JP3739592B2

JP3739592B2 - 腹腔鏡装置

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Publication number: JP3739592B2
Application number: JP09985599A
Authority: JP
Inventors: 昭文橘; 隆一郎新関; 正哉巽
Original assignee: J Morita Manufaturing Corp
Current assignee: J Morita Manufaturing Corp
Priority date: 1998-12-02
Filing date: 1999-04-07
Publication date: 2006-01-25
Anticipated expiration: 2019-04-07
Also published as: JP2000225090A; US6387044B1; DE19957785A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カニューレと内視鏡を組み合わせた、新規な構造の腹腔鏡装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
腹腔鏡装置は、腹腔鏡手術の基本となるもので、腹腔内の状況を視覚化して、術者の診断、処置の不可欠の情報を提供しており、従来からも、その視覚性、操作性などを改良した種々のものが提案されている。
【０００３】
図１０（ａ）（ｂ）は、このような従来の腹腔鏡の外観斜視図と、腹腔鏡装置の外観斜視図である。
【０００４】
図１０（ａ）の腹腔鏡１０２は、内部に光ファイバーなどで構成されたライトガイド（不図示）を貫通させた中空のカニューレ１０２ａの内部にレンズを設けて、ライトガイドの光源口１０１ａから光源の光を導入して、カニューレ１０２ａの先端部１０２ｂから、ライトガイドによって照光しながら、腹腔などの内部を、後端部１０２ｃに設けた接眼部１０２ｄで観察できるようにしたものである。
【０００５】
この腹腔鏡１０２によれば、ライトガイドで照明しながら、腹腔内部などを、より明確に観察することができた。しかしながら、カニューレ１０２ａ部分が一定の長さを有していることや外径の制限のため、視野角が７０度から８０度に制限されており、腹腔鏡手術により適した広角の像を得ることができなかった。
【０００６】
図１０（ｂ）に示す腹腔鏡装置１１０は、図１０（ａ）の接眼部１０２ｄにＣＣＤカメラ１０３を設置し、そのＣＣＤカメラ１０３で得られた画像信号をコントロールボックス１０５に導いて、例えば、ＣＲＴなどの画面に映し出すようにしたものである。
【０００７】
このようにすると、複数の術者が、同時に腹腔内部を観察することができ、より便利になったが、視野角が狭いという、上記の問題は解決されていなかった。
【０００８】
図１１は、従来の腹腔鏡の他例を示す一部切り欠きの正面図である。
【０００９】
この腹腔鏡１１２は、図１０（ａ）の腹腔鏡１０２と同様のカニューレ１１２ａライトガイドの光源口１１１ａ、先端部１１２ｂ、後端部１１２ｃ、接眼部１１２ｄを備えるとともに、カニューレ１１２ａ内部のレンズとして、光学特性の優れたロッドレンズ１１２ｅを複数設けている点を特徴とし、これによって、視野角を従来より、広くすることができたが、なお、希望の広角度には達していなかった。
【００１０】
また、上記の腹腔鏡は、いずれも、画像化する部分と、観察対象が離れているため、観察対象の細かい映像を鮮明に得ることができなかった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、この問題を解決するために提案されるもので、腹腔鏡手術に適した広角の視野が得られ、鮮明で細かい映像が得られ、操作性のよい腹腔鏡装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の腹腔鏡装置は、先端に照明光を導くライトガイドを配設したカニューレと、このカニューレの内空部に挿嵌される内視鏡とから構成され、カニューレのライトガイドが、上記カニューレ先端部でリング形状に形成され、このカニューレの内空部の先端部が透光部材で封止されており、上記内視鏡は、先端部に広角レンズを備えた撮像手段を有し、上記内視鏡は、上記カニューレの内空部に挿脱可能に、かつ、その内視鏡の撮像手段が上記カニューレの透光部材に近接するように設置され、上記カニューレの先端に、上記ライトガイドから発射される光を上記カニューレの前方から外周方向に屈折させる、上記透光部材と分離された環状体のプリズムを設けたことを特徴とする。
【００１３】
カニューレとは、一般には、腹腔鏡手術などで用いられ、腹腔内へ液体や空気を送り込むための挿管をいうが、ここでは、この腹腔鏡装置のライトガイドを備え、内視鏡の収容体となる筒状の部材をいう。また、内視鏡とは、一般には、ファイバースコープなども含む概念であるが、ここでは、先端に撮像手段を備え、その画像信号を後端から取り出すことができるようにし、この両端をフレキシブルな、あるいは、ノンフレキシブルなケーブルで接続したものをいう。
