WO2022070982A1

WO2022070982A1 - 内視鏡

Info

Publication number: WO2022070982A1
Application number: PCT/JP2021/034268
Authority: WO
Inventors: 暁元片山
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2020-10-02
Filing date: 2021-09-17
Publication date: 2022-04-07
Anticipated expiration: 2023-04-02
Also published as: CN115701930A; US12383123B2; EP4155803A1; EP4155803A4; CN115701930B; JP7566924B2; JPWO2022070982A1; US20230263377A1

Abstract

送気操作時に、液体路内の液体が吸い上げられて気体と共に噴射されることを防止できる内視鏡を提供する。液体が通る液体路（４０）と、気体が通る気体路（３０）とを有し、先端部（１３）に液体及び気体が合流する合流凹部（１３４）が形成された内視鏡において、液体路（４０）の一端側及び気体路（３０）の一端側は合流凹部（１３４）と連通しており、気体路（３０）と合流凹部（１３４）との第１連通孔（３４）の大きさを、液体路（４０）と合流凹部（１３４）との第２連通孔（４４）の大きさよりも大きくする。

Description

内視鏡

　本発明は、先端部に液体及び気体が合流する合流凹部が形成された内視鏡に関する。
　本出願は、２０２０年１０月２日出願の日本出願第２０２０－１６７７５３号に基づく優先権を主張し、前記これらの日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。

　従来、気体路及び液体路を有し、気体路及び液体路の先端が、体腔内に挿入される挿入部の先端部で連通している内視鏡が広く普及している。

　例えば、特許文献１には、送気路管（気体路）と送水路管（液体路）との連通部分において、送気路管の開口の大きさを、空気又は水を噴射するノズルの開口の大きさより小さくすることにより、送水操作時に水が送気路管側に逆流せず、その後の送気操作時に空気と共に水滴が噴出することを抑制できる内視鏡が開示されている。

特開２００７－１９０１１８号公報

　一方、挿入部の先端部に液体及び気体が合流する合流凹部が形成され、液体又は気体が斯かる合流凹部を介してノズルに流れる内視鏡では、ノズルから気体のみを噴射する送気操作時に、合流凹部内と液体路内との圧力差により、液体路内の液体が吸い上げられ、気体と共にノズルから噴射される問題が生じる場合がある。

　しかし、特許文献１の内視鏡では、このような問題について考慮しておらず、解決できない。

　本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、送気操作時に、液体路内の液体が吸い上げられて気体と共に噴射されることを防止できる内視鏡を提供することにある。

　本発明に係る内視鏡は、液体が通る液体路と、気体が通る気体路とを有し、先端部に液体及び気体が合流する合流凹部が形成された内視鏡において、前記液体路の一端側及び前記気体路の一端側は前記合流凹部と連通しており、前記気体路と前記合流凹部との第１連通孔の大きさは、前記液体路と前記合流凹部との第２連通孔の大きさよりも大きい。

　本発明にあっては、前記気体路と前記合流凹部との第１連通孔の大きさは、前記液体路と前記合流凹部との第２連通孔の大きさよりも大きいので、ノズルから気体のみを噴射する送気操作の場合、前記第１連通孔付近にて空気の速度が上昇することを抑制し、前記液体路内の液体が吸い上げられることを防止する。

　本発明によれば、送気操作時に、液体路内の液体が吸い上げられて気体と共に噴射されることを防止できる。

本発明の実施の形態１に係る内視鏡の外観図である。内視鏡の先端部の先端面を示す概略図である。先端部の構成を説明する部分的断面図である。図３の合流凹部の部分を拡大して示す拡大図である。図４のＶ－Ｖ線による断面図である。図４のＶI－ＶI線による断面図である。合流凹部及び送気連繋部の連通状態を説明する説明図である。第１連通孔及び第２連通孔の大きさが同一である場合と、第２連通孔よりも第１連通孔の大きさが大きい場合との空気の流れを示すシミュレーション結果である。実施の形態２に係る内視鏡の合流凹部の部分を拡大して示す拡大図である。実施の形態３に係る内視鏡の合流凹部の部分を拡大して示す拡大図である。

　以下に、本発明の実施の形態に係る内視鏡について、図面に基づいて詳述する。

（実施の形態１）
　図１は、本発明の実施の形態１に係る内視鏡１０の外観図である。本実施の形態の内視鏡１０は、撮像手段を有し、被検体の体腔内に挿入される挿入部１４と、挿入部１４を操作する操作部２０と、図示しないプロセッサ、光源装置及び送気送水装置等に接続されるコネクタ部２４とを備える。
　挿入部１４は、折止部１６を介して操作部２０に接続されており、操作部２０はユニバーサルコード２５を介してコネクタ部２４に接続されている。

