WO2021149204A1 - 内視鏡用湾曲管、内視鏡および内視鏡湾曲管の製造方法 - Google Patents
内視鏡用湾曲管、内視鏡および内視鏡湾曲管の製造方法 Download PDFInfo
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Definitions
- the present invention relates to a curved tube for an endoscope, an endoscope, and a method for manufacturing a curved tube for an endoscope.
- an endoscope inserts an insertion part into a subject such as a patient to acquire image data in the subject by an imaging device and to perform treatment with a treatment tool or the like.
- the curved portion of the insertion portion of the endoscope is configured by connecting a plurality of curved pieces and the like, and a curved tube that can be bent by operating a wire arranged on the inner surface of the curved piece is provided to bend the curved tube. It is possible to change the field of view with.
- Such a curved pipe has problems such as it takes time to assemble the curved piece, the number of parts is large, and the cost is high.
- a curved tube made of synthetic resin see, for example, Patent Document 1
- the outer periphery of a high-strength alloy pipe material are subjected to laser processing in the plate thickness direction to continuously change the width in a spiral shape.
- a curved portion in which a gap is formed has been proposed.
- the present invention has been made in view of the above, and is a curved tube for an endoscope, an endoscope, and a curved tube for an endoscope which can be manufactured easily and at low cost and can be reduced in diameter. It is an object of the present invention to provide a manufacturing method.
- the curved tube for an endoscope includes a resin tube and the inside of the tube wall of the resin tube from the base end side to the tip end side of the resin tube. , At least two wires embedded at positions parallel to and facing the tube axis direction of the resin tube, and a plurality of penetrations formed so as to face the tube wall of the resin tube and formed in the tube axis direction. It is equipped with a slit.
- the curved tube for an endoscope according to the present invention has a metal pattern formed on the outer wall surface of the resin tube in the above invention, and the through slit is other than the place where the metal pattern is arranged. It is provided.
- the resin tube is formed of a resin that absorbs a carbon dioxide gas laser and a resin that is difficult to absorb, and the through slit is formed by the carbon dioxide gas laser. It is provided in a place other than a place made of a resin that is difficult to absorb.
- the resin that easily absorbs the carbon dioxide laser is dark-colored, and the resin that does not easily absorb the carbon dioxide laser is transparent or light-colored.
- the resin that easily absorbs the carbon dioxide gas laser is a resin that does not contain a metal filler, and the resin that does not easily absorb the carbon dioxide gas laser contains a metal filler. It is a resin.
- the resin tube has a region where the thickness of the tube wall is different, and the through slit is provided in a region where the thickness of the tube wall is thin. Has been done.
- the endoscope according to the present invention includes the curved tube for an endoscope described above.
- a curved tube for an endoscope in the tube wall of the resin tube, from the base end side to the tip end side of the resin tube, at a position parallel to and facing the axial direction of the resin tube. After embedding at least two wires and fixing the resin tube to the laser device, a pair of the resin tubes facing the tube wall of the resin tube without cutting the wires using the laser emitted from the laser device. A plurality of through slits are formed in the pipe axis direction.
- the laser is a carbon dioxide gas laser.
- a metal pattern is formed on the outer wall surface of the resin tube, and the through slit is formed. It is formed in a place other than the place where the metal pattern is placed.
- the resin tube is formed of a resin that absorbs a carbon dioxide gas laser and a resin that is difficult to absorb, and the carbon dioxide gas laser of the resin tube.
- the through slit is formed in the region formed of the resin that absorbs the above.
- the resin tube has a region having a thin tube wall and a region having a thick tube wall.
- the through slit is formed in a region where the thickness of the pipe wall is thin.
- a curved tube for an endoscope can be manufactured easily and at low cost, and the wire is embedded in the tube wall, so that the endoscope is used.
- the diameter of the curved tube can be reduced.
- FIG. 1 is a diagram schematically showing an overall configuration of an endoscope system according to a first embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a perspective view of a curved tube used in the endoscope according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 3 is a cross-sectional view of the curved pipe of FIG.
- FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
- FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.
- FIG. 6 is a perspective view of the curved pipe before forming the through slit.
- FIG. 7 is a perspective view of a curved tube according to a second embodiment of the present invention.
- FIG. 8 is a perspective view of the curved pipe before forming the through slit.
- FIG. 9 is a perspective view of a curved tube according to a third embodiment of the present invention.
- FIG. 10 is a perspective view of the curved pipe before forming the through slit.
- FIG. 11 is a perspective view of a curved tube according to a fourth embodiment of the present invention.
- FIG. 12 is a perspective view of the curved pipe before forming the through slit.
- a mode for carrying out the present invention
- the present invention is not limited to this embodiment.
- each of the figures referred to in the following description merely schematically shows the shape, size, and positional relationship to the extent that the contents of the present invention can be understood. That is, the present invention is not limited to the shape, size, and positional relationship exemplified in each figure. Furthermore, there are parts in which the dimensions and ratios of the drawings are different from each other.
- FIG. 1 is a diagram schematically showing an overall configuration of an endoscope system 1 according to a first embodiment of the present invention.
- the endoscope system 1 according to the present embodiment is an endoscope 2 that is introduced into a subject and images the inside of the subject to generate an image signal in the subject.
- Information processing includes an information processing device 3 that performs predetermined image processing on the image signal captured by the endoscope 2 and controls each part of the endoscope system 1, a light source device 4 that generates illumination light of the endoscope 2, and information processing.