【００１４】
また、ここで、内視鏡の撮像手段がカニューレの透光部材に近接するように設置されるとは、当接される場合も含むものである。
【００１５】
この腹腔鏡装置は、まず、内視鏡がカニューレに挿脱可能に設置されて使用される点を特徴とする。こうすると、使用時だけには一体とするが、使用後の洗浄及び滅菌の際などは、別体として取り扱いでき、例えば、カニューレと内視鏡にそれぞれ適した滅菌法が適用できる。とくに、腹腔内で、直接、腹腔内臓器などに触れるカニューレは、より厳しい条件で滅菌する必要があるが、カメラを内蔵した内視鏡が別体とできるので、そのような滅菌も可能である。
【００１６】
具体的な洗浄の例として、アルコールを用いた洗浄が挙げられ、また、具体的滅菌の例として、一般的なオートクレーブによる滅菌の他、７０℃程度での滅菌が可能なＥＯＧ（エチレンオキサイドガス）滅菌や、４０℃または７０℃程度での滅菌が可能なプラズマ滅菌が挙げられる。
【００１７】
例えば、内視鏡には一種類の滅菌のみを施し、カニューレには複数の滅菌を施すことも考えられるし、さらに、内視鏡はアルコール払拭のみに止め、カニューレには条件の厳しい滅菌を行うことも考えられる。
【００１８】
つぎに、内視鏡は、広角レンズを備えた撮像手段を、カニューレの先端に近接するように設置される点を特徴とする。こうすると、観察対象の間近で、しかも、広角の視野角を得られるので、より鮮明で細かい画像が得られ、また、腹腔鏡手術に適している。
【００２０】
さらに、この装置では、ライトガイドのカニューレ先端部、つまり、照射部が、リング形状となっているので、内視鏡の撮像手段のまわりを均一に照射し、また、ライトガイドの先端からの照射光を腹腔内に透過させるカニューレの出射端部が、その照射光を乱拡散させるようになっているので、照射光が、局部的に集中せず、一部だけが照明されすぎて生じるハレーションや、照明されない部分が生じたりするようなことを避けることができる。
また、この腹腔鏡装置は、カニューレの先端に設けた環状体のプリズムによって、照射端がリング形状のライトガイドから発射されるほとんど全ての光を屈折させて、その前方方向から外周方向、つまり、外の方向へ向くようにするものであり、カニューレの前方中心方向に出射光が集中してハレーションを起こすのを防止すると共に、プリズムが透光部材と分離されることによりプリズムの光が遮光され、光が透光部材に反射してクリアな映像が得られなくなることが避けられ、さらに、カニューレ前方を、より均一に、広角度に照光するので、広角度で撮像できる内視鏡の撮像に適している。
【００２１】
請求項２に記載の腹腔鏡装置は、請求項１において、上記プリズムの入光端面、及び／又は、出光端面が光を乱拡散する構成にされていることを特徴とする。これにより、プリズムから放射される光が広範囲にわたり均一に拡散し、ハレーションを防ぐことができる。
請求項３に記載の腹腔鏡装置は、請求項１または２において、上記カニューレのライトガイドのリング形状は、上記カニューレ先端部に向けて、そのリング径が徐々に拡大する形状に形成されていることを特徴とする。
【００２２】
この装置は、ライトガイドの照光部となるリング形状が、カニューレに収容された内視鏡を中心として、外に広がるように、つまり、リング径が拡大するように形成されているので、平行にリング状照射をしたときに、照射中央付近に照射光が集中して生じるハレーションを避けることができる。
【００２５】
請求項４に記載の腹腔鏡装置は、請求項１から３のいずれかにおいて、カニューレに設けた係合孔と、内視鏡に設けた係合溝と、この係合溝に挿嵌され、その内視鏡を上記係合孔に対して挿入、引き出しする際に弾性変形する挿嵌部材とを少なくとも含んだ係合手段を更に備えていることを特徴とする。
【００２６】
この装置は、内視鏡をカニューレに挿脱のみで着実に係合できるので、一体化するときも、別体とするときも、余分な手間がかからず、便利がよい。
【００２７】
請求項５に記載の腹腔鏡装置は、請求項４において、上記係合手段には、更に、上記内視鏡を上記カニューレに対して、所定の回動位置で係止開放自在に回動を係止し、係合させる回動係合手段を備えていることを特徴とする。
【００２８】
この腹腔鏡装置は、回動係合手段によって、内視鏡をカニューレに対して、円周を適宜に分割した回動位置で係合させ、また、その係合の回動位置を変えることができるので、カニューレの位置変え、角度変えなどの際に内視鏡のコードが邪魔にならないようにでき、操作性が向上する。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の腹腔鏡装置の実施の形態について、図を用いて説明する。
【００３０】
図１（ａ）は、本発明の腹腔鏡装置の一例の要部縦断面図、（ｂ）は、その内視鏡先端部の要部詳細図、（ｃ）は、そのカニューレ先端部の要部詳細図である。
【００３１】
