JP2011030827A - 内視鏡装置、及び内視鏡装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高周波処置具の使用によっても湾曲部の動きを確実に制御することができる内視鏡装置及びその制御方法を提供する。
【解決手段】被検体に挿入される挿入部１０に湾曲部２１及び処置具チャンネル２６が設けられた内視鏡装置１は、湾曲部２１の湾曲操作を行う湾曲操作部２３と、電磁的駆動源７１を含み、湾曲操作部２３における湾曲操作に応じた出力を電磁的駆動源７１から出力する駆動部６０と、電磁的駆動源７１の出力を湾曲部２１に伝達して湾曲部２１を湾曲させる湾曲機構部２４と、湾曲機構部２４を機械的に制動する制動部６１と、処置具チャンネル２６に挿通される高周波処置具７の動作を検出する検出部６２と、を備え、少なくとも検出部６２が高周波処置具７の動作を検出している間、制動部６１が湾曲機構部２４を制動し、駆動部６０は動作状態を維持する。
【選択図】図４

Description

本発明は、内視鏡装置、及び内視鏡装置の制御方法に関する。

一般に、内視鏡装置は、被検体内に挿入される挿入部に、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサなどの固体撮像素子を内包する先端部、及び先端部に連なる湾曲部が設けられている。また、挿入部に連なる操作部には、湾曲部の湾曲操作を行う湾曲操作ノブが設けられている。そして、湾曲操作ノブにはプーリが連結され、このプーリと湾曲部との間に操作ワイヤが架け渡されている。湾曲操作ノブの回転操作に伴ってプーリが回転し、プーリの回転に伴って操作ワイヤが牽引され、それにより、湾曲部が所定の方向に湾曲するようになっている。

近年では、操作部にモータを設け、湾曲操作ノブの操作に伴って牽引される操作ワイヤの牽引量に応じてモータを駆動し、モータの出力をプーリに作用させ、湾曲操作ノブの操作に要する力を軽減するようにした内視鏡装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。また、スライドボリュームでモータの出力を直接に制御し、モータの出力のみによって湾曲部を湾曲させるようにした内視鏡装置も提案されている（例えば特許文献２参照）。

これらの内視鏡装置は、観察に加え、各種処置具を併用した処置にも適用されている。処置具としては、例えば検体採取を行う生検鉗子、高周波電流を流して切開や凝固を行う高周波処置具、等が挙げられる。これらの処置具は、挿入部に設けられた処置具チャンネルに挿通され、被検体内の観察部位に達する。

ここで、モータを備える内視鏡装置にあって、処置具チャンネルに挿通された高周波処置具に高周波電流が供給されると、処置具からノイズが発生し、このノイズがモータの制御回路に入って制御回路が誤動作する可能性がある。そこで、特許文献２は、高周波処置具の動作中は、モータ及びその制御回路への電力供給を遮断して、それらを停止させるようにしている。

特開２００５−２８０１８号公報 特開平４−１５０８２６号公報

高周波処置具を動作させている間は、操作者は内視鏡装置の挿入部及び高周波処置具の先端部と被検体の処置部位との位置関係を一定に維持することが要求される。上記特許文献２のように、高周波処置具の動作中にモータ及びその駆動回路への電力供給を遮断したのでは、湾曲部が自由に動いてしまい、処置に支障をきたす可能性がある。また、モータ及びその駆動回路への電力供給を再開した直後は制御が効かず、湾曲部が予測できない動きをする可能性がある。

本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、その目的は、高周波処置具の使用によっても湾曲部の動きを確実に制御することができる内視鏡装置及びその制御方法を提供することにある。

（１）被検体に挿入される挿入部に湾曲部及び処置具チャンネルが設けられた内視鏡装置であって、前記湾曲部の湾曲操作を行う湾曲操作部と、電磁的駆動源を含み、前記湾曲操作部における湾曲操作に応じた出力を前記電磁的駆動源から出力する駆動部と、前記電磁的駆動源の出力を前記湾曲部に伝達して前記湾曲部を湾曲させる湾曲機構部と、前記湾曲機構部を機械的に制動する制動部と、前記処置具チャンネルに挿通される高周波処置具の動作を検出する検出部と、を備え、少なくとも前記検出部が前記高周波処置具の動作を検出している間、前記制動部が前記湾曲機構部を制動し、前記駆動部は動作状態を維持する内視鏡装置。
（２）被検体に挿入される挿入部に湾曲部及び処置具チャンネルが設けられ、前記湾曲部の湾曲操作を行う湾曲操作部と、電磁的駆動源を含み、前記湾曲操作部における湾曲操作に応じた出力を前記電磁的駆動源から出力する駆動部と、前記電磁的駆動源の出力を前記湾曲部に伝達して前記湾曲部を湾曲させる湾曲機構部と、前記湾曲機構部を機械的に制動する制動部と、前記処置具チャンネルに挿通される高周波処置具の動作を検出する検出部と、を備える内視鏡装置の制御方法であって、少なくとも前記検出部が前記高周波処置具への電流供給を検出している間、前記制動部によって前記湾曲部を制動し、前記駆動部を動作状態に維持する内視鏡装置の制御方法。

本発明によれば、高周波処置具に電流が供給されている間、制動部で湾曲機構部を機械的に制動して、駆動部の動作にかかわらず湾曲部を固定することができる。そして、駆動部の動作にかかわらず湾曲部を固定できることから、高周波処置具に電流が供給されている間も駆動部を動作状態に維持することができ、高周波処置具が停止された後、即座に、適正な駆動部の動作のもとで湾曲部を湾曲させることができる。それにより、湾曲部の動きを確実に制御することができる。