- a display device 5 for displaying an image signal after image processing by the device 3 is provided.
- the endoscope 2 has an insertion portion 6 to be inserted into the subject, an operation portion 7 on the base end side of the insertion portion 6 and gripped by the operator, and a flexible universal extending from the operation portion 7.
- the code 8 and the like are provided.
- the insertion portion 6 is realized by using a light guide made of an illumination fiber, an electric cable, an optical fiber, or the like.
- the insertion portion 6 includes a tip portion 6a incorporating an imaging device and a curved tube described later, and is provided with a bendable curved portion 6b and a flexible flexible tube provided on the base end side of the curved portion 6b. It has a part 6c and.
- the tip 6a has an illumination unit that illuminates the inside of the subject via an illumination lens, an observation unit that images the inside of the subject, an opening that communicates a channel for treatment tools, and a nozzle for air supply / water supply (not shown). ) Is provided.
- the operation unit 7 includes a curved knob 7a that curves the curved portion 6b in the vertical and horizontal directions, a treatment tool insertion unit 7b into which a treatment tool such as a biological forceps or a laser scalpel is inserted into the body cavity of the subject, and an information processing device. 3. It has a light source device 4, a plurality of switch units 7c for operating peripheral devices such as an air supply device, a water supply device, a gas supply device, and a curved pipe. The treatment tool inserted from the treatment tool insertion portion 7b is exposed from the opening at the tip of the insertion portion 6 via the treatment tool channel provided inside.
- the universal cord 8 is configured by using a light guide made of a lighting fiber, a cable, or the like.
- the universal cord 8 is branched at the base end, one of the branched ends is the connector 8a, and the other base end is the connector 8b.
- the connector 8a is detachable from the connector of the information processing device 3.
- the connector 8b is removable from the light source device 4.
- the universal cord 8 propagates the illumination light emitted from the light source device 4 to the tip portion 6a via the light guide composed of the connector 8b and the illumination fiber. Further, the universal code 8 transmits the image signal captured by the imaging device described later to the information processing device 3 via the cable and the connector 8a.
- the information processing device 3 performs predetermined image processing on the image signal output from the connector 8a and controls the entire endoscope system 1.
- the light source device 4 is configured by using a light source that emits light, a condenser lens, or the like.
- the light source device 4 emits light from the light source under the control of the information processing device 3, and is a subject to the endoscope 2 connected via a light guide composed of a connector 8b and an illumination fiber of a universal cord 8. It is supplied as illumination light to the inside of the subject.
- the display device 5 is configured by using a display display or the like using a liquid crystal or an organic EL (Electro Luminescence).
- the display device 5 displays various information including an image that has been subjected to predetermined image processing by the information processing device 3 via the video cable 5a. As a result, the operator can observe the desired position in the subject and determine the symptomatology by operating the endoscope 2 while looking at the image (internal image) displayed by the display device 5.
- FIG. 2 is a perspective view of a curved tube 10 used in the endoscope 2 according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the curved pipe 10 of FIG. 2 in a plane including a pipe shaft.
- the curved tube 10 is embedded in the resin tube 11 and the tube wall of the resin tube 11 from the base end side to the tip end side of the resin tube 11 at positions parallel to and opposed to the tube axis direction of the resin tube 11.
- the wire 13 of the book and the tube wall of the resin tube 11 are provided with a pair of through slits 12 formed opposite to each other and a plurality of through slits 12 formed in the tube axis direction.
- the curved portion 6b is formed by covering the outer periphery of the curved tube 10 with a blade, and further covering the blade with an outer cover.
- the resin tube 11 is made of synthetic resin and has a through hole 11a through which a treatment tool channel, a light guide, a cable, etc. are inserted.
- the outer diameter is 0.5 mm to 20.0 mm
- the inner diameter is 0.3 mm to 19.8 mm
- the length is 1.
- the size is 0.0 cm to 10.0 cm and the thickness of the tube wall is about 0.1 mm.
- the tip side of the wire 13 is fixed to the tip 6a of the endoscope 2, and the base end side is connected to the curved knob 7a.
- the curved tube 10 is curved by pulling or relaxing the wire 13 by operating the curved knob 7a.
- the four wires are embedded in the resin tube 11 at approximately 90 ° intervals in the circumferential direction.
- the through slit 12 is a slit that penetrates the tube wall of the resin tube 11, and is formed so that the length direction r2 is orthogonal to the tube axial direction A and along the circumference of the resin tube 11.
- Two through slits 12 are formed to face each other at the same position of the resin tube 11 in the tube axis direction A, and a plurality of through slits 12 are formed at equal intervals along the tube axis direction A of the resin tube 11.
- the through slits 12 adjacent to each other along the pipe axis direction A are formed at positions rotated in the circumferential direction of 90 °.
- FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 3, and FIG.
- FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.
- the through slit 12 is provided so as to face the left and right direction of the paper surface, and the through slit at the position of the line BB shown in FIG. 5 adjacent to the position of the line AA. 12 is formed so as to face each other in the vertical direction of the paper surface rotated by 90 ° from the through slit 12 at the position of the AA line.
- the width r1 of the through slit 12 is equal to or larger than the thickness of the tube wall of the resin tube 11 and less than the outer diameter of the resin tube 11, and the length r2 is 1 / 2-width r1 ⁇ 3 or more of the outer circumference of the resin tube 11 and the resin tube. It is preferable that the outer circumference of 11 is less than 1 / 2-width r1 and the pitch r3 is equal to or larger than the thickness of the tube wall of the resin tube 11.