この腹腔鏡装置１０は、先端に照明光を導くライトガイド１を配設したカニューレ２と、このカニューレ２の内空部２ａに挿嵌される内視鏡３とから構成されている。
【００３２】
ライトガイド１は、多数の光ファイバーの束で構成され、その一端に供給された光をほとんど減衰させることなく他端に導くもので、また、その設置箇所に合わせて、適度に屈曲させたり、その集合束の断面形状を円状、あるいは、リング状などにすることができるものである。
【００３３】
カニューレ２は、２層の筒状体で外筒２１と内筒２２から構成され、この外筒２１と内筒２２との間にライトガイド１が装填されて、その先端部１ａは、外筒２１と内筒２２との間の空間の形状に合わせて、リング状となっており、この部分には、その先端部１ａのリング形状を維持するための先端ガイド１１が嵌め込まれている。
【００３４】
外筒２１と内筒２２の間の空間の先端部は、この先端部１ａからの照光を透過させる出射端部２３で封止されている。また、内筒２２の内部の内空部２ａの先端部２ｂは透光部材２４で封止されている。このようにライトガイド１は出射端部２３で封止されているので、腹腔内で汚染されることがなく、また、このカニューレ２内に内視鏡３を挿嵌させる部分も透光部材２４で封止されるので、内視鏡３も腹腔内で汚染されることがなく、また、撮像手段３１の撮像を邪魔することがない。
【００３５】
上記の出射端部２３は、透光部材２４と別部材にしてもよいが、一体にした構成、例えば、一枚の透明ガラスで出射端部と透光部材の双方を構成してもよい。そうすると、出射端部２３と透光部材２４の接合部の封止の手間を省くことができ、また、より確実に封止することができる。この場合、出射端部に相当する部分の出射側だけに、擦りガラス加工などの乱拡散させる加工を施すと、後述の出射端部の乱拡散効果を得ることができる。
【００３６】
また、上記では、ライトガイド１の先端部１ａを出射端部２３で封止する構成にしているが、先端部１ａを構成する光ファイバーの出射端を擦り加工等で乱拡散面にする等の加工を施し、この面がカニューレ２の先端端面と隙間なく同一面をなすように保持される構成にすれば、別部材としての出射端部２３を必ずしも設ける必要はなく、つまり、ライトガイド１の先端部１ａが出射端部２３として、直接、カニューレ２の先端部に露出する構成とすることもできる。この場合、ライトガイド１の先端部１ａは、水密に封止される。
【００３７】
外筒２１と内筒２２の後端部には、後端筒２５が設けられ、この後端筒２５には、外筒２１の支持部２７と、内筒２２を支持し、内視鏡３を係合する係合手段４の一部を構成する連結部２６が設けられている。この係合手段４については、後述する。
【００３８】
後端筒２５には、更に、ライトガイド１の後端部１ｂを端面に露出させた光源口１２がカニューレ２の長軸方向に直交する向きに立設されており、この後端部１ｂに光源からの光を供給すると、ライトガイド１に導かれて、その光は、ライトガイド１の先端部１ａから出射し、出射端部２３を透過して、カニューレ２先端付近の前方を照光する。
【００３９】
内視鏡３は、先端部に広角レンズ３１ａとＣＣＤ３１ｂから構成される撮像手段３１を有し、カニューレ２の内空部２ａに係合手段４によって、挿脱可能に、かつ、その内視鏡３の撮像手段３１がカニューレ２の透光部材２４に近接するように設置される様になっている。ここで、近接とは、撮像手段３１の広角レンズ３１ａの前部を透光部材２４に当接される場合も含むものである。
【００４０】
内視鏡３は、上記撮像手段３１と、撮像手段３１をその先端部に脱着可能に設置した連結筒３２と、この連結筒３２の基部となり、上記係合手段４を構成する基端部３３と、この基端部３３から延出された接続ケーブル３４を備えている。この接続ケーブル３４は、後述するコントロールボックスに接続されている。
【００４１】
このような腹腔鏡装置１０によると、内視鏡３をカニューレ２に挿脱可能に設置して、使用することができるので、既に述べたように、腹腔鏡装置１０としての使用時には一体とするが、それぞれ異なる取り扱い、例えば、使用後の洗浄及び滅菌時などは、カニューレ２と内視鏡３にそれぞれに適した滅菌法が適用できる。
【００４２】
とくに、腹腔内で、直接、腹腔内臓器などに触れるカニューレ２は、より厳しい条件で滅菌する必要があるが、撮像手段３１を内蔵した内視鏡３が別体とできるので、そのような滅菌も可能である。一方、内視鏡３は、これに適した低温殺菌などで消毒すれば、カニューレ２の内部で用いられ、直接、腹腔内部に露出しないので、十分である。
【００４３】
つぎに、内視鏡は、広角レンズ３１ａとＣＣＤ３１ｂからなる撮像手段３１を、カニューレ２の先端の透光部材２４に近接あるいは当接するように設置されるので、このカニューレ２の先端付近にある観察対象の間近で、しかも、広角の視野角を得られるので、より鮮明で細かい画像が得られ、操作性が向上し、腹腔鏡手術に適している。
【００４４】
