JP3965170B2 - 内視鏡 - Google Patents

Description

本発明は、広角の視野角を有し、体腔内、例えば、大腸内の汚物などを吸引するための吸引チャンネルを有する内視鏡に関する。

従来より、内視鏡は、医療分野等で広く利用されている。内視鏡は、例えば、体腔内に細長い挿入部を挿入することによって、体腔内の臓器等を観察したり、必要に応じて処置具挿通チャンネル内に挿入した処置具を用いて各種処置をすることができる。挿入部の先端には、湾曲部が設けられ、内視鏡の操作部を操作することによって、先端部の観察窓の観察方向を変更させることができる。

従来の内視鏡の視野角は、おおよそ１２０〜１４０°程度であり、術者は、その視野角の観察画像によって体腔内を観察するが、体腔内を観察中に、視野範囲外の部位を観察したいときは、湾曲部を湾曲させることによって視野範囲外の部位を観察することができる。
一方、より広い範囲を観察できるように、視野角をより広くした内視鏡も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１には、先端部におおよそ１４０°〜２１０°程度の広角の視野角を有する観察光学系を配設した内視鏡が開示されている。同文献では、観察光学系を広角にしたことに伴い、先端部に配設され体腔内を照明する照明光学系は、その光軸が、体腔内の観察部位をくまなく均一に照射するため、観察光学系の光軸に対し、所定角度に傾斜された軸上に重なるように配設されている。すなわち、この内視鏡挿入部の先端部分は、観察光学系の光軸が通過する先端面を最先端とする、いわゆる砲弾形状に形成され、そのテーパ面上に照明光学系の表面が配設されている。
また、内視鏡挿入部の先端面は、前記処置具挿通チャンネルを兼ねると共に、例えば体腔である大腸内部の汚物、粘膜等を吸引するための吸引チャンネルの開口部を有している。
特開２００１−２５８８２３号公報

しかし、特許文献１に記載される内視鏡が大腸内に挿入されている状態では、吸引チャンネル開口面が挿入部先端のテーパ面内にあるため、その開口方向が体腔壁側に向いている。そのため、体腔内の汚物、粘膜等を吸引する際、吸引チャンネルの開口部と大腸壁との間が近接し易くなり、大腸壁が吸引を阻害して、充分な吸引力を発揮させることができない不都合がある。

これに対処するに、吸引力を高めて体腔内の汚物、粘膜等を効率よく吸引することも考えられるが、吸引力を高めた場合、大腸壁に損傷を与える可能性があるため、吸引力を高めるには限界がある。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、広い視野の撮像範囲に対して十分な照明範囲を確保し、吸引チャンネルに連通する吸引口の吸引力の低下を抑止する内視鏡を提供することを目的とする。

本発明の内視鏡は、先端に、被写体像を観察する観察窓を略中心として後方へ傾斜するテーパ面が形成され、前記テーパ面に、少なくとも、被写体を照明するための照明光を出射する照明窓と吸引チャンネルに連通する吸引口とが開口されている内視鏡において、前記観察窓が開口されている先端面に対する前記吸引口が開口されている前記テーパ面の傾斜角が、前記観察窓が開口されている先端面に対する前記照明窓が開口されているテーパ面の傾斜角に比し、鋭角に形成されている。

本発明によれば、広い視野の撮像範囲に対して十分な照明範囲を確保し、且つ、吸引チャンネルに連通する吸引口の吸引力の低下を抑止する内視鏡を実現することができる。

（第１の実施の形態）
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
先ず、図１に基づき、本実施の形態に係わる内視鏡装置の構成を説明する。図１は本発明の実施の形態に係る内視鏡装置を概略的に示した説明図である。図１に示すように、
本実施の形態による内視鏡装置は、電子内視鏡（以下、単に「内視鏡」と称する）１と光源装置５とプロセッサ６とモニタ７とを備えている。内視鏡１は湾曲操作及び各種管路の制御を行う操作部２と、その基端側が操作部２に接続されて体腔内に挿入される挿入部３と、操作部２から延出されて先端にコネクタ部４を有するユニバーサルコード３ａとを備えており、コネクタ部４に、光源装置５とプロセッサ６が接続される。尚、モニタ７はプロセッサ６に接続される。

