JP4047563B2 - Endoscope - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、挿入部の先端部側に設けた湾曲部を湾曲動作させる湾曲操作機構を改良した内視鏡に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、体腔内や構造物の管内や隙間等を観察検査する管状操作装置として、内視鏡装置が用いられている。
【0003】
この内視鏡装置は、図5に示すように、前記体腔内や構造物等に挿入される挿入部52と、この挿入部52の基端が保持されている操作部53からなっている。前記挿入部52は可撓性で、先端側には、先端湾曲部54と先端部55が設けられている。
【0004】
この先端部55には、図示していないが観察窓や照明光窓等が設けられている。この観察窓には、対物レンズとその対物レンズに入射された観察部位光を操作部53に導く観察用光ケーブルが挿入部52の内部を介して操作部53へと配置されている。
【0005】
または、前記観察窓には、対物レンズと電子撮像素子が配置され、その電子撮像素子を駆動制御すると共に、電子撮像素子で撮像生成した電子画像信号を伝送する信号ケーブルが前記挿入部52の内部を介して、前記操作部53へと挿通されている。
【0006】
前記照明光窓には、前記操作部53から挿入部52の内部を挿通したライトガイドケーブルを介して、後述する照明光が前記ライトガイドケーブルに導かれて、照明光が観察部位に投射される。
【0007】
前記先端湾曲部54は、前記操作部53から前記挿入部52の内部を挿通した図示していない操作ワイヤーによって、上下左右方向に湾曲できるようになっている作動部である。
【0008】
前記操作ワイヤーの基端は、前記操作部53の操作レバー56に接続され、この操作レバーを操作することで、前記先端湾曲部54が湾曲操作されるようになっている。
【0009】
前記操作部53は、接続ケーブル57を介して、表示コントローラボックス58に接続されている。この表示コントロールボックス58は、照明光源と前記挿入部2の先端部55に設けた電子撮像素子を駆動制御すると共に、電子撮像素子で撮像生成された電子画像信号を処理して、モニターに画像表示させる電子画像信号処理機能が設けられている。
【0010】
この表示コントロールボックス58と前記操作部53を接続する接続ケーブル57は、前記照明光源からの照明光を前記操作部53のライトガイドケーブルの基端に案内するライトガイドケーブルと、電子撮像素子の駆動制御信号や電子画像信号を授受する信号ケーブルからなっている。
【0011】
このような構成の内視鏡装置51の挿入部52の先端湾曲部54は、操作レバー56を操作して操作ワイヤ一を引き込む湾曲させる機構が用いられている。この操作ワイヤーを引き込む機構としては、1本の操作レバー56で4本のワイヤーを引き込む機構を設けて、操作レバー56を所望の方向に操作傾けて操作ワイヤーを引っ張り先端湾曲部54を所望の方向に曲げるようになっている。
【0012】
この先端湾曲部54の湾曲操作は、1本の操作レバー56で4方向の操作を行えるので操作性がよいが、操作レバー56の操作量が少ないために、操作ワイヤーを強く引く場合には、操作レバー56の操作力量を多くする必要があり、操作レバー56のみでの操作がしにくかった。
【0013】
この為に先端湾曲部54を湾曲させる際に、操作レバー56の操作量は少なく、先端湾曲部54の湾曲操作量を大きくするための提案が数多くなされている。例えば、実公昭56−48241号公報、実公昭63−5684号公報、実公平2−42246号公報、および特開昭58−65132号公報等がある。
【0014】
実公昭56−48241号公報は、長溝を有した半円形に曲折した二枚の半円形板を長溝が直角に交わるように組み立て、その交わった長溝中に操作杆を通し、さらに両半円形板の両端を固定軸に可動可能に軸支し、この固定軸の延長上に半円形の回動を伝わるように回転軸を設け、この回転軸をワイヤー操作機構に連結したもので、一つの操作杆で4方向の湾曲操作を可能としている。
【0015】
実公昭63−5684号公報は、長溝を有する半円形に曲折した二枚の半円形板を、その互いの長溝が交わるように組立、その交わった長溝中に操作杆を通した曲折装置において、半円形板の一端部を軸受けに軸支し、他端部をアングル操作ワイヤーを巻回したアングルドラムの内側に形成した内歯に噛み合う複数の遊星歯車に連結したもので、ワイヤーの移動量を増やすためのものである。
【0016】
実公平2−42246号公報は、操作本体に流体圧シリンダを設け、この流体圧シリンダのピストンロッドが前記操作本体に支持された回動体であるプーリーに連繁され、このプーリーに連繁された操作ワイヤを介して湾曲部を湾曲させるもので、操作力量を軽くするためのものである。
【0017】
特開昭58−65132号公報は、先端湾曲機構を駆動するモータと、操作部に設けられ手動により操作力を受ける湾曲操作部材と、この湾曲操作部材の受ける操作力量を検出する検出手段と、この検出手段によって得られた信号を処理し、前記モータに対する駆動電力を制御する制御手段とを有して、操作力量を検出してモータを駆動するものである。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】
前記実公昭56−48241号公報、実公昭63−5684号公報、及び実公平2−42246号公報に提案されている湾曲部の湾曲方法は、構造が複雑で、形状が大きくなると共に、湾曲部を湾曲操作するワイヤーの移動量が増加するに従い操作量も増加するために、実用的でない。
【0019】
また、前記特開昭58−65132号公報に提案されている湾曲方法は、操作量を検出し、その検出操作量に応じて、モータを駆動するために、操作量とモータ駆動量の整合制御が困難で、制御機能が複雑化となり実用的でない。
【0020】
上述した内視鏡の挿入部に設けられている先端湾曲部を、操作部から先端湾曲部に配設された操作ワイヤーを操作部に設けられた操作レバーによって操作する際に、操作部が小型軽量で、かつ、構造が簡単で、術者による操作に対して速やかに湾曲操作が可能な内視鏡等の挿入部先端の湾曲操作装置が求められている。
【0021】
本発明はこれらの事情に鑑みてなされたもので、簡単な構造によって牽引部材に操作力量を必要なだけ加えることを可能として、湾曲操作指示部に対する操作力量を低減させることができて湾曲操作性の優れた内視鏡を提供することを目的としている。
【0022】
前記目的を達成するため本発明による内視鏡は、操作部に挿入部が連設され、この挿入部の先端側に湾曲部が設けられ、この湾曲部の先端側に先端部が連設された内視鏡において、
前記操作部側から挿入部内を経て湾曲部内に延設され、前記先端部に一端部を固定された複数の牽引部材と、
前記牽引部材の中途部が弛緩状態で巻回配置されるプーリと、
このプーリを前記牽引部材が牽引される方向に回転させる駆動手段と、
前記プーリに巻回配置されて延出された各前記牽引部材の他端部がそれぞれ固定される複数の固定部を有する固定部材と、
この固定部材に連設され、前記牽引部材を牽引して前記湾曲部を湾曲動作させる指示を行う湾曲操作指示部と、
を備え、
