JP2005334237A - 内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

【課題】観察しようとする領域が近くでも遠くでも導入ガイドチューブで操作する器具を最適な観察状態で観察できる内視鏡及び内視鏡治療装置を提供することにある。
【解決手段】導入ガイドチューブ２ａ，２ｂに挿通して誘導した器具を観察するようにした内視鏡１において、観察視野の像を取り込む画角θが変更可能な観察光学系を備えた。
【選択図】 図６

Description

本発明は、湾曲機能付の導入ガイドチューブにより誘導した処置具等の手術用器具を使用する内視鏡装置に関する。

従来、処置具を誘導する湾曲機能付の導入ガイドチューブと一緒に使用する内視鏡治療装置が知られている（特許文献１参照）。この内視鏡治療装置では体腔内に誘導した処置具先端の向きや位置をその導入ガイドチューブ自体を適宜湾曲して調整する。
特開２０００−３３０７１

上述したように、湾曲機能付の導入ガイドチューブにより誘導した処置具等の手術用器具を体腔内で操作する場合、その手術用器具の処置部が常に内視鏡の観察視野内になければならない。しかし、内視鏡による体腔内での観察領域は内視鏡の先端付近の狭い領域に限られているため、手術用器具の先端処置部が内視鏡の先端から少しでも離れてしまうと、その手術用器具の処置部が小さくしか見えない。

見易い大きさで器具の状態を観察するためには、導入ガイドチューブを湾曲して手術用器具の処置部を内視鏡の先端に極力近づけて手術作業を行う必要があった。

しかし、導入ガイドチューブの湾曲部を狭い範囲で小さな半径で強く急激に湾曲させなければならない。また、導入ガイドチューブの湾曲部を操作ワイヤにより強い力量で急激に湾曲させなければならないので、湾曲部の部品や操作ワイヤに無理な力がかかり易い。また、急激に湾曲させた部分では処置具がスムーズに進退できなくなる。さらに、急激に湾曲させ得る構造とする湾曲部の設計や製作にも限界があった。

そこで、導入ガイドチューブによる処置具の操作を無理なく行なおうする場合、内視鏡の先端から離れた領域で処置具を使用させなければならない。

しかし、既存の内視鏡の最適焦点領域は内視鏡の先端から近い位置にあり、最適焦点領域の位置から作業領域が離れてしまうので、観察画面に見える処置具が小さくなってしまい、作業状態の確認が難しくなってしまう。

これらの事情が内視鏡による手術において通常の開腹外科手術と比べて難しい事由の一つとなっていた。

本発明は前記課題に着目してなされたもので、その目的とするところは、観察しようとする領域が近くでも遠くでも導入ガイドチューブで操作する器具を最適な状態で観察できる内視鏡及び内視鏡治療装置を提供することにある。

請求項１に係る発明は、マニピュレータを備え、そのマニピュレータによる手術用器具の状況を観察するようにした内視鏡装置において、観察視野の像を取り込む画角が変更可能な観察光学系と、前記観察光学系の画角を変更する操作手段とを備えたことを特徴とした内視鏡装置である。

請求項２に係る発明は、湾曲機能付導入ガイドチューブを挿入部に取り付けて前記導入ガイドチューブに挿通して体腔内に誘導した手術用器具を観察するようにした内視鏡装置において、観察視野の像を取り込む画角が変更可能な観察光学系と、前記観察光学系の画角を変更する操作手段とを備えたことを特徴とした内視鏡装置である。

請求項３に係る発明は、観察視野の像を取り込む撮像素子を備え、前記撮像素子の撮像エリアを最長の対角線長で測る視野画角を、拡大時に６０°〜１００°以内に設定したことを特徴とした請求項１または請求項２に記載の内視鏡装置である。

請求項４に係る発明は、観察視野の像を取り込む撮像素子を備え、前記撮像素子の撮像エリアを最長の対角線長で測る視野画角を、広角時に１００°〜１５０°、拡大時に６０°〜１００°以内に設定したことを特徴とした請求項３に記載の内視鏡装置である。

請求項５に係る発明は、前記観察光学系は、視野画角を変更して拡大観察する際の拡大の前後での焦点深度が同一の焦点深度の範囲内にあることを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の内視鏡装置である。

請求項６に係る発明は、前記観察光学系の焦点深度は、前記観察光学系の最先端のレンズの先端位置から前方へ４０mm離れる位置を含むことを特徴とする請求項５に記載の内視鏡装置である。

請求項７に係る発明は、前記導入ガイドチューブの湾曲可動領域よりも手元側近傍に位置する部位を内視鏡の湾曲部よりも先端側に位置する挿入部の部位に位置決め支持するようにしたことを特徴とした請求項３に記載の内視鏡装置である。

請求項８に係る発明は、前記導入ガイドチューブと前記内視鏡とを着脱自在に位置決め支持する補助具を備えたことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置である。

