JP5209801B2 - 内視鏡装置 - Google Patents

Description

発明の分野
本発明は、いわゆる尺取虫運動によって予め決められた方向に移動可能な、管状体空洞、特に次に限定されないが胃腸管内を通る移動運動のための内視鏡装置の改良に関する。

背景技術
内視鏡装置に患者の体内を通る前進運動を直接与える外科医によって操作される外科的処置および診断法用の内視鏡装置は既に知られている。これらの装置は、通常、マイクロアーム、マイクロカメラ、および／またはレーザエミッタといった様々な処置等を完了するために必要な外科器具および／または診断器具に関連付けられる。

上述のタイプではあるが、患者の体腔を通る自律または半自律移動運動が可能な内視鏡装置は、例えばＵＳ−Ａ−５３９８６７０、ＵＳ−Ａ−５９０６５９１、およびＷＯ０２／０６８０３５に記載される。これらの文書に記載された内視鏡装置は、実質的に、固定手段を具備した前端部および後端部を有する可変長の管状体から構成され、固定手段は前端部または後端部が体腔壁に一時的におよび交互に取付けられることを可能にし、それにより装置の前進運動を可能にする。

具体的には、上述した文書に記載される内視鏡装置の可変長の管状体は、ベローズ形状の管の形態であるので、その中に注入された空気またはそこから吸引される空気によって伸縮可能である。上述した特許出願ＰＣＴ番号ＷＯ０２／０６８０３５では、装置は装置の前端部および後端部に関連付けられたクランプ手段によって体腔の壁に固定され、ベローズ形状の管状体の連続的な伸長および収縮と同期して外部制御ユニットによって選択的に有効にされる。上述したクランプ手段は、本発明の好適な実施形態では、ベローズ形状部材から構成される空気式作動手段によって有効にされる。

ベローズが伸長される場合、圧縮空気によってベローズ内に正圧が生成され、それにより、内部の圧力に比例した伸長が得られる一方で、ベローズはある程度の真空状態が形成されるまでベローズ内の圧力を次第に減少することによって収縮される。

内視鏡装置の移動運動の効率に負の影響を及ぼす、装置の外壁と体腔の壁との相対伸長性および摩擦によるベローズ形状の内視鏡装置の機能上の制限を解決するために、同一出願人名義のＥＰ−Ａ−１７９２５６１には、体腔壁を形成する組織が引きずられないように管状体が高伸長性および低摩擦係数を有し、それにより装置の効果的な前進運動を確実にする内視鏡装置が開示される。

この特許出願によれば、内視鏡装置の管状体は、例えばＳｈｏｒｅ Ａ−１０シリコーンといった低硬度エラストマー材料で作られ、また、その長さに沿って分布され、半径方向に実質的に剛性であり軸方向に曲げ易い補強構造体を組み込む。特に好適な実施形態では、補強構造体は、相互に斜めに巻かれたコイルを有し、同軸上に位置合わせされ、補強構造体の厚さ内に組み込まれた一対のバネから構成される。バネがあることによって、管状体が横に膨張することを防ぎ、その一方でバネの逆にされた巻きによって管状体が伸長時に回転することを防ぐ。発明の別の実施形態では、補強構造体は、管状体壁内に同軸上に組み込まれた等間隔のリングから構成される。

上述の管状体の製造には、シリコーンの管状要素を成形することと、空気閉じ込め部分を構成することと、その空気閉じ込め部分の周囲にバネまたはリングアレイを配置することとが含まれる。次に管状シリコーン層が管状要素上に成形されて、補強構造体を形成する要素が滑ることと、腸組織との直接の接触とを防ぐ。

型からの管状体の引抜き時に生じる膨らみまたは裂け目といった製造欠陥によって、管状部材と外側管状層との間に空気が侵入し、それにより気泡が形成されてしまうことがある。

その化学性質によって、シリコーンは管状体壁内の金属補強構造体に接着せず、したがって、金属補強構造体の表面とそれを覆うシリコーン材料との界面は、裂け目からの流出空気の選択的なチャネルを形成する。補強構造体が螺旋バネによって形成される場合、空気が一旦バネコイルとシリコーンとの間の道の中に侵入すると、空気は、螺旋をその全長に沿って進み、螺旋状の膨らみを形成する傾向がある。圧力が十分に高い場合、界面に作用する力が大きすぎて外側のシリコーン層が内側のシリコーン層から分離してしまい、これは、図１に示すように気泡を形成してしまう。気泡は、その大きさによって、気圧障害、すなわち、空気を起因とする腸壁への過剰な圧力によって引き起こされる損傷、または、空気で膨らんだ球体を生じさせる。壁は痛みと出血、最悪の場合には腸壁破損を伴う裂傷が生じるまで伸びる。また、気泡の形成は、装置が腸から引き抜かれることを阻むことがある。これは、気流が停止したかどうかが不明であり、現象は可逆だからである。実際に、内部圧力の部分減少は管状体を縮め、これにより裂け目が閉じ、それにより気泡は膨らんだ状態に保持される。

