各湾曲駒３１、３２及び各湾曲駒５２、５３の軸方向長さ、端縁の傾斜角度が設定されている。また、各湾曲駒組３０、５０は、図６Ａに示すように予め定めた数の中間湾曲駒３２、５２を有して構成されている。さらに、管状湾曲管４０については最大湾曲状態のとき湾曲半径がＲになるように各スリット４１、４２が設けられている。なお、図６中において各スリット４１、４２の図示は省略している。また、図６Ａの符号ｆが端縁である。

図６Ｂに示すように第２の湾曲駒組５０については、隣接する湾曲駒の端縁同士が互いに当接したとき、挿入部１１の長手軸１１ａと湾曲部組長手軸２０ａとの交差角度θが例えば６０度よりも小さくなるように各湾曲駒の端縁の傾斜角度および第２中間湾曲駒５２の数を設定している。

また、管状湾曲管４０については、第２湾曲駒組５０よりも曲げ難くなるように、言い替えれば、管状湾曲管４０の曲げ剛性が第２湾曲駒組５０の曲げ剛性よりも大きくなるように各スリット４１、４２の間隔、幅、周方向の拡がり角度が設定してある。
なお、第１湾曲駒組３０の曲げ剛性は、第２湾曲駒組５０の曲げ剛性と同等である。

挿入部１１に設けられた湾曲部１６の作用を説明する。
図６Ａに示すように挿入部１１に設けられた湾曲部１６は、通常、ストレート状態であり、湾曲部組２０も直線状態である。

操作者によって湾曲レバー１９が操作されて、例えば上湾曲ワイヤ２１が牽引される。すると、上湾曲ワイヤ２１の牽引に伴って、予め、管状湾曲管４０が第２湾曲駒組５０よりも曲げ難く構成されているため、第２湾曲駒組５０の第２基端湾曲駒５３側から湾曲が開始される。

具体的に、第２基端湾曲駒５３に連結ピン３４（図６中においては符号不図示）を介して連結されている第２中間湾曲駒５２、該第２中間湾曲駒５２に連結ピン３４を介して連結されている第２中間湾曲駒５２がワイヤ牽引方向に回転されて湾曲部３が徐々に上方向に湾曲していく。

そして、図６Ｂに示すように隣接する湾曲駒５３、５２の端縁同士、湾曲駒５２、５２の端縁同士が互いに当接して、第２湾曲駒組５０が最も湾曲された状態になる。

操作者によって引き続き湾曲レバー１９が操作されることによって、上湾曲ワイヤ２１がさらに牽引され、図６Ｂの破線に示すように第２湾曲駒組５０に連結ピン３４を介して連結されている管状湾曲管４０がワイヤ牽引方向に回転されて第２中間湾曲駒５２の端縁に管状湾曲管４０の基端側の端縁が当接して、湾曲部の湾曲角度が大きくなる。

管状湾曲管４０の基端側の端縁が第２中間湾曲駒５２の端縁に当接した状態において、操作者によって湾曲レバー１９がさらに操作されることによって湾曲部組２０は、図６Ｃ、図６Ｄに示すように湾曲していく。
図６Ｃに示すように上湾曲ワイヤ２１の牽引に伴って第２湾曲駒組５０と同等の曲げ剛性を有する第１湾曲駒組３０が第１中間湾曲駒３２側から湾曲を開始する。そして、隣接する湾曲駒３２、３２の端縁同士、湾曲駒３２、３１の端縁同士が互いに当接して、第１湾曲駒組３０が最も湾曲された状態になる。

この後、上湾曲ワイヤ２１の牽引に伴って管状湾曲管４０が基端側から湾曲を開始する。そして、湾曲部組２０は、図６Ｄに示すように湾曲半径ｒの最大湾曲状態になる。

図７Ａ−図７Ｄを参照して上述したように湾曲される湾曲部組２０内に挿通配置されたチャンネルチューブ１８の軸方向貫通孔１８ｈ内を移動する処置具について説明する。
図７Ａに示すようにチャンネルチューブ１８は、第１湾曲駒組３０内、管状湾曲管４０内、第２湾曲駒組５０内、可撓管部１７内に挿通配置されている。チャンネルチューブ１８は、上述した湾曲部１６の湾曲形状の変化に伴って、挿通配置状態が直線形状から曲線的な形状に変形されていく。

図７Ｂに示すように第２湾曲駒組５０が湾曲されている状態において、チャンネルチューブ１８は、主に第２湾曲駒組５０内において変形される。第２湾曲駒組５０が最も湾曲された状態において、第２湾曲駒組５０近傍のチャンネルチューブ１８には第１曲部Ｒ１が形成される。

チャンネルチューブ１８内を移動される処置具６０は、予め定めた湾曲駒が配列された第２湾曲駒組５０内に形成された第１曲部Ｒ１内において、先端部６１がチャンネルチューブ越しにワイヤガイド２３に当接すること無くスムーズにチャンネル開口１８ｍに向かって移動されていく。

管状湾曲管４０の基端側の端縁を第２中間湾曲駒５２の端縁に当接させ湾曲角度を大きくした状態において、第２湾曲駒組５０内の曲部の形状は大きく変化しない。このため、処置具は、第２湾曲駒組５０の曲部内をスムーズに通過してチャンネル開口１８ｍに向かって移動されていく。