請求項９に係る発明は、前記観察光学系は、観察視野の画角の変更に合わせて焦点距離を変更するズーム機能を備えたことを特徴とした請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の内視鏡装置である。

本発明によれば、観察しようとする領域が近くでも遠くでも導入ガイドチューブで操作する器具を最適な大きさで観察することができる。

〔第１実施形態〕
図１乃至図９を参照して本発明の第１実施形態に係る内視鏡装置について説明する。

（構成）
図１に示すように、本実施形態に係る内視鏡装置は軟性の内視鏡１と、２本の処置具用導入ガイドチューブ２ａ，２ｂと、これら導入ガイドチューブ２ａ，２ｂを夫々個別的に挿通する２本の軟性案内チューブ３ａ，３ｂとを備える。前記導入ガイドチューブ２ａ，２ｂを夫々個別的に挿通する軟性案内チューブ３ａ，３ｂと、前記内視鏡１の挿入部４とはこの両者を位置決め支持する補助具としての連結具５により着脱自在に連結されるようになっている。

前記内視鏡１は、長尺な挿入部４と、この挿入部４の手元側に設けた図示しない操作部を有する。内視鏡１の挿入部４は図１に示すように、最先端に位置した先端部６と、この先端部６の手元側に位置した湾曲部７と、この湾曲部７の後に設けられた軟性部８とを備えたものである。そして、内視鏡１の湾曲部７は一般の内視鏡と同様、操作部における操作により湾曲される。

前記連結具５は図２に示すように、各案内チューブ３ａ，３ｂの最先端を夫々固定的に接続する２つの開孔部９ａ，９ｂと、前記内視鏡１の挿入部４における先端部６を嵌め込み固定的に係着する開孔部９ｃを形成してなり、各開孔部９ａ，９ｂ，９ｃは互いに平行であり、かつ各開孔部９ａ，９ｂ，９ｃの中心を三角形の頂点に夫々位置するように配置されている。内視鏡１の先端部６を嵌め込む開孔部９ｃの側壁部分には側方へ開口するスリット１０が形成されている。このスリット１０は開孔部９ｃに前記内視鏡１の先端部６を嵌め込み、または取り外すときに開孔部９ｃを広げ、そのスリット１０を通じて開孔部９ｃに内視鏡１の先端部６を嵌め込むためのものである。前記連結具５は通常、内視鏡１の湾曲部７や軟性部８を避けて先端部６の所に対して着脱可能に係着されるが、湾曲部７の手元端や軟性部８に対して係着するようにしても良い。

一方、図１に示すように、各処置具用導入ガイドチューブ２ａ，２ｂの挿入部１５ａ，１５ｂは、最先端に位置した先端部１６と、この先端部１６の手元側に位置した湾曲可動領域としての第１湾曲部１７及びこの第１湾曲部１７の手元側に位置した第２湾曲部１８と、第２湾曲部１８の後に続いて設けられた軟性部１９を備えてなる。導入ガイドチューブ２ａ，２ｂの挿入部１５ａ，１５ｂは前記各案内チューブ３ａ，３ｂに対して各々別々に挿通して案内され、案内チューブ３ａ，３ｂの開口先端から少なくとも前記先端部１６から第１湾曲部１７及び第２湾曲部１８までの部分までは突き出して手術用器具を操作するマニピュレータとして使用するようになっている。

各導入ガイドチューブ２ａ，２ｂの第１湾曲部１７及び第２湾曲部１８はそれぞれ上下左右の方向に湾曲自在な管状の部分であり、例えば複数の湾曲駒（図示せず）等を利用することにより湾曲操作可能なものとして構成される。また、第１湾曲部１７及び第２湾曲部１８の各部分は、各導入ガイドチューブ２ａ，２ｂそれぞれの手元操作部における遠隔操作によって夫々図示しない操作ワイヤを押し引きすることによって個別的に湾曲させられる。

この実施形態での内視鏡１は直視形式のものであり、一般的な内視鏡と同様、先端部６の先端面には図１及び図２に示すように、観察窓２１、照明窓２２及び処置具チャンネル口２３等が設けられている。

また、図３に示すように、前記先端部６内には、観察窓２１から観察視野の像を取り込む対物観察光学系２５と、この対物観察光学系２５により取り込んだ観察視野の光像を撮像する撮像素子２６とを組み込んだ対物ユニット２７が組み込まれている。前記対物観察光学系２５は拡大スコープ方式のものであって、図３に示すように、複数に分割されたレンズ保持枠２８ａ，２８ｂ，２８ｃにレンズを組み込み構成されている。

そして、第１のレンズ保持枠２８ａには、観察窓２１を構成する透明な窓部材２９を含む対物レンズ群３０と視野絞３１等が固定的に取り付けられている。第２のレンズ保持枠２８ｂは光軸方向に移動自在であり、この第２のレンズ保持枠２８ｂには移動レンズ（群）３３が取り付けられる。また、第３のレンズ保持枠２８ｃには撮像素子２６と、この撮像素子２６の撮像エリア２６ａ内に視野像を結像させる結像レンズ群３４とが固定的に取り付けられている。

