JP7449444B2 - 可撓性挿入管および湾曲部分を含む内視鏡 - Google Patents

Description

本発明は、可撓性挿入管と、近位側から制御可能な湾曲部分と、を含む内視鏡であって、湾曲部分が挿入管に遠位側に接続される、内視鏡に関する。

このタイプの内視鏡は、例えば、体の小さな開口部も検査するために、非常に小さな直径で構築することができる。

通常、湾曲部分の直径は、内視鏡の挿入管の直径と等しいか、またはわずかに異なる。細い挿入管を有する内視鏡の場合、湾曲部分は適度に細い。

しかしながら、細い湾曲部分は、従来の湾曲部分に必要とされる複雑な構造設計に十分な内部を有さないことが多い。内視鏡の湾曲部分は、ユーザによって制御され得る。この目的のために、湾曲部分は、内視鏡の近位側からユーザによって制御される、すなわち撓められる。

したがって、従来技術から、金属から作製された関節部材の湾曲部分または関節プラスチック要素から作製された湾曲部分など、湾曲部分の様々な基本設計が知られている。

金属製の関節部材の湾曲部分では、湾曲部分は、環状ジョイントの自由に移動可能な接続によって各々接続された多数の複雑な形状の金属リングからなる。前記環状ジョイントは、それぞれの隣接する環状ジョイントに対して９０度またはそれぞれ１８０度だけオフセットされたヒンジピンを含む。湾曲部分は、いくつかの枢動点を介して上下に枢動することができる。可撓性部分の内側の環状ジョイントには、アイレットが複数列配置されている。前記アイレットは、可撓性部分の遠位端に固定されたプルロープのガイドとして機能する。可撓性部分の湾曲または撓み動作は、プルロープが近位側から引っ張られることによって行われる。

前記複雑な構造は、湾曲部分の内側に適切な内部を必要とする。湾曲部分が非常に細い場合、通常、利用可能な十分な内部空間がない。

関節接合されたプラスチック要素の湾曲部分では、射出成形によって製造されたプラスチック要素は、ヒンジを介して相互接続され、互いに対して枢動可能である。関節接合されたプラスチック要素の湾曲部分は非常に単純な構造を示すが、金属から作られた関節接合部材の湾曲部分よりもさらに少ない内部空間を提供する。これは、プラスチック部材の仕切りが十分な安定性および強度を確保するために特定の厚さを必要とするという事実に起因する。さらに、この場合も、アイレットが多くの空間を必要とする。

したがって、本発明の目的は、可撓性挿入管および湾曲部分を含み、湾曲部分が内部に利用可能な十分な空間を作る内視鏡を提供することである。さらに、内視鏡の湾曲部分は、満足のいく機能性を提供することが意図されている。

この目的は、請求項１の特徴を含む内視鏡によって達成される。有利な発展形態は、従属請求項の主題である。

本発明では、内視鏡は、可撓性挿入管と、近位側から制御可能な湾曲部分と、を有し、湾曲部分は挿入管に遠位に接続され、湾曲部分は、湾曲部分の枢動運動のために少なくとも１つのプルロープが延在するスリーブを有し、少なくとも１つのプルロープは湾曲部分の遠位端に固定される。スリーブの長手方向において、スリーブの断面を２つの別個のチャンバに分割するために分離要素が配置される。分離要素によって分離された２つのチャンバのうちの一方では、少なくとも１つのプルロープのうちのプルロープが、湾曲部分の枢動運動のためにスリーブの長手方向に配置される。

湾曲部分は、分離要素によって、長手方向に延在し、半径方向側に区切られたプルロープダクトに容易に分割することができる。このようにして、湾曲部分を有する内視鏡を簡易かつ安価に提供することができる。分離要素によって湾曲部分を別個のチャンバに分割する原理は、任意の構造サイズ、特に非常に小さい内視鏡直径に適用することができるので、単純な設計は、特に小さい構造サイズを可能にする。

この場合、少なくとも１つのプルロープがチャンバ内に配置される。この最小限に抑えられた構造により、１本のプルロープを引っ張ることにより、湾曲部分を良好な方向に枢動させることができる。撓んだ後の湾曲部分の戻り動作は、先に引っ張られたプルロープを緩めることによって生じる。