　ユニバーサルコード２５は、柔軟性を有しており、挿入部１４の前記撮像手段からの電気信号をコネクタ部２４に送る電気線と、コネクタ部２４から送られる水が通る水路及び空気が通る気路とを含む。

　操作部２０は、把持部２０５と、給水又は給気等の指示をユーザから受け付けるためのボタン２０１と、後述する湾曲部１２の湾曲を操作する湾曲ノブ２１とを有している。

　把持部２０５は略円筒形状を有しており、挿入部１４に向かって縮径している。把持部２０５には挿入部１４側寄りに、処置具等を挿入するためのチャンネル入口２２が設けられている。

　挿入部１４は、細径の円筒形状を有しており、湾曲可能に構成されている。先端側の一端から順に先端部１３、湾曲部１２及び軟性部１１を有する。湾曲部１２は、湾曲ノブ２１の操作に応じて湾曲する。

　先端部１３は、円柱形状を有しており、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像手段、観察光学系等を含む撮像ユニット（図示せず）が収容されている。

　図２は、内視鏡１０の先端部１３の先端面１３１を示す概略図である。先端部１３の先端面１３１は円形状である。先端部１３には、観察光学系１３２、送気送水ノズル１４０、チャンネル出口１８、照明光学系１３３等が設けられている。

　先端面１３１には２つの照明光学系１３３が隔てて設けられており、観察光学系１３２は２つの照明光学系１３３の間に設けられている。また、先端面１３１において、送気送水ノズル１４０、チャンネル出口１８が観察光学系１３２から離隔して設けられている。送気送水ノズル１４０は観察光学系１３２に向けて空気又は水を噴射し、照明光学系１３３は照射光を射出して被写体を照明する。

　図３は、先端部１３の構成を説明する部分的断面図である。
　先端部１３の先端面１３１には、操作部２０から送られた空気及び水が合流する合流凹部１３４が形成されており、送気送水ノズル１４０は一部が合流凹部１３４と係合している。

　合流凹部１３４は断面視円形であり、先端部１３の軸長方向に延びる。合流凹部１３４は長手方向において先端面１３１寄りの一端側が送気送水ノズル１４０と係合している。また、合流凹部１３４は他端側が後述する気体路３０及び液体路４０と連通している。

　送気送水ノズル１４０は、断面視円形の筒部１４３と、筒部１４３の一端側の開口端を覆う蓋部１４２とを有する。蓋部１４２及び筒部１４３は一体形成されている。筒部１４３は、合流凹部１３４の内径よりも少し小さい外径を有しており、大部分が合流凹部１３４に内嵌されている。蓋部１４２は、円盤形状を有しており、筒部１４３の外径よりも大きい径を有している。送気送水ノズル１４０が合流凹部１３４に係合された状態で、蓋部１４２のみが先端面１３１に露出される。

　また、送気送水ノズル１４０は、空気又は水が出射される出射口１４１を有する。出射口１４１は略長円形状であり、観察光学系１３２に向いて開口している。出射口１４１は筒部１４３において蓋部１４２側に設けられている。

　合流凹部１３４は、上述の如く、他端側が気体路３０及び液体路４０と連通している。気体路３０は前記送気送水装置から送られる気体（例えば、空気）を送気送水ノズル１４０に供給する。また、液体路４０は前記送気送水装置から送られる液体（例えば、水）を送気送水ノズル１４０に供給する。

　気体路３０は、送気チューブ３２及び送気連繋部３１を含む。送気チューブ３２は送気連繋部３１を介して合流凹部１３４の他端側と連通している。また、送気チューブ３２は、挿入部１４を長手方向に貫通しており、湾曲部１２及び先端部１３を跨るように設けられている。即ち、送気チューブ３２の一端は送気連繋部３１と連結されており、送気チューブ３２の他端は操作部２０及びコネクタ部２４を経由して前記送気送水装置に連結されている。

　また、液体路４０は、送水チューブ４２及び送水連繋部４１を含む。送水チューブ４２は、送水連繋部４１を介して合流凹部１３４の他端側と連通している。また、送水チューブ４２は、挿入部１４を長手方向に貫通しており、湾曲部１２及び先端部１３を跨るように設けられている。即ち、送水チューブ４２の一端は送水連繋部４１と連結されており、送水チューブ４２の他端は操作部２０及びコネクタ部２４を経由して前記送気送水装置に連結されている。