図３に示すように、前記可動式の第２のレンズ保持枠２８ｂは、第３のレンズ保持枠２８ｃの内面に摺動自在に嵌合され、前記対物観察光学系２５の光軸方向へ移動可能に組み付けられている。そして、第２のレンズ保持枠２８ｂは後述する操作手段によって移動操作され、前記移動レンズ３３を光軸方向へ移動させることにより、観察する視野の画角を変更するようになっている。ここで、前記移動レンズ３３は、第１レンズ群としての対物レンズ群３０と結像レンズ群３４の中間に位置して配置される単体の凹レンズを含み、この移動レンズ３３を光軸方向へスライドさせることにより内視鏡１に取り込む観察視野の画角を変更する画角変更手段を構成している。また、画角変更手段はその画角を連続的に変更できる構成のものとしてもよい。

この画角変更手段を操作する操作手段としては図３に示すように、電動アクチュエータ３６によって前記第２のレンズ保持枠２８ｂを移動させるようにしたものである。前記電動アクチュエータ３６は光軸方向へ進退する操作アーム３７を備え、この操作アーム３７は固定式の第３のレンズ保持枠２８ｃの壁に形成したスリット３８を通じてそのレンズ保持枠２８ｃ内へ延長して、前記移動式レンズ保持枠２８ｂに接続される。そして、電動アクチュエータ３６によって操作アーム３７を前後光軸方向へ選択的に進退操作することにより、前記移動レンズ３３を光軸方向へ移動させて対物観察光学系２５による観察視野の画角を所望の値に変更させる操作手段を構成している。

また、図３に示すように、前記電動アクチュエータ３６はその対応する内視鏡１の手元把持部に設けたスイッチ等の操作部３９を操作することによって選択的に駆動される。電動アクチュエータ３６は操作部の操作部３９に駆動制御ライン３９ａを介して接続されている。

また、前記対物観察光学系２５により観察窓２１から取り込んだ観察視野の像を撮像素子２６の撮像エリア２６ａに結像させることによりその撮像素子２６で得た撮像信号は伝送ライン２６ｂを通じて内視鏡外の信号処理回路（図示せず）に伝送され、そこで、映像信号に変換される。その映像は図４（ｂ）及び図５（ｂ）においてそれぞれ示す表示装置の画面４０に映し出されるようになっている。

次に、前記対物観察光学系２５による画角変更手段によって選択される画角について説明する。通常、内視鏡による観察視野を撮像する際の画角と呼ばれるものは、図４（ａ）中において示される通常時（遠景）の「θ1」や図５中において示される拡大時の「θ2」に当る観察可能な視野の広がり角度である。つまり、観察視野の光が前方から第１レンズ群としての対物レンズ群３０に入射し、そのまま移動レンズ３３と結像レンズ群３４の各レンズ内を通って最後尾で撮像素子２６の有効な撮像領域に入る受光面上に結像する光の範囲のことであり、対物レンズ群３０に対しての入射角度「θ」で表される。

この関係を図３に示す対物観察光学系２５に当てはめて具体的に考えて見る。対物レンズ群３０には、通常時（遠景）の「θ1」よりも広い範囲の光が実際に入ってくる。途中の光学系の中で各レンズ３０，３３，３４の凹凸面に従って曲げられ、また、各部に適宜設けられた視野絞り３１等により、その一部はカットされて、撮像素子２６の受光面に向かい、撮像素子２６の受光面に到達して撮像される。

しかし、撮像素子２６の撮像用受光面に到達した光線のうち、受光面の端に到達する光にはバラツキがあるので、受光面の端に到達する光はカットされ、残り光が映像のための信号として撮像に使用される。この撮像信号として変換されるべき、撮像される光が入る領域が、そのときの画角「θ」に対応した有効な撮像領域となる。

次に、前記対物観察光学系２５の光路について図３を用いて説明する。同図３の上側半分に実線で示す移動レンズ３３はその移動レンズ３３を最前方位置に移動させたときの状態であり、同図３の下側半分に点線で示す移動レンズ３３はその移動レンズ３３が最後方位置に移動した状態である。そして、同図３の上側半分に実線で示すように、移動レンズ３３を最前方にスライドさせた状態では第１レンズ群３０には最も狭い角度の範囲で光が入ってくる画角「θ」となる。この最も狭い画角「θ」で入ってくる入射光の光路を上側半分に記載してある。また、移動レンズ３３のスライド部を最後方にスライドさせた状態では最も広い画角「θ」の範囲で対物レンズ群３０に光が入ってくる。この入射光の光路が下側半分に記載してある。