本発明の実施形態を説明するための内視鏡装置の一例を示す斜視図である。 図１の内視鏡装置の湾曲部の一例を示す断面図である。 図１の内視鏡装置の湾曲機構部の一例を模式的に示す斜視図である。 図１の内視鏡装置のブロック図である。 図１の内視鏡装置の変形例のブロック図である。 図１の内視鏡装置の他の変形例のブロック図である。 図１の内視鏡装置の他の変形例のブロック図である。

図１に、本発明の実施形態を説明するための内視鏡装置の一例を示す。

図１に示す内視鏡装置１は、内視鏡本体２と、内視鏡本体２が接続される光源ユニット３及びプロセッサユニット４と、プロセッサユニット４に接続されるモニタ５とを備えている。また、図１には、併せて高周波処置装置６が示されている。高周波処置装置６は、高周波処置具７と、高周波処置具７が接続される処置具制御ユニット８と、処置具制御ユニット８に接続されるフットスイッチ９とを備えている。内視鏡装置１及び高周波処置装置６で内視鏡処置システムが構成される。

内視鏡本体２は、被検体に挿入される挿入部１０と、挿入部１０に連なる操作部１１と、操作部１１よりのびるユニバーサルコード１２とを有している。内視鏡本体２は、ユニバーサルコード１２を介して光源ユニット３及びプロセッサユニット４に接続される。

挿入部１０は、先端部２０、湾曲部２１、軟性部２２とで構成されている。湾曲部２１は、先端部２０の基端側に連なっており、上下左右に湾曲可能に構成されている。軟性部２２は、湾曲部２１と操作部１１とを繋いでいる。

操作部１１には、湾曲部２１の湾曲操作を行う湾曲操作部２３が設けられている。湾曲操作部２３は、回転操作される湾曲操作ノブ２３ａ、２３ｂを有しており、一方の湾曲操作ノブ２３ａは湾曲部２１の上下の湾曲操作を行い、他方の湾曲操作ノブ２３ｂは湾曲部２１の左右の湾曲操作を行う。これらの湾曲操作ノブ２３ａ、２３ｂは互いに重ねられて同軸に配置されている。

また、操作部１１には、高周波処置具７が挿入される処置具挿入口２５が設けられている。処置具挿入口２５には、処置具チャンネル２６が接続しており、処置具チャンネル２６は、処置具挿入口２５から、挿入部１０の軟性部２２、湾曲部２１を経て先端部２０に達し、先端部２０の突端に開口している。処置具挿入口２５に挿入される高周波処置具７は、処置具チャンネル２６に挿通されて、先端部２０の突端から突出する。

高周波処置具７は、処置具チャンネル２６に挿通される処置具挿入部１４と、処置具挿入部１４に連なる処置具操作部１５と、処置具操作部１５よりのびる接続コード１６と、を備えている。高周波処置具７は、接続コード１６を介して処置具制御ユニット８に接続される。

処置具挿入部１４の先端部には、アクティブ電極１７が収納されている。アクティブ電極１７は、図示しないワイヤケーブルで処置具操作部１５と連結されており、処置具操作部１５における操作によって、処置具挿入部１４の先端部から突出し、また処置具挿入部１４の先端部に没入するようになっている。このワイヤケーブルは、処置具操作部１５内で接続コード１６に接続しており、このワイヤケーブル及び接続コード１６を介して処置具制御ユニット８からアクティブ電極１７に高周波電流が供給される。なお、図示の例のアクティブ電極１７はモノポーラであり、被検体の適宜な部位に添着される図示しない対極板でアースして被検体に高周波電流が流され、アクティブ電極１７の接触部位に切開や凝固といった処置がなされる。

フットスイッチ９は、接続コード１８を介して処置具制御ユニット８に接続されており、処置具制御ユニット８から高周波処置具７への高周波電流の供給をＯＮ／ＯＦＦする給電操作を行う。図示の例では、フットスイッチ９は、操作者によって足踏み操作される２つのペダル１９ａ、１９ｂが設けられている。一般に、切開処置と凝固処置とで要求される高周波電流は相違し、一方のペダル１９ａは切開処置に対応する高周波電流の給電操作が、他方のペダル１９ｂは凝固処置に対応する高周波電流の給電操作が割り当てられている。

図２に内視鏡本体２の湾曲部２１の構成例を示す。

図２に示すように、湾曲部２１は、複数の円環状の節輪３０を順次連結して構成されている。隣り合う一組の節輪３０は、一対の連結ピン３１で連結されており、連結ピン３１を回転軸として相対的に回動可能である。そして、隣り合う一組の節輪３０を連結する一対の連結ピン３１は、上下方向、又は左右方向に交互に沿うように配置されている。それにより、湾曲部２１は、上下左右に湾曲可能とされる。

図３に、湾曲部２１を湾曲させる湾曲機構部２４の構成例を示す。なお、説明を簡単にするために、湾曲部２１の上下の湾曲に関する構成のみ図示している。

図３に示すように、湾曲機構部２４は、プーリ３２と、シャフト３３と、操作ワイヤ３４とを有している。プーリ３２及びシャフト３３は操作部１１に設けられており、シャフト３３は、プーリ３２と湾曲操作部２３の湾曲操作ノブ２３ａとを連結している。操作ワイヤ３４はプーリ３２に巻回され、その両端部は挿入部１０の軟性部２２を経て湾曲部２１に達している。操作ワイヤ３４の一方の端部は、湾曲部２１の上側面に沿って配設され、他方の端部は、湾曲部２１の下側面に沿って配設されている。

湾曲操作ノブ２３ａに加えられたトルクがシャフト３３を介してプーリ３２に伝達され、プーリ３２が回転する。そして、プーリ３２の回転に伴い、操作ワイヤ３４の一方の端部側が牽引されると共に他方の端部側が送り出される。それにより、湾曲部２１が上下に湾曲する。

