(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
体腔に対して挿入する内視鏡デバイスであって、
エラストグラフィ記録手段（１２）、
膨張体（１４）、
前記膨張体（１４）の体積を周期的に変化させるデバイス（１７）、
を備え、
前記膨張体（１４）を膨張させる圧力印加デバイス（１９）が、前記体積を周期的に変化させる前記デバイス（１７）の近傍に配置されており、
前記体積を周期的に変化させる前記デバイス（１７）は第１ポンプであり、前記圧力印加デバイス（１９）は前記第１ポンプの上流側に配置された第２ポンプとしてのマニュアルポンプである
ことを特徴とする内視鏡デバイス。
【請求項２】
前記膨張体（１４）の体積を周期的に変化させる前記デバイス（１７）は、エラストグラフィ記録に適した体積変化周波数において動作する
ことを特徴とする請求項１記載の内視鏡デバイス。
【請求項３】
前記エラストグラフィ記録手段（１２）は、超音波ヘッドである
ことを特徴とする請求項１または２記載の内視鏡デバイス。
【請求項４】
前記膨張体（１４）は、前記内視鏡デバイスの外周に配置されたバルーンカテーテルである
ことを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の内視鏡デバイス。
【請求項５】
前記膨張体（１４）は、前記内視鏡デバイスの遠位端に配置されたバルーンカテーテルである
ことを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の内視鏡デバイス。
【請求項６】
前記膨張体（１４）の体積を周期的に変化させるデバイス（１７）は、前記膨張体（１４）の膨張状態において前記膨張体（１４）において提供される圧力媒体に対して交番圧力を加える、交番圧力生成器である
ことを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の内視鏡デバイス。
【請求項７】
前記膨張体（１４）を膨張させる前記圧力媒体は、水、食塩水、または被検体が耐性を有するその他の液体である
ことを特徴とする請求項６記載の内視鏡デバイス。
【請求項８】
前記体積を周期的に変化させるデバイス（１７）は、前記内視鏡デバイスの近位端に配置されており、前記内視鏡デバイスが備える圧力伝搬チャネル（１５、１６）を介して前記膨張体（１４）と接続されている
ことを特徴とする請求項１から７いずれか１項記載の内視鏡デバイス。
【請求項９】
前記体積を周期的に変化させるデバイス（１７）は、前記膨張体（１４）に隣接して配置されており、機械的に動作し、または前記内視鏡デバイスの一部につながりその一部が前記体腔に対して挿入されない信号ラインを介して動作する
ことを特徴とする請求項１から７いずれか１項記載の内視鏡デバイス。
【請求項１０】
前記体積を周期的に変化させるデバイス（１７）は、２つの異なる圧力間でスイッチすることができるポンプ、ピストン、またはアキュムレータである
ことを特徴とする請求項１から９いずれか１項記載の内視鏡デバイス。
【請求項１１】
前記内視鏡デバイスは、照明手段とイメージセンサを備え、
前記照明手段は、前記体腔内で前記膨張体（１４）に隣接する領域を照明することができるように配置され位置合わせされており、
前記イメージセンサは、前記体腔内で前記膨張体（１４）に隣接する領域を表示することができるように配置され位置合わせされている
ことを特徴とする請求項１から１０いずれか１項記載の内視鏡デバイス。
【請求項１２】
前記内視鏡デバイスは、フレキシブル内視鏡または剛体内視鏡である
