JPH0731284B2

JPH0731284B2 - レ−ザビ−ム伝送用フアイバ

Info

Publication number: JPH0731284B2
Application number: JP60286539A
Authority: JP
Inventors: 康一阿部; 秀之高嶋; 誠堀江; 正根鈴木; 博柴本; 大定橋本
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 1985-12-19
Filing date: 1985-12-19
Publication date: 1995-04-10
Anticipated expiration: 2010-04-10
Also published as: JPS62145205A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明はレーザビーム伝送用ファイバに係り、特に管腔
臓器中に経内視鏡的にレーザビームを照射するためのレ
ーザビーム伝送用ファイバに関する。

〔発明の背景〕

経内視鏡的にレーザビームを照射して管腔臓器中の腫瘍
等の病変部の診断治療を行うことはレーザ技術の急速な
進歩によって既に実現されている。このようなレーザメ
ス等に使用される医療用光伝送ファイバは、通常内視鏡
を介して使用される。即ち例えば内視鏡手元操作部の鉗
子孔から先端にレーザメス部が加工された光ファイバを
挿入し、内視鏡挿入部の先端部から光ファイバ先端のレ
ーザメス部を露出させ、腫瘍等の病変部にレーザビーム
を照射して病変部を治療する。

しかしながら、一般にレーザ医療用光伝送ファイバは極
めて細径で且つ比較的長尺状であり、このような形態の
光ファイバを内視鏡挿入部の細孔からなる鉗子孔に挿入
し、首尾良く内視鏡挿入部の先端部まで到達させること
は至難の技である。特に内視鏡挿入部は、その先端が病
変部に向けることができるように湾曲自在となってお
り、挿入部先端の湾曲形状が光ファイバの挿通を困難に
している。即ちレーザ医療用光ファイバを鉗子孔に挿入
させる際、光ファイバ外周面と鉗子孔との間の摩擦力に
より光伝送ファイバが円滑に挿通できなかったり、或い
は無理に光伝送ファイバを鉗子孔内に挿通させようとす
ると光伝送ファイバが鉗子孔内で折損する等の事故の発
生する恐れがある。

本件出願人は、このような事情から、特願昭59−236070
号において、光ファイバの外周にコイル状スプリングを
巻装したレーザビーム伝送用ファイバを提案した。この
レーザビーム伝送用ファイバは、内視鏡の鉗子孔等に容
易に挿通することができ、レーザメスの挿入取り外し、
交換等が容易になった点で一定の効果を上げ得ることが
出来た。しかしながら、光ファイバはその製造過程にお
いて、コイルに巻回されるので、光ファイバ自体に巻癖
が付いている。即ち、レーザーメス用ファイバは、通常
２〜3mの長さが必要とされるが第６図に示すようにコイ
ルに巻かれた時の巻癖から光ファイバが湾曲している
と、ファイバにコイル状スプリングを巻装しても、ファ
イバの追従性が悪い。即ち、ファイバ先端を例えば90゜
方向転換させる為に、ファイバの後端部を90゜回転させ
ると、この巻癖の為ファイバ先端が必要以上に回転し
（例えば180゜）、所望の部位を治療できない不具合が
ある。

〔発明の目的〕

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、光フ
ァイバの巻癖の影響を無くし、ファイバ先端を簡単に所
望の方向に向けることが出来るレーザビーム伝送用ファ
イバを提案することを目的としている。

〔発明の概要〕

本発明は前記目的を達成するために、互いに屈折率の異
なるコアとクラッドとから成る光ファイバの外周にコイ
ル状スプリングを巻装したレーザビーム伝送用ファイバ
に於いて、コイル状スプリングの先端部から所定長の部
分でコイル状スプリングは光ファイバの外周に固着され
ていることを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下添付図面に従って本発明に係るレーザビーム伝送用
ファイバの好ましい実施例を詳説する。

第１図では一般的に使用されている内視鏡が示され、こ
の内視鏡は手元操作部２と、この手元操作部２に連接し
て設けられ体内等の深奥部内に挿入される可撓性の挿入
部４と、手元操作部２とこの内視鏡に必要な光源その他
の各種制御機構を内蔵する制御装置とを連結する連結部
６とから構成されている。手元操作部２はその上部には
接眼レンズを含む接眼部2Aが設けられ、その前面には送
気送水用操作ボタン2B、吸引用操作ボタン2C、鉗子挿入
口2Dが設けられている。先端にレーザメス部が形成され
たレーザビーム伝送用ファイバは通常鉗子挿入口2Dから
挿入され、手元操作部2,挿入部４を通り、挿入部４の先
端から露出する。挿入部４は、湾曲部4Aとこれを支える
軟性部4Bとから構成される。

レーザビーム側射用ファイバ（以下照射プローブと記
す）１は図示せぬ周知のレーザー光源装置に結合されレ
ーザビームをその出射端に伝達する。照射プローブ１は
周知のようにコアファイバ11とクラッド層（第２図参
照）とより構成された、例えば石英ファイバでありレー
ザビームは全反射を繰り返しながらプローブ内を伝達さ
れる。この照射プローブ１はそのまま使用できるもので
あることは言うまでもないが、生体管腔臓器等を開腹せ
ずに処置するために、経内視鏡的に使用することが多
い。即ちそれ自体周知の内視鏡挿入部４の湾曲部4Aを目
的管腔内へ挿入した後、通常内視鏡に設けられている鉗
子等の処置具の挿通路（挿通口2Dで示す）を通して照射
プローブ１を管腔内へ導入する。照射プローブ１の出射
端1Aは内視鏡挿入部４の湾曲部4Aとともに内視鏡の屈曲
調節ノブ2Eによって観察視野とともに照射方向を調節す
ることができる。

この照射プローブ１の照射端1Aの構造を第２図（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）にもとづいて説明する。

本発明のレーザビーム側射用ファイバに使用されるファ
イバ素線11は従来周知の互いに異なる屈折率を有するコ
ア及びクラッドから構成されたガラスあるいはプラスチ
ック製の光伝送ファイバ素線であり、本実施例の場合コ
ア直径400μｍ、クラッド層外径650μｍの石英ファイバ
素線が使用されているが、これら直径及び外径はその使
用目的形態に応じて選択できる。図において照射プロー
ブ１はファイバ素線の全長に亘って被覆された二層構造
の被覆層を備えている。第一被覆層12はプライマリ被覆
層と称されているもので、例えばシリコンのようなコー
ティング層である。第二被覆層13はナイロンチューブの
ような外被管である。第一及び第二被覆層12、13は光伝
送には直接的作用をするものではなくむしろファイバ素
線にクラック等が発生すること、更にはファイバ素線11
の折損防止のためのものである。

ファイバ素線11の出射端側はファイバ素線11の中心線に
対して略35゜乃至40゜の傾斜面14として形成され光学的
に平滑な面に研磨されている。このように先端に傾斜面
14が形成されたファイバ素線11はその先端を含むある長
さに亘って第一乃至第二の被覆層12、13が、剥離除去さ
れている。このファイバ素線11の露出部を中に含むよう
に、一旦が略半球状に閉塞された透明の断面円形の石英
製中空筒体15が第二被覆層13に嵌合するようにして装着
されている。これらの被覆と筒体との接触部分は接着剤
等で接合するのが望ましい。第２図（Ｃ）に示されてい
るように筒体15は対向するほぼ平行な平面部15A、15Bが
形成されている。

筒体15と第二被覆13はこれらを覆うように熱収縮チュー
ブ17が嵌装され加熱収縮作用により緊締保護している。
筒体15の平面部15A、15Bの接合部には段差があるが熱収
縮チューブ17の収縮作用によりこれら部分も互いに密に
緊締される。

筒体15の平面部15Aには反射防止コーティング膜が平面
部15Bには全反射コーティング膜がそれぞれ被着形成さ
れている。

以上のように構成された本発明の照射プローブ１を図示
せぬレーザー装置に接続してレーザビームを発生する
と、レーザビームはファイバ素線11を周知のように全反
射を繰り返しながら伝播し傾斜面14で全反射し平面部15
Aを含む透明の筒体15を透過して前方略60゜乃至75゜の
方向へレーザビームＬを照射する。平面15Aは反射防止
コーティング膜が被着されて反射ビームの発生を防止し
ている。一方他の界面での反射ビームは平面15Bに全反
射コーティング膜が被着され上記反射ビームが透過しな
いようにされる。

