内窥镜的制作方法

1.本发明涉及一种内窥镜。


背景技术：

2.内窥镜装置一般具有插入受试者体内(消化器官等)的插入部。插入部在其内部具有用于传输光的光导、以及用于传输来自摄像部的电信号的电气配线。除此之外，插入部在其内部还具有供水或供气用的管路、以及用于插入和拔出治疗工具的治疗工具管路。
3.内窥镜的插入部需要在受试者体内能灵活地改变其形状。因此，对于插入部内部所包括的各种管路，也期望具有较高的柔性。
4.然而，当管路的柔性增高时，管路中发生弯曲的可能性也会增加。另外，对于治疗工具管路，由于治疗工具的插入和拔出，内壁可能会被削薄，管路可能发生破损。因此，例如在专利文献1和2公开的内窥镜中，将治疗工具管路设计为双层结构，内层由充实结构的聚四氟乙烯(ptfe)形成，外层由多孔结构的ptfe构成。
5.另一方面，在内窥镜插入部的前端通常具备弯曲部，该弯曲部能够根据操作者的操作而主动地进行弯曲动作。此外，插入部还具有柔性管部，该柔性管部例如通过前端部接触消化器官的壁面，从而被动地弯曲，不受操作者的操作影响。如上所述，由于插入部具有能够进行主动弯曲动作的弯曲部、以及仅产生被动弯曲动作的柔性管部，因此，容易对消化器官内部的任意部位进行拍摄。另外，柔性管部有时被进而分割成具有不同弯曲程度的多个部分。
6.如上所述，现有的内窥镜具有能够进行主动弯曲动作的弯曲部、以及产生被动弯曲动作的柔性管部。但是，在以往的内窥镜中，治疗工具管路的柔性度在弯曲部及插入部的全长上大致均匀。因此，可能无法充分地获得柔性管部的柔性度，无法获得期待的动作。相反，如果管路在弯曲部的柔性度较高，可能会发生包括管路弯曲等在内的管路破损。
7.现有技术文献
8.专利文献
9.专利文献1：日本特开2001-46314号公报
10.专利文献2：国际公开第2008/088087号


技术实现要素：

11.发明所要解决的课题
12.本发明的目的在于提供一种能够在充分发挥弯曲程度不同的多个部分的性能的同时，还能有效抑制管路破损的内窥镜。
13.用于解决课题的技术方案
14.为了解决上述课题，本发明所涉及的内窥镜具备插入部和配置在所述插入部内部的管路。所述插入部包括可根据操作而弯曲的弯曲部、以及能够因与所述操作无关的外力而弯曲的柔性管部。所述管路具备内层和形成在所述内层外侧的外层，所述内层由充实结
构的聚四氟乙烯形成，所述外层由多孔结构的聚四氟乙烯形成。所述弯曲部中所述外层的孔隙率小于所述柔性管部中所述外层的孔隙率。
15.发明效果
16.根据本发明的内窥镜，可以提供一种能够在充分发挥弯曲程度不同的多个部分的性能的同时，还能有效抑制管路破损的内窥镜。
附图说明
17.图1是本发明实施方式1的内窥镜系统1的外观图。
18.图2是说明内窥镜100的前端部104的部分结构的概要立体图。
19.图3是详细说明前端部104的截面结构的截面图。
20.图4是说明连接部103a、第1柔性管部101a及第2柔性管部101b的结构的截面图。
21.图5是说明实施方式1的治疗工具管路141的结构的示意图。
22.图6是说明实施方式2的治疗工具管路141的结构的示意图。
23.图7是说明实施方式2的变形例的治疗工具管路141的结构的示意图。
具体实施方式
24.下面，参照附图对本实施方式进行说明。在附图中，相同的附图标记表示功能相同的元件。另外，附图示出了根据本公开的原理的实施方式和安装示例，其目的是用于理解本公开，而不是用于限定地解释本公开。本说明书的描述仅是示例性的，并不旨在以任何方式限制本公开的权利要求或实施例。
25.在本实施方式中，虽然本领域技术人员已充分详细地描述了本公开的实施，但是有必要了解，其他安装及形态也是可以的，并且在不脱离本公开技术构思的范围和精神的情况下，可以进行构成、结构的改变及各种元件的替换。因此，以下描述不应仅限于此。
26.[实施方式1]
[0027]
首先，对本发明实施方式的内窥镜系统进行详细说明。图1是实施方式1的内窥镜系统1的外观图，图2是表示内窥镜100的前端部104的结构的立体图。内窥镜系统1大致由内窥镜100、处理器200、光源装置300、供水供气部400、抽吸部500、显示器600及输入部700构成。
[0028]
内窥镜100构成为能够插入被检体的体内，具有对被摄体进行拍摄，并将所拍摄图像的图像信号传输给处理器200的功能。处理器200接收来自内窥镜100的图像信号并执行预定的信号处理。
[0029]
光源装置300构成为能与处理器200连接，在其内部具备光源，用于发出照射被摄体的照射光。来自光源的光经由后述光导，朝向被检体照射。光源装置300可以构成为与处理器200分开，也可以构成为能与处理器200连接，还可以嵌入在处理器200的内部。
[0030]