そして、図３で示す画角「θ」の広がりからも分かるように、移動レンズ３３を前方に移動させたときは面角「θ」が小さくなり、狭い視野角の範囲の光しか入ってこない。また、後方に移動レンズ３３を移動させたときは画角「θ」が広くなって広い視野角の範囲から光が入ってくる。

次に、以上の事実を踏まえ、画角「θ」の広狭と撮像される画像の拡大との関係について図４（ａ）（ｂ）を用いて説明する。
まず、図４（ａ）に示す大きい画角θ1の状態で使用する場合は大きい画角「θ1」の範囲の光が入射可能である。このため、観察できる範囲（図４（ｂ）に示すモニタの画面４０に映る範囲）はこの画角「θ1」の範囲の全領域となる。つまり、モニタの画面４０上には図４（ｂ）に示すように、対象物の広範囲の領域の対象物が画像として映し出される。しかし、撮像素子２６の有効撮像範囲が変わらないとすると、モニタ画面４０上の表示エリアL1，L2の大きさが一定なので、結果として観察対象の物体は小さく表示される（図４（ｂ）参照）。

また、図５（ａ）に示す小さい画角「θ2」の状態で使用するときは、撮像素子２６の有効撮像範囲が変わらず、モニタの画面４０上にはモニタ画面４０上の表示エリアL1，L2の大きさが一定なので、結果として、図５（ｂ）に示すように、観察対象の物体は拡大して表示される。

すなわち、拡大して観察しようとする場合は、移動レンズ３３を移動させる事により画角「θ2」を通常時よりも小さくなるように調整する。すると、前述した理由により、この狭い画角「θ2」の範囲の領域が画像として、モニタ画面４０上に映されるので、モニタ画面４０上の表示エリアL1，L2の大きさが通常時のままであれば、図５（ｂ）に示すように、視野で捉えられている物体は逆に大きく表示される。

以上の如く、モニタ画面４０上の表示エリアL1，L2の大きさが変わらないことと、撮像素子２６の撮像面上で画像信号として用いる領域の範囲を変えないこと（図４（ａ）に示す「S1」と図５（ａ）に示す「S2」が一致すること（SＬ1＝S2））を条件として、画角「θ」を変更することにより、モニタ画面４０上に表示される物体の大きさを変更可能であることが分かる。

次に、本実施形態に係る内視鏡治療装置を使用する場合の作用について具体的に説明する。
まず、図２に示す連結具５の開孔部９ｃに対し、内視鏡１の挿入部４における先端部６を嵌め込み、固定的に係着する。この際、連結具５のスリット１０を弾性的に広げて先端部６を開孔部９ｃに差し込むようにする。図１に示すように、連結具５は内視鏡１における挿入部４の先端部６に装着され、また、２本の案内チューブ３ａ，３ｂは内視鏡１の挿入部４に沿う状態になる。

そして、内視鏡１の挿入部４と案内チューブ３ａ，３ｂを一緒に体腔内に挿入する。この際、連結具５は内視鏡１の挿入部４における先端部６に装着されているので、２本の案内チューブ３ａ，３ｂを従える形になり、２本の案内チューブ３ａ，３ｂを先導して導入しやすくなっている。また、内視鏡１の先端部６の位置に軟性案内チューブ３ａ，３ｂの先端が位置するので、後述するように、案内チューブ３ａ，３ｂを通じて体腔内に導入する導入ガイドチューブ２ａ，２ｂや手術用器具の先端部分が、必然的に内視鏡１の先端部６の前方領域に誘導される。このため、内視鏡１を含め、それら導入ガイドチューブ２ａ，２ｂ及び器具の導入操作性が高まる。

なお、この体腔内に挿入する際、上述したように内視鏡１の挿入部４に案内チューブ３ａ，３ｂを固定した状態で、これらの内視鏡１及び案内チューブ３ａ，３ｂを挿通するオーバーチューブ（図示せず）を用いても良い。

次に、内視鏡１の挿入部４を体腔内に導入した後、図１に示すように、案内チューブ３ａ，３ｂに夫々導入ガイドチューブ２ａ，２ｂを個別的に挿通し、案内チューブ３ａ，３ｂの先端から導入ガイドチューブ２ａ，２ｂの先端部１６と第１湾曲部１７と第２湾曲部１８の領域全ての部分を体腔内へ突き出す。

そして、内視鏡１で体腔内を観察しながら導入ガイドチューブ２ａ，２ｂを通じて手術用器具を体腔内へ導入する。図１では手術用器具、たとえば処置具として把持鉗子５１，５２が夫々別々の案内チューブ３ａ，３ｂを通じて導入した状態を示している。また、内視鏡１の処置具チャンネル口２３からも高周波ナイフ５４などの手術用器具を突き出す。