以上が、湾曲部２１の上下の湾曲に関する湾曲機構部２４の構成であり、左右の湾曲に関しても同様に、湾曲機構部２４は、プーリ、該プーリと湾曲操作ノブ２３ｂとを連結するシャフト、及び該プーリに巻回されて両端部が湾曲部２１の左右の側面に沿って配設される操作ワイヤとを有する。

図４に、内視鏡装置１のブロック図を示す。なお、湾曲操作部２３、及び湾曲機構部２４については、湾曲部２１の上下の湾曲に関する構成のみ図示している。

図４に示すように、光源ユニット３は、光源４０と、光源駆動部４１と、ＣＰＵ４２とを有している。光源４０としては、例えばキセノンランプやＬＥＤなどが用いられる。ＣＰＵ４２は、内視鏡装置１の動作状況に応じて、光源４０の射出光量を調節する制御信号を光源駆動部４１に出力する。光源駆動部４１は、ＣＰＵ４２から入力される制御信号に基づいて光源４０に電力を供給する。光量の調節は、例えば光源４０をパルス駆動し、光源４０の点灯時間に相当するパルス幅を制御するパルス幅変調方式により行われる。また、絞りを設け、光源４０は常時点灯しておき、ＣＰＵ４２によって絞りの開閉を制御して光量を調節するようにしてもよい。光源ユニット３から射出される光は、ライトガイド４３の一端に入射する。ライトガイド４３は、内視鏡本体２のユニバーサルコード１２、操作部１１、そして挿入部１０の軟性部２２及び湾曲部２１を経て、先端部２０に達している。

挿入部１０の先端部２０には、照明光学系４４、対物光学系４５、及びＣＣＤイメージセンサなどの固体撮像素子４７を含む撮像部４６が設けられている。照明光学系４４は、ライトガイド４３の先端に接続しており、ライトガイド４３により導光される光源ユニット３の射出光を、照明光として被検体に向け射出する。対物光学系４５は、照明光により照らされる被検体からの戻り光を集光し、撮像部４６の固体撮像素子４７上に結像させる。撮像部４６は、固体撮像素子４７の各画素に光強度に応じて蓄積される電荷を順次読み出し、読み出された信号に対して、例えば相関二重サンプリングやゲイン補正を施し、これをＡ／Ｄ変換して撮像信号として出力する。固体撮像素子４７からの電荷の読み出し、読み出された信号に対する種々の処理、及び撮像部４６からの撮像信号の出力は、内視鏡本体２に搭載されたＣＰＵ４８によって制御される。撮像部４６から出力される撮像信号は、プロセッサユニット４に送られる。

プロセッサユニット４は、画像処理部４９と、メモリ５０と、ＣＰＵ５１とを有している。画像処理部４９は、撮像部４６から出力される撮像信号に対して適宜な処理を施して画像データを生成する。そして、画像処理部４９は、生成した画像データに基づく画像をモニタ５に表示させ、また、画像データをメモリ５０に記憶させる。ＣＰＵ５１は、画像処理部４９における画像処理、モニタ５への表示、メモリ５０への記憶、等を制御する。なお、プロセッサユニット４をＬＡＮなどのネットワークを経由してサーバに接続し、画像データをサーバにアップロードするよう構成してもよい。

内視鏡本体２、光源ユニット３、及びプロセッサユニット４にそれぞれ搭載されたＣＰＵ４２、４８、５１は、相互に通信して、照明、撮像、画像処理、画像表示のタイミングを制御している。

以上の基本構成を備える内視鏡装置１は、さらに、駆動部６０と、制動部６１と、検出部６２と、負荷制限部６３と、を備えている。なお、駆動部６０、制動部６１、及び負荷制限部６３については、湾曲部２１の上下の湾曲に関する構成のみ図示し、湾曲部２１の左右の湾曲に関する構成は、湾曲部２１の上下の湾曲に関する構成と同じであるので、図示及びその説明を省略する。

駆動部６０は、モータ７１と、モータ駆動部７２と、互いに噛み合う入力側ギヤ７３ａ及び出力側ギヤ７３ｂと、トルクセンサ７４と、ロータリーエンコーダ７５と、制御器とを有している（図３も参照）。制御器は、図示の例において、内視鏡本体２のＣＰＵ４８とされている。

入力側ギヤ７３ａはモータシャフトに固定されており、また、出力側ギヤ７３ｂは湾曲機構部２４のプーリ３２に連結されている。モータ駆動部７２は、ＣＰＵ４８から入力されるモータ制御信号に基づいてモータ７１に駆動電流を供給する。モータ７１は、モータ駆動部７２から供給される駆動電流に応じたモータトルクを発生させる。モータ７１から出力されるモータトルクは、ギヤ７３ａ、７３ｂを介して、プーリ３２に伝達される。

トルクセンサ７４は、湾曲機構部２４のシャフト３３において湾曲操作ノブ２３ａとプーリ３２との間に取り付けられており、湾曲操作ノブ２３ａに入力される操作トルクを検出する。ロータリーエンコーダ７５は、湾曲機構部２４のプーリ３２の近傍に設けられており、プーリ３２の回転角を検出し、プーリ３２の回転角に基づいて湾曲部２１の湾曲量を検出する。

ＣＰＵ４８は、トルクセンサ７４にて検出される操作トルク（以下、検出トルクという）に基づいてモータ７１の駆動を制御する。以下に、ＣＰＵ４８によって実行されるモータ７１の制御プロセスの一例を説明する。