発明の目的および概要
本発明は、欧州特許出願番号ＥＰ−Ａ−１７９２５６１に記載されたタイプの内視鏡装置であって、内視鏡装置の伸長可能本体が、内視鏡分析を受けている人にとって危険であり、かつ、内視鏡装置の引抜きを阻止しうる、管状壁内の気泡の形成の危険性によって影響を受けない、内視鏡装置を提供することを目的とする。

本発明は、上述したタイプの内視鏡装置であって、成形時に補強構造体（コイルまたはリング）を形成する要素間の相対移動を防止可能であることによってピッチの均一性を向上できる内視鏡装置を提供することを特定の目的とする。

これらの目的は、本発明の内視鏡装置によって達成され、その本質的特徴は請求項１に記載される。更なる重要な特徴は従属項に記載される。

本発明の１つの重要な態様では、内視鏡装置は、その長さに沿って分布されかつその半径方向に実質的に剛性でありおよび軸方向に曲がり易い補強構造体が組み込まれた、弾性材料で作られた管状体を含み、管状体の壁は、重ねられた内側層と外側層によって形成され、補強構造体はそれらの間に配置される。貫通開口が外側層に形成されて、管状体の内部から内側層と外側層との間に場合により侵入する空気を外部に排出できるようにする。このようにすると、装置の摺動および引抜きを妨げうる、製造欠陥によって形成されうる気泡が回避される。

図面の簡単な説明
本発明の内視鏡装置の特徴および利点は、添付図面を参照して非限定的な例として与えられる幾つかの本発明の実施形態の以下の説明から明らかとなろう。
図１は、従来技術の内視鏡装置の側面図である。 図２は、長手断面図で示す図１の内視鏡装置の伸長可能本体における気泡の形成を示す。 図３ａは、本発明の第１の実施形態による内視鏡装置の伸長可能本体の長手断面図を示す。 図３ｂは、本発明の第１の実施形態による内視鏡装置の伸長可能本体の側面図を示す。 図４ａは、本発明の第２の実施形態による内視鏡装置の伸長可能本体の長手断面図を示す。 図４ｂは、本発明の第２の実施形態による内視鏡装置の伸長可能本体の側面図を示す。 図５ａは、本発明の第３の実施形態による内視鏡装置の伸長可能本体の長手断面図を示す。 図５ｂは、本発明の第３の実施形態による内視鏡装置の伸長可能本体の側面図を示す。

発明の詳細な説明
図１を参照すると、本発明を適用できる従来の内視鏡装置は、前端部２と後端部３とそれぞれ呼ばれる２つの端部間に延在する管状体１を含み、ここでは前部および後部とは、矢印Ｆによって示される体腔を通る装置の移動運動の方向を参照している。当然ながら、内視鏡装置は体腔内を進んだり戻ったりすることができる。

装置の前部端２および後部端３は、具体的にはクランプ型で公知の方法で空気式に作動される固定手段４を含み、この固定手段によって、装置は体腔壁に一時的におよび交互に取り付けられ、公知の方法でのその移動運動を可能にする。

後部端３は、ホース５によって外部の制御ユニットに接続される。ホース５は、管状体１内に圧縮空気を送るまたはその中に負圧を生成し、それにより公知のいわゆる尺取虫タイプの移動運動のために必要な管状体１の伸長または収縮をもたらすのに必要なチューブを含むサービスチューブを収容する。

管状体１の伸長および収縮を可能とするために、管状体１は低硬度エラストマー材料、例えばＳｈｏｒｅ Ａ−１０シリコーンで作られる。管状体１は、例えばスチールである剛性材料から作られ、相対するコイル巻線を有する１対のバネ６および７を含む構造補強材を有する。バネ６および７は、管状体１の壁内に組み込まれ、管状体１の長手軸上に互いに軸方向に位置合わせされる。

図３ａ、図４ａ、および図５ａにバネ６および７を示し、これらの図では伸長可能な管状体１の壁が、９および１０と示すシリコーン材料で作られた２つの重ねられた層によって形成されていることも示され、その一方で図２には、従来技術の内視鏡装置の伸長可能管状体１の内側層９と外側層１０との間の危険な気泡８の形成が示される。

図３ａおよび図３ｂに示す本発明の第１の実施形態では、外側層１０を通り延在する無造作に分布された複数の孔１１が伸長可能管状体の壁に形成される。このようにすると、形成されうる気泡の大きさは、孔間の最小距離値に依存する。実際に、気泡の大きさがこの値を超えて増加するとすぐに気泡は孔に接触し、伸長可能管状体１はすぼむ。