この湾曲操作指示部の操作指示に応じて前記牽引部材が牽引されるとき、この牽引部材の前記プーリーに巻回配置されている部位が、前記弛緩状態から前記プーリに対してしっかりと巻き付く状態に変化し、前記操作指示に応じた前記牽引部材の牽引と前記プーリの回転とによって前記湾曲部を湾曲動作させる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図1は本発明に係る管状操作装置の一実施形態の構成を示す斜視図で、図2は本発明に係る管状操作装置に用いる軸受けの構成を示す展開斜視図で、図3は本発明に係る管状操作装置の動作を説明する説明図である。
【0025】
最初に図1を用いて本発明の管状操作装置の構成を説明する。なお、管状操作装置として、内視鏡の例を用いて説明する。
【0026】
本発明に係る内視鏡装置10は、体腔内や構造物に挿入される可撓性の細長い挿入部11と、前記挿入部の基端が取り付け固定されたフレーム18からなっている。このフレーム18は、前述の操作部53(図5参照)の内部に設けられている。
【0027】
前記挿入部11の先端には、先端部12と先端湾曲部13が設けられている。先端部12には、図示していないが、観察窓、照明窓、鉗子孔、及び送水や送気用の噴射ノズル等が設けられている。
【0028】
前記観察窓には、観察部位を観察するための対物レンズと電子撮像素子が配置されている。前記電子撮像素子には、電子撮像素子の駆動制御信号と、電子撮像素子で生成された観察部位の電子画像信号とを授受する信号ケーブルが接続されている。この信号ケーブルは、電子撮像素子から先端湾曲部13と挿入部11を内挿してフレーム18が内接された操作部53(図5参照)へと敷設されている。この信号ケーブルは、図5に示す操作部53から表示コントロールボックス58へと接続ケーブル57を介して接続されている。
【0029】
なお、対物レンズに入射された観察部位像を挿入部52(または挿入部11)に内装されたイメージガイドケーブルを介して、操作部53(図5参照)に設けた接眼レンズ(図示せず)で観察するものもある。
【0030】
前記照明窓は、観察部位に照明光を投射するもので、図5に示す前記表示コントロールボックス58に設けられた照明光源から投射された照明光を接続ケーブル57,操作部53、及び挿入部52(または挿入部11)の内部に設けられた図示していないライトガイドケーブルを介して、観察部位に投射されるものである。
【0031】
また、この観察部位の照明は、前記光源からライトガイドケーブルで光を先端部に導き観察対象を照明する方式に限られることはなく、例えば、先端部に設けられた白色LEDで照明しても良い。
【0032】
前記鉗子孔は、観察部位を採取する鉗子が挿出されるもので、図5に示した操作部53に設けられた図示していない鉗子挿入口から挿入部52(または挿入部11)に設けられた鉗子チャンネルを挿通して鉗子孔から鉗子が突出される。
【0033】
前記噴射ノズルは、前記観察窓や照明窓を洗浄する洗浄水や、前記観察窓や照明窓に付着した洗浄水を噴き飛ばし乾燥させる気体を噴射させるもので、洗浄水や気体は、図5に示した操作部53から挿入部52(また挿入部11)に設けられた送水や送気チャンネルを介して給送される。
【0034】
前記先端湾曲部13は、複数の湾曲コマ14で形成されており、後述する4本の操作ワイヤー16と操作レバー23によって、上下左右に湾曲するようになっている作動部である。
【0035】
前記4本の操作ワイヤー16は、前記先端部12にそれぞれ固定されていて、手元側の操作部53の内部に設けられているフレーム18まで導かれている。
【0036】
この操作ワイヤー16は、コイル状の操作コイル15内に挿通されている。この操作コイル15の基端は、前記操作部のフレーム18に固定され、操作コイル15の他端は、前記先端湾曲部13と挿入部11との接続部で固定されている。
【0037】
前記挿入部11の基端は、フレーム18に挿入部固定具17によって固定されている。このフレーム18は、略長方形状に形成されており、前記挿入部固定具17が一方の短辺に取り付け固定されている。
【0038】
前記挿入部固定具17には、前記挿入部11に内蔵されている前記操作ワイヤー16が挿通されている。
【0039】
前記フレーム18の両長辺の略中央部分に、プーリー19が回動自在に設けられている。このプーリー19は、モータ31によって、回転駆動されるようになっていると共に、前記4本の操作ワイヤー16がそれぞれ1回巻き付けられる4つの溝を有している。
【0040】
前記プーリー19に巻き付けられた操作ワイヤー16の基端は、十字状の操作アーム20にそれぞれ固定されている。この操作アーム20は、軸受け21に取り付け固定されている。
【0041】
この軸受け21は、フレーム18の他の短辺を略V字状に内側に折り曲げ、かつ、V字の先端が切り離されて、そのV字先端に設けられた操作軸受け22で軸止されている。つまり、V字状の接片で前記軸受け21は、弾性的に保持されている。
【0042】
また、前記軸受け21には、前記操作アーム20と対向する側に操作レバー23が取り付け固定されている。
【0043】
なお、前記モータ31は、モータ用電池32で回転駆動するようになっている。
【0044】
すなわち、前記操作レバー23を図中上下方向に操作させると、操作軸受け22を中心として、軸受け21と操作アーム20が上下方向に回動し、操作ワイヤー16が引っ張られて、前記先端湾曲部13が上下に湾曲する。また、前記操作レバー23を図中左右方向に操作させると、軸受け21に内蔵している後述する円形軸24を中心に前記操作アーム20が左右方向に回動し、操作ワイヤー16が引っ張られて前記先端湾曲部13が左右方向に湾曲する。
【0045】
この操作アーム20、軸受け21、操作軸受け22、及び操作レバー23の形状と関係について図2を用いて説明する。
【0046】
操作アーム20は、略十字状の形状で、中心部分がやや湾曲しており、その十字状の先端には、ワイヤー固定穴20a,20b,20c,20dが穿設されている。このワイヤー固定穴20a〜20dには、前記4本の操作ワイヤー16がそれぞれ接続固定される。
【0047】
軸受け21は、円形軸24、球軸受けA27、及び球軸受けB28からなっている。円形軸24は、円柱形状に形成され、この円柱状の円弧の一部には、操作アーム固定部25が延出している。この操作アーム固定部25には、前記操作アーム20の中心部分の湾曲した部分が固定ナット26で取り付け固定されるようになっている。前記円形軸24の円弧の一部に設けられた前記操作アーム固定部25と対向する側の円弧には、操作レバー23が取り付け固定されている。
【0048】
前記球軸受けA27と球軸受けB28は、円球を二分割した形状で、その二分割した球形の内部に、前記円形軸24が嵌合する円形軸受け29が設けられている。なお、球軸受けB28の円形軸受けは、図の関係から図示していない。
【0049】
この球軸受けA27及び球軸受けB28には、前記円形軸24の操作アーム固定部25と操作レバー23が嵌合する切欠部27a,27b,28a,28b(ただし、球軸受けB28の切欠部28aは、図の関係から図示していない)が設けられている。
【0050】
さらに、前記球軸受けA27と球軸受けB28には、外方に延出させた半軸30が設けられている。