第２湾曲駒組５０に加えて、第１湾曲駒組３０が湾曲されることによって、チャンネルチューブ１８には第２湾曲駒組５０内に第１曲部Ｒ１に加えて図７Ｃに示すように第１湾曲駒組３０内に第２曲部Ｒ２が形成される。

なお、第２曲部Ｒ２は、第１湾曲駒組３０が最も湾曲された状態になる以前、即ち、基端側の複数の第１中間湾曲駒３２の端縁同士が当接状態になることによって出現する。第２曲部Ｒ２が第１湾曲駒組３０内に出現する状態において、第２湾曲駒組５０内の曲部の形状は大きく変化しない。

このため、図７Ｃに示すようにチャンネルチューブ１８内を移動する処置具６０は、第１曲部Ｒ１についてはスムーズに通過されていく。そして、処置具６０の先端部６１は、第２曲部Ｒ２近傍において、チャンネルチューブ越しにワイヤガイド２３に当接しつつチャンネル開口１８ｍに向かって移動されていく。

第２湾曲駒組５０、第１湾曲駒組３０に加えて管状湾曲管４０が湾曲されることによって、チャンネルチューブ１８には第２湾曲駒組５０内の第１曲部Ｒ１、第１湾曲駒組３０内の第２曲部Ｒ２に加えて図７Ｄに示すように管状湾曲管４０内に第３曲部Ｒ３が形成される。
なお、第３曲部Ｒ３は、管状湾曲管４０が最も湾曲された状態になる以前、即ち、基端側の複数の第１のスリット４１の開口端が当接状態になることによって出現する。

そして、管状湾曲管４０内のチャンネルチューブ１８に第３曲部Ｒ３が出現すると、図７Ｄに示すようにチャンネルチューブ１８内を移動する処置具６０は、第１曲部Ｒ１と第３曲部Ｒ３との境界近傍において、チャンネルチューブ越しにワイヤガイド２３に当接しつつチャンネル開口１８ｍに向かって移動されていく。

つまり、処置具６０は、第１曲部Ｒ１が出現した状態において、チャンネルチューブ１８内をスムーズに移動する。しかし、処置具６０は、第１曲部Ｒ１に加えて第２曲部Ｒ２が出現した状態において、第２曲部Ｒ２近傍でチャンネルチューブ越しにワイヤガイド２３に当接しつつチャンネル開口１８ｍに向かって移動する。また、処置具６０は、第１曲部Ｒ１、第２曲部Ｒ２に加えて第３曲部Ｒ３が出現した状態において、第１曲部Ｒ１と第３曲部Ｒ３との境界近傍でチャンネルチューブ越しにワイヤガイド２３に当接しつつチャンネル開口１８ｍに向かって移動する。

このように、管状湾曲管４０の曲げ剛性を第１湾曲駒組３０の曲げ剛性及び第２湾曲駒組５０の曲げ剛性より大きく設定した上で、湾曲部１６を構成する湾曲部組２０を第１湾曲駒組３０、管状湾曲管４０、第２湾曲駒組５０の順に先端側から連設している。この結果、湾曲部組２０は、湾曲ワイヤの牽引に伴って基端側から規則的に湾曲することなく、第２湾曲駒組５０、１湾曲駒組３０、管状湾曲管４０の順に湾曲されていくので、チャンネルチューブ１８内を移動する処置具６０の先端部６１が湾曲部１６内の特定の場所でチャンネルチューブ越しにワイヤガイド２３に当接することを防止することができる。この結果、チャンネルチューブ１８の特定の部位の耐性が劣化する不具合が解消される。

尚、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。

本出願は、２０１４年１０月６日に日本国に出願された特願２０１４−２０５８５３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。

Claims

挿入部の先端側に設けられる湾曲部と、
前記湾曲部の先端側に固設される複数の湾曲操作ワイヤと、
前記湾曲部の先端側を構成し、回動自在に連結された複数の湾曲駒を有し、前記湾曲操作ワイヤを基端側に導出するために挿通される第１のワイヤ挿通部を有する第１湾曲駒組と、
前記湾曲部の一部を構成し、前記第１湾曲駒組の基端部に先端部が回動自在に連結される管状部材であって、該管状部材の長手方向に周方向に延びるスリットを複数配列して湾曲可能に構成された、前記湾曲操作ワイヤが先端側から基端側に挿通される第２のワイヤ挿通部を有する管状湾曲管と、
前記湾曲部の一部を構成し、前記管状湾曲管の基端部に回動自在に連結される湾曲駒を含む複数の湾曲駒を有し、前記湾曲操作ワイヤが先端側から基端側に挿通される第３のワイヤ挿通部を有する第２湾曲駒組と、で構成される湾曲部組と、
を具備し、
前記管状湾曲管の曲げ剛性を、前記第１湾曲駒組および前記第２湾曲駒組の曲げ剛性よりも大きく設定したことを特徴とする内視鏡。
前記管状湾曲管は、超弾性パイプ部材であることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
前記超弾性パイプ部材は、Ｎｉ−Ｔｉ製であることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡。