JPS59181122A

JPS59181122A - 内視鏡等における進退誘導装置

Info

Publication number: JPS59181122A
Application number: JP58056544A
Authority: JP
Inventors: 宇津木　幹夫; 小宮　修; 勉山本; 小川　元嗣; 剛明中村; 石川　明文
Original assignee: Olympus Corp; Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1983-03-31
Filing date: 1983-03-31
Publication date: 1984-10-15
Also published as: JPH0477567B2

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】〔発明の技術分野〕本発明は、例えば大腸等湾曲した体腔内にもスＩ　ムー
ズに挿入することのできる内視鏡等における進退誘導装
置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近年、医療用及び工業用に内視鏡が広く用いられている
。

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。

上記軟性の内視鏡を肛門から大腸内に挿入する場合にふ
・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。

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、挿入部の先端徊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
。

このため、特開昭５５−４５４２６号公報で開示された
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である。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
損傷させる危険性を有する。

この他、挿入部の先端側に推進用のバルーンを取付け、
該バルーンを膨張させたり、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
の膨張及び収縮によって推進される移動量をあまり大き
くできないため、必要とされる深部まで挿入するのに時
間がかかるという欠点を有する。

その他に、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。

この他、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、挿入部に挿入してい〈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」４）入す
ることが困難であった。

〔発明の目的〕

本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、最も
熟達した術者が挿入するのと同様な挿入操作及び退出か
作を自動的に行い得るようにすることによって、容易に
進退できるようにすると共に、患者に与える苦痛の少い
内視鏡等における進退誘導装ＭｆＣ提供することを目的
とする。

〔発明の概要〕

本発明は、内視鏡の挿入部等管状部を保持する水体部に
、該挿入部を前後に移動可能と１−るよ駆動系と、回転
動を与える駆動系との少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である。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図々いし第６図は本発明の１実施例に係り、第１図
は使用状態における１実施例を示し、第２図は１実施例
の構造を断面にて示し、第３図は第２図の正面図を一部
切欠いて示し、第４図は１実施例の制御装置部の構成を
示し、第５図は前後動用ローラが駆動される１例におけ
るその時間的変化を示し、第６図は回転動用ローラが駆
動される１例における回転角の時間的変化を示す。

第１図に示すように、１実施例の内視鏡等における進退
誘導装置（以下、単に進退（誘導）装置という。）１は
、内視鏡２の可撓性（軟性）挿入部３を保持する進退誘
導装置本体部４と、該（進退誘導装置）本体部４を制御
すると共に１．駆動電源を備えた制御装置部５とより構
成されている。

上記内視鏡２は、外部の光源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、可撓性の挿入部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
きる観察光学系とが形成されている。

一方、上記挿入部３の外周に取付けられる本体部４は、
第２図及び第３図に拡大して示す構造になっている。

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。

父、上記第１の軸受１２の外周に遊嵌する第２の軸受１
４の内周面にも、例えば４箇所で、２段にわたって四部
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（矢符Ａで示す）に回動（回転）自在に支
持するよう収容しである。

上記前後動用ローラ１３，１３．・・・、１３における
１個は、第３図に示すようにローラ１３の回転によって
、該ローラ１３に当接じ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（ポテンシオメータ
）１７の軸１７Ａが取付けてあり、該可変抵抗器１７本
体は第１の軸受１２に形成した凹部に固定しである。

又、上記ローラ１３，１３．・−・、１３の１っは、そ
の回転軸が前後動駆動用モータ１８の回転軸１８Ａ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せることによ
って、該モータ１８に取付けられたローラｌｊ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。

同様に、回転動用ローラ１５，１５．・・・、１５にお
ける１個は、第２図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が取付けである。

さらに、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。

尚、上記モータ１８及び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、上記前後動及び回転動検出
用の各ｐ」変抵抗器１７．２１は、第１図に示すように
信号ケーブル２４内の信号線（図示路）を介して制御装
置部５にて、各軸１７Ａ。

２１Ａの回転に応じて異る値と々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、つまシ挿
入部の前後動及び回転動の移動量（回転角度）及びそれ
らの位置が検出できるようになっている。

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、正方向及び逆方向に任意角度回転させるこ
とが可能なモータである。