- FIG. 6 is a perspective view of the curved pipe 10a before forming the through slit 12.
- the curved tube 10a is formed by embedding four wires 13 in the tube wall of the resin tube 11 at positions parallel to and facing the axial direction of the resin tube 11 from the base end side to the tip end side of the resin tube 11. ..
- the curved tube 10a is fixed to the laser device, and the laser emitted from the laser device is used on the tube wall of the resin tube 11 of the curved tube 10a without cutting the wire 13 in the tube axial direction A.
- It can be manufactured by forming a plurality of through slits 12 orthogonal to and facing each other.
- the through slit 12 may leave the resin tube 11 on the center side of the tube axis from the wire 13 around the wire 13, but from the viewpoint of ease of bending of the curved tube 10, the through slit 12 is around the wire 13. It is preferable that the resin tube 11 of the above is completely removed.
- the laser device used is preferably a carbon dioxide laser.
- the carbon dioxide gas laser even when the metal wire 13 is irradiated with the laser, the wire 13 is not cut, and the curved tube 10 having excellent quality can be manufactured.
- the cost of the curved tube 10 according to the first embodiment can be reduced by using the resin tube 11. Further, since the wire 13 is embedded in the resin tube 11, it is not necessary to separately provide a wire guide in the resin tube 11. Therefore, the wall thickness of the resin tube 11 of the wire guide can be reduced, and the diameter of the curved tube can be reduced. In addition, the process of inserting the wire through the wire guide can be reduced.
- the wire 13 is embedded in the resin tube 11, but the light guide and the cable may also be embedded in the resin tube 11.
- FIG. 7 is a perspective view of the curved pipe 20 according to the second embodiment of the present invention.
- the curved tube 20 has a metal pattern 24 in addition to the resin tube 21, the through slit 22, and the wire 23.
- the metal pattern 24 is formed by forming a metal film on the outer wall surface of the resin tube 21 by sputtering or the like, and then removing the metal film other than the desired region on the outer wall surface of the resin tube 11 by photolithography or laser processing.
- a metal film is formed on the entire surface of the covering member and the exposed portion of the resin tube 21 by sputtering or the like to further remove the covering member. It may be formed by printing a metal-containing ink on a desired region and then curing the metal-containing ink.
- FIG. 8 is a perspective view of the curved pipe 20a before forming the through slit 22.
- the curved tube 20a has a metal pattern 24 formed on the outer wall surface of the resin tube 21 after the wire 23 is embedded in the resin tube 21.
- the curved tube 20 uses a laser emitted from a laser device on the tube wall of the resin tube 21 of the curved tube 20a to form a plurality of through slits 22 orthogonal to and opposed to the tube axis direction without cutting the wire 23.
- Manufactured by In laser machining reflected light, scattered light, and heat generated during machining may cause machining (removal) to the periphery of the workpiece. If both ends of the through slit corresponding to the joint of the curved structure are processed (removed), the curved structure may not be obtained.
- the metal pattern 24 since the metal pattern 24 is not processed by the carbon dioxide laser, by forming the metal pattern 24 in the region where the laser processing is not performed, it is possible to prevent the metal pattern 24 from being processed by the laser around the portion to be processed.
- the curved pipe 20 according to the second embodiment has an effect that the through slit 22 can be formed with high accuracy in addition to the effect of the first embodiment.
- FIG. 9 is a perspective view of the curved pipe 30 according to the third embodiment of the present invention.
- the curved tube 30 includes a resin tube 31, a through slit 32, and two wires 33.
- the curved pipe 30 is curved in two directions, up and down or left and right, by two wires 33.
- the resin tube 31 is formed of a transparent or light-colored resin region 31-1 that is difficult to absorb the carbon dioxide gas laser and a dark-colored resin region 31-2 that absorbs the carbon dioxide gas laser.
- white is preferable as the light color, but it may be other than white as long as it is a light color that does not easily absorb the carbon dioxide laser.
- the dark color is preferably black, but it may be other than black as long as it is a dark color that absorbs the carbon dioxide laser.
- the transparent or light-colored resin region 31-1 extends from the base end side to the tip end side of the resin tube 31 and is provided so as to face each other with the tube axis as the center.
- the dark-colored resin region 31-2 extends from the base end side to the tip end side of the resin tube 31 and is provided so as to face each other with the tube axis as the center, and the end portion is in contact with the transparent or light-colored resin region 31-1. It is continuous like.
- the resin tube 31 can be formed by two-color molding using a transparent or light-colored resin and a dark-colored resin.
- the two wires 33 are embedded in the tube wall of the black resin region 31-2 from the base end side to the tip end side of the resin tube 31 at positions parallel to and facing the tube axis direction of the resin tube 31, respectively. There is.
- the through slits 32 are formed so as to face the pipe wall of the black resin region 31-1 and a plurality of through slits 32 are formed in the pipe axial direction.
- reflected light, scattered light, and heat generated during machining may process (remove) the periphery of the workpiece, but the transparent or white resin region 31-1 absorbs the carbon dioxide laser. Because it is difficult to do, it is difficult to perform laser processing.
- the non-laser-processed region with a transparent or white resin, it is possible to prevent laser processing around the work-processed portion.