例えば、腹腔鏡手術で用いられる鉗子、電気メスなどの誤操作が減り、腹腔鏡手術の安全性が高まる。また、鉗子、電気メスなどの操作性が向上し、手術時間が短縮されると共に、短時間で腹腔鏡装置の操作に習熟することができ、腹腔鏡手術の普及に役立つ。また、従来例のようなカニューレの内部に設けられたような多数のレンズが不要となるので、コストダウンを図ることができる。
【００４５】
また、ライトガイド１の先端部１ａがリング形状に形成されているので、内視鏡３の撮像手段３１のまわりを均一に照射し、撮像に都合がよい。
【００４６】
ここで、その先端の出射端部２３を、例えば、この出射端部２３の出射側に擦りガラス加工などを施して、出射光が乱拡散をするように構成すると、ライトガイド１の先端部１ａからの光が、この出射端部２３で乱拡散され、局部的に集中せず、一部だけが照明されすぎて生じるハレーションや、照明されない部分が生じたりするようなことを避けることができ、良好な撮像、あるいは、観察をすることができる。
【００４７】
なお、この乱拡散効果は、出射端部２３と透光部材２４を一体にした場合、出射端部２３をライトガイド１の先端部１ａで形成した場合でも、上述したように発揮させるようにすることができる。
【００４８】
ライトガイド１の先端部１ａのリング形状は、カニューレ２に収容された内視鏡３を中心として、外に広がるように、つまり、リング径が拡大するように形成されているので、平行にリング状照射をしたときに、照射中央付近に照射光が集中して生じるハレーションを避けることができる。ただし、以下に図２で説明するように、適当な乱拡散効果を有する出射端部を用いる場合には、このリング径を拡大するようにしなくともよい場合もある。
【００４９】
図２（ａ）、（ｂ）は、ライトガイドの先端部の他例を示すものである。なお、これより、すでに説明した部分には、同じ符号を付して、重複説明を省略する。
【００５０】
図２（ａ）のライトガイド１Ａは、その先端部１ａのリング径が変わらず、その代わりに、出射端部２３Ａを十分に乱拡散させる構成としたものである。このようにしても、リング径を拡大させたものと同様に、照射中央付近に照射光が集中して生じるハレーションを避け、また、照射光の届かない所を少なくすることができる。
【００５１】
また、出射端部２３Ａは、望ましくは、例えば、ライトガイド１の先端部１ａと接する側の面、すなわち、入光側の面のみを乱拡散させる構成とし、出光側の面は滑らかにする構成とすれば、結果的に出射端部２３Ａからの出射光は乱拡散され、一方、この出射側面は、滑らかなので、衛生上の見地から好ましい。
【００５２】
図２（ｂ）では、ライトガイド１Ａは図２（ａ）と同様であるが、出射端部２３Ｂを、凹レンズで構成して、それにより、ライトガイド１Ａからの出射光を拡散させて、上記と同様に、照射中央付近に照射光が集中して生じるハレーションを避け、また、照射光の届かない所を少なくすることができる。
【００５３】
なお、照射光の局部集中を避ける方法としては、上記以外に、光ファイバーの出射端部の端面の傾きを異ならせて、個々の光ファイバーからの出射光が、異なる方向に向くようにして拡散させること方法もある。
【００５４】
図３は、本発明の係合手段の一例を示すもので、（ａ）は、完挿状態の要部断面図、（ｂ）は挿脱途中の状態の要部断面図である。
【００５５】
この係合手段４は、カニューレ２の連結部２６に設けられた係合孔４１、係合のためのＣリング４２、内視鏡３の基端部３３に設けられた係合溝４３から構成される。
【００５６】
係合孔４１は、連結部２６の内視鏡３を挿嵌する側の入り口傾斜部４１ａ、それに続く入り口小径部４１ｂ、それに続く内部傾斜部４１ｃ、それに続く係合孔部４１ｄ、この係合孔部４１ｄの底面を形成する係合底部４１ｅから構成され、この係合底部４１ｅの中心部には、この連結部２６に支持された内筒２２の内径と等しい内径の孔が形成され、内視鏡３を挿嵌させることができるようになっている。
【００５７】
Ｃリング４２は、図４（ｃ）に示すような形状を備え、弾性材料で構成され、一般に市販されているもので、その円周の一部には、切り欠き４２ａが設けられ、その外径の両側には、傾斜面４２ｂが形成されている。このＣリング４２は、切り欠き４２ａがなくなるように推す力をかけると、つまり、拘束状態では、自由状態に対して、その外径が小さくなるように弾性変形し、その力を開放すると、弾性復元力により、もとの自由状態の外径を回復する。
【００５８】
係合溝４３の溝幅は、Ｃリング４２が、ガタつきなく挿嵌され得るような幅となっている。
【００５９】
ここで重要なのは、Ｃリング４２の内外径と、係合孔４１の入り口小径部４１ｂと係合孔部４１ｄとの内径、また、係合溝４３の溝外径の関係である。つまり、これらの間には、次の関係がある必要がある。
【００６０】
１）Ｃリング４２の拘束状態の外径＜係合孔４１の入り口小径部４１ｂの内径＜係合孔４１の係合孔部４１ｄの内径 ≦ Ｃリング４２の自由状態の外径
２）係合溝４３の溝外径＜Ｃリング４２の拘束状態の内径
また、付加的な条件として、係合溝４３にＣリング４２を挿嵌できるように、内視鏡３の基端部３３の肩部３３ｂの外径は、Ｃリング４２を拡開したときの内径より小さく、また、係合溝４３にＣリング４２を挿嵌後は、この肩部３３ｂの外径は、Ｃリング４２の自由状態の内径より小さくなるようにしている。