ここで、案内チューブ３ａ，３ｂの先端から突き出す導入ガイドチューブ２ａ，２ｂの可動領域部分は連結具５を支点として保持されているため、導入ガイドチューブ２ａ，２ｂの可動操作領域部分の動きが安定したスムーズな動きとなる。また、導入ガイドチューブ２ａ，２ｂにより処置具としての把持鉗子５１，５２を逆向きに操作するような場合、その連結具５を共通の支持点としてこれに加わる逆向きの力成分同士が互いに打ち消し合う。したがって、導入ガイドチューブ２ａ，２ｂの可動操作領域部分は支点を基準点として動き、把持鉗子５１，５２に加える力を生体組織５３に対し、そのまま確実に伝える。

次に、内視鏡１により体腔内の観察状況について説明する。図１に示すように、導入ガイドチューブ２ａ，２ｂの湾曲可動領域部分、及び体腔内に突き出している把持鉗子５１，５２の先端部分は、内視鏡１の先端部６における観察窓２１の前方領域にあり、それらは現に選択している画角「θ」の値に応じて図７（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、画面４０において定まった広さの表示エリア内に種々の大きさで映る。

そこで、適宜、手術や観察または診断などの作業状況に応じて、対物観察光学系２５による観察視野の画角「θ」を選択し、その状況に適した大きさで、モニタ画面４０に対象物体を映し出すようにする。

まず、図７の（ａ）に示す画像の状態は、既存の内視鏡と同様の普通の大きさで観察視野の画角を設定したものであり、本実施形態ではその画角が「θ1」の場合であり、例えば図６に示す「１３０°」の場合である。このとき、図６に示すように、内視鏡１の先端から「２０ｍｍ」の距離前方における一定幅Ａを含むそれ以上の広い領域をモニタ画面４０の定まった広さの表示エリア内に表示する。

このため、内視鏡１の先端前方を比較的広範囲にモニタ画面４０に映し出すことができる。このような既存の内視鏡と同様な観察では内視鏡１の前方領域を広く全体的に把握したい場合、たとえば、内視鏡の挿入作業または治療部位を探す場合などに適する。

しかし、導入ガイドチューブ２ａ，２ｂを湾曲して把持鉗子５１，５２を操作するような場合にはその把持鉗子５１，５２が、図７（ａ）に示すように、小さく見えてしまい、操作しにくい。また、その把持鉗子５１，５２を大きく見るためには、導入ガイドチューブ２ａ，２ｂの湾曲可動領域部分を小さな半径で大きな角度で湾曲して内視鏡先端に近づける必要があるが、それは上述したような理由によって無理である。

そこで、図７の（ｂ）に示すように画像が大きく見える画角の状態で観察するように画角「θ」を選択する。すなわち、既存の内視鏡の画角よりも小さい画角「θ2」に変更する。例えば、図６に示す「９０°」画角とする。このとき、図６に示すように内視鏡１の先端から「４０ｍｍ」の距離の前方における一定幅Ａの全領域をモニタ画面４０の定まった広さの表示エリア内に表示する。したがって、内視鏡１の先端から前方に離れた領域を拡大してモニタ画面４０に映し出すことができる。このような画角「θ2」の場合は内視鏡１の先端から比較的前方に離れた位置の領域を既存の内視鏡と同様な大きさで観察可能になる。

したがって、内視鏡１の先端から前方に離れた領域を拡大して観察できるので、把持鉗子５１，５２を導入ガイドチューブ２ａ，２ｂにより操作することが容易であり、把持鉗子５１，５２の像が拡大し、見やすい状態で観察することができる。このような画角「θ2」での拡大観察は特に手術用器具を用いて行う作業に適するものである。

また、図７の（ｃ）に示す画像の状態は観察視野の画角「θ」を最も狭く設定し、同時に内視鏡先端を近づけたいわば接写状態に相当する状態のものである。このときの画角は上記「θ2」の場合でも良い。つまり、内視鏡先端の移動と画角の選択によって既存の内視鏡以上に対象物を拡大して観察できる接写状態を簡単に得ることができる。

以上の事実から分かるように、対物観察光学系２５による観察視野の画角「θ」を選択する画角変更を行うことにより、モニタ画面４０に表示できる像の大きさをその使用状況に応じて適宜調整することができる。

特に、図７の（ｂ）に示す画像の状態になるように画角「θ2」を設定すると、導入ガイドチューブ２ａ，２ｂの第１湾曲部１７及び第２湾曲部１８を含む湾曲可動領域部分が図６に実線で示すように、内視鏡１の先端部６の先端から前方に突き出して離すことができ、第１湾曲部１７及び第２湾曲部１８の湾曲にゆとりが生まれる。しかも、把持鉗子５１，５２の像が拡大し、見やすい状態で観察しながら操作することができる。