- the curved tube 30 according to the third embodiment can form the through slit 32 with high accuracy, and the transparent or white resin region 31-1 and the black one are formed by the two-color molding technique. Since the resin tube 31 having the resin region 31-2 can be molded, there is an effect that the manufacturing cost can be reduced.
- the resin tube 31 is formed of a transparent or white resin region 31-1 that does not easily absorb the carbon dioxide laser and a black resin region 31-2 that absorbs the carbon dioxide laser.
- a resin that does not easily absorb the carbon dioxide laser a resin containing a metal fiber filler can also be used. Since the resin containing the metal fiber filler is difficult to absorb the carbon dioxide gas laser, it is difficult to be laser-processed. By forming the region that is not laser-processed with a resin containing a metal fiber filler, it is possible to prevent laser processing around the portion to be processed.
- FIG. 10 is a perspective view of the curved pipe 40 according to the fourth embodiment of the present invention.
- the curved tube 40 includes a resin tube 41, a through slit 42, and four wires 43.
- the resin tube 41 has a thick region 45 of the tube wall.
- the resin tube 41 can form a region 45 having a thick tube wall by pressing or the like after obtaining a resin tube having a uniform wall thickness. By setting the region that is not laser-machined to the thick region 45 of the tube wall, it is possible to prevent laser machining around the portion to be machined.
- the curved pipe 40 according to the fourth embodiment has an effect that the through slit 42 can be formed with high accuracy and the manufacturing cost can be reduced.
- Endoscope system 2 Endoscope 3 Information processing device 4
- Light source device 5
- Display device 6
- Insertion part 6a Tip part 6b
- Curved part 6c Flexible tube part 7
- Operation part 7a Curved knob 7b
- Treatment tool insertion part 7c Switch part 8
- Universal cord 8a, 8b connector 10 20, 30, curved tube 11, 21, 31 resin tube 11a, 21a, 31a through hole 12, 22, 32 through slit 13, 23, 33 wire 24 metal pattern
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Abstract
簡易、かつ低コストに製造可能であって、細径化も可能な内視鏡用湾曲管、内視鏡および内視鏡湾曲管の製造方法を提供する。本発明の内視鏡用湾曲管は、樹脂チューブと、前記樹脂チューブの管壁内に、前記樹脂チューブの基端側から先端側まで、前記樹脂チューブの管軸方向と平行かつ対向する位置に埋め込まれた、少なくとも2本のワイヤと、前記樹脂チューブの管壁に対向して形成されるとともに、管軸方向に複数形成される貫通スリットと、を備える。
Description
本発明は、内視鏡用湾曲管、内視鏡および内視鏡湾曲管の製造方法に関する。