又、内視鏡１の挿入部３は、可撓性を有する可撓管部８と、その可撓管部８の先端側に設けられた湾曲部９と、その湾曲部９の先端側に設けられた先端部１０とを有している。先端部１０の先端面は略砲弾形状に形成されており、内部に撮像ユニット４０（図３参照）が内蔵されている。

撮像ユニット４０は、体腔内の部位を撮像するＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子を有し、この撮像素子で撮像した画像信号が、ユニバーサルコード３ａを介してプロセッサ６へ伝送される。プロセッサ６では、伝送された画像信号を信号処理して、モニタ７に観察画像７ａを表示させる。

又、操作部２には、湾曲部９を遠隔的に湾曲する操作ノブや送気・送水を代表とする各種操作を行う押しボタンスイッチ等が配設されている。

光源装置５は、照明用光源を有し、操作部２、挿入部３及びユニバーサルコード内に配設されるライトガイド（図示せず）とコネクタ部４を介して接続される。更に、本実施の形態では、光源装置５に、内視鏡１に配設されている管路に対して送気・送水や吸引を行う送気・送水源、吸引源が内蔵されている。

次に、図２から図４に基づいて、先端部１０の先端面及び先端部１０の内部構成を説明する。図２は、先端部の先端面の正面図、図３は、図２のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した先端部の部分断面図、図４は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って切断した先端部の部分断面図である。

図２に示すように、先端部１０の先端面（後述する先端カバー３１ａの先端面）１１には、観察窓３２に配設される観察レンズ３２ａと、例えば３つの照明窓３３にそれぞれ配設され、照明手段である照明窓用レンズを３３ａ，３３ｂ，３３ｃと、処置具等開口部を兼ねる吸引口２４と、体腔内に挿入部３を挿入した際、送気及び送水を行うことにより対物レンズ３２ａの汚れを洗浄する送気送水用ノズル（以下、単に送水ノズルという）２５と、体腔内の患部の血液、粘液等を洗浄する前方送水ノズル口２６とが配設されている。従って、先端部１０の先端面には、対物レンズ３２ａと、３つの照明窓用レンズ３３ａ，３３ｂ，３３ｃと、吸引口２４と、送水ノズル２５と、前方送水ノズル２６とを配設するための複数の開口部が設けられている。

各照明窓用レンズ３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、対物レンズ３２ａの周縁部近傍に、所定の角度の間隔に配置されている。また、各照明窓３３の間には、吸引口２４と、送水ノズル２５と、前方送水ノズル２６とが配設されている。

具体的には、照明窓用レンズ３３ａと照明窓用レンズ３３ｂとの間には、吸引口２４が配設され、照明窓用レンズ３３ｂと照明窓用レンズ３３ｃとの間には、送水ノズル２５が配設され、照明窓用レンズ３３ａと照明窓用レンズ３３ｃとの間には、前方送水ノズル２６が配設されている。

次に、図３及び図４に基づいて、先端部１０の構成について説明する。
図３に示すように、先端部１０の中には、観察窓３２に対応する撮像ユニット４０及び３つの照明窓３３に対応するライトガイド等を先端部１０の内部に配設できる空間を有する先端硬質部３１が設けられている。先端硬質部３１には、先端カバー３１ａが被せられており、この先端カバー３１ａにより先端硬質部３１の先端側が覆われている。なお、撮像ユニット４０は、先端硬質部３１に挿入されて固定される。この撮像ユニット４０は、観察窓用レンズ及び複数のレンズからなる観察光学系、カバーガラス及びＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子を有している。この撮像ユニット４０による観察視野角度は、おおよそ１４０〜１７０°程度の広角に設定されている。