【0051】
つまり、軸受け21は、前記プーリー19に1回巻回された4本の操作ワイヤー16の基端がワイヤー固定穴20a〜20dにそれぞれ接続固定された操作アーム20と、この操作アーム20と操作レバー23が取り付け固定された円形軸24が球軸受けA27と球軸受けB28とにより挟持され、その円形軸24を挟持した球軸受けA27と球軸受けB28の半軸30を前記フレーム18の操作軸受け22に軸止させた構成である。
【0052】
このような構成の内視鏡装置10において、前記操作レバー23を図中矢印X−X’方向に操作させると、前記円形軸24を中心として、前記操作アーム20がX−X’方向に回動し、操作レバー23を図中矢印Y−Y’方向に操作させると、前記球軸受けA27と球軸受けB28の半軸30を中心として、前記操作アームがY−Y’方向に回動する。
【0053】
この操作アーム20の回動により、操作アーム20に固定されている操作ワイヤー16が引っ張られたり、弛ませられたりする。
【0054】
次に、図3を用いて、前記操作レバー23、操作アーム20、操作ワイヤー16、及びプーリー19の関係について説明する。
【0055】
図3(a)に示すように、前記操作レバー23が略中心位置にある場合、つまり、前記操作アーム20に取り付けられている操作ワイヤー16に何ら引っ張り力が加えられていない状態において、例えば、操作アーム20のワイヤー固定穴20aに取り付けられた操作ワイヤー16は、プーリー19への巻回が緩く、前記モータ31によって図中反時計方向に回転駆動しているプーリー19の回転力は操作ワイヤー16には伝達されない。
【0056】
次に、図3(b)に示すように、操作レバー23を図中Y’方向に操作されると、前記軸受け21を中心に操作アーム20が傾き、前記ワイヤー固定穴20aに取り付けられている操作ワイヤー16が図中Z方向に引っ張られ、プーリー19に巻き付き、プーリー19と操作ワイヤー16との間で摩擦力が生じる。この摩擦力により、操作ワイヤー16には、プーリー19の反時計方向の回転駆動により引く力が加わり、操作ワイヤー16はプーリー19の回転により矢印Z方向に引き込まれる。
【0057】
すなわち、操作レバー23を倒し始めたところでは、プーリー19に操作ワイヤー16が巻き付き、摩擦力で操作ワイヤー16がプーリー19の回転により引き込まれる。
【0058】
一方、操作レバー23の操作が停止され、操作ワイヤー16とプーリー19との巻回が弛み摩擦力が低下すると、プーリー19と操作ワイヤー16とが滑り、操作ワイヤー16の引き込みが停止できる。
【0059】
また、前記ワイヤー16を引き込んだ所定の位置で止める際には、プーリー19と操作ワイヤー16とが滑り操作ワイヤー16の位置を保持する所定の摩擦力が得られる位置で、操作レバー23を保持維持することで実現できる。
【0060】
なお、前記操作レバー23を操作した方向の反対側、及び操作方向と直交する側の操作ワイヤー16には、常に張力が働かないのでプーリー19が空転して、操作ワイヤー16にプーリー19の力は加わらない。
【0061】
上記説明では、操作アーム20のワイヤー固定穴20aに接続された操作ワイヤー16の操作を例に説明したが、他のワイヤー固定穴20b,20c,20dに接続された操作ワイヤー16についても同じように操作させることができる。
【0062】
以上説明したように、本発明の管状操作装置は、操作レバー23が取り付け固定された軸受け21に前記先端湾曲部13を湾曲操作する4本の操作ワイヤー16を接続固定し、かつ、その4本の操作ワイヤー16をそれぞれプーリー19に巻回させて、前記操作レバー23を上下左右方向に操作することで、前記プーリー19と操作ワイヤー16とが摩擦係合して、プーリー19の回転力により操作ワイヤー16を引っ張ることができ、術者により操作レバー23の操作力は小さく、先端湾曲部13に対しては、湾曲操作に必要な充分な力が得られる。
【0063】
次に、本発明の他の実施形態について、図4を用いて説明する。この他の実施形態は、内視鏡を用いて各種治療を行う際に用いる鉗子装置に関し、内視鏡を介して、体腔内に挿入して採取物を採取する際に有用である。
【0064】
なお、鉗子装置として、砕石を採取する砕石バスケットを例に説明する。
【0065】
砕石バスケットは、操作ワイヤー43の先端に砕石42を採取するバスケットワイヤー41が設けられている。このバスケットワイヤ41に接続された操作ワイヤー43は、シース44内を挿通して、操作部45に導かれている。この操作部45は、ハンドル47と軸48からなり、前記シース44は、操作部45の軸48に固定されている。前記シース44内を挿通された操作ワイヤー43の基端は、前記ハンドル47に接続固定されている。
【0066】
つまり、前記ハンドル47を軸48の軸方向手前に摺動操作することで、前記操作ワイヤー43は、シース44内を摺動移動し、前記バスケットワイヤ41を引き込むことになり、バスケットワイヤ41内に砕石42を収納して、ハンドル47を操作してシース44に対して操作ワイヤー43を引く構造になっている。
【0067】
このような砕石バスケットの前記操作部45には、補助操作部46が設けられている。この補助操作部46は、モータ31と、このモータ32を駆動する電池32と、及びモータ31の回転軸に取り付けられたプーリー19からなっている。このプーリー19には、前記操作ワイヤー19が1回巻回されている。
【0068】
つまり、前記バスケットワイヤ41を有する操作ワイヤー43は、前記補助操作部46のプーリー19に巻回された後、前記ハンドル47に接続固定されている。
【0069】
この鉗子装置は、内視鏡の鉗子チャンネルを介して、体腔内に挿入し、前記ハンドル47を押し込むと、操作ワイヤー43が押し込まれて、操作ワイヤー43の先端に設けられているバスケットワイヤ41のバケットが開いて砕石42をバケット内に収納する。
【0070】
前記バケットワイヤ41のバケット内に砕石42を収納すると、前記軸48に対して、ハンドル45を手元側に引くと操作ワイヤー43がシース44に対して引っ張られる。この操作ワイヤー43が引っ張られると、前記操作ワイヤー43は、前記補助操作部46のプーリー19に巻き付き、このプーリー19がモータ31により回転駆動されると、前記操作ワイヤー43とプーリー19の摩擦力が発生して、前記操作ワイヤー19が操作部45の手元側に引っ張られて、前記シース44の先端のバスケットワイヤー41を引き込む力が増強される。
【0071】
つまり、バスケットワイヤ41を引き込むために、ハンドル45を手元側に引き込み摺動させると、操作ワイヤー43がプーリー19に巻き付き、操作ワイヤー43とプーリー19の摩擦力により、操作ワイヤー43及びバスケットワイヤ41が容易に引き込むことができる。
【0072】
また、前記バスケットワイヤ41を所定量引き込んだ際には、前記ハンドル47によって、前記操作ワイヤー43とプーリー19との摩擦力を軽減させて、前記操作ワイヤー43とプーリー19とを滑らすことで、前記バスケットワイヤ41の引き込み位置を保持することができる。
【0073】
これにより、術者は、前記ハンドル47の摺動動作に対して、僅かの操作力で操作でき、前記バスケットワイヤ41に対しては、前記プーリー19により、所定の引き込み力が与えることができる。