分離要素によって分離された２つのチャンバの各々において、少なくとも１つのプルロープのうちの１つのプルロープが、湾曲部分の枢動運動のためにスリーブの長手方向に配置されてもよい。この場合、分離要素によって分離された２つのチャンバで、プルロープが各チャンバに設けられる。各プルロープは、別のチャンバ内で、したがって、他のプルロープによって損なわれることなく、別のプルロープ通路内で案内される。

分離要素は、分離要素がスリーブの断面を等しいサイズの２つの別個のチャンバに分割するように、スリーブ内に配置されてもよい。したがって、実際には、湾曲部分に可能な最小寸法を使用することができる。

分離要素は、その近位側で、挿入管の遠位端領域に固定されてもよい。分離要素は、遠位側に向かって突出するその長さが予め規定されるように、その近位側で挿入管の遠位端部分に固定されてもよい。したがって、固定は、安全で信頼性があるだけでなく、容易であり、ほとんど労力を必要としないように実現することができる。

挿入管は、外側カバーと、外側カバーの下に弾性ワイヤメッシュとを含むことができ、分離要素の近位側はワイヤメッシュの遠位端領域に固定される。挿入管に組み込まれたワイヤメッシュは、分離要素の近位側に強固な支持を与える。

分離要素の近位側は、ワイヤメッシュの遠位端領域に挿入されてもよく、あるいはワイヤメッシュの遠位端領域に溶接または接着されてもよい。

湾曲部分のスリーブの外径は、３ｍｍ以下であってもよい。さらに小さい設計の場合、湾曲部分のスリーブは、１ｍｍ以下の外径を有することさえできる。したがって、内視鏡は、湾曲部分を有する可撓性内視鏡ではこれまで検査することができなかった特に小さな空洞に適している。

分離要素は、ばね鋼、ステンレス鋼、または可撓性プラスチック材料から製造することができる。分離要素の材料は可撓性を付与する。しかしながら、分離要素は圧縮可能でも膨張可能でもない。

分離要素は、異なる湾曲特性を有する様々な材料から作製されてもよい。したがって、分離要素において、様々な材料は、分離要素の好ましい湾曲方向を保証するように配置されてもよい。例えば、分離要素は、上面および下面がゴムまたはプラスチックでコーティングされた金属プレートであってもよい。次いで、金属プレートは、それぞれのコーティング側に向かって湾曲可能である。

湾曲部分のスリーブは、ばね要素を含むことができる。このようにして、可撓性および必要な剛性の両方をスリーブ、したがって湾曲部分に付与することができる。さらに、湾曲部分は、ねじれ防止（耐ねじり性）であるように構成することができる。

ばね要素は、湾曲部分のスリーブに埋め込むことができる。スリーブの材料は、プラスチックまたはゴムであってもよい。したがって、ばね要素を備えたスリーブは、製造が容易である。例えば、スリーブの材料は、射出成形されてもよく、またはばね要素の周りに押出加工されてもよい。

分離要素の断面は、分離要素の断面が第１の方向においてより広く、第１の方向に垂直な第２の方向においてより狭くなるように構成されてもよい。分離要素の断面は、長方形、長円形、楕円形、またはレーストラック形状（いわゆるスタジアム形状）を有してもよい。したがって、分離要素の一方の側は、他方の側よりも長い。分離要素は、より細い側の周りで湾曲する。このようにして、プルロープを引っ張るときに湾曲方向が予め定められる。分離要素は、断面のより広い側の方向には湾曲することができない。

内視鏡は、可撓性内視鏡であってもよい。

本発明の前述の態様は、適宜組み合わせることができる。

本発明による内視鏡の遠位領域の概略側面図である。 第１の実施形態における湾曲部分の内部の概略側面図である。 第１の実施形態の可撓性プレート上の概略上面図である。 第１の実施形態の可撓性プレートがどのように挿入管に挿入されるかを示す図である。特に、図４Ａは概略上面図を示し、図４Ｂは概略側面図を示し、図４Ｃは概略斜視図を示す。 第１の実施形態の湾曲部分の概略断面図である。 第２の実施形態における湾曲部分のスリーブの概略側面図である。 第２の実施形態のばね要素の概略斜視図である。 第２の実施形態のスリーブの概略断面図である。