図４ａおよび図４ｂに示す本発明の第２の実施形態では、下にあるバネ６および７のコイルに対応する点に配置されるように分布される複数の孔１２が管状体１の表面に形成される。この場合も、孔１２は伸長可能管状体壁の外側層１０を通り延在する。先の解決策と比較して、この解決策の主な利点は、バネコイルを覆って延在する表面部分に沿って孔が存在することによって、空気損失が迅速に遮断される点にある。実際に、既に説明したように、製造欠陥の結果、気泡が形成される場合、気泡は確実にバネのコイルに到達し、空気はどれかの孔から出るまで螺旋に沿って進行する。

また、この解決策は、材料成形時に孔を形成するために用いられるピンによってより均一なバネピッチを維持可能となるという、製造の観点から追加の利点を有する。

製造の観点から特に有利である一実施形態では、伸長可能管状体１は２つの半分にされ、一方の半分は右回りのバネ６を含み、もう一方の半分は左回りのバネ７を含む。これらの２つの半分は、次にそれら半分に接着されたプラスティック製ディスク形状プレートを介して端部が接合される。伸長可能管状体１の各半分の片側に３つの孔１２が形成され、反対側に３つの孔１２が形成されて気泡の成長を防ぐ。孔を形成するためのピンは、バネを定位置に保持する機能も果たし、したがって一定のピッチを有する。

図５ａおよび図５ｂに示す本発明の第３の実施形態では、ほぼ長手方向に延在し、外側層１０を通過する１つ以上のスリットが管状体１の表面に形成される。製造欠陥がある場合、スリットによって空気は腸内に直接漏出される。患者は空気の漏出の結果による異常を知覚し、操作者に通知し操作者は処置を停止する。この場合、いずれにせよしぼんでいる装置を取り外すだけでよく、したがって外側に引き出されても、装置は腸の輪に引っ掛かることがない。

ＥＰ−Ａ−１７９２５６１から公知であるように、管状体の補強構造体は相対する巻線のバネからだけでなく、代替案として、管状体壁内に同軸上に組み込まれた複数のリングからも形成されうる。また、本発明の内視鏡装置では、固定手段の作動装置および装置ヘッドを操縦するための作動装置も、長さはかなり短いが上述したようなバネ式およびリング式の補強構造体が組み込まれる弾性管状体を含む。当然ながら、本発明は、内視鏡装置のこのような構成要素にも拡大適用されることを意図している。

本発明の内視鏡装置は、以下の請求項に規定する本発明の範囲から逸脱することなく、変更および／または修正されうる。

Claims (6)

1. 予め決められた移動方向に体腔内を通る自己推進の移動運動のための内視鏡装置であって、それぞれ前端部（２）および後端部（３）である２つの端部間に延在する弾性材料で作られた管状体（１）を含み、前記端部は空気式に作動されかつ前記管状体（１）の対応する軸方向の伸長および収縮に同期して、前記端部を前記体腔の壁に一時的におよび交互に取付けるのに適した各自の固定手段（４）を含み、前記管状体（１）にはその長さに沿って分布されかつ半径方向に実質的に剛性であり軸方向に曲げ易い補強構造体（６、７）が組み込まれ、前記管状体（１）の壁は重ねられた内側層（９）および外側層（１０）によって形成され、前記補強構造体は前記内側層と前記外側層との間に配置され、
   貫通開口（１１、１２、１３）が前記外側層（１０）に形成され、前記管状体（１）の内部から前記内側層（９）と前記外側層（１０）との間に場合により侵入する空気を外部に排出できるようにされる、内視鏡装置。
2. 前記貫通開口は、前記外側層（１０）にランダムに形成されたスルーホール（１１）である、請求項１に記載の内視鏡装置。
3. 前記貫通開口は、前記補強構造体において前記外側層（１０）に形成されたスルーホールである、請求項１に記載の内視鏡装置。
4. 前記貫通開口は、前記外側層（１０）にほぼ長手方向に形成された貫通スリット（１３）である、請求項１に記載の内視鏡装置。
5. 前記補強構造体は、前記内側および外側層（９、１０）間に前記管状体（１）の長手軸に沿って軸方向に位置合わせされかつ相互に斜めに巻かれた２つのバネ（６、７）によって形成される、請求項１から４のいずれか一項に記載の内視鏡装置。
6. 前記補強構造体は、前記管状体（１）の前記内側および外側層（９、１０）間に軸方向に組み込まれた平行リングの列によって形成される、請求項１から５のいずれか一項に記載の内視鏡装置。

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