　図４は、図３の合流凹部１３４の部分を拡大して示す拡大図であり、図５は、図４のＶ－Ｖ線による断面図であり、図６は、図４のＶI－ＶI線による断面図であり、図７は、合流凹部１３４及び送気連繋部３１の連通状態を説明する説明図である。図７においては、合流凹部１３４及び送気連繋部３１の輪郭を表している。

　送気連繋部３１は、略円筒形状を有しており、送気チューブ３２から流れ込む空気を合流凹部１３４に送る。送気連繋部３１は、送気チューブ３２の内径と等しい径を有しており、上流側の端が送気チューブ３２と連結されている。また、送気連繋部３１では、下流側の端に、空気を合流凹部１３４に案内する気体案内壁３３が形成されている。気体案内壁３３は送気連繋部３１の軸長方向と直交するように形成されている。

　送気連繋部３１及び合流凹部１３４の連通部分には第１連通孔３４が形成されている。第１連通孔３４は、送気連繋部３１の軸長方向での寸法Ｌ１が、送気連繋部３１の軸長方向と交差する方向での寸法Ｌ２よりも長い。

　即ち、第１連通孔３４は、送気連繋部３１の軸長方向と直交する方向に向けて開口している直交開口部３４１（図５及び図７参照）と、送気連繋部３１の軸長方向と平行な方向に向けて開口している平行開口部３４２（図６及び図７参照）とを含んでいる。直交開口部３４１が、平行開口部３４２より広い。即ち、上述の如く、第１連通孔３４は、寸法Ｌ１が、寸法Ｌ２よりも長いので、直交開口部３４１が平行開口部３４２より広い。直交開口部３４１は図５にて略矩形に見える領域であり、平行開口部３４２は図６にて略凸レンズ状に見える領域（図６の太い線参照）である。

　送水連繋部４１は、略円筒形状を有しており、送水チューブ４２から流れ込む水を合流凹部１３４に送る。送水連繋部４１は、送水チューブ４２の内径と等しい径を有しており、上流側の端が送水チューブ４２と連結されている。また、送水連繋部４１では、下流側の端に、送水チューブ４２からの水を合流凹部１３４内に案内する液体案内壁４３が形成されている。液体案内壁４３は送水連繋部４１の軸長方向と直交するように形成されている。

　送水連繋部４１及び合流凹部１３４の連通部分には第２連通孔４４が形成されている。即ち、第１連通孔３４と同様、第２連通孔４４は、送水連繋部４１の軸長方向と直交する方向に向けて開口している直交開口部（図示せず）と、送水連繋部４１の軸長方向と平行な方向に向けて開口している平行開口部４４２（図６参照）とを含んでいる。第１連通孔３４と同様、第２連通孔４４の前記直交開口部は略矩形の領域であり、平行開口部４４２は略凸レンズ状の領域である（図６の太い線参照）。

　第２連通孔４４は、送水連繋部４１の軸長方向での寸法Ｌ３が、送水連繋部４１の軸長方向と交差する方向での寸法Ｌ４よりも長い。一方、送水連繋部４１の軸長方向の寸法は、送気連繋部３１の軸長方向の寸法よりも短い（図４参照）。

　即ち、第２連通孔４４の寸法Ｌ３は、第１連通孔３４の寸法Ｌ１よりも短く（図４参照）、第２連通孔４４の寸法Ｌ４は、第１連通孔３４の寸法Ｌ２と略等しい（図４及び図６参照）。

　折止部１６側から、送気チューブ３２を通って送られてくる空気は、送気連繋部３１を介して合流凹部１３４に流れ込み、送水チューブ４２を通って送られてくる水は、送水連繋部４１を介して合流凹部１３４に流れ込む。以降、空気及び水は、送気送水ノズル１４０に流れ込み、出射口１４１を介して観察光学系１３２に向けて出射される。

　一方、空気のみを出射口１４１から噴射させる送気操作の場合、第１連通孔３４付近での空気圧と、送水連繋部４１内での空気圧との差が発生する。即ち、空気のみを出射口１４１から噴射させる場合、第１連通孔３４の付近であって、合流凹部１３４の他端側のＰ１位置の空気圧と、送水連繋部４１内の残水表面近傍のＰ２位置の空気圧との差が発生する。斯かる空気圧の差は、送水連繋部４１内の残水を送水連繋部４１から吸い上げる結果を招き、ユーザの本来の意図と異なり、空気と共に多少の水が噴射される問題が生じる。

