JPH04357925A - 内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内視鏡装置、詳しくは
大腸等湾曲した体腔内にもスムーズに挿入することがで
きる内視鏡装置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】近年、医療用および工
業用に内視鏡が広く用いられている。

【０００３】これら内視鏡には挿入部が硬性で、トラカ
ール等の穿刺に案内されて腹腔内等に挿入される硬性の
ものと、上記穿刺を必要とすることなく、挿入部が軟性
で、口腔あるいは肛門等から湾曲した体腔内経路を経て
目的とする部位まで挿入される軟性のものとがある。

【０００４】上記軟性の内視鏡を肛門から大腸内に挿入
する場合におけるＳ字状部等湾曲した経路を経て体腔内
の深部にまで挿入する操作は、非常に熟練した手法を必
要とし、充分に熟達した術者でないと患者に大きな苦痛
を強いる状況にあった。

【０００５】このため、内視鏡の挿入部の先端側等に、
該挿入部を推進させる手段を設けることによって、深部
にまで挿入できるようにした従来例が種々開示されてい
る。例えば特開昭５４−１６００８３号公報に開示され
ている如く、挿入部の先端側にスクリュー状の推進リン
グを取付け、該推進リングの回転を手元側にて遠隔制御
することによって、前記推進リングの螺入運動で挿入部
を共に推進させる従来例がある。この従来例は、螺入の
際、腸壁等をねじって、損傷する危険性を有するもので
ある。

【０００６】このため、特開昭５５−４５４２６号公報
に開示された従来例は、上記従来例の欠点を解消するた
めに、互いに逆方向に回転させて推進させる構造にして
ある。しかしながら、この従来例においても、互いに逆
方向の回転で、腸壁のひだが離合させられる部分ができ
、その状態がさらに進むと、推進する機能が低下すると
共に、腸壁を損傷せしめる危険性を有する。

【０００７】この他、挿入部の先端側に推進用のバルー
ンを取付け、該バルーンを膨脹させたり、収縮させるこ
とによって、推進させる従来例がある。この従来例は推
進させるための膨脹および収縮によって推進される移動
量をあまり大きくすることができないため、必要とされ
る深部にまで挿入するのに時間がかかるという欠点を有
する。

【０００８】また、これら従来例は、挿入部の外径を太
くするため、挿入の際、患者に大きな苦痛を強いるもの
であった。

【０００９】このほか、内視鏡の挿入部に何も取付けな
いで、挿入口の外部に内視鏡挿入部に単純な前後運動と
か、単純な回転運動を与えて挿入していく従来例がある
が、上述のような単純な操作のみでは深部にまで挿入す
ることが極めて困難であった。

【００１０】このように従来のものは、進退，ねじり動
作等で挿入していたが、屈曲した部分等の負荷のかかる
部位では、どうしても負荷を軽減することができず、患
者に対して負担をかけてしまうという欠点があった。

【００１１】本発明の目的は、上述した点に鑑みてなさ
れたもので、挿入部を挿入方向に対して負荷が小さくな
るように微小振動させるようにすることによって、患者
に対する負担を軽減することができる内視鏡装置を提供
するにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、内視鏡の挿入
部等の管状部を保持する本体部に、該挿入部を前後に移
動可能とする駆動系と回転動を与える駆動系との少なく
とも一方を設けると共に、駆動系を制御する制御装置部
を設け、この制御装置部から出力される電気信号によっ
て駆動用モータを制御するようにし、上記電気信号の概
略の波形（時間的変化がゆるやかとなるようにする）を
設定し、該電気信号によって制御されながら駆動されて
いくモータの負荷を検出し、各時刻でそれぞれ上記電気
信号の他に微小振動を与える電気信号を重畳し、挿入方
向に対する負荷が小さくなるような微小振動を（関数発
生器の信号をある範囲内で変化させ、その内で最も適当
なものを）選びながら挿入していくように構成する。