【0074】
以上説明したように、本発明の管状操作装置である例えば内視鏡の挿入部の先端湾曲部を操作する際に、湾曲用操作レバーを操作すると、操作ワイヤーがプーリーに巻き付き、操作ワイヤーとプーリーの摩擦力により、操作ワイヤーを引き込み、先端湾曲部を容易に湾曲操作することが可能となった。
【0075】
または管状操作装置である例えば鉗子装置のバスケットワイヤを有する操作ワイヤーを引き込み操作する際に、ハンドルを操作して、操作ワイヤーを引き込むと操作ワイヤーがプーリーに巻き付き、操作ワイヤーとプーリーの摩擦力により、バスケットワイヤを容易に引き込みすることが可能となった。
【0076】
なお、上述の本発明の実施形態の説明において、内視鏡においては、4方向湾曲操作を例に説明したが、2方向湾曲操作においても同じ構造で実現でき、また、1つのモーターと1つのプーリーで4本の操作ワイヤーに摩擦力を生じさせているが、2つのモータとプーリーを用いて、上下と左右毎に引き込み駆動することも可能である。さらに、モーターは、操作レバーに術者が触れるとモーターが回転駆動するように、タッチセンサ回路を加えてモーターの電源を入れたり切ったりすることも可能である。
【0077】
さらにまた、操作ワイヤーは、プーリーの前後で一直線上に配置したがこれに限定されることはなく、ブーリーの部分で操作ワイヤーの移動方向を変えても良い。
【0078】
[付記]
以上詳述した本発明の実施形態によれば、以下のごとき構成を得ることができる。
【0079】
(付記1) 先端部分に先端部と作動部を有する細長い挿入部と、この挿入部の手元側に設けられた操作部と、前記挿入部の先端部に接続され、かつ、前記挿入部から操作部に架けて内挿された操作ワイヤーと、この操作ワイヤーを引っ張り前記作動部を操作する前記操作部に設けられた操作レバーとを有する管状操作装置において、
前記操作部内に設けられ、前記操作ワイヤーに引っ張り力を加えるために操作ワイヤーが巻き付けられたプーリーと、
このプーリーを回転駆動する電動モータと、
を具備し、前記操作レバーの操作により、前記操作ワイヤーが前記モータで回転駆動しているプーリーに摺動自在に係合して、前記操作ワイヤーに引っ張り力を生じさせることを特徴とした管状操作装置。
【0080】
(付記2) 前記作動部は、内視鏡の湾曲機構であることを特徴とした付記1記載の管状操作装置。
【0081】
(付記3) 前記作動部は、バスケット鉗子のバスケットワイヤーであることを特徴とした付記1記載の管状操作装置。
【0082】
(付記4) 前記作動部は、内視鏡挿入部の先端湾曲部であり、この先端湾曲部は、複数の湾曲コマからなり、前記操作ワイヤーが内視鏡挿入部の先端部に接続されると共に、前記内視鏡挿入部内に固定された操作コイル内を前記操作ワイヤーが挿通されていることを特徴とした付記1記載の管状操作装置。
【0083】
(付記5) 操作部と挿入部を有する内視鏡装置において、
前記挿入部の先端側に設けられた先端部と先端湾曲部と、
前記先端部に一端が固定され、前記先端湾曲部と挿入部内を挿通して、前記操作部に設けられた操作レバーに他端が接続固定された操作ワイヤーと、
前記操作部内に軸止され、前記操作ワイヤーを巻き付けたプーリーと、
前記プーリーを回転駆動させるモータと、
を具備し、前記操作レバーの操作により、前記操作ワイヤーを前記モータで回転駆動している前記プーリーに摺動自在に係合させ、前記操作ワイヤーに引き込み力を生じさせ前記先端湾曲部を湾曲させることを特徴とした内視鏡装置。
【0084】
(付記6) 採取物を収納把持するバスケットワイヤーと、
前記バスケットワイヤーが一端に接続固定され、シース内に挿通されて操作部のハンドルに他端が接続固定された操作ワイヤーと、
前記操作部内に設けられ、前記操作ワイヤーが巻き付けられたプーリーと、
前記プーリーを回転駆動するモータと、
を具備し、前記操作部のハンドルを操作して、前記操作ワイヤーを引き込む際に、前記操作ワイヤーが前記モータで回転駆動しているプーリーとの摩擦により引き込まれることを特徴とするバスケット鉗子装置。
【0085】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、簡単な構造によって牽引部材に操作力量を必要なだけ加えることを可能として、湾曲操作指示部に対する操作力量を低減させることができて湾曲操作性を向上できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る管状操作装置の一実施形態の構成を示す斜視図。
【図2】本発明に係る管状操作装置に用いる軸受けの構成を示す展開斜視図。
【図3】本発明に係る管状操作装置の動作を説明する説明図。
【図4】本発明の他の実施形態を説明する説明図。
【図5】従来の内視鏡装置の構成を説明する説明図。
【符号の説明】
10…内視鏡
11…挿入部
12…先端部
13…先端湾曲部
14……湾曲コマ
15…操作コイル
16…操作ワイヤー
17…挿入部固定具
18…フレーム
19…プーリー
20…操作アーム
21…軸受け
22…操作軸受け
23…操作レバー
31…モータ
32…モータ用電池[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present inventionThe present invention relates to an endoscope having an improved bending operation mechanism for bending a bending portion provided on the distal end side of an insertion portion.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an endoscopic device has been used as a tubular operation device for observing and inspecting a body cavity, a structure tube, a gap, and the like.
[0003]
As shown in FIG. 5, the endoscope apparatus includes an insertion portion 52 that is inserted into the body cavity or a structure, and an operation portion 53 that holds the proximal end of the insertion portion 52. The insertion portion 52 is flexible, and a distal end bending portion 54 and a distal end portion 55 are provided on the distal end side.
[0004]