内視鏡本体２に設けられたメモリ５２には、湾曲部２１の任意の湾曲量に対して、その湾曲量に湾曲部２１を湾曲させる際に必要とする操作トルクを定めた操作トルク特性が記憶されている。操作トルク特性は、適宜な関数によって定義されてもよいし、また、湾曲量に関して複数の特徴点を選定し、これらの特徴点に対して操作トルクをそれぞれ設定したテーブルによって定義されてもよい。テーブルによって定義される場合に、特徴点以外の湾曲量に対する操作トルクは、例えば、この湾曲量を間に挟む二つの特徴点を適宜補完して与えられる。以下で、操作トルク特性によって与えられる操作トルクを設定トルクという。ＣＰＵ４８は、メモリ５２に記憶された操作トルク特性を参照し、ロータリーエンコーダ７５にて検出された湾曲量に対応する設定トルクを求め、検出トルクが設定トルクに等しくなるようにモータ７１をフィードバック制御する。

制動部６１は、一対のパッド７６と、パッド駆動部７７と、制御器とを有している（図３も参照）。制御器は、図示の例では、プロセッサユニット４のＣＰＵ５１とされている。

一対のパッド７６は、湾曲機構部２４のプーリ３２を挟んで、互いに接離可能に配置されている。一対のパッド７６は、図示の例ではプーリ３２をその径方向に挟むように配置されているが、プーリ３２をその厚み方向に挟むように配置されてもよい。パッド駆動部７７は、ＣＰＵ５１から入力されるパッド駆動信号に基づいて一対のパッド７６を互いに接近させ、又は離間させる向きに駆動する。パッド７６を駆動する手段としては、例えば流体圧を用いたピストンによる押圧などの適宜な手段を用いることができる。パッド駆動部７７によって互いに接近する向きに駆動された一対のパッド７６は、プーリ３２を挟持し、湾曲機構部２４を機械的に制動する。

なお、制動部６１の構成は、上述したものに限られず、湾曲機構部２４を機械的に制動することができるものであれば種々の構成を採り得る。例えば、一対のパッド７６でプーリ３２を挟持して制動する構成に替えて、一対のパッドでシャフト３３や操作ワイヤ３４を挟持して制動するようにしてもよい。

検出部６２は、高周波処置具７と処置具制御ユニット８とを繋ぐ接続コード１６に流れる高周波電流を検出する電流プローブであり、接続コード１６に流れる高周波電流から高周波処置具７の動作を検出する。電流プローブ６２は、環状のコアに電線を巻回して構成されるトランスを有し、高周波電流が流れる接続コード１６をコアに挿通させて配置される。そして、接続コード１６に流れる電流が形成する磁束によってコアの巻線に電流が誘起され、この誘起された電流を検出することによって、接続コード１６に流れる高周波電流を接続コード１６に非接触で検出する。電流プローブ６２から出力される高周波電流の検出信号は、制動部６１の制御器であるプロセッサユニット４のＣＰＵ５１に入力される。このように、高周波処置具７の動作を接続コード１６に非接触で検出するようにすれば、内視鏡装置１を既存の高周波処置装置に組み合わせて用いることができる。

負荷制限部６３は、図示の例ではクラッチである。クラッチ６３は、制動部６１が係合するプーリ３２と駆動部６０の出力側ギヤ７３ｂとの間に介在して両者を連結しており、出力側ギヤ７３ｂからプーリ３２にトルクを伝達し、また、トルクの伝達を適宜遮断ないし制限する。クラッチ６３は、例えば摩擦結合によってトルクを伝達する一対の摩擦板と、これらを適宜分離・接続する駆動機構とで構成することができる。この場合、摩擦板に負荷されるトルクが所定量を超えた場合にこれらの摩擦板を分離して空転させ、それにより所定量を超えるトルクの伝達を遮断する。また、クラッチ６３は、摩擦結合によってトルクを伝達する一対の摩擦板のみで構成し、摩擦板に負荷されるトルクが所定量を越える場合にこれらの摩擦板の間に滑りを生じさせてトルクの伝達を制限する、いわゆるスリップクラッチとすることもできる。スリップクラッチは、その構成が簡易で比較的小型であり、スペースが限られる操作部１１への設置に好適である。

以上の構成を備える内視鏡装置１において、その内視鏡本体２の処置具チャンネル２６に高周波処置具７が挿入され、フットスイッチ９におけるペダル１９ａ、又は１９ｂのＯＮ操作に伴って処置具制御ユニット８から接続コード１６を介して高周波処置具７に高周波電流が供給される。電流プローブ６２は、接続コード１６に流れる高周波電流を検出し、制動部６１の制御器であるプロセッサユニット４のＣＰＵ５１に高周波電流の検出信号を出力する。

ＣＰＵ５１は、電流プローブ６２の上記の検出信号を受けて、一対のパッド７６を互いに接近させるパッド駆動信号をパッド駆動部７７に出力する。パッド駆動部７７は、ＣＰＵ５１の上記のパッド駆動信号を受けて、一対のパッド７６を互いに接近させる向きに駆動し、一対のパッド７６で湾曲機構部２４のプーリ３２を挟持する。それにより、湾曲機構部２４は機械的にロックされ、湾曲部２１は、湾曲機構部２４がロックされた時点での湾曲量に固定される。高周波処置具７を動作させている間、操作者は、内視鏡本体２及び高周波処置具７の先端部と被検体の処置部位との位置関係を一定に維持し、その上で内視鏡本体２による静止画撮影や高周波処置具７による処置などの煩雑な操作が要求される。湾曲部２１が固定されることで、内視鏡本体２及び高周波処置具７の先端部と被検体の処置部位との位置関係を維持しやすくなり、操作者の負担を軽減することができる。