【００１３】

【実施例】以下、図示の一実施例によって本発明を説明
する。

【００１４】図１に示すように、本発明による内視鏡装
置１は、内視鏡２と、同内視鏡２の可撓性（軟性）挿入
部３を保持する進退誘導装置４と、同進退誘導装置４を
制御すると共に、駆動電源を備えた制御装置部５とで、
その主要部が構成されている。

【００１５】上記内視鏡２は、外部の光源装置６から供
給された照明光をライトガイドケーブル７を介して、上
記可撓性挿入部３内を挿通されたライトガイドによって
、挿入部先端側から出射する照明光学系と、該照明され
た対象物を対物レンズで結像し、挿入部３内を挿通され
た可撓性のイメージガイドにて操作部８側に伝達し、接
眼部９後方から観察できる観察光学系とを有して構成さ
れている。

【００１６】一方、上記挿入部３の外周に取付けられる
進退誘導装置４は、図２および図３に拡大して示すよう
に構成されている。

【００１７】即ち、挿入部３の外径より若干大きい中空
円環状の第１の軸受１２の内周の例えば４箇所で、軸方
向に２段にわたって凹部を形成し、これら各凹部にそれ
ぞれ前後動用ローラ１３，１３，…１３が、挿入部３の
軸方向に回転自在に収容されている。

【００１８】又、上記第１の軸受１２の外周に遊嵌する
第２の軸受１４の内周面にも、例えば４箇所で、２段に
わたって凹部を形成し、これら各凹部にそれぞれ回転動
用ローラ１５，１５，…，１５が、前記第１の軸受１２
を、その軸方向の回り（矢印Ａで示す）に回動（回転）
自在に支持するように収容してある。

【００１９】上記前後動用ローラ１３，１３，…１３に
おける１個は、図３に示すようにローラ１３の回転によ
って、該ローラ１３に当接して前方又は後方に進退する
挿入部３の移動量が検出できるように、前後動検出手段
としてローラ１３の回転軸に可変抵抗器（ポテンシォメ
ータ）１７の軸１７Ａが取付けてあり、該可変抵抗器１
７本体は第１の軸受１２に形成した凹部に固定してある
。

【００２０】又、上記ローラ１３，１３，…１３の１つ
は、その回転軸が前後動駆動用モータ１８の回転軸１８
Ａに取付けられ、ケーブル１９を経て供給される電気信
号で、該モータ１８を正方向又は逆方向に回転されるこ
とによって、該モータ１８に取付けられたローラ１３が
回転し、挿入部３を前方又は後方に移動できるように設
定されている。

【００２１】同様に、回転動用ローラ１５，１５，…，
１５における１個は、図２に示すようにローラ１５の回
転によって、該ローラ１５に当接する第１の軸受１２（
又は該第１の軸受１２と共に回動する挿入部３）の回転
角度が検出できるように、回転動検出手段としてローラ
１５の回転軸に可変抵抗器２１の軸２１Ａが取付けてあ
る。

【００２２】更に、上記ローラ１５，１５，…，１５に
おける１個は、その回転軸に回転動駆動用モータ２２の
回転軸２２Ａが取付けられ、ケーブル２３を経て供給さ
れる電気信号で、該モータ２２を正方向又は逆方向に回
転制御でき、該モータ２２の（回転軸２２Ａの）回転に
よって該モータ２２と連結されたローラ１５が回転され
て、第２の軸受１４に対し、第１の軸受１２と共に、挿
入部３が回転されるようになっている。

【００２３】なお、上記モータ１８および２２の各回転
軸１８Ａ，２２Ａに取付けられたローラ１３，１５は、
これらモータ１８，２２が駆動されていない場合には円
滑に回転できるようになっている。又、上記前後動およ
び回転動検出用の各可変抵抗器１７，２１は、図１に示
すように信号ケーブル２４内の信号線（図示されず）を
介して制御装置部５にて、各軸１７Ａ，２１Ａの回転に
応じて異なる値となる各抵抗値を測定することによって
、各ローラ１３，１５の回転量、つまり挿入部の前後動
および回転動の移動量（回転角度）およびそれらの位置
が検出できるようになっている。