観察窓３２を通して入射した光によって撮像素子は、画像信号をプロセッサ６へ伝送するが、プロセッサ６は、受信した画像信号に対して画像処理を行い、略矩形形状の観察画像７ａのデータを生成する。略矩形の観察画像７ａは、図１に示すように、矩形の四隅が削られて、いわゆる電子的なマスクがされて、８角形の観察画像として、モニタ７上に表示される。なお、ここでは、撮像ユニット４０の観察視野内には、送水ノズル２５が入らないように、撮像ユニット３２の光学系は設計されている。

ライトガイドユニット３３Ｂは、照明窓用レンズ３３ａと、ライトガイドである光ファイバ束３３ｉとからなる。光ファイバ束３３ｉの先端部は、金属パイプ３３ｈ内に接着剤等で固定されている。光ファイバ束３３ｉの先端部と照明窓用レンズ３３ａとが、枠３３ｄ内に挿入されて固定される。

ライトガイドユニット３３Ｂは、先端硬質部３１に対して図示しない固定ネジによって固定されている。金属パイプ３３ｈの基端側からの光ファイバ束３３ｉは、柔軟なチューブ３３ｇによって覆われており、さらに、金属パイプ３３ｈの一部とチューブ３３ｇは、外皮チューブ３３ｅによって覆われている。

外皮チューブ３３ｅは、金属パイプ３３ｈに対して、糸巻き３３ｆによって固定されている。金属パイプ３３ｈは、途中の位置Ｐ１において、所定の角度θ１で先端部１０の外周側に折り曲げられている。この角度θ１は、例えば、８°程度の角度である。その結果、光ファイバ束３３ｉは、金属パイプ３３ｈの折り曲げ形状に沿って曲げられる。

従って、照明光を照射する照明窓用レンズ３３ａ等の照明手段による照射範囲の略中央の光軸３３ＬＡ（以下、説明の便宜のため、この軸を照明光軸３３ＬＡという。）照明光軸３３ＬＡは、撮像ユニットの観察窓用レンズ等の観察光学系の光軸３２ＬＡ（以下、説明の便宜のため、この軸を観察光軸３３ＬＡという。）とは並行ではない。言い換えると、照明光軸３３ＬＡは、位置Ｐ１より基端側において、観察光軸３２ＬＡに対して平行な光軸が設定されている。

従って、照明光軸３３ＬＡは、位置Ｐ１より先端に向かって、観察光軸３２ＬＡに対して角度θ１だけ傾斜している。すなわち、照明光軸３３ＬＡの先端方向は、撮像ユニットの観察光軸３２ＬＡの観察方向の先の点から離間する方向に、観察光軸３２ＬＡに対して所定の角度θ１に傾いている。

他の照明窓用レンズ３３ｂ、３３ｃに対応するライトガイドユニット３３Ｂの照明光軸も、その軸の先端方向が、撮像ユニットの観察光軸３２ＬＡの観察方向の先の点から離間する方向に、観察光軸３２ＬＡに対して角度θ１に傾いている。従って、これらのライトガイドユニット３３Ｂは、撮像ユニットの広角視野範囲に対応した照明範囲が設定されている。なお、照明手段であるライトガイドユニット３３Ｂに代えて、ＬＥＤ等による照明部材を採用しても良い。

また、先端カバー３１ａは、観察窓３２の窓面が観察光軸３２ＬＡに対して垂直な面となり、照明窓３３の窓面が照明光軸３３ＬＡに対して垂直な面となるように、先端面が形成されている。すなわち、観察窓用レンズ３２ａは、そのレンズ表面が先端カバー３１ａの観察窓３２の窓面と略同じ面内となるように観察窓３２に配設されている。