　これに対して、実施の形態１の内視鏡１０は、上述の如く、第２連通孔４４の寸法Ｌ４が第１連通孔３４の寸法Ｌ２と略等しいが、第２連通孔４４の寸法Ｌ３は第１連通孔３４の寸法Ｌ１よりも短い。即ち、第１連通孔３４の大きさが第２連通孔４４の大きさよりも大きい。

　よって、第１連通孔３４及び第２連通孔４４の大きさが等しい場合に比べて、第１連通孔３４の付近における空気の流速の増加を抑制でき、かつ、空気の流れがスムーズになり、第１連通孔３４付近での渦の発生を抑制できる。従って、第１連通孔３４近傍、即ち、Ｐ１位置における空気圧の低下を抑制することができる。

　図８は、第１連通孔３４及び第２連通孔４４の大きさが同一である場合と、第２連通孔４４よりも第１連通孔３４の大きさが大きい場合との空気の流れを示すシミュレーション結果である。即ち、図８Ａは従来の内視鏡を示しており、図８Ｂは実施の形態１の内視鏡１０を示している。
　なお、図８において、矢印の方向は空気の流れ方向を示し、矢印の長さは空気の速度を示し、明暗も空気の速度を示す。

　図８から分かるように、Ｐ１位置（図８中○部分）における矢印の長さは、図８Ｂの方が、図８Ａよりも短い。即ち、Ｐ１位置における空気の速度は図８Ｂが図８Ａよりも抑制されている。

　以上のように、実施の形態１の内視鏡１０では、合流凹部１３４の他端側のＰ１位置の空気の速度を抑制し、Ｐ１位置の空気圧と、送水連繋部４１内の残水表面近傍のＰ２位置の空気圧との間に差が発生することを抑えることができる。よって、空気のみを出射口１４１から噴射させる送気操作の場合、空気と共に多少の水が噴射される問題を未然に防止できる。

　更に、実施の形態１の内視鏡１０は、上述の如く、第１連通孔３４は、寸法Ｌ１が寸法Ｌ２よりも長く、直交開口部３４１が平行開口部３４２より広い。よって、直交開口部３４１を通って合流凹部１３４内に流れ込む空気の割合が、平行開口部３４２を通って合流凹部１３４内に流れ込む空気の割合よりも多い。

　従って、図８Ｂでは、空気の流れにおいて高速の部分、即ち、濃度の濃い部分が、図８Ａよりも第２連通孔４４から遠方にシフトしている。
　即ち、実施の形態１の内視鏡１０においては、空気の流れが高速である部分を、第２連通孔４４から遠方にシフトさせることによって、Ｐ１位置における空気圧の低下抑制に相乗効果をもたらしている。

（実施の形態２）
　図９は、実施の形態２に係る内視鏡１０の合流凹部１３４の部分を拡大して示す拡大図である。

　送気連繋部３１は、略円筒形状を有しており、上流側の端が送気チューブ３２と連結されている。また、送気連繋部３１では、下流側の端に、空気を合流凹部１３４に案内する気体案内壁３３Ａが形成されている。気体案内壁３３Ａは送気連繋部３１の軸長方向に対して斜めに形成されており、送気連繋部３１の下流側に向かうにつれて、送気連繋部３１の径方向の寸法が短くなっている。

　送気連繋部３１及び合流凹部１３４の連通部分には第１連通孔３４が形成されている。実施の形態１と同様、第１連通孔３４は、送気連繋部３１の軸長方向と直交する方向に向けて開口している直交開口部３４１（図５及び図７参照）と、送気連繋部３１の軸長方向と平行な方向に向けて開口している平行開口部３４２（図６及び図７参照）とを含んでおり、直交開口部３４１が、平行開口部３４２より広い。

　送水連繋部４１は、略円筒形状を有しており、上流側の端が送水チューブ４２と連結されている。また、送水連繋部４１では、下流側の端に、水を合流凹部１３４に案内する液体案内壁４３が形成されている。液体案内壁４３は送水連繋部４１の軸長方向と直交するように形成されている。

　送水連繋部４１及び合流凹部１３４の連通部分には第２連通孔４４が形成されている。実施の形態１と同様に、第２連通孔４４は、送水連繋部４１の軸長方向と直交する方向に向けて開口している直交開口部（図示せず）と、送水連繋部４１の軸長方向に平行である方向に向けて開口している平行開口部４４２（図６参照）とを含んでいる。

　以上のように、実施の形態２の内視鏡１０では、送気チューブ３２からの空気を合流凹部１３４内に案内する気体案内壁３３Ａが、送気連繋部３１の軸長方向に対して斜めに形成されており、液体案内壁４３は送水連繋部４１の軸長方向と直交するように形成されている。