【００２４】ところで、上記各モータ１８，２２は、そ
れぞれケーブル１９，２３を経て制御装置部５から供給
される電気信号によって、正方向又は逆方向に任意角度
回転されることが可能なモータである。　　上記制御装
置部５は、例えば図４に示すように構成されている。即
ち、制御装置部５内に収容された定電圧源３１によって
、図示しない信号線を介して各可変抵抗器１７，２１の
両端に定電圧を供給し、各軸１７Ａ，２１Ａの回転によ
って抵抗が可変される可変抵抗端はそれぞれ電圧制御発
振器（電圧周波数変換器）３２，３３の入力端にそれぞ
れ接続されている。

【００２５】上記電圧制御発振器（ＶＣＯ）３２，３３
は、入力端に印加される電位に応じて、その出力信号の
発振周波数が変化するものであり、これら発振器３２，
３３の出力はそれぞれ増幅器３４，３５および連動する
各スイッチ３６，３７をそれぞれ経て記録再生ヘッド３
８，３９によって、一定の速度で移動するテープ４０に
同時にそれぞれ記録されるようになっている。

【００２６】又、再生時には、切換えられた連動するス
イッチ３６，３７を通り、それぞれ増幅器４１，４２に
よって充分増幅された、各再生された電気信号と、前記
増幅器３４，３５を通した（実際に駆動されている状態
を検出した）電気信号とを入力して比較して出力する位
相比較器４３，４４にそれぞれ入力されるようになって
いる。各位相比較器４３，４４の出力は、それぞれロー
パスフイルタ４５，４６を介して各モータ１８，２２の
回転を制御するようになっている。

【００２７】即ち、上記各モータ１８，２２は、各位相
比較器４３，４４の出力が再生された信号に対し、実際
に駆動されている状態側の電気信号が一致しないと、そ
のずれの方向に対応した信号が出力され、この出力はロ
ーパスフイルタ４５，４６を介して各モータ１８，２２
をずれが少なくなるように制御する。つまり、再生され
た信号に対応する各可変抵抗器１７，２１の位置に速や
かに一致するように各モータ１８，２２を駆動し、一致
していると、その状態を維持するようになっている。換
言すれば、記録時と等しい状態を再現できるように、各
モータ１８，２２は制御されるようになっている。

【００２８】このように構成された上記実施例の動作を
、以下に説明する。

【００２９】先ず、上記内視鏡２を挿入する際、図１に
示すように設定後、各モータ１８，２２を動作させない
で、挿入操作に極めて熟達した術者によって、実際に挿
入操作を行ってもらう。この場合、術者が行う前後動操
作および回転動操作はそれぞれ可変抵抗器１７，２１に
よって分離検出され、それぞれＶＣＯ３２，３３を経て
充分増幅されて、テープ４０に記録される。

【００３０】従って、上記挿入操作を一度記録しておけ
ば、その後は、上記テープ４０に記録された信号を再生
し、その再生された信号に対応する各可変抵抗器１７，
２１の各位置と、実際の各位置とが異なると、各位相比
較器４３，４４およびフイルタ４５，４６を経た出力が
正または負になり、この正または負の出力によって各モ
ータ１８，２２は速やかに一致するよう駆動される。つ
まり各モータ１８，２２は記録された信号と一致するよ
う挿入部３を前後動および回転動しながら挿入していく
ことになり、熟達した術者の挿入操作を行うことができ
る。上記テープ４０をカセットテープとしておけば挿入
部位に応じて取換えて使用できる。

【００３１】上記熟達した術者の挿入操作は、例えば図
５および図６に示すような操作になる。

【００３２】つまり、前後動用ローラ１３，１３，…，
１３は、挿入する操作の他に、例えば図５に示すように
、０．１〔ｍｍ〕ないし２０〔ｍｍ〕の振幅Ｂで周期Ｔ
が０．１〔ｓｅｃ〕ないし２〔ｓｅｃ〕で前後に振動さ
れ、一方向回転動用ローラ１５，１５，…，１５は図６
に示すように上記周期Ｔで１〔度〕ないし１０〔度〕の
振幅Ｃで回転振動されながら行われる。このように細か
い振動を与えることによって、挿入部３と体腔壁との摩
擦を小さくでき、内視鏡挿入部３をスムーズに挿入する
ことができる。