供水供气部400具备用于排出要供应给被检体的水流或空气流的气泵。抽吸部500具备泵和罐(未图示)，用于对经由内窥镜100从受试者体内抽吸的体液及切除物进行抽吸。
[0031]
显示器600是基于例如处理器200中的数据处理结果等进行显示的显示装置。此外，输入部700是用于在各种测量动作中输入来自操作者的指示的装置。
[0032]
内窥镜100具备插入部10、手动操作部102、通用线缆105以及连接器部106。插入部
10还具备柔性管部101、连接部103a、弯曲部103以及前端部104。
[0033]
如图1所示，内窥镜100的插入部10具备柔性管部101，其具有可挠性，用于插入被检体的体内。柔性管部101在其一端与手动操作部102连接。手动操作部102具备例如弯曲操作旋钮102a以及其他能够由使用者操作的操作部，是用于确保操作者实施各种操作以便利用内窥镜系统1进行拍摄的部分。另外，在手动操作部102中设有用于插入治疗工具的治疗工具插入口102b。
[0034]
在柔性管部101中，靠近弯曲部103的部分为第1柔性管部101a，靠近手动操作部102的部分为第2柔性管部101b。弯曲部103能够根据操作者对弯曲操作旋钮102a的操作而主动地改变其形状，与此相对，该第1柔性管部101a是通过与弯曲操作旋钮102a的操作无关的外力，例如前端部104或弯曲部103接触消化器官壁面而产生的外力，而被动地改变其形状的部分。第2柔性管部101b也是如此，但形状的变化程度小于第1柔性管部101a(最大曲率半径大)。另外，在图1的示例中，柔性管部101具有2种柔性管部，但不限于此，也可以具备3种以上的柔性管部，也可以是1种。
[0035]
在柔性管部101的前端设有构成为可弯曲的弯曲部103(主动弯曲部)。如上所述，弯曲部103通过操作金属丝(图1中未图示)的牵引而弯曲，所述操作金属丝与设置在手动操作部102中的弯曲操作旋钮102a的旋转操作相连动。另外，弯曲部103与第1柔性管部101a之间也可以设置弯曲用金属丝w及不会因外力而变形的连接部103a。
[0036]
进而，在弯曲部103的前端连结有具备摄像元件(摄像部)的前端部104。根据由弯曲操作旋钮102a的旋转操作引起的弯曲部103的弯曲动作，前端部104的朝向随之改变，从而改变内窥镜100的拍摄区域。
[0037]
通用线缆105从手动操作部102的相反侧朝向连接器部106延伸。和插入部10一样，通用线缆105在其内部包括光导、各种配线及各种管路。
[0038]
连接器部106包括用于将内窥镜100连接到处理器200的各种连接器。此外，连接器部106还包括供水供气用管路108，作为用于将水流及空气流输送到插入部10的路径。
[0039]
参照图2说明内窥镜100的前端部104的结构。取向透镜112a、112b配置于内窥镜100的前端部104，在插入部10的内部，光导lga、lgb从前端部104沿连接器部106延伸。来自光源装置300的光源的光被该光导lga、lgb引导，并通过配置于前端部104的取向透镜112a、112b而朝向被检体照射。
[0040]
另外，如图2所示，内窥镜100在前端部104具备物镜113和摄像元件133。设于前端部104的物镜113对来自被检体的散射光或反射光进行聚光，在摄像元件133的受光面上形成被检体图像。
[0041]
作为一例，摄像元件133可以由ccd(charge coupled device)或cmos传感器(complementary metal oxide semiconductor sensor)构成。利用经由电气配线138从处理器200提供的信号(增益控制信号、曝光控制信号、快门速度控制信号等)控制摄像元件133，并且经由电气配线138及a/d转换电路(未图示)将所拍摄图像的图像信号提供给处理器200。
[0042]
另外，在前端部104的端面设置有供气供水口114、辅助供水口115及治疗工具口116作为各种管路的端部或开口。供气供水口114(喷嘴)连接到供气供水管路121，以便导入用于对前端部104进行清洗等的水流或空气流。
[0043]
此外，辅助供水口115连接到辅助供水管路122，以便导入用于去除视野范围内的污垢的辅助供水。管路121～122配置为沿前端部104、弯曲部103、插入部10、手动操作部102以及通用线缆105的内部延伸。
[0044]
除了这种管路121～122之外，在内窥镜100的内部还设置有治疗工具管路141。治疗工具管路141在其内部可进退自如地配置有钳子等治疗工具。在前端部104处治疗工具管路141的前端构成治疗工具口116。另外，治疗工具管路141也可以兼做抽吸管路。
[0045]