Although not shown, the distal end portion 55 is provided with an observation window, an illumination light window, and the like. In this observation window, an objective lens and an observation optical cable for guiding the observation site light incident on the objective lens to the operation unit 53 are arranged to the operation unit 53 through the insertion unit 52.
[0005]
Alternatively, an objective lens and an electronic image sensor are disposed in the observation window, and a signal cable for driving and controlling the electronic image sensor and transmitting an electronic image signal imaged and generated by the electronic image sensor is provided inside the insertion unit 52. Through the operation unit 53.
[0006]
Illumination light, which will be described later, is guided to the light guide cable through the light guide cable inserted through the inside of the insertion portion 52 from the operation portion 53, and the illumination light is projected to the observation site. .
[0007]
The distal end bending portion 54 is an operation portion that can be bent in the vertical and horizontal directions by an operation wire (not shown) inserted through the insertion portion 52 from the operation portion 53.
[0008]
The proximal end of the operation wire is connected to an operation lever 56 of the operation portion 53, and the distal end bending portion 54 is bent by operating this operation lever.
[0009]
The operation unit 53 is connected to a display controller box 58 via a connection cable 57. The display control box 58 drives and controls the illumination light source and the electronic image pickup device provided at the distal end portion 55 of the insertion unit 2 and processes an electronic image signal imaged and generated by the electronic image pickup device to display an image on a monitor. An electronic image signal processing function is provided.
[0010]
The connection cable 57 that connects the display control box 58 and the operation unit 53 includes a light guide cable that guides illumination light from the illumination light source to the proximal end of the light guide cable of the operation unit 53, and driving of the electronic imaging device. It consists of a signal cable for sending and receiving control signals and electronic image signals.
[0011]
The distal end bending portion 54 of the insertion portion 52 of the endoscope apparatus 51 having such a configuration uses a mechanism for bending the operation wire 56 by operating the operation lever 56. As a mechanism for pulling the operation wire, a mechanism for pulling four wires with one operation lever 56 is provided, and the operation lever 56 is operated and tilted in a desired direction, the operation wire is pulled, and the tip bending portion 54 is moved in the desired direction. Bend to
[0012]
The bending operation of the distal end bending portion 54 is easy to operate because it can be operated in four directions with one operating lever 56. However, since the operation amount of the operating lever 56 is small, when pulling the operating wire strongly, It was necessary to increase the amount of operation force of the operation lever 56, and it was difficult to operate only with the operation lever 56.