以下、本発明を実施形態に基づいて図面に基づいて詳細に説明する。図面の表現は、必ずしも縮尺通りではないが、より明確にするために歪んで示されることがある。

第１の実施形態
以下、本発明の第１の実施形態を図１～図５を参照して説明する。
本発明による内視鏡１は、図示しない制御部材の遠位側に、挿入管２、湾曲部分３、および遠位端４を含む。

図１は、本発明による内視鏡１の遠位領域の概略側面図を示す。挿入管２の遠位側には、湾曲部分３が配置されている。湾曲部分３の遠位側には、遠位端４が配置されている。

挿入管２
挿入管２は、弾性であり、検査の目的で遠位端４を前方にして患者に挿入されるように機能する。挿入管２は、それが挿入される体の湾曲した開口部に追従することができるように湾曲可能である。挿入管２はまた、体の開口部の湾曲部を越えて前方に押すことができるように、十分に剛性で耐ねじり性がある。挿入管２は、外側にカバー２１を含み、好ましくはカバー２１の内側にワイヤメッシュ２２を含む。カバー２１は、挿入管２の内部を保護する。ワイヤメッシュ２２は、挿入管２に必要な可撓性、剛性および耐ねじれ性を付与する。

湾曲部分３
湾曲部分３は、挿入管２の遠位端に位置する。湾曲部分３の長手方向は、内視鏡１の延長方向に対応する。湾曲部分３は、挿入管２に対して枢動可能である。枢動可能性を実現するために、湾曲部分３には、遠位端４に締結されたプルロープ１１が案内される。本実施形態では、２つのプルロープ１１が設けられている。プルロープ１１を近位方向に引っ張ることにより、挿入管２の遠位端と、引っ張られたロープ１１が位置する湾曲部分３の半径方向側の遠位端４と、の間の距離が短くなる。

湾曲部分３では、挿入管２の遠位端から遠位端４まで弾性スリーブ１０が延在する。弾性スリーブ１０は、挿入管２のカバー２１の遠位方向に連続しているとみなされるべきである。

分離要素３０
湾曲部分３には、分離要素として、湾曲可能なプレートである平板状の可撓性プレート３０が配置されている。図３は、可撓性プレート３０の一例を示す。上面図において、可撓性プレート３０は細長い長方形の形状をとる。また、可撓性プレート３０の断面は矩形状である。図３の上面図において、可撓性プレート３０は、観察者に向かうように、および観察者から離れるように湾曲可能である。

可撓性プレート３０は、より狭い近位部分３６およびより広い遠位部分３５を有する。近位部分３６は、遠位部分３５よりも短い幅を有する。

近位部分３６は、挿入管２のワイヤメッシュ２２に遠位側から挿入される。可撓性プレート３０をワイヤメッシュ２２に挿入するとき、より広い遠位部分３５は、可撓性プレート３０がワイヤメッシュ２２に挿入されるストッパとして使用することができる。ワイヤメッシュ２２から突出する可撓性プレート３０の長さは、このようにして予め規定される。

近位部分３６はまた、ワイヤメッシュ２２に溶接されてもよく、ワイヤメッシュに接着されてもよく、または他の方法で固定されてもよい。これにより、可撓性プレート３０の遠位部分３５は、挿入管２のワイヤメッシュ２２から遠位方向に突出する。

スリーブ１０は、可撓性プレート３０の上に引っ張られる。したがって、遠位部分３５の外縁がスリーブ１０の弾性内周面を押圧し、それにより、スリーブ１０の内部は、断面において、第１のチャンバ３１と第２のチャンバ３２とに分割される。言い換えると、可撓性プレート３０は、スリーブ１０の内部を分割する。第１のチャンバ３１および第２のチャンバ３２の各々は、スリーブ１０の内周面および可撓性プレート３０によって周囲が区切られている。