従来、内視鏡は、挿入部を患者等の被検体内に挿入することによって、撮像装置による被検体内の画像データの取得や、処置具等による治療を行っている。内視鏡の挿入部の湾曲部には、複数の湾曲駒等を連結して構成され、湾曲駒の内面に配置したワイヤの操作により湾曲可能とした湾曲管が設けられ、湾曲管を湾曲することで視野の変更を可能としている。
このような湾曲管は、湾曲駒の組み立てに時間がかかること、部品点数が多いこと、コストが高いこと等の問題を有していた。これに対し、合成樹脂からなる湾曲管や(例えば、特許文献1参照)、高強度合金パイプ材の外周に対し、板厚方向にレーザ加工を施して、幅が連続的に変化する螺旋状の隙間を形成した湾曲部(例えば、特許文献2参照)が提案されている。
しかしながら、特許文献1および2の技術では、ワイヤを保持するワイヤガイドを形成する工程や、ワイヤガイドにワイヤを挿通する工程が必要となり、製造工程が長くなるとともに、コストの低減も十分なものではなかった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易、かつ低コストに製造可能であって、細径化も可能な内視鏡用湾曲管、内視鏡および内視鏡湾曲管の製造方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る内視鏡用湾曲管は、樹脂チューブと、前記樹脂チューブの管壁内に、前記樹脂チューブの基端側から先端側まで、前記樹脂チューブの管軸方向と平行かつ対向する位置に埋め込まれた、少なくとも2本のワイヤと、前記樹脂チューブの管壁に対向して形成されるとともに、管軸方向に複数形成される貫通スリットと、を備える。
また、本発明に係る内視鏡用湾曲管は、上記発明において、前記樹脂チューブの外壁面上に形成された金属パターンを有し、前記貫通スリットは、前記金属パターンが配置された場所以外に設けられている。
また、本発明に係る内視鏡用湾曲管は、上記発明において、前記樹脂チューブは、炭酸ガスレーザを吸収する樹脂と、吸収し難い樹脂とで形成されており、前記貫通スリットは、前記炭酸ガスレーザを吸収し難い樹脂で形成されている場所以外に設けられている。
また、本発明に係る内視鏡用湾曲管は、上記発明において、前記炭酸ガスレーザを吸収しやすい樹脂は濃色であり、前記炭酸ガスレーザを吸収し難い樹脂は透明または淡色である。
また、本発明に係る内視鏡用湾曲管は、上記発明において、前記炭酸ガスレーザを吸収しやすい樹脂は金属フィラーを含有しない樹脂であり、前記炭酸ガスレーザを吸収し難い樹脂は金属フィラーを含有する樹脂である。
また、本発明に係る内視鏡用湾曲管は、上記発明において、前記樹脂チューブは、管壁の厚さが異なる領域を有し、前記貫通スリットは、管壁の厚さが薄い領域に設けられている。
また、本発明に係る内視鏡は、上記に記載の内視鏡用湾曲管を備えている。
また、本発明に係る内視鏡用湾曲管の製造方法は、樹脂チューブの管壁内に、前記樹脂チューブの基端側から先端側まで、前記樹脂チューブの軸方向と平行かつ対向する位置に少なくとも2本のワイヤを埋め込み、前記樹脂チューブをレーザ装置に対して固定した後、前記レーザ装置から出射したレーザを用いて、前記樹脂チューブの管壁に前記ワイヤを切断せずに対向する一対の貫通スリットを、管軸方向に複数形成する。
また、本発明に係る内視鏡用湾曲管の製造方法は、上記発明において、前記レーザは、炭酸ガスレーザである。
また、本発明に係る内視鏡用湾曲管の製造方法は、上記発明において、前記樹脂チューブに前記ワイヤを埋め込んだ後、前記樹脂チューブの外壁面に金属パターンを形成し、前記貫通スリットを前記金属パターンが配置された場所以外に形成する。
また、本発明に係る内視鏡用湾曲管の製造方法は、上記発明において、前記樹脂チューブを、炭酸ガスレーザを吸収する樹脂と、吸収し難い樹脂とで形成し、前記樹脂チューブの前記炭酸ガスレーザを吸収する樹脂で形成された領域に、前記貫通スリットを形成する。
また、本発明に係る内視鏡用湾曲管の製造方法は、上記発明において、前記樹脂チューブは、管壁の厚さが薄い領域と、厚さが厚い領域とを有し、前記樹脂チューブの管壁の厚さが薄い領域に、前記貫通スリットを形成する。
本発明によれば、ワイヤガイド形成工程やワイヤ挿通工程を省略することができるため、簡易かつ低コストに内視鏡用湾曲管が製造できるとともに、ワイヤを管壁内に埋め込むため、内視鏡用湾曲管を細径化することができる。
以下、本発明を実施するための形態(以下、「実施の形態」という)として、湾曲管を備えた内視鏡システムについて説明する。また、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。さらに、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。すなわち、本発明は、各図で例示された形状、大きさおよび位置関係のみに限定されるものではない。さらにまた、図面の相互間においても、互いの寸法や比率が異なる部分が含まれている。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1にかかる内視鏡システム1の全体構成を模式的に示す図である。図1に示すように、本実施の形態にかかる内視鏡システム1は、被検体内に導入され、被検体の体内を撮像して被検体内の画像信号を生成する内視鏡2と、内視鏡2が撮像した画像信号に所定の画像処理を施すとともに内視鏡システム1の各部を制御する情報処理装置3と、内視鏡2の照明光を生成する光源装置4と、情報処理装置3による画像処理後の画像信号を画像表示する表示装置5と、を備える。