【００３３】なお、上記回動される角度は、一般にそれ
程大きくないので挿入部３と共に回動される第１の軸受
１２に取付けられた可変抵抗器１７およびモータ１８に
接続されるケーブル１９等は、ある程度余裕を持たせて
配設すれば充分であるが、通常のモータ等における構造
のようにブラシ等を用いて信号を伝達するように構成し
てもよい。

【００３４】このように制御装置部５から出力される電
気信号によって駆動用モータ１８，２２を制御するよう
にし、上記電気信号の概略の波形（時間的変化がゆるや
かとなるようにする）を設定し、該電気信号によって制
御されながら駆動されていくモータ１８，２２の負荷を
検出し、各時刻でそれぞれ上記電気信号の他に微小振動
を与える電気信号を重畳し、挿入方向に対する負荷が小
さくなるような微小振動を（関数発生器の信号をある範
囲内で変化させ、その内で最も適当なものを）選びなが
ら挿入していくように構成すれば、これを繰り返せば、
次第により適切な挿入操作の信号を作り出すことができ
、患者に与える苦痛も大幅に緩和することができる。

【００３５】また、上記可変抵抗器１７，２１は、ヘリ
カル回転型（多回転型）のものにすれば、回転数も検出
できる。また、１回転型のもので、１回転すると、もと
の角度（位置）に復帰する構造のものであっても、必要
に応じ上記可変抵抗器１７，２１の回転角度を検出する
手段を設けることもできる。これをテープ４０の別の部
位に同時に記録すれば良いし、ビデオテープレコーダの
ように多重に記録することもできる。（上記前後動用お
よび回転動用の信号についても同様に多重記録すること
もできる。）上記テープ４０はカセットテープ等を用い
たり、記録信号が繰り返しの場合には連続したテープを
用いることができる。また、繰り返し周期が短い場合に
は半導体記録デバイスを用いることもできる。

【００３６】上記実施例においては、周波数に変換して
記録するように構成してあるが、アナログ・デジタル（
ＡＤ）変換器を用いて、デジタル量としてテープ４０あ
るいは磁気デイスク等に記録することもできるし、短い
時間あるいは繰り返しの場合には半導体記録デバイスを
用いることもできる。即ち、ＲＡＭあるいはＲＯＭ等の
上記半導体記録デバイスのときには、記録された信号を
出力する際、アドレスを指定して読み出すカウンタ等を
用いる。また、マイクロコンピュータ等の記録（再生）
装置として広く用いることもできる。

【００３７】更に、上記制御装置部５は、上述したもの
に限定されるものでなく、他の公知の手段を用いたり組
み合わせて形成することもできる。

【００３８】なお、各モータ１８，２２を再生された信
号に対応する状態となるよう制御する手段として、位相
比較器４３，４４を用いないで、カウンタとデジタルコ
ンパレータとを用いることもできる。つまり（短い）一
定時間内で各信号をカウントし、その出力を各デジタル
コンパレータで大小関係を比較し、その比較出力によっ
て、各モータ１８，２２を制御すれば良い。このデジタ
ルコンパレータを用いる場合には各可変抵抗器１７，２
１の出力をＡ−Ｄ変換して記録したり、デジタルコンパ
レータへ入力して上記のように各モータ１８，２２を制
御するように構成することもできる。

【００３９】そして、上記制御装置部５に、関数発生器
を収容し、該関数発生器によってさまざまな波形の信号
を作り出し、その信号をテープ４０等に記録しておき、
その信号を再生してモータ１８，２２を制御するように
構成することが好ましい。