したがって、本実施形態では、観察し易い大きさの画面で表示しておくと共に、導入ガイドチューブ２ａ，２ｂの第１湾曲部１７及び第２湾曲部１８を含む可動領域部分を狭い範囲で小さな半径で強く急激に湾曲させなくても、処置具などの器具を容易に操作できる。また、導入ガイドチューブ２ａ，２ｂの湾曲部１７，１８の部品や操作ワイヤに無理な力がかかることもない。さらに、湾曲部１７，１８を急激に湾曲させることがないので、導入ガイドチューブ２ａ，２ｂの湾曲部１７，１８内を処置具がスムーズに進退でき、一層、操作性を高める。しかも、湾曲部１７，１８を急激に湾曲させる構造とする必要がないので、その湾曲部１７，１８等の設計や製作の制限を緩和する等の利点が得られる。

また、本発明は、術中に手術用器具を操作するマニピュレータの全体的な動きの確保を図り、病変部近傍全体を見渡す広い範囲の観察と、術部を詳細に拡大して見る観察とを容易に選択できる。特に、マニピュレータや手術用器具の先の動きを詳細に把握するときの拡大観察の選択が簡単で、内視鏡自体を接近させたり、離したりするような操作を行わないで済ませることができる。

なお、図８で示す内視鏡装置は挿入部４に対する前記連結具５の固定位置が可変できる形式のものである。通常は図８中に実線で示すように連結具５を先端部６の先端付近に取り付けておけるが、導入ガイドチューブ２ａ，２ｂにより手術用器具を操作するときは図８中に点線で示すように連結具５を後退させて内視鏡１の挿入部４に取り付ける。連結具５を後退させた分、導入ガイドチューブ２ａ，２ｂの湾曲部１７，１８の可動湾曲領域を長くとれる。このため、余裕を持って湾曲部１７，１８を湾曲することが可能である。しかし、連結具５の固定位置が可変自在であり、固定位置が安定させにくい。また、連結具５の固定位置を変更できる長さ分、硬質な部分である先端部６の長さを長くする必要がある。

また、図９で示す内視鏡は内視鏡１の先端部６に組み込む対物観察光学系ユニット５５を先端部６の先端から前後に突没可能なものとしたものである。導入ガイドチューブ２ａ，２ｂを使用し、この導入ガイドチューブ２ａ，２ｂを湾曲操作するときは対物観察光学系ユニット５５を先端部６の先端から前方へ突き出し、その分、導入ガイドチューブ２ａ，２ｂの湾曲部１７，１８の湾曲可動領域を長くできる。このため、余裕を持って湾曲部１７，１８を湾曲することが可能である。この場合には対物観察光学系ユニット５５を先端部６の先端から突没可能な構成とする関係で移動可能とする構成やその操作機構等が複雑になってしまう。また、複雑な移動機構を組み込む関係から先端部６の径が太くなる。

上述した図８または図９に示す形式の内視鏡でも上述したような対物観察光学系２５の画角を変更する手段を組み込めば、上述した欠点はあるものの、その画角を変更する手段の利点が得られる。

従来の観察用拡大内視鏡では、拡大率を大きくするために拡大時には画角を狭く（物体が大きく見える）するだけでなく、それと同時に焦点を近点（より近づいても焦点が合う）にすることにより、画角の変更による拡大及び接近させて観察することによる、拡大と接近の組み合わせによって大きな拡大率を得ようとしている。このような従来の構成では、内視饒の位置を対象に合わせて固定したままで拡大機能を作動させると、画角は変化して物体を拡大して観察できるものの、焦点がずれてしまう。このため、拡大して観察する際では対象がボケてしまう。しかし、本発明では、拡大率はそれ程大きくないものの、拡大前後で焦点の距離があまり変わらないため、内視鏡を対象位置に対して前後させるなど動かすこと無しに、拡大して見えるというような利点がある。

また、内視鏡による観察下で処置を行う場合、例えば処置具で対象部位を処置している際、拡大するたびに内視鏡を前後に動かさなくてはならないと、内視鏡を基点として体腔内に挿入されている処置具も一緒に動いてしまい、処置対象部位に対しての処置具の位置を再び調整しなければならず、操作性が悪い。しかし、本発明では、内視鏡の位置を固定したまま、拡大変換が可能になるため、処置具の位置を変更せずに目的部位を大きく見たり、また、全体を俯瞰できたりして、操作性が向上する。

ところで、上述した本実施形態のものでは対物観察光学系２５はレンズ群の中途部の凹レンズ単体を可動させる拡大スコープの構造を採用したが、実際の使用に当ってはベストのピント位置ではなくとも、そこそこピントが合っていれば、実際に使用に支障をきたす程のものではなく、使用が可能である。もっとも、画角θの変更に伴い、それと同時に焦点距離（ピントの合う位置）も対応する形式としてもよい。さらには、画角θを小さくして拡大すると共に、より近いものにも焦点が合うように設計して、画角θを小さくして拡大することが可能なものとしてもよい。