また、駆動部６０の制御器である内視鏡本体２のＣＰＵ４８は、ＣＰＵ５１と相互に通信しており、ＣＰＵ５１がパッド駆動部７７に上記のパッド駆動信号を出力するのに同期して、直前の駆動部６０の制御パラメータをメモリ５２に記憶させる。上述の制御プロセスにあっては、メモリ５２に記憶される制御パラメータには、湾曲量及び検出トルクが含まれる。

その後、フットスイッチ９におけるペダル１９ａ、又は１９ｂのＯＦＦ操作に伴って高周波処置具７への高周波電流の供給が遮断されると、電流プローブ６２は、ＣＰＵ５１への高周波電流の検出信号の出力を停止する。それに伴い、ＣＰＵ５１は、一対のパッド７６を互いに離間させるパッド駆動信号をパッド駆動部７７に出力する。パッド駆動部７７は、ＣＰＵ５１の上記のパッド駆動信号を受けて、一対のパッド７６を互いに離間する向きに駆動し、一対のパッド７６によるプーリ３２の挟持を解除する。それにより、湾曲機構部２４は解放され、湾曲部２１は湾曲可能となる。

駆動部６０は、電流プローブ６２が接続コード１６に流れる高周波電流を検出している間も動作状態を維持し、駆動部６０の制御器である内視鏡本体２のＣＰＵ４８は、上述の制御プロセスに従ってモータ７１を制御し続けている。よって、駆動部６０の動作開始直後に生じるモータ７１の制御の空白期間がなく、プーリ３２が解放されて湾曲部２１が湾曲可能となると、即座に、操作者の意図に沿った動作が実現される。

ここで、高周波電流を供給された高周波処置具７から発生するノイズが、モータ７１を制御するＣＰＵ４８や、ＣＰＵ４８に制御パラメータを与えるトルクセンサ７４及びロータリーエンコーダ７５に入り、モータ７１の制御に支障が生じる場合を仮定する。その場合に、モータ７１の出力が、ＣＰＵ４８による適正な制御のもとで湾曲部２１を最大に湾曲させる際の出力を超えて過大となる場合がある。逆に、モータ７１の出力が、ＣＰＵ４８による適正な制御のもとで湾曲部２１を操作者の意図する湾曲量に保持するに足る出力に比べて過小となる場合もある。しかしながら、制動部６１によって湾曲機構部２４が機械的にロックされているので、過大な又は過小なモータ７１の出力によっても、湾曲部２１は、湾曲機構部２４がロックされた時点での湾曲量を保つ。即ち、操作者の意図しない湾曲部２１の湾曲が防止される。

さらに、モータ７１の出力が過大となる場合に、クラッチ６３に空転や滑りが生じて出力側ギヤ７３ｂとプーリ３２との間のトルクの伝達が遮断ないし制限される。そのため、機械的にロックされた湾曲機構部２４がモータ７１にとって負荷とはならず、モータ７１が保護される。

また、モータ７１の制御に支障が生じ、高周波電流が高周波処置具７に供給されている間その支障が継続する場合を仮定する。制動部６１の制御器であるＣＰＵ５１は、駆動部６０の制御器であるＣＰＵ４８と相互に通信してＣＰＵ４８の動作状態を検出しており、電流プローブ６２の高周波電流の検出信号がなくなった際にもＣＰＵ４８の動作状態を検出する。そして、ＣＰＵ５１は、ＣＰＵ４８の応答がない場合に、ＣＰＵ４８の動作が異常である、即ちモータ７１の制御に支障が生じているものと判定し、メモリ５２に記憶された制御パラメータでＣＰＵ４８をリセットする。それにより、ＣＰＵ４８は、高周波処置具７に高周波電流が供給される直前の適正な制御パラメータでモータ７１の制御を回復する。駆動部６０と制動部６１とで制御器を共用することもできるが、このように駆動部６０及び制動部６１のそれぞれに制御器を設けるようにすれば、万一、駆動部６０の制御器（ＣＰＵ４８）の動作に異常が生じても、それが制動部６１の動作に影響することを防止して、湾曲機構部２４のロック、それによる湾曲部２１の固定を確実に行うことができる。さらに、駆動部６０のＣＰＵ４８の動作の異常を制動部６１の制御器（ＣＰＵ５１）で回復させ、内視鏡装置１による観察、及び高周波処置装置６による処置を継続することができる。

なお、ＣＰＵ４８がリセットされてからモータ７１の制御を回復するまでに一定の時間を要することがあるので、電流プローブ６２の高周波電流の検出信号がなくなってＣＰＵ５１がＣＰＵ４８をリセットしてから、ＣＰＵ５１が一対のパッド７６によるプーリ３２の挟持を解除するまでに時間遅れを設定するのが好ましい。

上述した内視鏡装置１及び高周波処置装置６で構成される内視鏡処置システムは、内視鏡装置１の検出部６２が高周波処置具７の動作を検出し後に制動部６１が自動で動作するものであるが、操作者による制動部６１の操作を可能とし、制動部６１の制御器であるＣＰＵ５１と処置具制御ユニット８の図示しない制御器との相互の通信を樹立し、制動部６１が動作していない間は高周波処置具７が動作しないよう構成することもできる。

次に、図５を参照して、上述した内視鏡装置１の変形例を説明する。なお、以下に説明する変形例の内視鏡装置において、上述した内視鏡装置１と共通する要素には同一符号を付し、説明を簡略ないし省略する。