第１のチャンバ３１および第２のチャンバ３２は、挿入管２の遠位端から遠位端４までスリーブ１０の長手方向に延在する。実施形態では、可撓性プレート３０の遠位端は、遠位端４の近位面から離間している（図２を参照）。あるいは、可撓性プレート３０の遠位端は、遠位端４の近位面に当接してもよく、または遠位端４に固定されてもよい。

これにより、第１のチャンバ３１と第２のチャンバ３２とが可撓性プレート３０によって隔てられる。好ましくは、第１のチャンバ３１および第２のチャンバ３２は、同じ断面サイズを有する。したがって、可撓性プレート３０は、スリーブ１０の内部を２つの等しい半分に分割する。代替例として、可撓性プレート３０は、第１のチャンバ３１および第２のチャンバ３２が不均等な断面サイズを有するように、スリーブ１０の内部を不均等な２つの半分に分割することができる。

第１のチャンバ３１には、湾曲部分３の長手方向に、プルロープ１１、カメラケーブル１２および光導体１３が、湾曲部分３の軸と平行に延在するように配置されている（図５を参照）。

可撓性プレート３０は、湾曲可能であり、ばね鋼、ステンレス鋼、または湾曲可能なプラスチック材料から製造することができる。湾曲可能であるにもかかわらず、可撓性プレート３０は、圧縮可能でも膨張可能でもない。したがって、可撓性プレート３０は、脊柱と同様の機能を有する。

遠位端４
遠位端４は、内視鏡ヘッドとして機能することができる。遠位端４には、プルロープ１１が固定されている。遠位端４の遠位側には、光学系（図示せず）およびカメラ（図示せず）が配置されている。光学系は、光導体１３に接続され、視認される風景の照明を確保する。カメラは、カメラケーブル１２に接続され、照明された風景を撮影する。

スリーブ１０は、遠位端４に当接してもよいし、あるいは遠位端４の外周側を覆ってもよい。

本発明による内視鏡１は、非常に小さくてもよい。挿入管２、湾曲部分３のスリーブ１０および遠位端４の外径は、３ｍｍ以下であってもよい。さらに小さい設計では、挿入管２、湾曲部分３のスリーブ１０、および遠位端４の外径は、２または１ｍｍ以下であってもよい。

本発明の機能
２本のプルロープ１１のいずれかを近位方向に引っ張ることにより、挿入管２の遠位端と遠位端４との距離が縮まる。第１のチャンバ３１に配置されたプルロープ１１が引っ張られると、可撓性プレート３０が側方に湾曲するため、湾曲部分３が第１のチャンバ３１側に（図５の下方に）枢動する。第２のチャンバ３２に配置されたプルロープ１１が引っ張られると、可撓性プレート３０が他方の側に湾曲するため、湾曲部分３が第２のチャンバ３の側に（図５の上方に）枢動する。第１のチャンバ３１および第２のチャンバ３２の各々は、そこに配置されたプルロープ１１のためのプルロープダクトとして機能する。

発明の利点
湾曲部分３は、非常に単純な設計を示し、少ない部品を使用するため、非常に低コストで製造することができる。

湾曲部分３は、ロープガイドとしてアイレットを必要としない。これは、アイレットに空洞を利用可能にする必要がないため、細い挿入管に特に有利である。第１の実施形態では、可撓性プレートとして設けられた分離要素３０は、湾曲部分３の内部を２つのチャンバ３１、３２に仕切っている。２つのチャンバ３１および３２のそれぞれは、それぞれのプルロープ１１のロープガイドとして機能する。その結果、プルロープ１１は互いに損なわれず、それにもかかわらず安全に案内される。

したがって、本発明による湾曲部分３は、非常に小さい挿入管を含む内視鏡に使用することができる。

第２の実施形態
以下、図６～図８を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態では、第１の実施形態のスリーブ１０には、ばね要素１８が配置されている。そうでなければ、第２の実施形態の構造は、第１の実施形態の構造に似ている。

図６は、第２の実施形態の湾曲部分３のスリーブ１０の概略側面図を示す。より明確にするために、プルロープ１１および湾曲可能なプレート３０は示されておらず、カメラケーブル１２および光導体１３も示されていない。