【００４０】また、上記前後動駆動用モータ１８あるい
は回転動駆動用モータ２２は、適宜トルク（以下）のも
のとして、挿入操作の際、無理な力で患者に苦痛を与え
ないようにすることもできる。これはローラ１３，１５
側に付与することもできる。つまり、負荷が一定値以上
の場合になったときには回転しないようにすることがで
きる。これらの場合、位相比較器４３あるいは４４に入
力される位相差あるいは周波数差は大きくなるので、差
が一定値以上で所定時間以上続いたとき等表示器で術者
に判るようにすることもできる。

【００４１】なお、本発明において、前後動用の駆動源
および回転動用駆動源は必要とされるものであるが、そ
れらに対する可変抵抗器１７，２１等による検出手段は
勿論具備したものの方が望ましい。しかし、必須のもの
ではない。（検出手段を用いない場合には、適宜信号に
よって直接駆動源を制御する構成とする。）更に、上記
実施例においては可変抵抗器１７等とモータ１８等とは
、別々のローラに取り付けてあるが、同一のローラに連
結して取付けても良い。

【００４２】また、本発明は軟性内視鏡のみならず硬性
内視鏡の場合にも適用できるものであるし、医療用のみ
ならず工業用のものにも適用できること勿論である。更
に、ゾンデ，カテーテル等の医療器具等における管状部
の挿入にも適用できる。また、挿入する際の誘導はもと
より、挿入したものを退出させる場合にも適用できるこ
とは言う迄もない。　　なお、第１の軸受１２に取付け
られたローラ１３，１３，…１３は各軸を内側に一定の
力で押圧するように取付けておけば、これらローラ１３
，１３，…１３に当接して進退される挿入部３等の管状
部に多少の凹凸あるいは異なる外径のものに対しても対
処できる。可変抵抗器１７あるいはモータ２１が取付け
られた各ローラ１３については可変抵抗器１７等の取付
け部を内側に付勢すれば良い。

【００４３】また、第１の軸受１２を、第２の軸受１４
から着脱して管状部の外径の大きく異なるものにも対処
できるようにすることもできる。更に、この管状部は円
管状のものに限定されるものではなく、角柱状のものに
対しても適用できるものである。

【００４４】なお、駆動系として一方のみを形成したも
のについても本発明の範疇に入るものである。

【００４５】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、内視
鏡を挿入する装置における前後動用および回転動用駆動
源を適切に制御できる構成にしてあるので、挿入部位に
応じて細かい振動等を与えることによって摩擦を少なく
して容易に挿入および退出することができると共に、患
者に与える苦痛も少なくて済むという利点を有する。ま
た、挿入部を太径にしないので、狭い部位へ挿入するこ
ともできる。更に、本発明は、従来からある一般の内視
鏡にも適用できるという利点を有するほか、挿入部位に
応じて適切な挿入操作を行うことができ、広範囲の挿入
用途に適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す内視鏡装置の使用状態
の斜視図

【図２】上記内視鏡装置における進退誘導装置の断面拡
大図

【図３】上記内視鏡装置における進退誘導装置の、一部
を切り欠いて示した正面図

【図４】上記内視鏡装置における制御装置部の電気回路
の構成を示すブロック図

【図５】挿入操作における前後動用ローラが前後に駆動
される場合の時間的変化を説明するための線図

【図６】
挿入操作における回転動用ローラが回転駆動される場合
の時間的変化を説明するための線図

【符号の説明】

１……内視鏡装置 ２……内視鏡 ３……挿入部 ４……進退誘導装置 ５……制御装置部 １７，２１……可変抵抗器 １８，２２……モータ ３１……定電圧源 ３２，３３……電圧制御発振器 ３４，３５，４１，４２……増幅器 ４３，４４……位相比較器 ４５，４６……（ローパス）フイルタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】体腔内または管腔内に挿入される内視鏡挿
   入部と、この内視鏡挿入部を挿入方向に対し負荷が小さ
   くなるように微小振動させる手段と、を備えたことを特
   徴とする内視鏡装置。