図５に示す内視鏡装置１０１は、処置具チャンネル２６に挿通される高周波処置具７の動作を検出する検出部の構成が上述した内視鏡装置１と異なっている。内視鏡装置１０１の検出部１６２は、高周波電流が供給された高周波処置具７から発生する高周波電磁界を検出する電磁界プローブであり、例えば高周波用のアンテナが用いられる。電磁界プローブ１６２は、被検体の周辺に設置され、被検体内にあって高周波電流が供給された高周波処置具７から発生する高周波電磁界を高周波処置具７に非接触で検出する。電磁界プローブ１６２から出力される高周波電磁界の検出信号は、制動部６１の制御器であるプロセッサユニット４のＣＰＵ５１に入力される。電磁界プローブ１６２の検出信号を受けたＣＰＵ５１のその後の処理は、上述した内視鏡装置１と同一であるので、説明を省略する。

このように、高周波処置具７の動作を高周波処置具７に非接触で検出するようにすれば、内視鏡装置１０１を既存の高周波処置装置に組み合わせて用いることができる。

次に、図６を参照して、上述した内視鏡装置１の変形例を説明する。なお、以下に説明する変形例の内視鏡装置において、上述した内視鏡装置１と共通する要素には同一符号を付し、説明を簡略ないし省略する。

図６に示す内視鏡装置２０１は、処置具チャンネル２６に挿通される高周波処置具７の動作を検出する検出部の構成が上述した内視鏡装置１と異なっている。内視鏡装置２０１の検出部２６２は、フットスイッチ９における高周波処置具７への高周波電流の供給のＯＮ操作を検出する。検出部２６２は、図示の例ではペダル１９ａ、１９ｂにそれぞれ後付けされた圧力センサ２７８ａ、２７８ｂで構成され、高周波処置具７に高周波電流を供給する際のペダル１９ａ又は１９ｂの踏み込みを圧力センサ２７８ａ又は２７８ｂで検出する。検出部２６２から出力される高周波電磁界の検出信号は、制動部６１の制御器であるプロセッサユニット４のＣＰＵ５１に入力される。検出部２６２の検出信号を受けたＣＰＵ５１のその後の処理は、上述した内視鏡装置１と同一であるので、説明を省略する。

このように、高周波処置具７の動作を、高周波処置具７の給電操作を行うフットスイッチ９における物理的な操作で検出するようにすれば、例えばフットスイッチ９のペダル１９ａ、１９ｂに圧力センサ２７８ａ、２７８ｂを後付けするといった構成でフットスイッチ９における給電操作を検出することができ、内視鏡装置２０１を既存の高周波処置装置に組み合わせて用いることができる。なお、圧力センサに限らず、例えば近接センサやフォトインタラプタなどの他の物理センサを用いてフットスイッチ９における給電操作を検出することもできる。

なお、上述した内視鏡装置１の検出部６２、内視鏡装置１０１の検出部１６２、内視鏡装置２０１の検出部２６２を組み合わせて用いることもできる。

次に、図７を参照して、上述した内視鏡装置１の変形例を説明する。なお、以下に説明する変形例の内視鏡装置において、上述した内視鏡装置１と共通する要素には同一符号を付し、説明を簡略ないし省略する。

図７に示す内視鏡装置３０１は、駆動部６０のモータ７１に作用する負荷を制限する負荷制限部の構成が上述した内視鏡装置１と異なっている。内視鏡装置３０１の負荷制限部３６３は、図示の例ではモータ駆動部７２からモータ７１に供給される駆動電流が過大となる場合に、これを制限する保護回路である。

高周波電流を供給された高周波処置具７から発生するノイズが、モータ７１を制御するＣＰＵ４８や、ＣＰＵ４８に制御パラメータを与えるトルクセンサ７４及びロータリーエンコーダ７５に入り、モータ７１の制御に支障が生じる場合を仮定する。その場合に、モータ駆動部７２から出力される駆動電流が過大となることがある。しかしながら、保護回路３６３によって、モータ７１に供給される駆動電流は所定量以下に制限され、それにより、モータ７１が保護される。

なお、上述した内視鏡装置１、１０１、２０１、３０１は、いずれも湾曲操作部２３に入力される操作力に駆動部６０のモータ７１の出力を付加して湾曲部２１を湾曲させるものであるが、駆動部６０のモータ７１の出力のみによって湾曲部２１を湾曲させるよう構成することもできる。

以上、説明したように、本明細書に開示された内視鏡装置は、被検体に挿入される挿入部に湾曲部及び処置具チャンネルが設けられた内視鏡装置であって、前記湾曲部の湾曲操作を行う湾曲操作部と、電磁的駆動源を含み、前記湾曲操作部における湾曲操作に応じた出力を前記電磁的駆動源から出力する駆動部と、前記電磁的駆動源の出力を前記湾曲部に伝達して前記湾曲部を湾曲させる湾曲機構部と、前記湾曲機構部を機械的に制動する制動部と、前記処置具チャンネルに挿通される高周波処置具の動作を検出する検出部と、を備え、少なくとも前記検出部が前記高周波処置具の動作を検出している間、前記制動部が前記湾曲機構部を制動し、前記駆動部は動作状態を維持する。

上記の内視鏡装置によれば、高周波処置具に電流が供給されている間、制動部で湾曲機構部を機械的に制動して、駆動部の動作にかかわらず湾曲部を固定することができる。そして、駆動部の動作にかかわらず湾曲部を固定できることから、高周波処置具に電流が供給されている間も駆動部を動作状態に維持することができ、高周波処置具が停止された後、即座に、適正な駆動部の動作のもとで湾曲部を湾曲させることができる。それにより、湾曲部の動きを確実に制御することができる。

また、本明細書に開示された内視鏡装置は、前記駆動部及び前記制動部のそれぞれに制御器を有する。この内視鏡装置によれば、駆動部の制御器の動作に異常が生じても、それが制動部の動作に影響することを防止して、湾曲機構部の制動、それによる湾曲部の固定を確実に行うことができる。