一方、照明窓用レンズ３３ａは、そのレンズ表面が先端カバー３１ａの照明窓３３の窓面と略同じ面内となるように観察窓３２に配設されている。つまり、先端カバー３１ａは、観察窓３２の開口面に対して照明窓３３の開口面が所定の角度θ１（例えば８°程度の角度）に基端側に向かって傾斜している。そして、先端カバー３１ａの観察窓３２の周囲近傍には、観察窓３２の開口面と同じ面内に表面が形成されている観察窓周縁部３２Ａを有している。また、先端カバー３１ａの照明窓３３の周囲近傍には、照明窓３３の開口面と同じ面内に表面が形成されている照明窓周縁部３３Ａを有している。

送水ノズル２５の先端部には、開口部２５ａが設けられている。開口部２５ａは、送水ノズル２５から噴出する水が、光軸３２ＬＡに直交する平面に略平行な方向で、かつ観察窓３２にある観察窓用レンズ３２ａの表面を通る方向に送水されるように設けられる。送水ノズル２５の基端側は、パイプ形状を有しており、連結管２５ｂを介して送水チューブ２５ｃが接続されている。よって、連結管２５ｂと送水チューブ２５ｃによって送水管路が形成される。送水チューブ２５ｃは、糸巻き２５ｄによって連結管２５ｂに固定されている。

先端硬質部３１の基端部は、湾曲先端コマ３５の一部に固定されている。先端硬質部３１の基端側と湾曲先端コマ３５とは、合成樹脂、ゴムなどにより形成された外皮チューブ３６によって覆われている。外皮チューブ３６は、糸巻き３７によって先端硬質部３１に固定されている。

図４に示すように、先端部１０の先端カバー３１ａに配設される吸引口２４は、基端側に向かって挿通する処置具チャンネルを兼ねる吸引チャンネル２４ａの開口部である。この吸引チャンネル２４ａは、挿入部３、操作部２、ユニバーサルコード３ａ及びコネクタ部４のそれぞれの内部に挿通し、光源装置５の吸引源と接続されている。なお、吸引チャンネル２４ａは、操作部２に配設される処置具挿通口とも連通している。

先端カバー３１ａの吸引口２４の開口面は、観察窓３２の窓面に対して所定の角度θ２に基端側に向かって傾斜している。この角度θ２は、例えば、２°〜３°程度の角度である。従って、先端カバー３１ａは、観察窓３２の開口面に対して吸引口２４の開口面が所定の角度θ２に基端側に向かって傾斜している。そして、先端カバー３１ａは、吸引口２４の周囲近傍に表面が吸引口２４の開口面と同じ面内に形成されている吸引口周縁部２４Ａを有している。

なお、先端面の送水ノズル２５が設けられている先端カバー３１ａ近傍には、観察窓３２の開口面と略同じ面内に表面が形成されている送水ノズル周縁部２５Ａを有している。すなわち、この送水ノズル周縁部２５Ａの表面は、観察窓周縁部３２Ａの表面と同じ面内にある。また、この送水ノズル周縁部２５Ａの表面は、照明窓周縁部３３Ａの表面又は吸引口周縁部２４Ａの表面と同じ面内にあっても良く、観察窓周縁部３２Ａの表面と照明窓周縁部３３Ａの間の面内にあっても良い。

従って、先端面に各周縁部２４Ａ，２５Ａ，３２Ａ，３３Ａを有する先端カバー３１ａは、図５に示すように、観察窓３２の中心から外周に向かって各周縁部２４Ａ，２５Ａ，３２Ａ，３３Ａが夫々に所定の角度で下り傾斜している、いわゆる先端砲弾形状をしている。また、先端カバー３１ａの各周縁部２４Ａ，２５Ａ，３２Ａ，３３Ａの境界部分には、夫々の段差を軽減するために、滑らかな曲面或いは傾斜面である境界面３１Ａが形成されている。更に、先端カバー３１ａは、先端面の外周部分と外周面との境界の角部形状が滑らかな曲面形状に形成されている。