上記制御装置部５は、例えば第４図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にょっ−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、２
１Ａ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。

上記電圧制御発振器（ＶＣＯ）３２．３３は、入力端に
印刀目される電位に応じてその出力信号の発振周波数が
変化するものであシ、こ東ら発振器３２゜３３の出力は
それぞれ増幅器３４．３５及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３８．３９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。

又、再生時には、切換えられた連動するスイッチ３６．
３７を通シ、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軟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、それぞれローノくスフイル
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。

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駿、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ィル
タ４５．４６を介して各モータ１８．２２をずれが少〈
々るように制御する。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。

このように構成された１実施例の動作を以下に説明する
。

上記１実施例を用いて挿入する際、第１図に示すように
設定後、各モータ１８，２２は動作させないで、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及び回転
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。

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ると、・各位相比較器４３．４
４及びフィルタ４５゜４６を経た出力が正又は負になり
、この正又は負の出力によって各モータ１Ｂ、２２は速
やかに一致するよう駆動される。つまシ各モータ１８，
２２は、記録された信号と一致するよう挿入部３を前後
動及び回転動しながら挿入していくことになシ、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。

尚、上記熟達した術者による挿入操作は、例えば第５図
及び第６図に示すよう々操作になる。

つまり、前後動用ローラ１３，１３．・・・、１３は、
挿入する操作の他に、例えば第５図に示すようにＱ、ｌ
［胡：］ないし２０　Ｃｔａｎ　］の振幅Ｂで周期Ｔが
０．１　［ｓｅｃ：］　％いし２　［ｓｅｃ　］で前後
に振動され、−力回転動用ローラ１５　、１５　、・・
・、１５は第６図に示すように上記周期Ｔで１〔度〕な
いし１０〔度〕の振ｉｆ！　Ｃで回転振動させながら行
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。

尚、上述において回動される角度は一般如それ根太ぎく
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及びモータ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
ブラシ等用いて信号を伝達するよう構成することもでき
る。

尚、上述における可変抵抗器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
。又、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（上記前後動珀及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。）。

尚、テープ４０はカセットテープ等を用いたり、記録信
号が繰）返しの場合には連続したテープを用いることが
できる。又、繰り返し周期が短い場合には半導体記録デ
ィバイスを用いることもできる。

上記ｌ実施例においては周波数に変換して記録するよう
構成しであるが、アナログ・ディジタル（ＡＤ）ｅ換器
を用いて、ディジタル量としてテープ４０あるいは磁気
ディスク等に記録することもできるし、短い時間ある込
は繰り返しの場合には半導体デバイスを用いることがで
きる。ＲＡＭ、あるいはＲＯＭ等上記半導体デバイスの
時は、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。又、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られるフロラビ
ーティスフを用いることもできる。

又、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合わせて形成す
ることも・できる。

尚、各モータ１８，２２を再生された信号に対応する状
卯となるよう制御する手段として、位相比較器４３．４
４を用いないで、カウンタとディジタル；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、その出力を各ディジタルコンパレー
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。このディジタルコンパ
レータを用いる場合には各可変抵抗器１７，２１の出力
をＡＤ変換して記録したシ、ディ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
う構成することもできる。

尚、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シ出し、その
信号をチー１４０等忙記録しておき、その信号を再生し
てモータ１８．２２を制御するよう構成することもでき
る。

尚、上述圧おける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、挿入操作の際無理々力で患者姉苦痛を与え々いよう
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
数差に犬きく々るので、差が一定値以上になったとき、
あるいは差が一定値以上で所定時間以上つづいたとき等
表示器で術者に分るようにすることもできる。

尚、本発明において、前後動用の駆動源及び回転動用Ｊ
Ｋ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
のの方が望ましいものであるが必須のものでない。（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。）尚、上述の実施例において
は可変抵抗器１７等とモータ１８等とは、別りのローラ
に取付けであるが、同一のローラに連結しても良い。

又、本発明は軟性内視鏡のろならず硬性内視鏡め場合に
も適用できるものであるし、医療用のみならず工業用の
ものについても適用できるものである。さらに、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。又、挿入する際の誘導はもとよシ、挿入し
たものを退出させる場合にも適用できるものである。