参照图3，更加详细地说明前端部104的截面结构。在该截面图中，示出了物镜113～电气配线138、供气供水管路121以及治疗工具管路141的结构细节。关于取向透镜112a、112b以及光导lga、lgb的结构，省略图示。此外，还省略了辅助供水管路122的结构图示。
[0046]
前端部104具有前端硬质部104m。前端硬质部104m具备构成所述供气供水口114、辅助供水口115及治疗工具口116的孔部。如图3所示，供气供水管路121以及治疗工具管路141插入前端硬质部104m的对应孔部。
[0047]
前端硬质部104m还具有用于嵌入保持物镜113、光圈ap、遮光罩131的透镜框136的孔部。透镜框136通过密封剂137固定在前端硬质部104m的孔部中。
[0048]
另一方面，在物镜113的后方，作为一例，通过ccd单元框架135保持遮光罩131、盖玻片132、摄像元件(ccd)133以及电路基板134，该ccd单元框架135插入并固定于前端硬质部104m的孔部。电气配线138连接到电路基板134。
[0049]
如上述那样构成的前端部104(前端硬质部104m)嵌入弯曲部103的前端。弯曲部103将大致形成为圆筒状的弯曲块153用铆钉互相可转动地连接而构成。弯曲块153的外表面包覆有网状管152。网状管152在其端部经由接圈管151而与前端硬质部104m接合。此外，网状管152的外表面被合成树脂制外皮橡胶管155覆盖。外皮橡胶管155和前端硬质部l04m在其端部例如通过固定线s1固定。
[0050]
在多个弯曲块153之间设置有导丝件154，用于开展弯曲动作的弯曲用金属丝w贯穿该导丝件154。在1条插入部10内，例如沿周向大致等间隔地设置有4条弯曲用金属丝w。各弯曲用金属丝w的一端固定于最前部的弯曲块153。该弯曲用金属丝w的另一端通过操作弯曲操作旋钮102a而紧张、松弛，借此，弯曲部103弯曲。
[0051]
接下来，参照图4，说明连接部103a、第1柔性管部101a及第2柔性管部101b的结构。
[0052]
如上所述，连接部103a是连接弯曲部103和第1柔性管部101a的构件，是其外形不会因弯曲用金属丝w的动作或外力而变形的硬性部。与弯曲部103一样，第1柔性管部101a也具有多个弯曲块153a。与弯曲块153一样，弯曲块153a用铆钉互相可转动地连接而构成。另外，作为一例，第2柔性管部101b可以从内侧具备螺旋管153b(金属平板线圈)、金属网153c、外皮树脂153d(聚氨酯等)。
[0053]
此外，在第1柔性管部101a及第2柔性管部101b中设置有用于使从手动操作部102延伸的弯曲用金属丝w通过的线圈护套161。弯曲用金属丝w以可在该线圈护套161内部滑动的方式配置，因此，即使弯曲用金属丝w张紧或松弛，第1柔性管部101a及第2柔性管部101b的形状也不会变化。相对于插入部10，第1柔性管部101a及第2柔性管部101b可以通过例如消化器官外壁接触而产生的外力等，以弯曲块153a、螺旋管153b的可动范围为限度而变形。
[0054]
如上所述，弯曲部103、第1柔性管部101a及第2柔性管部101b可以通过弯曲用金属丝w的动作或外力而变形，但其变形的限度(最大曲率半径)互不相同。另外，由于最大曲率
半径不同，要求插入内部的管路用管需具备的弯曲强度(抗扭结性能)也各不相同。
[0055]
在实施方式1中，以最大限度地获得弯曲部103、第1柔性管部101a及第2柔性管部101b的特性为目的，如图5所示构成治疗工具管路141。图5是表示治疗工具管路141的截面结构的截面图，以及表示其特性(孔隙率rah)的曲线图。
[0056]
治疗工具管路141具备双层结构，即内层201和配置于内层201的外侧的外层202。内层201全长(前端部104～第2柔性管部101b)由充实结构的ptfe构成，用于抑制因与通过管路的治疗工具接触而导致的破损。另一方面，外层202由多孔ptfe构成。充实结构的ptfe较硬，耐破损性较高，但容易发生弯曲，而多孔ptfe较为柔软，耐破损性较低，但不易发生弯曲。通过使治疗工具管路141形成为充实结构的ptfe和多孔ptfe的双层结构，可以同时实现耐破损性和耐弯曲性。换言之，用不易弯曲的外层202的多孔ptfe对内层201的充实结构的ptfe进行保持，就可以获得柔软且不易弯曲的管。
[0057]
除此之外，该实施方式1的外层202的多孔ptfe的孔隙率rah因位置而异。如果外层202的孔隙率rah较大，则治疗工具管路141的柔性会相应地提高。
[0058]
针对位于能够通过弯曲操作旋钮102a而弯曲的弯曲部103的外层202，例如将孔隙率rah设定为10～40％左右。另一方面，针对位于第1柔性管部101a及第2柔性管部101b的外层202，赋予比弯曲部103内部更高的孔隙率rah(例如30～80％，高于弯曲部103内部的数值)。
[0059]