[0013]
For this reason, when the distal bending portion 54 is bent, the operation amount of the operation lever 56 is small, and many proposals for increasing the bending operation amount of the distal bending portion 54 have been made. For example, Japanese Utility Model Publication No. 56-48241, Japanese Utility Model Publication No. 63-5684, Japanese Utility Model Publication No. 2-42246, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-65132, and the like.
[0014]
In Japanese Utility Model Publication No. 56-48241, two semicircular plates bent into a semicircular shape having long grooves are assembled so that the long grooves intersect at a right angle, and an operating rod is inserted into the intersecting long grooves, and both semicircular plates Both ends of the shaft are movably supported on a fixed shaft, and a rotating shaft is provided on the extension of the fixed shaft so as to transmit a semicircular rotation, and this rotating shaft is connected to a wire operating mechanism. Bending operation in four directions is possible with a spatula.
[0015]
Japanese Utility Model Publication No. 63-5684 discloses a bending apparatus in which two semicircular plates bent into a semicircular shape having a long groove are assembled so that the long grooves intersect each other, and an operation rod is passed through the intersecting long grooves, One end of the semicircular plate is supported by a bearing, and the other end is connected to a plurality of planetary gears meshing with internal teeth formed inside an angle drum wound with an angle operation wire. It is for increasing.
[0016]
In Japanese Utility Model Publication No. 2-42246, a fluid pressure cylinder is provided in an operation main body, and a piston rod of the fluid pressure cylinder is connected to a pulley which is a rotating body supported by the operation main body. The bending portion is bent through an operation wire, and the operation force is reduced.
[0017]
JP-A-58-65132 discloses a motor that drives a tip bending mechanism, a bending operation member that is provided in an operation unit and receives an operation force manually, a detection unit that detects the amount of operation force received by the bending operation member, It has a control means for processing a signal obtained by this detection means and controlling drive power for the motor, and detects the amount of operation force to drive the motor.
[0018]
[Problems to be solved by the invention]
The bending method of the bending portion proposed in Japanese Utility Model Publication No. 56-48241, Japanese Utility Model Publication No. 63-5684, and Japanese Utility Model Application Publication No. 2-42246 has a complicated structure and a large shape. Since the amount of operation increases as the amount of movement of the wire for bending the wire increases, it is not practical.
[0019]
Further, the bending method proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 58-65132 detects the operation amount, and controls the operation amount and the motor drive amount in order to drive the motor in accordance with the detected operation amount. This is not practical because the control function becomes complicated.
[0020]
When operating the tip bending portion provided in the insertion portion of the endoscope described above from the operation portion to the operation wire provided in the tip bending portion with the operation lever provided in the operation portion, the operation portion is small. There is a demand for a bending operation device at the distal end of an insertion portion such as an endoscope that is lightweight, has a simple structure, and can be bent quickly in response to an operation by an operator.
[0021]
The present inventionIn view of these circumstances, it is possible to apply as much operating force as necessary to the traction member with a simple structure, and it is possible to reduce the amount of operating force with respect to the bending operation instructing unit and to have excellent bending operability. EndoscopeIt is intended to provide.
[0022]
In order to achieve the above object, in the endoscope according to the present invention, an insertion portion is connected to the operation portion, a bending portion is provided on the distal end side of the insertion portion, and a distal end portion is connected to the distal end side of the bending portion. In the endoscope
A plurality of traction members extending from the operation section side through the insertion section into the bending section and having one end fixed to the tip section;
A pulley in which a middle portion of the pulling member is wound in a relaxed state;
Driving means for rotating the pulley in a direction in which the pulling member is pulled; and
A fixing member having a plurality of fixing portions to which the other end portions of the respective pulling members that are wound around the pulley and are extended are respectively fixed;
A bending operation instruction unit connected to the fixing member and instructing the bending unit to bend by pulling the pulling member;
With
When the pulling member is pulled according to the operation instruction of the bending operation instruction portion, the portion of the pulling member wound around the pulley is tightly wound around the pulley from the relaxed state The bending portion is bent by the pulling of the pulling member and the rotation of the pulley according to the operation instruction.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of an embodiment of a tubular operating device according to the present invention, FIG. 2 is a developed perspective view showing the configuration of a bearing used in the tubular operating device according to the present invention, and FIG. It is explanatory drawing explaining operation | movement of the tubular operating device which concerns.
[0025]
First, the configuration of the tubular operating device of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, it demonstrates using the example of an endoscope as a tubular operating device.
[0026]
An endoscope apparatus 10 according to the present invention includes a flexible elongated insertion portion 11 to be inserted into a body cavity or a structure, and a frame 18 to which a proximal end of the insertion portion is attached and fixed. The frame 18 is provided inside the aforementioned operation unit 53 (see FIG. 5).
[0027]
A distal end portion 12 and a distal end bending portion 13 are provided at the distal end of the insertion portion 11. Although not shown, the distal end portion 12 is provided with an observation window, an illumination window, a forceps hole, and an injection nozzle for water supply and air supply.
[0028]
In the observation window, an objective lens and an electronic image sensor for observing the observation site are arranged. The electronic image sensor is connected to a signal cable that transmits and receives a drive control signal of the electronic image sensor and an electronic image signal of the observation site generated by the electronic image sensor. This signal cable is laid from the electronic imaging device to the operation portion 53 (see FIG. 5) in which the distal end bending portion 13 and the insertion portion 11 are inserted and the frame 18 is inscribed. This signal cable is connected to the display control box 58 from the operation unit 53 shown in FIG.