第３図では、本発明に係るレーザビーム伝送用ファイバ
のコイルスプリングの外装構造が示されている。第３図
に示すようにプローブ１の外周には素線径の細い細径コ
イル状スプリング20と、素線径の太い太径コイル状スプ
リング22とが連続して巻装されている。コイル状スプリ
ング20、22の材質は高抗張力鋼線、ピアノ線、燐青銅ス
プリング材、硬銅線、ステンレス鋼ばね材等が用いられ
る。特にステンレス鋼ばね材は防錆機能がある点で有利
である。

細径コイル状スプリング20は、例えば線径0.4mm、コイ
ル内径1.45mmに形成され、その長さは略湾曲部4Aの長さ
（略150mm）に形成される。細径コイル状スプリング20
の先端部20Aは、熱収縮チューブ17の後端部に外嵌され
る。この場合、コイル状スプリング20の先端部20Aが熱
収縮チューブ17から離れてファイバ１の外周に直接に外
嵌されると、ファイバ１の保護が不充分となり、また見
栄えの点でも劣り、商品価値を減ずる。また、スプリン
グ20の先端はチューブ17に外嵌されているのみで固着さ
れておらず、この結果プローブの回動時に巻癖の影響を
少なくすることができる。

細径コイル状スプリング20に後続して太径コイル状スプ
リング22がプローブ１に巻装される。太径コイル状スプ
リング22は線径0.6mm、コイル内径1.05mmに形成され、
内視鏡挿入部４の略軟性部4Bに亘って配置される。細径
コイル状スプリング20と太径コイル状スプリング22と
が、その線径を異ならしめたのは、スプリング20は、湾
曲部4Aに位置する為湾曲部4Aの湾曲動作に容易に追従す
る必要があること、またファイバの巻癖の影響を少なく
する為であり、一方スプリング22は軟性部4Bに位置する
為それほどの湾曲性は必要なく、むしろある程度の硬さ
を持った方がプローブ挿入時には都合がよいからであ
る。太径コイル状スプリング22の先端部22Aは、細径コ
イル状スプリング20の後端部20Bと接合される。この接
合21は、突き合わせ後のろう付け接合、接続スリーブ外
嵌後のろう付け接合、樹脂（ナイロン）モールドによる
接合等がある。また、スプリング20及び22とプローブ１
との固着は、上記スプリング20の後端部20Bとスプリン
グ22の先端部22Aとの接続部近傍にて樹脂モールド23に
よってなされている。尚、この固着は一ヶ所に限らず内
視鏡の湾曲部4Aに相当する長さ部分以外の複数箇所行っ
てもよい。

プローブ１には第４図に示すグリップ30が取付けられ
る。グリップ30は第５図に示すように挟持用筒体32と締
付用筒体34とから構成されている。筒体32は、外周に雄
ねじ36が刻設され、先端に４分割された爪38が設けられ
ている。筒体34の雌ねじ部が筒体32の雄ねじ部36に螺合
すると、筒体34の当接面34Aによって把持爪38が締め付
けられ、第４図に示すようにグリップ30はプローブ１に
対して移動不能になる。グリップ30の位置を移動させる
には筒体34を緩め、グリップ30をスライドさせて所望の
位置で固定することができる。グリップ30は、プローブ
１を所望の向きに変えるときに操作者が把持する為に使
用される。

スプリング22の後端部22Bは樹脂モールド25によってプ
ローブ１に固着され、後端部22Bに続いてポリテトラフ
ルオロエチレン樹脂（又はナイロン）製のチューブ24が
プローブ１に外嵌される。更にスプリング22の後端部22
Bとポリテトラフルオロエチレン樹脂製のチューブ24と
の外周にはゴム筒26が装着される。