スリーブ１０に有利な湾曲可能性を付与するために、図７に示すばね要素１８がスリーブ１０の内部に埋め込まれている。図８において、ばね要素１８の位置は、第２の実施形態のスリーブ１０の断面で示されている。

第２の実施形態のスリーブ１０は、ばね要素１８がプラスチック材料からなるスリーブ１０の内周面と外周面との間に挟持されるように、ばね要素１８上にプラスチック材料が射出成形または押出成形されるように製造することができる。

したがって、第２の実施形態のスリーブ１０は、湾曲可能であるが、剛性および耐ねじり性も有するように構成されてもよい。
また、第１の実施形態と同様の効果を奏する。

さらなる代替例
一代替例では、プルロープ１１は、２つのチャンバ３１、３２の一方のみに配置することができる。２つのチャンバ３１、３２の他方のチャンバのプルロープは省略されている。このように、一方のプルロープ１１を引っ張ることにより、湾曲部分３の一方向への撓み動作を実現することができる。プルロープ１１が解放されると、湾曲部分３は伸長した初期位置を再びとる。そうすることで、省略されたプルロープによって得られる空間が利用可能であるため、さらに多くの空間を得ることができる。

第２の実施形態では、スリーブ１０の内周面と外周面との間にばね要素１８が介在している。一代替例では、スリーブ１０に所望の弾性および湾曲剛性を付与するために、スリーブ１０の内周面にばね要素を配置することができる。

第１の実施形態では、湾曲部分３の弾性スリーブ１０は、挿入管２のカバー２１と遠位方向に連続している。一代替例では、弾性スリーブ１０およびカバー２１は、内視鏡の制御部材から遠位端４まで延在する一体型カバーであってもよい。

第１の実施形態では、可撓性プレート３０は、細長い矩形状である。可撓性プレート３０はまた、他の形状をとってもよい。湾曲可能プレート３０の断面は、長方形、楕円形、楕円形、またはレーストラック形状などをとることができる。レーストラック形状（またはスタジアム形状）は、半円形タイプの端部片の間に挿入された直線セグメントを有する。

実施形態では、分離要素は、可撓性または湾曲可能なプレートの形態である。本発明はこれに限定されない。分離要素はまた、例えば、スリーブ１０が押出成形によって製造されるときに、既に仕切りとして製造されてもよい。この場合、分離要素は、スリーブ１０に一体的に接続される。

別の代替例では、分離要素は、スリーブ１０の内部空間を４つの別個のチャンバに分割する断面が十字形の要素として構成されてもよい。さらに、スリーブ１０の内部空間を３つまたは５つの別個のチャンバに分割する分離要素が設けられてもよい。したがって、スリーブ１０の長手方向に任意の数のチャンバを生成する分離要素を使用することができる。プルロープが前記チャンバの各々の中を通ることができる。さらに、分離要素によって分離された複数のチャンバが設けられる場合、プルロープなしで少なくとも１つのチャンバを装備することができる。

実施形態では、光導体１３を含む光学系およびカメラケーブル１２を含むカメラの両方は、本発明による内視鏡における使用の例を構成するにすぎず、変更されてもよいし、省略されてもよい。

実施形態では、分離要素は、ばね鋼、ステンレス鋼、または可撓性プラスチック材料から製造することができる。一代替例では、分離要素は、異なる湾曲特性を有する異なる材料から作製することができる。したがって、異なる材料は、分離要素の好ましい湾曲方向を保証するように分離要素内に配置することができる。例えば、中央部材としての分離要素は、湾曲可能な金属プレートとすることができる。前記金属プレートは、上面および下面を含み、上面および下面のそれぞれに向かって湾曲可能である。上面および／または下面において、金属プレートは、ゴムまたはプラスチック材料などの異なる弾性材料でコーティングされる。したがって、金属プレートは、それぞれのコーティング側に湾曲可能である。