図1は、本発明の実施の形態1にかかる内視鏡システム1の全体構成を模式的に示す図である。図1に示すように、本実施の形態にかかる内視鏡システム1は、被検体内に導入され、被検体の体内を撮像して被検体内の画像信号を生成する内視鏡2と、内視鏡2が撮像した画像信号に所定の画像処理を施すとともに内視鏡システム1の各部を制御する情報処理装置3と、内視鏡2の照明光を生成する光源装置4と、情報処理装置3による画像処理後の画像信号を画像表示する表示装置5と、を備える。
内視鏡2は、被検体内に挿入される挿入部6と、挿入部6の基端部側であって術者が把持する操作部7と、操作部7から延伸する可撓性のユニバーサルコード8と、を備える。
挿入部6は、照明ファイバからなるライトガイド、電気ケーブルまたは光ファイバ等を用いて実現される。挿入部6は、撮像装置を内蔵した先端部6aと、後述する湾曲管を備え、湾曲自在な湾曲部6bと、湾曲部6bの基端部側に設けられた可撓性を有する可撓管部6cと、を有する。先端部6aには、照明レンズを経由して被検体内を照明する照明部、被検体内を撮像する観察部、処置具用チャンネルを連通する開口部および送気・送水用ノズル(図示せず)が設けられている。
操作部7は、湾曲部6bを上下方向および左右方向に湾曲させる湾曲ノブ7aと、被検体の体腔内に生体鉗子、レーザメス等の処置具が挿入される処置具挿入部7bと、情報処理装置3、光源装置4、送気装置、送水装置、送ガス装置および湾曲管等の周辺機器の操作を行う複数のスイッチ部7cと、を有する。処置具挿入部7bから挿入された処置具は、内部に設けられた処置具用チャンネルを経て挿入部6先端の開口部から表出する。
ユニバーサルコード8は、照明ファイバからなるライトガイド、ケーブル等を用いて構成される。ユニバーサルコード8は、基端で分岐しており、分岐した一方の端部がコネクタ8aであり、他方の基端がコネクタ8bである。コネクタ8aは、情報処理装置3のコネクタに対して着脱自在である。コネクタ8bは、光源装置4に対して着脱自在である。ユニバーサルコード8は、光源装置4から出射された照明光を、コネクタ8b、および照明ファイバからなるライトガイドを経由して先端部6aに伝播する。また、ユニバーサルコード8は、後述する撮像装置が撮像した画像信号を、ケーブルおよびコネクタ8aを経由して情報処理装置3に伝送する。
情報処理装置3は、コネクタ8aから出力される画像信号に所定の画像処理を施すとともに、内視鏡システム1全体を制御する。
光源装置4は、光を発する光源や、集光レンズ等を用いて構成される。光源装置4は、情報処理装置3の制御のもと、光源から光を発し、コネクタ8bおよびユニバーサルコード8の照明ファイバからなるライトガイドを経由して接続された内視鏡2へ、被写体である被検体内に対する照明光として供給する。
表示装置5は、液晶または有機EL(Electro Luminescence)を用いた表示ディスプレイ等を用いて構成される。表示装置5は、映像ケーブル5aを経由して情報処理装置3によって所定の画像処理が施された画像を含む各種情報を表示する。これにより、術者は、表示装置5が表示する画像(体内画像)を見ながら内視鏡2を操作することにより、被検体内の所望の位置の観察および症状を判定することができる。
次に、内視鏡システム1で使用する湾曲管について詳細に説明する。図2は、本発明の実施の形態1に係る内視鏡2で使用する湾曲管10の斜視図である。図3は、図2の湾曲管10の管軸を含む面での拡大断面図である。
湾曲管10は、樹脂チューブ11と、樹脂チューブ11の管壁内に、樹脂チューブ11の基端側から先端側まで、樹脂チューブ11の管軸方向と平行かつ対向する位置に埋め込まれた、4本のワイヤ13と、樹脂チューブ11の管壁に、それぞれ対向して一対形成されるとともに、管軸方向に複数形成される貫通スリット12、を備える。湾曲部6bは、湾曲管10の外周にブレードが被せられ、このブレード上にさらに外被を被せて形成されている。
樹脂チューブ11は、合成樹脂からなり、内部に処置具チャンネル、ライトガイドおよびケーブル等を挿通する貫通孔11aを有する。樹脂チューブ11は、内視鏡2の湾曲部6bの湾曲管10に使用される場合、例えば、外径が0.5mm~20.0mm、内径が0.3mm~19.8mm、長さが1.0cm~10.0cm、管壁の厚さが0.1mm程度の大きさである。
ワイヤ13は、先端側が内視鏡2の先端部6aに固定され、基端側が湾曲ノブ7aに接続されている。湾曲ノブ7aの操作により、ワイヤ13を引張または弛緩させることにより、湾曲管10は湾曲する。4本のワイヤは、周方向に略90°ごとに樹脂チューブ11内に埋め込まれている。
貫通スリット12は、樹脂チューブ11の管壁を貫通するスリットであり、長さ方向r2が管軸方向Aと直交し、かつ樹脂チューブ11の円周に沿って形成されている。樹脂チューブ11の管軸方向Aでの同一位置には、2つの貫通スリット12が対向して形成され、樹脂チューブ11の管軸方向Aに沿って複数の貫通スリット12が等間隔に形成されている。また、管軸方向Aに沿って隣接する貫通スリット12は、図4および図5に示すように、90°周方向に回転した位置に形成されている。図4は、図3のA-A断面図であり、図5は、図3のB-B線断面図である。図4に示すA-A線の位置では、貫通スリット12は、紙面の左右方向に対向して設けられ、A-A線の位置に隣接する図5に示すB-B線の位置の貫通スリット12は、A-A線の位置の貫通スリット12から90°回転した紙面の上下方向に対向して形成されている。
貫通スリット12は、幅r1が樹脂チューブ11の管壁の厚さ以上かつ樹脂チューブ11の外径未満、長さr2が樹脂チューブ11の外周の1/2-幅r1×3以上、かつ樹脂チューブ11の外周の1/2-幅r1未満、ピッチr3が樹脂チューブ11の管壁の厚さ以上とすることが好ましい。貫通スリット12の幅r1、長さr2、およびピッチr3を上記範囲とすることにより、湾曲管10の湾曲操作が容易となる。