また、本明細書に開示された内視鏡装置は、前記制動部が作動した時点での前記駆動部の制御パラメータを記憶するメモリをさらに備え、前記制動部の制御器は、該制動部による前記湾曲部の制動を解除する際に前記駆動部の制御器の動作状態を検出し、前記駆動部の制御器の応答がない場合に、前記メモリに記憶された前記制御パラメータで前記駆動部の制御器をリセットする。この内視鏡装置によれば、駆動部の制御器の動作の異常を制動部の制御器で回復させ、内視鏡装置による観察、及び高周波処置装置による処置を継続することができる。

また、本明細書に開示された内視鏡装置は、前記検出部が前記高周波処置具の停止を検出してから前記制動部が前記湾曲機構部の制動を解除するまでに時間遅れがある。この内視鏡装置によれば、駆動部の制御器がリセットされて制御を回復させるのを待って制動部による湾曲機構部の制動を解除することができ、適正な駆動部の動作のもとで湾曲部を湾曲させることができる。それにより、湾曲部の動きを確実に制御することができる。

また、本明細書に開示された内視鏡装置は、前記電磁的駆動源に作用する負荷を制限する負荷制限部をさらに備える。この内視鏡装置によれば、機械的に制動された湾曲機構部が電磁的駆動源にとって負荷とはならず、電磁的駆動源を保護することができる。

また、本明細書に開示された内視鏡装置は、前記負荷制限部が、前記湾曲機構部において前記制動部と係合する係合部と前記駆動部との間に介在するクラッチである。この内視鏡装置によれば、湾曲機構部と駆動部との間で伝達される力を制限し、又は湾曲機構部と駆動部との間の力の伝達を遮断して、電磁的駆動源に作用する負荷を制限することができる。

また、本明細書に開示された内視鏡装置は、前記負荷制限部が、前記電磁的駆動源に供給される駆動電流を制限する保護回路である。この内視鏡装置によれば、電磁的駆動源の出力が過大となることを回避して、電磁的駆動源に作用する負荷を制限することができる。

また、本明細書に開示された内視鏡装置は、前記検出部が、前記高周波処置具に高周波電流を供給するケーブルから発生する高周波電磁界を検出するプローブを含む。この内視鏡装置によれば、高周波処置具の動作を高周波処置具に非接触で検出することができ、よって、内視鏡装置を既存の高周波処置具と組み合わせて用いることができる。

また、本明細書に開示された内視鏡装置は、前記検出部が、高周波電流が供給された前記高周波処置具から発生する高周波電磁界を検出するプローブを含む。この内視鏡装置によれば、高周波処置具の動作を高周波処置具に非接触で検出することができ、よって、内視鏡装置を既存の高周波処置具と組み合わせて用いることができる。

また、本明細書に開示された内視鏡装置は、前記検出部は、前記高周波処置具に対する給電操作を検出する物理センサを含む。操作者による物理的な給電操作は圧力センサ等の物理センサを用いて比較的容易に検出することができ、よって、内視鏡装置を既存の高周波処置具に組み合わせて用いることができる。

また、本明細書に開示された内視鏡装置の制御方法は、被検体に挿入される挿入部に湾曲部及び処置具チャンネルが設けられ、前記湾曲部の湾曲操作を行う湾曲操作部と、電磁的駆動源を含み、前記湾曲操作部における湾曲操作に応じた出力を前記電磁的駆動源から出力する駆動部と、前記電磁的駆動源の出力を前記湾曲部に伝達して前記湾曲部を湾曲させる湾曲機構部と、前記湾曲機構部を機械的に制動する制動部と、前記処置具チャンネルに挿通される高周波処置具の動作を検出する検出部と、を備える内視鏡装置の制御方法であって、少なくとも前記検出部が前記高周波処置具への電流供給を検出している間、前記制動部によって前記湾曲部を制動し、前記駆動部を動作状態に維持する。

上記の内視鏡装置の制御方法によれば、高周波処置具に電流が供給されている間、制動部で湾曲機構部を機械的に制動して、駆動部の動作にかかわらず湾曲部を固定することができる。そして、駆動部の動作にかかわらず湾曲部を固定できることから、高周波処置具に電流が供給されている間も駆動部を動作状態に維持することができ、高周波処置具が停止された後、即座に、適正な駆動部の動作のもとで湾曲部を湾曲させることができる。それにより、湾曲部の動きを確実に制御することができる。

また、本明細書に開示された内視鏡装置の制御方法は、前記制動部が動作した時点での前記駆動源の駆動部の制御パラメータをメモリに記憶しておき、前記制動部の制御器が、該制動部による前記湾曲部の制動を解除する際に前記駆動部の制御器の動作状態を検出し、前記駆動部の制御器の応答がない場合に、前記メモリに記憶された前記制御パラメータで前記駆動部の制御器をリセットする。この内視鏡装置の制御方法によれば、駆動部の制御器の動作の異常を制動部の制御器で回復させ、内視鏡装置による観察、及び高周波処置装置による処置を継続することができる。

また、本明細書に開示された内視鏡装置の制御方法は、前記検出部が前記高周波処置具の停止を検出してから前記制動部が前記湾曲機構部の制動を解除するまでに時間遅れがある。この内視鏡装置の制御方法によれば、駆動部の制御器がリセットされて制御を回復させるのを待って制動部による湾曲機構部の制動を解除することができ、適正な駆動部の動作のもとで湾曲部を湾曲させることができる。それにより、湾曲部の動きを確実に制御することができる。