[0029]
Note that an eyepiece lens (not shown) provided on the operation unit 53 (see FIG. 5) is used for an observation site image incident on the objective lens via an image guide cable built in the insertion unit 52 (or the insertion unit 11). There are also things to observe.
[0030]
The illumination window projects illumination light onto the observation site. The illumination light projected from the illumination light source provided in the display control box 58 shown in FIG. 5 is connected to the connection cable 57, the operation unit 53, and the insertion unit 52. (Or the insertion portion 11) is projected onto an observation site via a light guide cable (not shown) provided in the interior.
[0031]
Further, the illumination of the observation region is not limited to a method of illuminating the observation target by guiding light from the light source to the distal end with a light guide cable. For example, illumination with a white LED provided at the distal end is also possible. good.
[0032]
The forceps hole is for inserting a forceps for collecting an observation site, and is provided in the insertion portion 52 (or the insertion portion 11) from a forceps insertion port (not shown) provided in the operation portion 53 shown in FIG. The forceps project through the forceps hole through the forceps channel.
[0033]
The injection nozzle is for injecting cleaning water for cleaning the observation window and the illumination window and a gas for spraying and drying the cleaning water adhering to the observation window and the illumination window. The operation unit 53 shown in the drawing is fed through a water supply or air supply channel provided in the insertion unit 52 (or the insertion unit 11).
[0034]
The distal bending portion 13 is an operating portion which is formed by a plurality of bending pieces 14 and is bent vertically and horizontally by four
[0035]
The four
[0036]
The
[0037]
The base end of the insertion portion 11 is fixed to the frame 18 by an insertion portion fixing tool 17. The frame 18 is formed in a substantially rectangular shape, and the insertion portion fixture 17 is attached and fixed to one short side.
[0038]
The
[0039]
A
[0040]
The proximal end of the
[0041]
The bearing 21 is bent at the other short side of the frame 18 in a substantially V shape, and the V-shaped tip is cut off and supported by an operation bearing 22 provided at the V-shaped tip. . That is, the bearing 21 is elastically held by a V-shaped contact piece.
[0042]
An
[0043]
The motor 31 is rotationally driven by a motor battery 32.
[0044]
That is, when the
[0045]
The shapes and relationships of the
[0046]
The
[0047]
The bearing 21 includes a circular shaft 24, a ball bearing A27, and a ball bearing B28. The circular shaft 24 is formed in a columnar shape, and an operation arm fixing portion 25 extends from a part of the columnar arc. A curved portion of the central portion of the
[0048]
The spherical bearing A27 and the spherical bearing B28 have a shape obtained by dividing a circular sphere into two, and a
[0049]
The ball bearing A27 and the ball bearing B28 are provided with
[0050]
Further, the ball bearing A27 and the ball bearing B28 are provided with a
[0051]
That is, the bearing 21 includes an
[0052]
In the endoscope apparatus 10 having such a configuration, when the
[0053]
As the
[0054]
Next, the relationship among the
[0055]
As shown in FIG. 3 (a), when the
[0056]
Next, as shown in FIG. 3B, when the
[0057]
That is, when the
[0058]
On the other hand, when the operation of the
[0059]
Further, when the
[0060]
Since the tension is not always applied to the
[0061]
In the above description, the operation of the
[0062]
As described above, in the tubular operating device of the present invention, the four
[0063]
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This other embodiment relates to a forceps device used when various treatments are performed using an endoscope, and is useful when a sample is collected by being inserted into a body cavity via an endoscope.
[0064]
Note that a crushed stone basket for collecting crushed stones will be described as an example of the forceps device.
[0065]
The crushed stone basket is provided with a basket wire 41 for collecting the crushed stone 42 at the tip of the operation wire 43. The operation wire 43 connected to the basket wire 41 is inserted into the sheath 44 and guided to the operation unit 45. The operation unit 45 includes a handle 47 and a shaft 48, and the sheath 44 is fixed to the shaft 48 of the operation unit 45. The proximal end of the operation wire 43 inserted through the sheath 44 is connected and fixed to the handle 47.
[0066]
That is, by operating the handle 47 to slide in front of the shaft 48 in the axial direction, the operation wire 43 slides in the sheath 44 and pulls in the basket wire 41. The crushed stone 42 is stored, and the handle 47 is operated to pull the operation wire 43 with respect to the sheath 44.
[0067]
The operation unit 45 of such a crushed stone basket is provided with an auxiliary operation unit 46. The auxiliary operation unit 46 includes a motor 31, a battery 32 that drives the motor 32, and a
[0068]
That is, the operation wire 43 having the basket wire 41 is connected and fixed to the handle 47 after being wound around the
[0069]
This forceps device is inserted into a body cavity via a forceps channel of an endoscope, and when the handle 47 is pushed in, the operation wire 43 is pushed in and the basket wire 41 provided at the tip of the operation wire 43 is inserted. The bucket is opened and the crushed stone 42 is stored in the bucket.
[0070]
When the crushed stone 42 is housed in the bucket of the bucket wire 41, when the handle 45 is pulled toward the hand with respect to the shaft 48, the operation wire 43 is pulled with respect to the sheath 44. When the operation wire 43 is pulled, the operation wire 43 is wound around the
[0071]
That is, when the handle 45 is pulled and slid to the hand side in order to pull the basket wire 41, the operation wire 43 is wound around the
[0072]
Further, when the basket wire 41 is retracted by a predetermined amount, the handle 47 reduces the frictional force between the operation wire 43 and the
[0073]
Accordingly, the operator can operate the sliding motion of the handle 47 with a slight operating force, and the
[0074]
As described above, when operating the bending operation lever, for example, when operating the distal end bending portion of the insertion portion of the endoscope which is the tubular operation device of the present invention, the operation wire is wound around the pulley, and the operation wire and the pulley With this frictional force, the operation wire can be pulled in and the bending portion of the tip can be easily bent.