【００６１】
このように構成された係合手段４によれば、次のように、内視鏡３をカニューレ２に挿脱することができる。
【００６２】
まず、Ｃリング４２を拡開して、内視鏡３の基端部３３の肩部３３ｂ側から、係合溝４３に挿嵌しておく。このとき、Ｃリング４２は、係合溝４３から脱落することなく、また、Ｃリング４２の内径が、係合溝４３の外径に、所定の隙間を維持した状態で係止されている。
【００６３】
この状態で、このＣリング４２を挿嵌させた内視鏡３をカニューレ２に挿入すると、Ｃリング４２の外径傾斜部４２ｂが、係合孔４１の入り口傾斜部４１ａに係合する。すると、この入り口傾斜部４１ａに規制されてＣリング４２は弾性変形して縮小し、さらに内視鏡３を挿入すると、図３（ｂ）の状態となる。
【００６４】
このとき、上記１）、２）の関係があるので、係合孔４１の入り口小径部４１ｂに規制されたＣリング４２の内径は、係合溝４３の外径より大きく、このＣリング４２の弾性変形状態が維持されたままで、内視鏡３は、さらに奥へ挿嵌され、図３（ａ）の状態となる。この状態では、Ｃリング４２の弾性復元力により、Ｃリング４２の外径が係合孔４１の係合孔部４１ｄの内径に等しくなるまで拡開する。しかし、上記１）の関係があるので、Ｃリング４２には、まだ、自由状態になるまでの弾性復元力が残されている。
【００６５】
このとき、この係合孔部４１ｄの係合底部４１ｅまでの係合孔４１の深さと、と、基端部３３の肩部３３ｂと係合溝４３の幅の関係から、この肩部３３ｂの前面３３ａが係合底部４１ｅに近接した状態で、Ｃリング４２の外径傾斜部４２ｂの他方側が係合孔４１の内部傾斜部４１ｃに係合し、上記の残存した弾性復元力で、内視鏡３は、常に、基端部３３の前面３３ａが係合底部４１ｅに近接する状態を維持するように付勢され、内視鏡３の撮像手段３１が、カニューレ２の透光部材２４に近接するような位置に位置決め設置される。
【００６６】
こうして、内視鏡３をカニューレ２の係合孔４１に挿入するという動作だけで、簡単に、内視鏡３は、所定の設置位置に係合係止される。
【００６７】
内視鏡３を抜き出すときは、図３（ａ）の状態で、引き抜く力を加えると、Ｃリング４２の外径傾斜部４２ｂと係合孔４１の内部傾斜部４１ｃの係合状態から、その引き抜き力によって、係合孔４１の内部傾斜部４１ｃと入り口小径部４１ｂに規制されてＣリング４２は弾性変形して縮小し、図３（ｂ）の状態となり、上記挿入時と同様に、Ｃリング４２の弾性変形状態を維持したままで、簡単に、内視鏡３を引き抜くことができる。
【００６８】
図４（ａ）は実施例のカニューレの外観背面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は実施例の内視鏡外観正面図である。
【００６９】
この図４（ａ）、（ｂ）から解るように、背面から見ると、カニューレ２の内空部２ａは、その連結部２６に設けられた係合孔４の入り口小径部４１ｂから貫通しており、カニューレ２の先端部２ｂの透光部材２４が見えている。
【００７０】
また、図４（ｃ）から、Ｃリング４２が、自由状態で内視鏡３の基端部３３の係合溝４３に挿嵌されているのが解る。
【００７１】
図５は、実施例の腹腔鏡装置の全体を示すもので、（ａ）は内視鏡を挿嵌した状態のカニューレを示す外観図、（ｂ）は、内視鏡後端部とコントロールボックスを示す外観図である。
【００７２】
この図５（ａ）は、カニューレ２に内視鏡３がセットされた状態を示し、図５（ｂ）は、内視鏡３の接続ケーブル３４には接続端子３５が設けられ、一方、コントロールボックス６には、この接続端子３５に対応した接続端子６１が設けられていることを示している。
【００７３】
この接続端子３５と６１を接続して、光源へのラインを接続すれば、コントロールボックス６によって、この腹腔鏡装置１０の内視鏡３の撮像手段３１や、ライトガイド１による照明をコントロールすることができる。
これより、本発明の腹腔鏡装置の他例について説明する。
【００７４】
図６（ａ）は本発明の腹腔鏡装置の他例を構成するカニューレの先端縦断面の正面図、（ｂ）は、その楕円囲い部の拡大縦断面図、（ｃ）は、その前面図である。これ以降においても、既に説明した部分と同じ部分については、同じ符号を付して、重複説明を省略する。
【００７５】
このカニューレ２Ａは、その先端部に、ライトガイド１から発射される光を入射させて、カニューレ２Ａの前方から外周方向に屈折させた屈折光Ｌとして発射させるプリズム２８を設けていることを特徴とする。
【００７６】
このプリズム２８は、減衰が少なく、均一な屈折率で光を屈折させる光学ガラス、あるいは、透明な合成樹脂で製造され、ほぼ三角断面の環状体となっており、その三角断面の一面がカニューレ２Ａの外径と同じ外径となって入射された光を屈折させて外周方向に発射する外周出光端面２８ａを構成し、他の一面が入射された光を屈折させてカニューレ２Ａの端面から外周方向に発射する出光端面２８ｂを構成し、他の一面がライトガイド１から発射される光を受ける入光端面２８ｃを構成している。プリズム２８には、カニューレ２Ａの端部に嵌まり込ませるための嵌合部２８ｄが設けられている。