尚、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を制御するよう構成しであるが、
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〈モーＪ１８．２２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、その内で最も適当々ものを）選び
ながら挿入していくように構成することもできる。これ
を繰ル返せば、次第により適切な挿入操作の信号を作シ
出すことができ、患者に与える苦痛も大幅に緩和できる
。

尚、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゜・・・、１
３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等の取付は部を内側に付
勢すれば良い。

又、第１の軸受１２足、第２の軸受１４力為ら着脱して
管状部の外径の大きく異るものにも対処できるようにす
ることもできる。又、管状部は円管状のものに限定され
るものでなく、角柱状のものに対しても適用できるもの
である。

尚、駆動系として一方のみを形成したものについても本
発明の範ちゅうに入るものである。

〔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及び回転動用駆動源を適切に制御で
きる構成にしであるので、挿入台６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くして容易に挿入及
び退出すること力；できると共に、患者に与える苦痛も
少くて済むという利点を有する。又、挿入部を太径にし
々いので、狭い部位へ挿入することもできる。さらに、
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。又、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】

第１図表いし第６図は本発明の１実施例に係シ、第１図
は１実施例を実際に使用する様子を示す概略斜視図、第
２図は１実施例の進退装置本体部を示す断面図、第３図
は１実施例における進退装置本体部を一部切シ欠いて示
す正面図、第４図は１実施例における制御装置部の構成
を示すブロック図、第５図は挿入操作における前後艙慴
−ラが前後に駆動される場合の時間的変化を示す説明図
、第６図は挿入操作における回転９−ラ□が回転駆動さ
れる場合の時間的変化を示す説明図である。１・・・進退（誇導）装置、　２・・・内視鏡、　３・
・・挿入部、　４・・・進退装置本体部、　５・・・制
御装置部、　６・・・光源、　１２・−・第１の軸受、
　１３・・・（前後動用）ローラ、　１４・・・第２の
軸受、１５・・・（回転動用）ローラ、　１７．２１・
・・可変抵抗器、　１８．２２・・・モータ、　１９．
２３・・・ケーブル、　　３１・・・定電圧源、　　３
２．３３・・・電圧制御発振器、　３４．３５・・・増
幅器、　　３８゜３９・・・ヘッド、　　４０−・・、
テープ、　　４１．４２・・・Ｍ幅器、　４３．４４・
・・位相比較器、　４５゜４６・・・（ローパス）フィ
ルタ。第１図第２図　　　　　　第３図第４図５− 第５図　　　　　　　第６図第１頁の続き０発　明　者　中村剛明東京都渋谷区幡ケ谷二丁目４３番２号才リンパス光学工業株式会社内０発　明　者　石川明文東京都渋谷区幡ケ谷二丁目４３番２号才リンパス光学工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】（１）体腔内又は管腔内に挿入される内視鏡等の装置又
は器具の管状部を進退させる進退誘導装置において、前
記管状部を保持する本体部に該管状部をその長手方向に
沿う前後に移動可能とする駆・動系と、長手方向の回り
に回転動させる駆動系との少なくとも一方の駆動系を設
け、前記本体部と一体又は別体で、前記駆動系を信号に
よって制御可能とする制御部を設けたことを特徴とする
内視鏡等における進退誘導装置。（２）前記制御部は、前記信号の出力手段を有すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の内視視等にお
ける進退誘導装置。（３）前記制御部は、前記信号を形成する手段を有する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の内視鏡等
における進退誘導装置。　　７（４）前記本体部又は制
御部は、前後及び回転駆動される量の少くとも一方の検
出手段が設けであることを特徴とする特許請゛求の範囲
第１項記載の内視鏡等における進退誘導装置。（５）　　前記信号の出力手段は１．記録された信号を
読み出すか、再生することによって形成されることを特
徴とする特許請求の範囲第２項記載の内視鏡等における
進退誘導装置。（６）、前記信号を形成する手段は、該進退誘導装置を
内視鏡等の装置又は器具に取付けて該装置又は器具を進
退する操作をすることによって、その操作に応じた信号
が記録されることによって形成されることを特徴とする
特許請求の範囲第３項記載の内視鏡等における進退誘導
装置。（７）前記信号を形成する手段は、関数発生器の信号か
ら形成されることを特徴とする特許請求の範囲第３項記
載の内視鏡等における進退誘導装置。