１ 内視鏡装置
２ 内視鏡本体
３ 光源ユニット
４ プロセッサユニット
５ モニタ
６ 高周波処置装置
７ 高周波処置具
８ 処置具制御ユニット
９ フットスイッチ
１０ 挿入部
１１ 操作部
１２ ユニバーサルコード
１４ 処置具挿入部
１５ 処置具操作部
１６ 接続コード
１７ アクティブ電極
１８ 接続コード
１９ａ、１９ｂ ペダル
２０ 先端部
２１ 湾曲部
２２ 軟性部
２３ 湾曲操作部
２３ａ、２３ｂ 湾曲操作ノブ
２４ 湾曲機構部
２５ 処置具挿入口
２６ 処置具チャンネル
３０ 節輪
３１ 連結ピン
３２ プーリ
３３ シャフト
３４ 操作ワイヤ
４０ 光源
４１ 光源駆動部
４２ ＣＰＵ
４３ ライトガイド
４４ 照明光学系
４５ 対物光学系
４６ 撮像部
４７ 固体撮像素子
４８ ＣＰＵ
４９ 画像処理部
５０ メモリ
５１ ＣＰＵ
５２ メモリ
６０ 駆動部
６１ 制動部
６２ 検出部
６３ 負荷制限部
７１ モータ
７２ モータ駆動部
７３ａ 入力側ギヤ
７３ｂ 出力側ギヤ
７４ トルクセンサ
７５ ロータリーエンコーダ
７６ パッド
７７ パッド駆動部
１０１ 内視鏡装置
１６２ 検出部
２０１ 内視鏡装置
２６２ 検出部
２７８ａ、２７８ｂ 圧力センサ
３０１ 内視鏡装置
３６３ 負荷制限部

Claims (13)

1. 被検体に挿入される挿入部に湾曲部及び処置具チャンネルが設けられた内視鏡装置であって、
   前記湾曲部の湾曲操作を行う湾曲操作部と、
   電磁的駆動源を含み、前記湾曲操作部における湾曲操作に応じた出力を前記電磁的駆動源から出力する駆動部と、
   前記電磁的駆動源の出力を前記湾曲部に伝達して前記湾曲部を湾曲させる湾曲機構部と、
   前記湾曲機構部を機械的に制動する制動部と、
   前記処置具チャンネルに挿通される高周波処置具の動作を検出する検出部と、
   を備え、
   少なくとも前記検出部が前記高周波処置具の動作を検出している間、前記制動部が前記湾曲機構部を制動し、前記駆動部は動作状態を維持する内視鏡装置。
2. 請求項１に記載の内視鏡装置であって、
   前記駆動部及び前記制動部のそれぞれに制御器を有する内視鏡装置。
3. 請求項２に記載の内視鏡装置であって、
   前記制動部が作動した時点での前記駆動部の制御パラメータを記憶するメモリをさらに備え、
   前記制動部の制御器は、該制動部による前記湾曲部の制動を解除する際に前記駆動部の制御器の動作状態を検出し、前記駆動部の制御器の応答がない場合に、前記メモリに記憶された前記制御パラメータで前記駆動部の制御器をリセットする内視鏡装置。
4. 請求項３に記載の内視鏡装置であって、
   前記検出部が前記高周波処置具の停止を検出してから前記制動部が前記湾曲機構部の制動を解除するまでに時間遅れがある内視鏡装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の内視鏡装置であって、
   前記電磁的駆動源に作用する負荷を制限する負荷制限部をさらに備える内視鏡装置。
6. 請求項５に記載の内視鏡装置であって、
   前記負荷制限部は、前記湾曲機構部において前記制動部と係合する係合部と前記駆動部との間に介在するクラッチである内視鏡装置。
7. 請求項５に記載の内視鏡装置であって、
   前記負荷制限部は、前記電磁的駆動源に供給される駆動電流を制限する保護回路である内視鏡装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の内視鏡装置であって、
   前記検出部は、前記高周波処置具に高周波電流を供給するケーブルから発生する高周波電磁界を検出するプローブを含む内視鏡装置。
9. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の内視鏡装置であって、
   前記検出部は、高周波電流が供給された前記高周波処置具から発生する高周波電磁界を検出するプローブを含む内視鏡装置。
10. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の内視鏡装置であって、
    前記検出部は、前記高周波処置具に対する給電操作を検出する物理センサを含む内視鏡装置。
11. 被検体に挿入される挿入部に湾曲部及び処置具チャンネルが設けられ、前記湾曲部の湾曲操作を行う湾曲操作部と、電磁的駆動源を含み、前記湾曲操作部における湾曲操作に応じた出力を前記電磁的駆動源から出力する駆動部と、前記電磁的駆動源の出力を前記湾曲部に伝達して前記湾曲部を湾曲させる湾曲機構部と、前記湾曲機構部を機械的に制動する制動部と、前記処置具チャンネルに挿通される高周波処置具の動作を検出する検出部と、を備える内視鏡装置の制御方法であって、
    少なくとも前記検出部が前記高周波処置具への電流供給を検出している間、前記制動部によって前記湾曲部を制動し、前記駆動部を動作状態に維持する内視鏡装置の制御方法。
12. 請求項１１に記載の内視鏡装置の制御方法であって、
    前記制動部が動作した時点での前記駆動源の駆動部の制御パラメータをメモリに記憶しておき、
    前記制動部の制御器が、該制動部による前記湾曲部の制動を解除する際に前記駆動部の制御器の動作状態を検出し、前記駆動部の制御器の応答がない場合に、前記メモリに記憶された前記制御パラメータで前記駆動部の制御器をリセットする内視鏡装置の制御方法。
13. 請求項１２に記載の内視鏡装置の制御方法であって、
    前記検出部が前記高周波処置具の停止を検出してから前記制動部が前記湾曲機構部の制動を解除するまでに時間遅れがある内視鏡装置の制御方法。

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