【００７７】
このプリズム２８の入光端面２８ｃは、ライトガイド１の光軸に対して、所定の入射面角ａ１だけ傾いており、また、出光端面２８ｂはカニューレ２Ａの端面に対して所定の発射面角ａ２だけ傾いている。これらの入射面角ａ１、発射面角ａ２は、光学理論に基づいて、試行錯誤的に定められるが、本発明者の研究によると、ａ１＝３０°〜４５°、ａ２＝１０°〜３０°程度が、図示したように、ライトガイド１から入射される光を、カニューレ２Ａの前方から外周方向に渡って広範囲に屈折させた屈折光Ｌとして発射させるのに適している。
【００７８】
また、入光端面２８ｃは、光を乱拡散してプリズム内に導光するためにすりガラス状に粗面加工を施している。この粗面加工は、出光端面２８ａ，２８ｂに施しても良いし、いずれか２つの端面に施しても良いし、全ての出光端面２８ａ，２８ｂ、入光端面２８ｃに施しても良い。この光を乱拡散する粗面加工は、プリズム２８によって、前方から外周方向に屈折させた屈折光Ｌを、その全体的な屈折傾向を維持しながら、さらに、発射される光を均一に分散させるのに効果がある。
【００７９】
このカニューレ２Ａは、上記プリズム２８に加え、他の点でも、図１のカニューレ２と相違している。
【００８０】
まず、ライトガイド１は、カニューレ２Ａの外筒２１の内側に更に設けられたライトガイド筒２９と内筒２２Ａの間にセットされている点が相違している。これは、プリズム２８の嵌合部２８ｄを嵌合させるために、ライトガイド１の先端の外径を纏めるためである。
【００８１】
内筒２２Ａは、カニューレ２の内筒に比べ、カニューレ２Ａの先端部分まで到達しており、その先端部分２２Ａａは、プリズム２８の内径側に対する遮光壁の役割を果たしており、その内径側には段部が設けられ、透光部材２４Ａが嵌合密設されている。このような先端部分２２Ａａを設けずに、プリズム２８と透光部材２４Ａを一体化することも可能であるが、そのようにすると、プリズム２８への入射光が、この透光部材２４Ａに相当する部分にも反射して、クリアな映像が得られなかった。そこで、この先端部分２２Ａａで、プリズム２８と透光部材２４Ａを分離して、遮光することとしたものである。
【００８２】
こうして、このカニューレ２Ａによると、カニューレ２Ａの前方中心方向に出射光が集中することがなく、ハレーションを避けることができ、また、外周方向に光が分散され、より広角均一に照射されるので、広角撮影に適している。
【００８３】
図７（ａ）は、図６のカニューレの後面図、（ｂ）は後端縦断面の正面図である。
【００８４】
この後端部分は、図１のカニューレ２に比べ、後端筒２５Ａに、係合手段４に加え、回動係合手段５が設けられている点が相違する。
【００８５】
このため、後端筒２５Ａの後端外周部には回動係止溝５１が、その外周を等分して設けられ、また、後端筒２５Ａの後端側に内嵌された連結部２６Ａには、係合手段４を構成する係合孔４１に加え、補助係合孔４４が連設されている。
【００８６】
図８（ａ）は、上記のカニューレに挿嵌して用いられる内視鏡の後端縦断面の正面図、（ｂ）は、そのＸ１矢視図、（ｃ）は、そのＸ２矢視図である。
【００８７】
この内視鏡３Ａは、図１の内視鏡３に比べ、基端部３３Ａの形状が異なり、ここに更に、袋ナット３６を介して、回動係止爪５３を備えた回動筒５２が共回動するように、着脱可能に設置されている点が相違する。
【００８８】
基端部３３Ａの前方には、内視鏡３の基端部３３と同様に、係合手段４を構成するＣリング４２が挿嵌され、その後方には、内視鏡３Ａとカニューレ２Ａの間の気密を維持するためのＯリング４５が挿嵌されている。その後方には、ガイド筒部３３Ａａが設けられ、ついで袋ナット用溝３３Ａｂが形成されている。このガイド筒部３３Ａａには、回動筒５２の側端面の内径が嵌合し、袋ナット用溝３３Ａｂには、袋ナット３６が回動可能に外嵌されている。この袋ナット３６、回動筒５２、ガイド筒部３３Ａａの係合については後述する。
【００８９】
回動筒５２の内部には、内視鏡３Ａをカニューレ２Ａに挿嵌したときに、カニューレ２Ａの後端筒２５Ａの回動係止溝５１を設けた部分が収容され、回動筒５２の外周には、このとき、この回動係止溝５１に係脱する回動係止爪５３が２箇所、対向する位置に対で設けられている。この回動係止爪５３は、（ｂ）のＸ１矢視図で解るように、回動筒５２の外周に、上記回動係止溝５１の位置に合わせて設けられた爪孔５３ａに対して出没するように回動係止され、スプリング５３ｂによって、没状態、つまり、回動係止爪５３が回動係止溝５１に係止した場合に、その状態を維持するように付勢されている。
【００９０】
５４は、回動筒５２の一方の回動係止爪５３を設けた部分に付された目印であり、この目印５４は、この内視鏡３Ａの撮像上位置を示すようになっている。したがって、この目印５４を見ることによって、内視鏡３Ａの撮像上位置を確認することができ、便利である。
【００９１】