内視鏡１による内視鏡検査を行う場合、内視鏡１の挿入部３が大腸などの体腔内に挿入される。そのとき、挿入部３の体腔内への挿入過程及び被検部位に先端部１０が到達して各種処置及び観察時に体腔内の粘膜、汚物などが観察窓用レンズ３２ａ表面に付着などして撮像ユニットによって取得する内視鏡像の視界を遮ることがある。そのため、挿入部３の先端面、すなわち、先端カバー３１ａの吸引口２４から体腔内の粘膜、汚物などを吸引する必要がある。

ところが、従来の広い視野を有する内視鏡においては、図６に示すように、先端カバー３１ａの吸引口２４´の開口面は、観察窓３２の窓面に対して角度θ１に基端側に向かって傾斜している。つまり、吸引口２４´の開口面は、先端カバー３１ａの照明窓周縁部（不図示）と同じ面内にある。従って、先端カバー３１ａの吸引口周縁部２４Ａ´も照明窓周縁部と同じ面内にある。すなわち、先端カバー３１ａは、観察窓３２の窓面に対して同じ傾斜角度θ１に傾斜する表面が照明窓（不図示）及び吸引口２４´の周囲に形成されている。この従来の内視鏡では、体腔内の粘膜、汚物などを吸引口２４´から吸引する際、吸引口２４´の観察窓３２の窓面に対する傾斜角度θ１が大きいため、体腔壁が吸着してしまう。その結果、体腔内の粘膜、汚物などに対する吸引力が低下する。

そこで、図７にも示すように、上述のように構成された、本実施形態の内視鏡１は、先端カバー３１ａの観察窓３２の窓面に対する吸引口２４の開口面及び吸引口周縁部２４Ａの表面の傾斜角を角度θ２（例えば、２〜３°程度）とした。つまり、先端カバー３１ａの吸引口２４の開口面及び吸引口周縁部２４Ａの表面は、観察窓３２の窓面に対する傾斜角が鋭角な角度θ２とされる。一方、撮像範囲に対応する照明範囲を十分に確保するために照明光軸３３ＬＡが観察光軸３２ＬＡに対して傾斜している角度θ１（例えば、８°程度）に合わせて、観察窓３２の窓面に対する先端カバー３１ａの照明窓３３の開口面、照明窓用レンズ３３ａ〜３３ｃのレンズ表面及び照明窓周縁部３３Ａの表面の傾斜角が、上述した角度θ２よりも広い角度θ１とされる。

換言すれば、吸引口２４の開口面及び吸引口周縁部２４Ａの表面が観察窓３２の窓面に対して傾斜する角度θ２は、照明窓３３の開口面、照明窓用レンズ３３ａ〜３３ｃのレンズ表面及び照明窓周縁部３３Ａの表面が観察窓３２の窓面が観察窓３２の窓面に対して傾斜する角度θ１よりも鋭角な角度となる。その結果、吸引口２４の開口部は、体腔壁と対して向いている角度が限りなく垂直に近いため、体腔内の粘膜、汚物などを吸引する際の、吸引口２４と体腔壁との間隔が広くなり、体腔壁によって吸着力が阻害されることなく、充分な吸引力を発揮させることができる。

以上の結果、本実施の形態の内視鏡１は、広い視野角の撮像範囲に対して十分な照明範囲を確保でき、且つ、体腔内の汚物、粘膜等を吸引する際、吸引チャンネルの開口部への体腔壁の吸着を極力防げ、吸引力の低下を抑止することができる。
また、先端カバー３１ａの各周縁部２４Ａ，２５Ａ，３２Ａ，３３Ａの境界部分には、滑らかな曲面或いは傾斜面である境界面３１Ａが形成されているため、先端カバー３１ａは、表面が各周縁部２４Ａ，２５Ａ，３２Ａ，３３Ａによる凹凸を有していても、体腔内の粘膜、汚物などの付着が軽減される。