由于能够利用弯曲操作旋钮102a操作弯曲用金属丝w来调整弯曲部103的弯曲程度，弯曲部103的柔性不需要比插入部10高。因此，弯曲部103的外层202具有不会妨碍弯曲用金属丝w操作的柔性即可。
[0060]
相反，在弯曲部103中，由于弯曲用金属丝w会产生比插入部10更大的曲率变化，因此，需要抑制由于弯曲而导致的管路破损。因此，弯曲部103内部的治疗工具管路141的外层202被赋予比第1柔性管部101a及第2柔性管部101b更小的孔隙率。借此，弯曲部103在具有能确保弯曲用金属丝w变形的柔性的同时，具有较高耐弯曲性。
[0061]
另一方面，为了减轻患者的负担，要求第1柔性管部101a及第2柔性管部101b能基于前端部104等抵接消化器官内壁等的外力而灵活地变形，要求其柔性高于弯曲部103。关于实施方式1的治疗工具管路141的外层202，在第1柔性管部101a及第2柔性管部101b的内部赋予比弯曲部103内部更高的孔隙率rah。借此，第1柔性管部101a及第2柔性管部101b被赋予较高柔性，减轻了患者的负担。另外，在上述示例中，第1柔性管部101a及第2柔性管部101b的孔隙率rah相同，但也可以赋予互不相同的孔隙率。
[0062]
另外，前端部104内部的外层202的孔隙率rah是任意的，例如可以和弯曲部103内部的孔隙率rah相同。由于前端部104不会弯曲(变形)，因此，通过其内部的治疗工具管路141的硬度没有限制。仅前端部104的外层202可以由充实结构的ptfe构成。
[0063]
如上所述，关于该实施方式1的内窥镜，治疗工具管路141设计为内层201和外层202的双层结构，内层201由充实结构的聚四氟乙烯形成，外层202由多孔结构的聚四氟乙烯形成，弯曲部103的外层202的孔隙率小于第1柔性管部101a及第2柔性管部101b的外层202的孔隙率。借此，弯曲部103可获得一定程度的柔性和足够的耐弯曲性，而第1柔性管部101a及第2柔性管部101b可获得较高的柔性。因此，能够提供一种可充分发挥柔性管部101以及弯曲部103的功能的内窥镜。另外，在上述示例中，治疗工具管路141采用了双层结构，但治
疗工具管路141以外的管路也可以采用同样的结构。
[0064]
[实施方式2]
[0065]
接着，参照图6说明实施方式2所涉及的内窥镜。该实施方式2的内窥镜的整体构成与实施方式1(图1)相同。此外，除了以下说明的点以外，前端部104、弯曲部103及插入部10的构成也与实施方式1(图2～图3)相同。
[0066]
该实施方式2与实施方式1的相同之处在于，弯曲部103内部的外层202的孔隙率rah小于柔性管部101内部的外层202的孔隙率rah。然而，弯曲部103的孔隙率rah在前端部104侧设定为较低值，而在弯曲部103的第1柔性管部101a侧的端部逐渐上升，且在弯曲部103与柔性管部101的边界附近，与第1柔性管部101a内部的孔隙率rah大致相同。另外，和实施方式1一样，前端部104内部的外层202的孔隙率rah可以与弯曲部103内部的孔隙率rah大致相同，但如图7所示，也可以比弯曲部103内部的孔隙率rah大。另外，不需要严格地定义弯曲部103与柔性管部101之间的边界，可以是连接部0103a的任意位置。
[0067]
根据该实施方式2的构成，能够进一步提高弯曲部103的功能。在弯曲部103中，通常在前端部104侧的端部曲率较小，而在柔性管部101侧曲率变大。因此，通过在弯曲部103的内部采用图6所示的孔隙率rah的分布，弯曲部103能在其前端部104侧的端部提高耐弯曲性，而在插入部10侧提高柔性。
[0068]
[其他]
[0069]
本发明并不限于上述实施例，还包括各种变形例。例如，为了易于理解本发明，已经详细描述了上述实施例，但并不限于具有所描述的所有构成的实施例。另外，某一实施例的部分构成可以替换成另一实施例的构成，并且某一实施例的构成也可以叠加另一实施例的构成。另外，可以对各个实施例的部分构成添加、删除或替换成其他构成。
[0070]
符号说明
[0071]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
内窥镜系统
[0072]
100
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
内窥镜
[0073]
10
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
插入部
[0074]
101
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
柔性管部
[0075]
101a
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第1柔性管部
[0076]
101b
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第2柔性管部
[0077]
102
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
手动操作部
[0078]
102a
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
弯曲操作旋钮
[0079]
103
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
弯曲部
[0080]
104
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
前端部
[0081]
105
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
通用线缆
[0082]
106
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
连接器部
[0083]
108
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
供水供气用管路
[0084]
lga、lgb
ꢀꢀꢀ
光导
[0085]
112a、112b 取向透镜
[0086]
113
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
物镜
[0087]
114
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
供气供水口
[0088]
115
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
辅助供水口
[0089]
116
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
治疗工具口
[0090]
121
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
供气供水管路
[0091]
122
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
辅助供水管路
[0092]
141
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
治疗工具管路
[0093]
133
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
摄像元件
[0094]
134
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
电路基板
[0095]
135
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
ccd单元框架
[0096]
136
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
透镜框
[0097]
137
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
密封剂
[0098]
138
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
电气配线
[0099]
161
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
线圈护套
[0100]
200
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
处理器
[0101]
300
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
光源装置
[0102]
400
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
供水供气部
[0103]
500
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
抽吸部
[0104]
600
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
显示器
[0105]
700
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
输入部。