また、本実施形態では前記画角変更用操作手段として電動アクチュエータ３６を利用する例であったが、手元操作部に設けた操作ノブなどの操作体を操作し、ワイヤ等の操作力伝達手段によって前記移動式のレンズ保持枠２８ｂに操作力を伝える機械的な操作形式等であってもよい。

さらに、本実施形態では案内チューブ３ａ，３ｂを用いて処置具用導入ガイドチューブ２ａ，２ｂを誘導するようにしたが、前記案内チューブ３ａ，３ｂを使用せず、連結具５に対して直接に導入ガイドチューブ２ａ，２ｂを取り付けるようにしてもよい。

内視鏡１の観察光学系に取り込む観察視野の画角の範囲は上述したように広い範囲に設定が可能であるが、たとえば前記撮像素子２６の撮像エリアを最長の対角線長で測る視野画角を拡大時において６０°〜１００°以内に設定すると、実用的で使い易い。

また、通常の観察時（広角時）に１００°〜１５０°の画角の範囲とし、拡大時に６０°〜１００°以内に設定すると、それぞれ最適な観察状況が得られ易い。

さらに、前記観察光学系の拡大観察する際の拡大の前後での焦点深度が同一の焦点深度の範囲内にあることが望ましい。

通常、対象部位が位置する位置が４０mm離れる位置にあるので、その焦点深度は、前記観察光学系の最先端のレンズの先端位置から前方へ４０mm離れる位置を含む近辺の位置にあることが、内視鏡の実際の使用上好ましい。

なお、焦点深度は一般的に観察光学系の最先端に位置するレンズの先端面からの距離でもって表せる。また、焦点深度は一点の距離ではなく、焦点が略合っていると見なせる範囲のものであり、したがって、焦点深度は、前記観察光学系の最先端のレンズの先端位置から前方へ離れる、焦点深度と称する位置を代表とする一定の範囲を含む。

〔第２実施形態〕
図１０を参照して本発明の第２実施形態に係る内視鏡装置について説明する。本実施形態は前記ガイドチューブ２ａ，２ｂと前記内視鏡１の挿入部４を着脱自在に位置決め支持する補助具として１本のオーバーチューブ６０を用いるものである。前記ガイドチューブ２ａ，２ｂと前記内視鏡１の挿入部４をオーバーチューブ６０により誘導すると共に、内視鏡１と処置具用導入ガイドチューブ２ａ，２ｂを各々関連付けて位置決め保持するようにしたものである。

本実施形態ではオーバーチューブ６０を使用するので、内視鏡１と処置具用導入ガイドチューブ２ａ，２ｂの取り扱え等が容易である。この他は上述した第１実施形態と同様である。このため、本実施形態においても上述したような作用効果が得られる。

〔第３実施形態〕
図１１を参照して本発明の第３実施形態に係る内視鏡治療装置を説明する。本実施形態は処置具用導入ガイドチューブ２ａ，２ｂの湾曲部１７，１８を避けてその手元側の湾曲部１８の手元側近傍部分を、連結具７１を用いて内視鏡１の先端部６に連結するようにした。また、処置具用導入ガイドチューブ２ａ，２ｂの挿入部７２は１本に一体化した。一体化した挿入部７２の先端部分から２本の導入ガイドチューブ２ａ，２ｂの夫々の湾曲部１７，１８の部分を延出させた。そして、内視鏡１の挿入部４に沿わせて導入ガイドチューブ２ａ，２ｂの挿入部７２を並べる状態で連結具７１によって内視鏡１と導入ガイドチューブ２ａ，２ｂとを位置決めして着脱自在に結束する。

本実施形態によれば、上述したような作用効果が得られる他、２本の導入ガイドチューブ２ａ，２ｂについての湾曲部１７，１８の位置関係が定まるため、湾曲部１７，１８の操作がしやすい利点がある。この他は上述した第１実施形態と同様である。このため、本実施形態においても上述したような作用効果が得られる。

尚、本発明は、上述した実施形態の説明に限定されず、他の変形例にも適用が可能である。また、前述した説明によれば、以下の事項またはそれらの事項を組み合わせた事項の発明が得られる。

＜付記＞
１．湾曲機能付導入ガイドチューブを挿入部に取り付けて前記導入ガイドチューブに挿通して体腔内に誘導した手術用器具を観察するようにした内視鏡装置において、観察視野の像を取り込む画角が変更可能な観察光学系と、前記観察光学系の画角を変更する操作手段とを備えたことを特徴とした内視鏡装置。
２．各々が手元側より操作可能な湾曲部を有した複数の導入ガイドチューブを備え、前記導入ガイドチューブの手元側端近傍同士を固定したことを特徴とする第１項に記載の内視鏡装置。
３．各々が手元側より操作可能な少なくとも１つ以上の湾曲部を有した複数の導入ガイドチューブを備え、少なくとも１つの湾曲部よりも手元側端近傍を含む前記複数の導入ガイドチューブにおける挿入部の少なくとも一部を一体的に連結した構造に形成したことを特徴とする第１項乃至第３項のいずれかに記載の内視鏡装置。
４．各々が手元側より操作可能な少なくとも１つ以上の湾曲部を有した複数の導入ガイドチューブを備え、前記複数の導入ガイドチューブの挿入部を、軟性のオーバーチューブに組み付けて、前記湾曲部のうち少なくとも１つの湾曲部よりも手元側端近傍を前記オーバーチューブに固定したことを特徴とする第１項乃至第４項のいずれかに記載の内視鏡装置。