代替例として、本発明がより大きな内視鏡に適用される場合、作業ダクト、すすぎダクトおよび／または超音波センサなどを設置することができる。

本発明は、可撓性内視鏡に有利に適用することができる。本発明の原理は、湾曲部分を含む任意のタイプの内視鏡に適用することができる。

１ 内視鏡
２ 挿入管
３ 湾曲部分
４ 遠位端
１０ スリーブ
１１ プルロープ
１２ カメラケーブル
１３ 光導体
１８ ばね要素
２１ カバー
２２ ワイヤメッシュ
３０ 分離要素
３１ 第１のチャンバ
３２ 第２のチャンバ
３５ 湾曲可能なプレートの遠位部分
３６ 湾曲可能なプレートの近位部分

Claims (11)

1. 可撓性の挿入管（２）と、
   近位側から制御可能な湾曲部分（３）であって、前記挿入管（２）に遠位に接続された湾曲部分（３）と、を含み、
   前記湾曲部分（３）がスリーブ（１０）を有し、前記湾曲部分（３）の枢動運動のために前記スリーブ（１０）内に少なくとも１つのプルロープ（１１）が延在し、前記少なくとも１つのプルロープ（１１）が前記湾曲部分（３）の遠位端に固定される、内視鏡（１）であって、
   前記スリーブ（１０）の長手方向において、前記スリーブ（１０）の断面を少なくとも２つの別個のチャンバ（３１，３２）に分割するために分離要素（３０）が配置され、
   前記分離要素（３０）によって分離された前記少なくとも２つのチャンバ（３１，３２）のうちの１つにおいて、前記少なくとも１つのプルロープ（１１）のうちのプルロープ（１１）が、前記湾曲部分（３）の枢動運動のために前記スリーブ（１０）の前記長手方向に配置され、
   前記分離要素（３０）は、前記分離要素（３０）の近位側において前記挿入管（２）の遠位端領域に固定され、
   前記挿入管（２）は、外側カバー（２０）と、前記外側カバー（２０）の下に配置された弾性のワイヤメッシュ（２２）と、を含み、
   前記分離要素（３０）の前記近位側（３６）は、前記ワイヤメッシュ（２２）の前記遠位端領域に溶接または接着されている、
   ことを特徴とする内視鏡（１）。
2. 前記分離要素（３０）によって分離された前記少なくとも２つのチャンバ（３１，３２）の各々において、前記少なくとも１つのプルロープ（１１）のうちのプルロープ（１１）が、前記湾曲部分（３）の枢動運動のために前記スリーブ（１０）の前記長手方向に配置される、
   請求項１に記載の内視鏡（１）。
3. 前記分離要素（３０）は、前記分離要素（３０）が前記スリーブ（１０）の断面を同じサイズの２つの分離されたチャンバ（３１，３２）に分割するように、前記スリーブ（１０）内に配置される、
   請求項１または２に記載の内視鏡（１）。
4. 前記分離要素（３０）の前記近位側（３６）は、前記ワイヤメッシュ（２２）の前記遠位端領域に挿入される、
   請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の内視鏡（１）。
5. 前記湾曲部分（３）の前記スリーブ（１０）は、３ｍｍ以下の外径を有する、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の内視鏡（１）。
6. 前記湾曲部分（３）の前記スリーブ（１０）は、１ｍｍ以下の外径を有する、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の内視鏡（１）。
7. 前記分離要素（３０）は、ばね鋼、ステンレス鋼、または任意の湾曲可能なプラスチック材料から製造される、
   請求項１から６のいずれか一項に記載の内視鏡（１）。
8. 前記分離要素（３０）は、異なる湾曲特性を有する異なる材料から製造され、
   前記異なる材料は、前記分離要素（３０）の好ましい湾曲方向を保証するように、前記分離要素（３０）内に配置される、
   請求項１から７のいずれか一項に記載の内視鏡（１）。
9. 前記湾曲部分（３）の前記スリーブ（１０）は、ばね要素（１８）を含む、
   請求項１から８のいずれか一項に記載の内視鏡（１）。
10. 前記ばね要素（１８）は、前記湾曲部分（３）の前記スリーブ（１０）内に埋め込まれている、
    請求項９に記載の内視鏡（１）。
11. 前記分離要素（３０）の断面は、前記分離要素（３０）の前記断面が第１の方向においてより広く、前記第１の方向に垂直な第２の方向においてより狭くなるように構成される、
    請求項１から１０のいずれか一項に記載の内視鏡（１）。

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