　よって、第１連通孔３４の付近にて、空気が急激に向きを変えずに、スムーズに流れる。従って、渦の発生が抑制でき、かつ、第１連通孔３４付近において空気の流れの高速部分を、第２連通孔４４から一層遠い第１連通孔３４付近にシフトさせることができる。これにより、Ｐ１位置（図４参照）において空気の流れが低減するので、Ｐ１位置とＰ２位置との間で空気圧の差が発生することを抑制でき、送気操作の場合、空気と共に多少の水が噴射される問題を未然に防止できる。

　更に、実施の形態２では、気体案内壁３３Ａ及び液体案内壁４３間の距離（図９中の実線の矢印参照）が、気体案内壁３３Ａが送気連繋部３１の軸長方向と直交するように設けられた場合の気体案内壁３３Ａ及び液体案内壁４３間の距離（図９中の破線の矢印参照）よりも長い。よって、第１連通孔３４付近において空気の流れの高速部分が送水連繋部４１から遠くなり、送水連繋部４１内の残水が上述した空気圧の差の影響を受け難い。

　実施の形態１と同様の部分については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

（実施の形態３）
　図１０は、実施の形態３に係る内視鏡１０の合流凹部１３４の部分を拡大して示す拡大図である。

　送気連繋部３１は、略円筒形状を有しており、上流側の端が送気チューブ３２と連結されている。また、送気連繋部３１では、下流側の端に、空気を合流凹部１３４に案内する気体案内壁３３Ａが形成されている。気体案内壁３３Ａは送気連繋部３１の軸長方向に対して斜めに形成されている。

　送気連繋部３１及び合流凹部１３４の連通部分には第１連通孔３４が形成されている。第１連通孔３４の形状は実施の形態１と同様であり、詳しい説明は省略する。

　更に、送水連繋部４１は、軸長方向における中間部に、下流側に向けて径が徐々に小さくなる縮径部４１Ａが形成されており、縮径部４１Ａよりも上流側は、縮径部４１Ａよりも下流側よりも径が大きい。

　送水連繋部４１及び合流凹部１３４の連通部分には第２連通孔４４が形成されている。第２連通孔４４の形状は実施の形態１と同様であり、詳しい説明は省略する。

　以上のように、実施の形態３の内視鏡１０では、送水連繋部４１に縮径部４１Ａが形成されており、縮径部４１Ａよりも下流側では、上流側よりも径が小さい。即ち、送水連繋部４１の下流側の径が小さくなっているので、送水連繋部４１内の残水の表面張力が高まり、送水連繋部４１内の残水がＰ１位置及びＰ２位置（図４参照）の間で発生した空気圧の差の影響を受け難い。従って、Ｐ１位置及びＰ２位置の間に空気圧の差が発生した場合でも、送水連繋部４１内の残水の吸い上げが抑制される。

　以上においては、液体案内壁４３が送水連繋部４１の軸長方向と直交するように形成されている場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、液体案内壁４３が、気体案内壁３３Ａと同様に、送水連繋部４１の軸長方向に対して斜めに形成されても良い。

　実施の形態１－３で記載されている技術的特徴（構成要件）はお互いに組み合わせ可能であり、組み合わせすることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
　今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　１０　内視鏡
　１３　先端部
　１４　挿入部
　３０　気体路
　３１　送気連繋部
　３３　気体案内壁
　３４　第１連通孔
　４０　液体路
　４１　送水連繋部
　４１Ａ　縮径部
　４３　液体案内壁
　４４　第２連通孔
　１３４　合流凹部
　１４０　送気送水ノズル

Claims

　液体が通る液体路と、気体が通る気体路とを有し、先端部に液体及び気体が合流する合流凹部が形成された内視鏡において、
　前記液体路の一端側及び前記気体路の一端側は前記合流凹部と連通しており、
　前記気体路と前記合流凹部との第１連通孔の大きさは、前記液体路と前記合流凹部との第２連通孔の大きさよりも大きいことを特徴とする内視鏡。
　前記第１連通孔では、前記気体路の軸長方向での寸法が、前記気体路の軸長方向と交差する方向での寸法よりも長いことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
　前記気体路には、前記一端側に、気体を前記第１連通孔に案内する気体案内壁が形成されており、
　前記気体案内壁は、前記気体路の軸長方向に対して斜めに形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の内視鏡。
　前記液体路には、前記一端側に、液体を前記第２連通孔に案内する液体案内壁が形成されており、
　前記液体案内壁は、前記液体路の軸長方向に対して垂直に形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の内視鏡。
　前記液体路は、
　円筒形状を有しており、
　前記一端側に、縮径部を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の内視鏡。