なお、上述したカニューレ２Ａの後端筒２５Ａの回動係止溝５１、内視鏡３Ａの回動係止爪５３を設けた回動筒５２、袋ナット３６で回動係止手段を構成している。
【００９２】
図９（ａ）は、図６のカニューレに図７の内視鏡を挿入した状態の腹腔鏡装置、（ｂ）は、そのＸ３矢視図、（ｃ）は、内視鏡が分解可能であることを示す説明図である。
【００９３】
図９（ａ）では、係止手段４によって、内視鏡３Ａはカニューレ２Ａに係合され、内視鏡３Ａの先端の撮像手段３１の広角レンズ３１ａが透光部材２４Ａに近接、あるいは、当接する位置にセットされている。また、回動係合手段５の回動係止爪５３が回動係止溝５１に係合して、内視鏡３Ａとカニューレ２Ａの相互の回動位置が固定されている。
【００９４】
この状態で、図９（ｃ）に白矢印で示されているように、回動係止爪５３を操作すると、この係合が解除され、係止手段４で内視鏡３Ａとカニューレ２Ａの軸方向の相対的関係は維持したままで、図９（ｂ）に示すように、内視鏡３Ａとカニューレ２Ａの回動位置を変更、つまり、回動させることができ、所望の位置に来たときに、回動係止爪５３の操作を解放すれば、回動係止爪５３は、その位置で回動係止溝５１に係合して、その回動位置を保持する。
【００９５】
こうして、この腹腔鏡装置１０Ａによれば、カニューレ２Ａに対して内視鏡３Ａの回動位置を変更して、ロックできるので、内視鏡３Ａの接続ケーブルの伸びだし具合で操作の支障になるようなことを、この回動位置を変更することで避けることができ、操作性が向上する。
【００９６】
また、図９（ａ）の挿嵌状態では、内視鏡３Ａの基端部３３Ａに設けられたＯリング４４が、カニューレ２Ａの後端筒２５Ａに気密に挿嵌された連結部２６Ａの補助係合孔４４に気密に当接して、内視鏡３Ａ側から、カニューレ２Ａ内部に外気が進入するのを防いでおり、外気の湿気によるカニューレ２Ａ先端の透光部材２４Ａの内側の結露などを防ぐことができる。この透光部材２４Ａの内側は、非常にふき取り難い部分であるので、この結露の防止の効果は大きい。
【００９７】
図９（ｃ）によって、内視鏡３Ａの本体部分が、回動筒５２に対して分解可能であることを説明する。
【００９８】
袋ナット３６の内側には、雌ネジ３６ａが設けられ、この雌ネジ３６ａは、回動筒５２に設けられた雄ネジ５２ａにネジ係合する。また、内視鏡３Ａの基端部３３Ａのガイド筒部３３Ａａの外周には、対向する位置に対で位置設定ピン３３Ａｃが立設されている。一方、回動筒５２に設けられた雄ネジ５２ａには、この位置設定ピン３３Ａｃが嵌まり込むように設けられた位置合わせ溝５２ｂが設けられている。
【００９９】
袋ナット３６で、内視鏡３Ａの基端部３３Ａと回動筒５２を係止させるには、回動筒５２の位置設定ピン３３Ａｃに回動筒５２の位置合わせ溝５２ｂを嵌め合わせておいて、袋ナット３６の雌ネジ３６ａを回動筒５２の雄ネジ５２ａにネジ係合させて、可能な所まで、袋ナット３６を回動させて、締め込んで行けよい。こうして締め込むと、回動筒５２は内視鏡３Ａの基端部３３Ａに、所定の位置合わせをして、強固に、共回動するように固定される。
【０１００】
この袋ナット３６を緩めて、回動筒３３Ａとのネジ係合を解放すれば、袋ナット３６、基端部３３Ａ，連結筒３２、撮像手段３１で構成される内視鏡の本体部分は、回動筒５２をカニューレ２Ａにセットしたままでも、カニューレ２Ａから抜き出すことができる。
【０１０１】
なお、係合手段４１は、カニューレ２Ａと内視鏡３Ａの軸方向の相対的位置は維持するが、相互の回転位置については拘束しないので、係合手段４１だけでも内視鏡３Ａをカニューレ２Ａに対して回動させることができるが、この場合は、適当な回動位置を固定させることができない。そこで、所望の回動位置へ回動させ、保持することの出来る回動係合手段５の効果が発揮される。
【０１０２】
【発明の効果】
請求項１に記載の腹腔鏡装置によれば、内視鏡がカニューレに挿脱可能に設置されて使用されるので、使用時だけには一体とするが、使用後の殺菌消毒時などは、別体として取り扱いでき、カニューレと内視鏡にそれぞれ適した殺菌消毒法が適用できる。
【０１０３】
つぎに、内視鏡は、広角レンズを備えた撮像手段を、カニューレの先端に近接するように設置され、観察対象の間近で、しかも、広角の視野角を得られるので、より鮮明で細かい画像が得られ、操作性がよく、腹腔鏡手術に適している。
【０１０４】
さらに、ライトガイドの先端部、つまり、照射部が、リング形状となっているので、内視鏡の撮像手段のまわりを均一に照射し、また、ライトガイドの先端からの照射光を腹腔内に透過されるカニューレの出射端部が、その照射光を乱拡散させるようになっているので、照射光が、局部的に集中せず、一部だけが照明されすぎて生じるハレーションや、照明されない部分が生じたりするようなことを避けることができる。