５．処置具を挿通可能な挿通孔を有し、内視鏡とは独立して湾曲可能な湾曲機能付導入ガイドチューブと、前記導入ガイドチューブから突き出させた処置具の観察が可能な観察光学系とを有する内視鏡装置に適用する第１項乃至第４項または各請求項に記載のもの。

本発明の第１実施形態に係る内視鏡治療装置の使用状態での先端部付近を示す斜視図。 同じく本発明の第１実施形態に係る内視鏡治療装置の先端部付近の分解状態での斜視図。 同じく本発明の第１実施形態に係る内視鏡の先端部に組み込まれた対物ユニットの縦断面図。 （ａ）は同じく本発明の第１実施形態に係る内視鏡の対物観察光学系の大きい画角での説明図、（ｂ）は同じく本発明の第１実施形態に係る内視鏡治療装置の表示装置の画面に表示される状態の説明図。 （ａ）は同じく本発明の第１実施形態に係る内視鏡の対物観察光学系の小さい画角での説明図、（ｂ）は同じく本発明の第１実施形態に係る内視鏡治療装置の表示装置の画面に表示される状態の説明図。 同じく本発明の第１実施形態に係る内視鏡の対物観察光学系による観察視野の画角θと導入ガイドチューブの湾曲部との関係の説明図。 （ａ）（ｂ）（ｃ）は各々同じく本発明の第１実施形態に係る内視鏡の対物観察光学系による観察視野の画角θに応じて表示装置の画面に表示される導入ガイドチューブの湾曲部の状態を示す説明図。 他の形式の内視鏡治療装置の先端付近部分を示す斜視図。 さらに他の形式の内視鏡治療装置の先端付近部分を示す斜視図。 本発明の第２実施形態に係る内視鏡治療装置の使用状態での先端付近を示す斜視図。 本発明の第２実施形態に係る内視鏡治療装置の使用状態での先端部付近を示す斜視図。

符号の説明

１…内視鏡
２ａ…処置具用導入ガイドチューブ
２ｂ…処置具用導入ガイドチューブ
５…連結具
２５…対物観察光学系
２６…撮像素子
θ…画角

Claims (9)

1. マニピュレータを備え、そのマニピュレータによる手術用器具の状況を観察するようにした内視鏡装置において、
   観察視野の像を取り込む画角が変更可能な観察光学系と、前記観察光学系の画角を変更する操作手段とを備えたことを特徴とした内視鏡装置。
2. 湾曲機能付導入ガイドチューブを挿入部に取り付けて前記導入ガイドチューブに挿通して体腔内に誘導した手術用器具を観察するようにした内視鏡装置において、
   観察視野の像を取り込む画角が変更可能な観察光学系と、前記観察光学系の画角を変更する操作手段とを備えたことを特徴とした内視鏡装置。
3. 観察視野の像を取り込む撮像素子を備え、前記撮像素子の撮像エリアを最長の対角線長で測る視野画角を、拡大時に６０°〜１００°以内に設定したことを特徴とした請求項１または請求項２に記載の内視鏡装置。
4. 観察視野の像を取り込む撮像素子を備え、前記撮像素子の撮像エリアを最長の対角線長で測る視野画角を、広角時に１００°〜１５０°、拡大時に６０°〜１００°以内に設定したことを特徴とした請求項３に記載の内視鏡装置。
5. 前記観察光学系は、視野画角を変更して拡大観察する際の拡大の前後での焦点深度が同一の焦点深度の範囲内にあることを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の内視鏡装置。
6. 前記観察光学系の焦点深度は、前記観察光学系の最先端のレンズの先端位置から前方へ４０mm離れる位置を含むことを特徴とする請求項５に記載の内視鏡装置。
7. 前記導入ガイドチューブの湾曲可動領域よりも手元側近傍に位置する部位を内視鏡の湾曲部よりも先端側に位置する挿入部の部位に位置決め支持するようにしたことを特徴とした請求項３に記載の内視鏡装置。
8. 前記導入ガイドチューブと前記内視鏡とを着脱自在に位置決め支持する補助具を備えたことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
9. 前記観察光学系は、観察視野の画角の変更に合わせて焦点距離を変更するズーム機能を備えたことを特徴とした請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の内視鏡装置。

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