図6は、貫通スリット12を形成する前の湾曲管10aの斜視図である。湾曲管10aは、樹脂チューブ11の管壁内に、樹脂チューブ11の基端側から先端側まで、樹脂チューブ11の軸方向と平行かつ対向する位置に4本のワイヤ13を埋め込んだものである。
湾曲管10は、湾曲管10aをレーザ装置に対して固定し、湾曲管10aの樹脂チューブ11の管壁にレーザ装置から出射したレーザを用いて、ワイヤ13を切断せずに、管軸方向Aと直交かつ対向する貫通スリット12を、複数形成することにより製造することができる。なお、貫通スリット12は、ワイヤ13周辺のワイヤ13より管軸中心側の樹脂チューブ11を残存させてもよいが、湾曲管10の湾曲のしやすさの観点から、貫通スリット12はワイヤ13周辺の樹脂チューブ11を完全に除去した形態とすることが好ましい。
使用するレーザ装置は、炭酸ガスレーザであることが好ましい。炭酸ガスレーザを使用することにより、金属製のワイヤ13にレーザが照射された場合でも、ワイヤ13が切断されることがなく、品質に優れる湾曲管10を製造することができる。また、貫通スリット12の形状等の精度およびコストの観点から、レーザにより貫通スリット12を形成することが好ましいが、これに限定するものではなく、プラズマアッシング等により貫通スリット12を形成することもできる。
実施の形態1に係る湾曲管10は、樹脂チューブ11を使用することによりコストを低減することができる。また、ワイヤ13を樹脂チューブ11に埋め込んでいるため、樹脂チューブ11に別途ワイヤガイドを設ける必要がない。よって、ワイヤガイドの分樹脂チューブ11の肉厚を薄くすることができ、湾曲管の細径化を可能とする。またワイヤガイドにワイヤを挿通する工程も削減することができる。
なお、実施の形態1では、樹脂チューブ11にワイヤ13のみを埋め込んでいるが、ライトガイドやケーブルも樹脂チューブ11内に埋め込む構成としてもよい。
(実施の形態2)
図7は、本発明の実施の形態2に係る湾曲管20の斜視図である。湾曲管20は、樹脂チューブ21と、貫通スリット22と、ワイヤ23と、に加え、金属パターン24を有する。
図7は、本発明の実施の形態2に係る湾曲管20の斜視図である。湾曲管20は、樹脂チューブ21と、貫通スリット22と、ワイヤ23と、に加え、金属パターン24を有する。
金属パターン24は、樹脂チューブ21の外壁面にスパッタリング等により金属膜を形成した後、フォトリソグラフィやレーザ加工により、樹脂チューブ11の外壁面の所望の領域以外の金属膜を除去することで形成しても良いし、樹脂チューブ21表面全面に所望の領域以外を覆う被覆部材を形成した後に、被覆部材および樹脂チューブ21の露出部全面にスパッタリング等により金属膜を形成し更に被覆部材を除去することで形成しても良いし、所望の領域に金属含有インクを印刷したのち硬化することで形成しても良い。
図8は、貫通スリット22を形成する前の湾曲管20aの斜視図である。湾曲管20aは、樹脂チューブ21にワイヤ23を埋め込んだ後、樹脂チューブ21の外壁面に金属パターン24を形成したものである。
湾曲管20は、湾曲管20aの樹脂チューブ21の管壁にレーザ装置から出射したレーザを用いて、ワイヤ23を切断せずに、管軸方向と直交かつ対向する貫通スリット22を、複数形成することにより製造する。レーザ加工は、反射光、散乱光、および加工時の発生熱により、被加工部位の周辺まで加工(除去)してしまう場合がある。湾曲構造の関節に相当する貫通スリットの両端部まで加工(除去)してしまうと、湾曲構造が得られないおそれがある。本実施の形態では、金属パターン24は炭酸ガスレーザでは加工されないため、レーザ加工しない領域に金属パターン24を形成することにより、被加工部位の周辺へのレーザによる加工を防止することができる。
実施の形態2に係る湾曲管20は、実施の形態1の効果に加え、貫通スリット22を精度良く形成することができるという効果を奏する。
(実施の形態3)
図9は、本発明の実施の形態3に係る湾曲管30の斜視図である。湾曲管30は、樹脂チューブ31と、貫通スリット32と、2本のワイヤ33と、を備える。湾曲管30は、2本のワイヤ33により上下または左右の2方向に湾曲する。
図9は、本発明の実施の形態3に係る湾曲管30の斜視図である。湾曲管30は、樹脂チューブ31と、貫通スリット32と、2本のワイヤ33と、を備える。湾曲管30は、2本のワイヤ33により上下または左右の2方向に湾曲する。
樹脂チューブ31は、炭酸ガスレーザを吸収し難い透明または淡色の樹脂領域31-1と、炭酸ガスレーザを吸収する濃色の樹脂領域31-2とで形成されている。ここで、淡色としては白色が好ましいが、炭酸ガスレーザを吸収し難い淡い色であれば、白色以外であってもよい。また、濃色としては黒色が好ましいが、炭酸ガスレーザを吸収する濃い色であれば、黒色以外であってもよい。透明または淡色の樹脂領域31-1は、樹脂チューブ31の基端側から先端側まで延出し、管軸を中心として対向するように設けられている。濃色の樹脂領域31-2は、樹脂チューブ31の基端側から先端側まで延出し、管軸を中心として対向するように設けられ、端部が透明または淡色の樹脂領域31-1と接するように連続している。樹脂チューブ31は、透明または淡色の樹脂と濃色の樹脂とを使用し、二色成形により形成することができる。
2本のワイヤ33は、黒色の樹脂領域31-2の管壁内に、樹脂チューブ31の基端側から先端側まで、樹脂チューブ31の管軸方向と平行かつ対向する位置にそれぞれ埋め込まれている。