尚、プローブ１の後端は図示しないレーザ光源へのコネ
クタが設けられる。

前記の如く構成された本発明に係るレーザビーム伝送用
ファイバの実施例の作用は次の通りである。先ず第３図
で示すように外周にコイル状スプリング20、22が巻装さ
れたプローブ１を第１図で示す内視鏡手元操作部２の鉗
子孔2Dから挿入する。この場合従来のファイバに於いて
は鉗子孔とファイバ外周面とは線接触であったのである
が、本実施例に係るプローブ１は外周にコイル状スプリ
ング20、22が巻装されているのでプローブ１と鉗子孔と
の接触は点接触の関係にある。このためプローブ１は挿
通時摩擦力が軽減し、先端が湾曲した挿入部４において
もスムーズにプローブを挿入することができる。またフ
ァイバ先端部のレーザメス部の破損等により交換の必要
性が生じても簡単に引き出すことができるのでその交換
も迅速に行うことができる。更にプローブ１の外周には
スプリング20、22で保護されているのでプローブ１の単
独のレーザメスと比べてみて折損事故の発生が少なくな
る。

更にプローブ１の外周にスプリングが先端から所定長の
部分で固着されているため、プローブ１の先端の追従性
が良くなり、プローブ１の先端部のレーザメス部を簡単
に所望の位置に向けることができる。

即ち、従来プローブ１に巻癖が付いていると、スプリン
グを巻装しても追従性は良くなかったが、前記実施例に
よれば、スプリング20とスプリング22との接続部でプロ
ーブ１にスプリング20、22が固着されているので、巻癖
の悪影響を減らし追従性は良くなる。

更に、スプリングは、細径スプリング20と太径スプリン
グ22とによって構成されているので、湾曲部2Aの湾曲動
作に充分追従させることができると共に、プローブ１の
挿入時に充分な挿入力を与えることが出来る。

前記実施例ではスプリングの可撓性を変えるのに線径を
変えたのであるが、素材の変化、巻状態の変化により可
撓性を変えたようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係るレーザビーム伝送用フ
ァイバによれば、光ファイバの外周にコイル状スプリン
グを巻装したので、内視鏡の鉗子孔等に容易に挿通する
ことができ、レーザメスの挿入取り外し、交換等が極め
て容易になる効果がある。また、コイル状スプリングは
先端部から所定長の部分でファイバに固着したので追従
性が良くなり、ファイバ先端を容易に所望の方向に向け
ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は内視鏡の全体形状を示す概略図、第２図
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明のレーザビーム側射用
ファイバの先端部の構造を示す断面図、第３図は本発明
のレーザビーム側射用ファイバの要部を示す説明図、第
４図はグリップの半断面図、第５図はグリップの分解斜
視図、第６図は巻癖の付いたファイバを示す説明図であ
る。１……照射プローブ、２……手元操作部、11……ファイ
バ素線、12、13……被覆層、14……傾斜面、15……透明
筒体、17……熱収縮チューブ、20……細径スプリング、
22……太径スプリング。

フロントページの続き (72)発明者高嶋秀之茨城県日立市日高町５丁目１番地日立電線株式会社電線研究所内 (72)発明者堀江誠茨城県日立市日高町５丁目１番地日立電線株式会社電線研究所内 (72)発明者鈴木正根埼玉県大宮市植竹町１丁目324番地富士写真光機株式会社内 (72)発明者柴本博埼玉県大宮市植竹町１丁目324番地富士写真光機株式会社内 (72)発明者橋本大定東京都文京区西片２丁目８番７号 (56)参考文献実開昭59−90902（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内視鏡手元操作部の操作によって湾曲角が
調節される湾曲部を有する内視鏡に適用され、前記内視
鏡手元操作部の鉗子孔から挿入され、軟性部及び湾曲部
を介して内視鏡挿入部の先端部の鉗子孔から側射用のレ
ーザメス部が延出されるレーザビーム伝送用ファイバで
あって、互いに屈折率の異なるコアとクラッドをから成る光ファ
イバの外周にコイル状スプリングを巻装し、コイル状スプリングの先端部から前記湾曲部に相当する
長さの範囲以外の箇所でコイル状スプリングは光フィイ
バの外周に固着されていることを特徴とするレーザビー
ム伝送用ファイバ。
【請求項２】コイル状スプリングの素線径は細径のスプ
リングと太径のスプリングとの２種類で構成され、この
２種類のスプリングの接続部近傍で光ファイバに固着さ
れている特許請求の範囲第１項に記載のレーザビーム伝
送用ファイバ。