[0075]
Or, when pulling the operation wire having a basket wire of a forceps device, for example, a tubular operation device, by operating the handle and pulling the operation wire, the operation wire is wound around the pulley, and the friction force between the operation wire and the pulley The basket wire can be pulled easily.
[0076]
In the description of the embodiment of the present invention described above, in the endoscope, the four-direction bending operation has been described as an example, but the two-way bending operation can be realized with the same structure, and one motor and one The pulley generates frictional force on the four operation wires, but it is also possible to pull in and drive up and down and left and right using two motors and pulleys. Furthermore, the motor can be turned on and off by adding a touch sensor circuit so that the motor rotates when the operator touches the operation lever.
[0077]
Furthermore, although the operation wire is arranged on a straight line before and after the pulley, the operation wire is not limited to this, and the moving direction of the operation wire may be changed at the bouley portion.
[0078]
[Appendix]
According to the embodiment of the present invention described in detail above, the following configuration can be obtained.
[0079]
(Supplementary Note 1) A long and thin insertion portion having a distal end portion and an operation portion at the distal end portion, an operation portion provided on the proximal side of the insertion portion, and connected to the distal end portion of the insertion portion and operated from the insertion portion In a tubular operating device having an operation wire inserted over a part and an operation lever provided on the operation part for operating the operating part by pulling the operation wire,
A pulley provided in the operation portion, around which an operation wire is wound to apply a tensile force to the operation wire;
An electric motor that rotationally drives the pulley;
A tubular operation characterized in that the operation wire is slidably engaged with a pulley that is rotationally driven by the motor, and a pulling force is generated on the operation wire by operating the operation lever. apparatus.
[0080]
(Additional remark 2) The said operation part is a bending mechanism of an endoscope, The tubular operation apparatus of Additional remark 1 characterized by the above-mentioned.
[0081]
(Additional remark 3) The said operation part is a basket wire of basket forceps, The tubular operation apparatus of Additional remark 1 characterized by the above-mentioned.
[0082]
(Additional remark 4) The said action | operation part is a front-end | tip bending part of an endoscope insertion part, This front-end | tip bending part consists of a some bending piece, and the said operation wire is connected to the front-end | tip part of an endoscope insertion part. The tubular operating device according to appendix 1, wherein the operating wire is inserted through an operating coil fixed in the endoscope insertion portion.
[0083]
(Additional remark 5) In the endoscope apparatus which has an operation part and an insertion part,
A distal end portion and a distal end bending portion provided on the distal end side of the insertion portion;
An operation wire having one end fixed to the distal end portion, inserted through the distal end bending portion and the insertion portion, and the other end connected and fixed to an operation lever provided in the operation portion;
A pulley fixed in the operation portion and wound with the operation wire;
A motor for rotationally driving the pulley;
And by operating the operation lever, the operation wire is slidably engaged with the pulley which is rotationally driven by the motor, and a pulling force is generated in the operation wire to bend the distal end bending portion. An endoscope apparatus characterized by that.
[0084]
(Appendix 6) A basket wire for storing and holding collected materials;
The basket wire is connected and fixed to one end, and is inserted into the sheath and the other end is connected and fixed to the handle of the operation unit; and
A pulley provided in the operation portion and wound with the operation wire;
A motor for rotationally driving the pulley;
The basket forceps device is characterized in that when the operation wire is pulled by operating the handle of the operation portion, the operation wire is pulled by friction with a pulley driven to rotate by the motor.
[0085]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to apply an operation force amount as much as necessary to the pulling member with a simple structure, and it is possible to reduce the operation force amount with respect to the bending operation instruction unit and to improve the bending operability. effective.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of an embodiment of a tubular operating device according to the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view showing a configuration of a bearing used in the tubular operating device according to the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the operation of the tubular operating device according to the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a conventional endoscope apparatus.
[Explanation of symbols]
10 ... Endoscope
11 ... Insertion part
12 ... tip
13 ... Curved tip
14 …… Curved frame
15 ... Operation coil
16 ... Operation wire
17 ... Insertion fixture
18 ... Frame
19 ... pulley
20 ... Operating arm
21 ... Bearing
22 ... Operation bearing
23 ... Control lever
31 ... Motor
32 ... Battery for motor
Claims (8)
前記操作部側から挿入部内を経て湾曲部内に延設され、前記先端部に一端部を固定された複数の牽引部材と、A plurality of traction members extending from the operation section side through the insertion section into the bending section and having one end fixed to the tip section;
前記牽引部材の中途部が弛緩状態で巻回配置されるプーリと、A pulley in which a middle portion of the pulling member is wound in a relaxed state;
このプーリを前記牽引部材が牽引される方向に回転させる駆動手段と、Driving means for rotating the pulley in a direction in which the pulling member is pulled; and
前記プーリに巻回配置されて延出された各前記牽引部材の他端部がそれぞれ固定される複数の固定部を有する固定部材と、A fixing member having a plurality of fixing portions to which the other end portions of the respective pulling members that are wound around the pulley and are extended are respectively fixed;
この固定部材に連設され、前記牽引部材を牽引して前記湾曲部を湾曲動作させる指示を行う湾曲操作指示部と、A bending operation instruction unit connected to the fixing member and instructing the bending unit to bend by pulling the pulling member;
を備え、With
この湾曲操作指示部の操作指示に応じて前記牽引部材が牽引されるとき、この牽引部材の前記プーリーに巻回配置されている部位が、前記弛緩状態から前記プーリに対してしっかりと巻き付く状態に変化し、前記操作指示に応じた前記牽引部材の牽引と前記プーリの回転とによって前記湾曲部を湾曲動作させることを特徴とする内視鏡。When the pulling member is pulled according to the operation instruction of the bending operation instruction portion, the portion of the pulling member wound around the pulley is tightly wound around the pulley from the relaxed state The endoscope is characterized in that the bending portion is bent by the pulling of the pulling member and the rotation of the pulley according to the operation instruction.
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