貫通スリット32は、黒色の樹脂領域31-1の管壁に対向して形成されるとともに、管軸方向に複数形成されている。レーザ加工は、反射光、散乱光、および加工時の発生熱により、被加工部位の周辺まで加工(除去)してしまう場合があるが、透明または白色の樹脂領域31-1は炭酸ガスレーザを吸収し難いため、レーザ加工されにくい。レーザ加工しない領域を透明または白色の樹脂で形成することにより、被加工部位の周辺へのレーザによる加工を防止することができる。
実施の形態3に係る湾曲管30は、実施の形態1の効果に加え、貫通スリット32を精度良く形成することができるとともに、二色成形技術により透明または白色の樹脂領域31-1と黒色の樹脂領域31-2とを有する樹脂チューブ31を成形できるため、製造コストを低減できるという効果を奏する。
なお、上記の実施の形態3では、樹脂チューブ31を、炭酸ガスレーザを吸収し難い透明または白色の樹脂領域31-1と、炭酸ガスレーザを吸収する黒色の樹脂領域31-2とで形成しているが、炭酸ガスレーザを吸収し難い樹脂として、金属繊維フィラーを含有する樹脂を使用することもできる。金属繊維フィラーを含有する樹脂は、炭酸ガスレーザを吸収し難いため、レーザ加工されにくい。レーザ加工しない領域を、金属繊維フィラーを含有する樹脂で形成することにより、被加工部位の周辺へのレーザによる加工を防止することができる。
(実施の形態4)
図10は、本発明の実施の形態4に係る湾曲管40の斜視図である。湾曲管40は、樹脂チューブ41と、貫通スリット42と、4本のワイヤ43と、を備える。
図10は、本発明の実施の形態4に係る湾曲管40の斜視図である。湾曲管40は、樹脂チューブ41と、貫通スリット42と、4本のワイヤ43と、を備える。
樹脂チューブ41は、管壁の肉厚な領域45を有している。樹脂チューブ41は、肉厚が均一な樹脂チューブを得たのち、プレス等により管壁が肉厚な領域45を形成することができる。レーザ加工しない領域を、管壁の肉厚な領域45とすることにより、被加工部位の周辺へのレーザによる加工を防止することができる。
実施の形態4に係る湾曲管40は、実施の形態1の効果に加え、貫通スリット42を精度良く形成することができるとともに、製造コストを低減できるという効果を奏する。
1 内視鏡システム
2 内視鏡
3 情報処理装置
4 光源装置
5 表示装置
6 挿入部
6a 先端部
6b 湾曲部
6c 可撓管部
7 操作部
7a 湾曲ノブ
7b 処置具挿入部
7c スイッチ部
8 ユニバーサルコード
8a、8b コネクタ
10、20、30、 湾曲管
11、21、31 樹脂チューブ
11a、21a、31a 貫通孔
12、22、32 貫通スリット
13、23、33 ワイヤ
24 金属パターン
2 内視鏡
3 情報処理装置
4 光源装置
5 表示装置
6 挿入部
6a 先端部
6b 湾曲部
6c 可撓管部
7 操作部
7a 湾曲ノブ
7b 処置具挿入部
7c スイッチ部
8 ユニバーサルコード
8a、8b コネクタ
10、20、30、 湾曲管
11、21、31 樹脂チューブ
11a、21a、31a 貫通孔
12、22、32 貫通スリット
13、23、33 ワイヤ
24 金属パターン
Claims (12)
- 樹脂チューブと、
前記樹脂チューブの管壁内に、前記樹脂チューブの基端側から先端側まで、前記樹脂チューブの管軸方向と平行かつ対向する位置に埋め込まれた、少なくとも2本のワイヤと、
前記樹脂チューブの管壁に、それぞれ対向して一対形成されるとともに、管軸方向に複数形成される貫通スリットと、
を備える内視鏡用湾曲管。 - 前記樹脂チューブの外壁面上に形成された金属パターンを有し、
前記貫通スリットは、前記金属パターンが配置された場所以外に設けられている請求項1に記載の内視鏡用湾曲管。 - 前記樹脂チューブは、炭酸ガスレーザを吸収する樹脂と、吸収し難い樹脂とで形成されており、前記貫通スリットは、前記炭酸ガスレーザを吸収し難い樹脂で形成されている場所以外に設けられている請求項1に記載の内視鏡用湾曲管。
- 前記炭酸ガスレーザを吸収しやすい樹脂は濃色であり、前記炭酸ガスレーザを吸収し難い樹脂は透明または淡色である請求項3に記載の内視鏡用湾曲管。
- 前記炭酸ガスレーザを吸収しやすい樹脂は金属フィラーを含有しない樹脂であり、前記炭酸ガスレーザを吸収し難い樹脂は金属フィラーを含有する樹脂である請求項3に記載の内視鏡用湾曲管。
- 前記樹脂チューブは、管壁の厚さが異なる領域を有し、
前記貫通スリットは、管壁の厚さが薄い領域に設けられている請求項1に記載の内視鏡用湾曲管。 - 請求項1に記載の内視鏡用湾曲管を備えている内視鏡。
- 樹脂チューブの管壁内に、前記樹脂チューブの基端側から先端側まで、前記樹脂チューブの軸方向と平行かつ対向する位置に少なくとも2本のワイヤを埋め込み、
前記樹脂チューブをレーザ装置に対して固定した後、前記樹脂チューブの管壁に前記レーザ装置から出射したレーザを用いて、前記ワイヤを切断せずに、管軸方向と直交かつ対向する一対の貫通スリットを、複数形成する内視鏡湾曲管の製造方法。 - 前記レーザは、炭酸ガスレーザである請求項8に記載の内視鏡用湾曲管の製造方法。
- 前記樹脂チューブに前記ワイヤを埋め込んだ後、前記樹脂チューブの外壁面に金属パターンを形成し、
前記貫通スリットを前記金属パターンが配置された場所以外に形成する請求項8に記載の内視鏡用湾曲管の製造方法。 - 前記樹脂チューブを、炭酸ガスレーザを吸収する樹脂と、吸収し難い樹脂とで形成し、
前記樹脂チューブの前記炭酸ガスレーザを吸収する樹脂で形成された領域に、前記貫通スリットを形成する請求項9に記載の内視鏡用湾曲管の製造方法。 - 前記樹脂チューブは、管壁の厚さが薄い領域と、厚さが厚い領域とを有し、
前記樹脂チューブの管壁の厚さが薄い領域に、前記貫通スリットを形成する請求項8に記載の内視鏡用湾曲管の製造方法。
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