なお、照明光軸３３ＬＡが観察光軸３２ＬＡに対して傾斜している角度θ１は、撮像ユニットの視野角に合わせて、撮像範囲に対応する照明範囲を十分に確保できるように種々設定されている。それに合わせて、先端カバー３１ａの照明窓３３の開口面、照明窓用レンズ３３ａ〜３３ｃのレンズ表面及び照明窓周縁部３３Ａの表面が観察窓３２の窓面に対する傾斜角が角度θ１と設定されている。

また、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更可能である。

内視鏡装置を概略的に示した説明図である。 先端部の先端面の正面図である。 図２のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した先端部の部分断面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って切断した先端部の部分断面図である。 先端カバーの斜視図である。 従来の内視鏡の吸引口を説明するための先端部の部分断面図である。 本発明の内視鏡の吸引口を説明するための先端部の部分断面図である。

符号の説明

１・・・内視鏡
２４・・・吸引口
２４Ａ・・・吸引口周縁部（第２の縁部）
３１ａ・・・先端カバー
３１Ａ・・・曲面
３１・・・先端硬質部
３２・・・観察窓
３２Ａ・・・観察窓周縁部
３２ａ・・・観察窓用レンズ
３３・・・照明窓
３３ａ，３３ｂ，３３ｃ・・・照明窓用レンズ
３３Ａ・・・照明窓周縁部（第１の縁部）
θ１，θ２・・・角度
代理人 弁理士 伊 藤 進

Claims (6)

1. 内視鏡の先端に、被写体像を観察する観察窓を略中心として後方へ傾斜するテーパ面が形成され、
   前記テーパ面に、少なくとも、被写体を照明するための照明光を出射する照明窓と吸引チャンネルに連通する吸引口とが開口されている
   内視鏡において、
   前記観察窓が開口されている先端面に対する前記吸引口が開口されている前記テーパ面の傾斜角が、前記観察窓が開口されている先端面に対する前記照明窓が開口されているテーパ面の傾斜角に比し、鋭角に形成されている
   ことを特徴とする内視鏡。
2. 内視鏡の先端に先端カバーが装着され、
   前記先端カバーに被写体像を観察する観察窓を略中心として後方へ傾斜するテーパ面が形成され、
   前記テーパ面に、少なくとも、被写体を照明するための照明光を出射する照明窓と吸引チャンネルに連通する吸引口とが開口されている
   内視鏡において、
   前記先端カバーの前記観察窓が開口されている先端面に対する前記吸引口が開口されている前記テーパ面の傾斜角が、前記観察窓が開口されている先端面に対する前記照明窓が開口されているテーパ面の傾斜角に比し、鋭角に形成されている
   ことを特徴とする内視鏡。
3. 前記照明窓の周囲には、該照明窓が開口されている前記テーパ面と略同一の傾斜角を有する第１の縁部とが形成され、
   前記吸引口の周囲には、前記吸引口が開口されている前記テーパ面と略同一の傾斜角を有する第２の縁部が形成されている
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内視鏡。
4. 前記第１の縁部と前記第２の縁部の境界部分が曲面状或いは斜面状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡。
5. 内視鏡の先端に、被写体像を観察する観察窓を略中心として後方へ傾斜するテーパ面が形成され、
   前記テーパ面に、吸引チャンネルに連通する吸引口が開口されている
   内視鏡において、
   前記吸引口が開口されている前記テーパ面は、前記観察窓が開口されている先端面に対して２〜３度の角度だけ傾斜している
   ことを特徴とする内視鏡。
6. 内視鏡の先端に、被写体像を観察する観察窓と吸引チャンネルに連通する吸引口を有する
   内視鏡において、
   前記吸引口の開口面は、前記観察窓が開口されている先端面に対して２〜３度の角度だけ下り傾斜している
   ことを特徴とする内視鏡。
   
   

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