また、カニューレの先端に設けた環状体のプリズムによって、照射端がリング形状のライトガイドから発射されるほとんど全ての光を屈折させて、その前方方向から外周方向、つまり、外の方向へ向くようにするものであり、カニューレの前方中心方向に出射光が集中してハレーションを起こすのを防止すると共に、プリズムが透光部材と分離されることによりプリズムの光が遮光され、光が透光部材に反射してクリアな映像が得られなくなることが避けられ、さらに、カニューレ前方を、より均一に、広角度に照光するので、広角度で撮像できる内視鏡の撮像に適している。
【０１０５】
請求項２に記載の腹腔鏡装置は、請求項１において、上記プリズムの入光端面、及び／又は、出光端面が光を乱拡散する構成にされているので、プリズムから放射される光が広範囲にわたり均一に拡散し、ハレーションを防ぐことができる。
請求項３に記載の腹腔鏡装置は、請求項２に記載の腹腔鏡装置の効果に加え、ライトガイドの照光部となるリング形状が、カニューレに収容された内視鏡を中心として、外に広がるように、つまり、リング径が拡大するように形成されているので、平行にリング状照射をしたときに、照射中央付近に照射光が集中して生じるハレーションを避けることができる。
【０１０７】
請求項４に記載の腹腔鏡装置は、請求項１から３のいずれかに記載の腹腔鏡装置の効果に加え、内視鏡をカニューレに挿脱のみで着実に係合できるので、一体化するときも、別体とするときも、余分な手間がかからず、便利がよい。
【０１０８】
請求項５に記載の腹腔鏡装置は、請求項４に記載の腹腔鏡装置の効果に加え、回動係合手段によって、内視鏡をカニューレに対して、円周を適宜に分割した回動位置で係合させ、また、その係合の回動位置を変えることができるので、カニューレの位置変え、角度変えなどの際に内視鏡のコードなどが邪魔にならないようにでき、操作性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の腹腔鏡装置の一例の要部縦断面図、（ｂ）は、その内視鏡先端部の要部詳細図、（ｃ）は、そのカニューレ先端部の要部詳細図
【図２】（ａ）、（ｂ）は、ライトガイドの先端部の他例を示す要部縦断面図
【図３】本発明の係合手段の一例を示すもので、（ａ）は、完挿状態の要部断面図、（ｂ）は挿脱途中の状態の要部断面図
【図４】（ａ）は実施例のカニューレの外観背面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は実施例の内視鏡外観正面図
【図５】実施例の腹腔鏡装置の全体を示すもので、（ａ）は内視鏡を挿嵌した状態のカニューレを示す外観図、（ｂ）は、内視鏡後端部とコントロールボックスを示す外観図
【図６】（ａ）は本発明の腹腔鏡装置の他例を構成するカニューレの先端縦断面の正面図、（ｂ）は、その楕円囲い部の拡大縦断面図、（ｃ）は、その前面図
【図７】（ａ）は図６のカニューレの後面図、（ｂ）は後端縦断面の正面図
【図８】（ａ）は本発明の腹腔鏡装置の他例を構成する内視鏡の後端縦断面の正面図、（ｂ）は、そのＸ１矢視図、（ｃ）は、そのＸ２矢視図
【図９】（ａ）は図６のカニューレに図７の内視鏡を挿入した状態の腹腔鏡装置、（ｂ）は、そのＸ３矢視図、（ｃ）は内視鏡が分解可能であることを示す説明図
【図１０】（ａ）は従来の腹腔鏡の外観斜視図、（ｂ）は従来の腹腔鏡装置の外観斜視図
【図１１】従来の腹腔鏡の他例を示す一部切り欠きの正面図
【符号の説明】
１ライトガイド
２カニューレ
２ａ内空部
２ｂ先端部
２３出射端部
２４透光部材
２８プリズム
３内視鏡
３１撮像手段
３１ａ広角レンズ
４係合手段
５回転係合手段
６コントロールボックス
１０腹腔鏡装置
４１係合孔
４２Ｃリング
４３係合溝

Claims

先端に照明光を導くライトガイドを配設したカニューレと、このカニューレの内空部に挿嵌される内視鏡とから構成される腹腔鏡装置であって、
上記カニューレのライトガイドが、上記カニューレ先端部でリング形状に形成され、
このカニューレの内空部の先端部が透光部材で封止されており、上記内視鏡は、先端部に広角レンズを備えた撮像手段を有し、
上記内視鏡は、上記カニューレの内空部に挿脱可能に、かつ、その内視鏡の撮像手段が上記カニューレの透光部材に近接するように設置され、上記カニューレの先端に、上記ライトガイドから発射される光を上記カニューレの前方から外周方向に屈折させる、上記透光部材と分離された環状体のプリズムを設けたことを特徴とする腹腔鏡装置。
請求項１において、
上記プリズムの入光端面、及び／又は、出光端面が光を乱拡散する構成にされていることを特徴とする腹腔鏡装置。
請求項１または２において、
上記カニューレのライトガイドのリング形状は、上記カニューレ先端部に向けて、そのリング径が徐々に拡大する形状に形成されていることを特徴とする腹腔鏡装置。
請求項１から３のいずれかにおいて、
カニューレに設けた係合孔と、内視鏡に設けた係合溝と、この係合溝に挿嵌されて、その内視鏡を上記係合孔に対して挿入、引き出しする際に弾性変形する挿嵌部材とを少なくとも含んだ係合手段を更に備えていることを特徴とする腹腔鏡装置。
請求項４において、
上記係合手段には、更に、上記内視鏡を上記カニューレに対して、所定の回動位置で係止開放自在に回動を係止し、係合させる回動係合手段を備えていることを特徴とする腹腔鏡装置。