ことを特徴とする請求項１から１１いずれか１項記載の内視鏡デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体腔に挿入される内視鏡デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡は、検査する領域に対して挿入する機器として知られている。この領域は、例えばトンネル形状の内腔（結腸、食道など）であり、概観を把握するためにアクセスすることが困難であり、通常は照明されるものではない。被検査領域は、例えばカメラなどの手段によって撮像され、検査者がその画像情報を利用できるようにする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、内視鏡を改善することを目的とする。具体的には、本発明の目的は、被検査領域についての情報を効果的に提供できる内視鏡デバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によれば、上記課題は請求項１の特徴を備える内視鏡デバイスによって解決される。
【０００５】
さらに有用な点については、従属項に記載されている。
【０００６】
したがって本発明は、体腔に挿入される内視鏡デバイスに関するものである。前記内視鏡デバイスは、エラストグラフィ記録手段、膨張体、前記膨張体の体積を周期的に変化させるデバイス、を備える。
【０００７】
前記内視鏡デバイスにより、体内をエラストグラフィ検査することができる。
【０００８】
エラストグラフィは、比較的新しい超音波診断の分野であり、医師は被検査領域に対して音響ヘッドを周期的に押し付ける。その間、固い組織部分は柔らかい部分と比較して圧迫される量が小さい。この組織部分の相対的移動は、画像処理によって計算することができる。したがって、固い組織部分と柔らかい組織部分は、スクリーン上で異なる色を付与することができる。癌組織は通常、周辺組織よりも固いので、これを診断することができる。
【０００９】
体腔内においては、検査医師は従来のように組織に対して周期的な圧力を加えることができない。本発明に係る内視鏡デバイスの場合、膨張体は音波を組織に結び付けるために必要なものであり、これを圧力印加のために用いることができる。膨張体の体積を周期的に変更するデバイスにより、バルーンカテーテルの体積を周期的に変更できる。膨張体の膨張と収縮を交互に繰り返すことにより、周辺組織に対して圧力を加えることができる。固組織部分と柔組織部分は、組織に対して加えられた圧力に対して、異なる反応を示す。柔組織部分は、固組織部分よりも容易におよび／または強くへこむ。この異なるへこみをエラストグラフィ記録し、治療のために考慮することができる。
【００１０】
前記内視鏡デバイスにおいて、膨張体の体積を周期的に変化させるデバイスは、エラストグラフィ記録に適した体積変化周波数を用いて動作する。
【００１１】
体積変化周波数は、例えば１〜２Ｈｚであり、０．１〜１Ｈｚであってもよい。基本的に、有用なエラストグラフィ記録に適した任意の体積変化周波数を適用することができる；この任意の体積変化周波数は、膨張体の体積を周期的に変化させるデバイスと膨張体との間の流れ抵抗を考慮して、技術的に適用可能である。
【００１２】
前記内視鏡デバイスにおいて、エラストグラフィ記録手段は、例えば超音波ヘッド（超音波検査）である。本発明の原理は、他の信号タイプ（可聴音波、インフラサウンド、光、など）を用いる他のエラストグラフィ記録手段に対して適用することができる。被検査組織において、組織に隣接する膨張体の体積を変化させることにより検出する固組織部分と柔組織部分を充分な精度の信号で記録することのみが必要である。
【００１３】
前記内視鏡デバイスにおいて、膨張体は前記内視鏡デバイスの外周に配置されたバルーンカテーテルであってもよい。カメラ、照明手段、イメージセンサ、その他光学手段を前記内視鏡デバイスの遠位端に配置することができる。
【００１４】
前記内視鏡デバイスにおいて、前記膨張体は、前記内視鏡デバイスの遠位端に配置されたバルーンカテーテルであってもよい。この場合、カメラ、照明手段、イメージセンサ、その他光学手段を前記膨張体の近傍に配置することができる。
【００１５】
前記内視鏡デバイスにおいて、膨張体の体積を周期的に変化させるデバイスは、交番圧力生成器であってもよい。同生成器は、膨張体の膨張状態において提供される圧力媒体に対して交番圧力を加える。圧力媒体は例えば、水、食塩水、含水ゲル、あるいは被検体が耐性を有するその他の液体である。圧力媒体は、エラストグラフィ記録手段の信号波を伝搬する。
【００１６】
前記内視鏡デバイスにおいて、前記交番圧力生成器は、前記内視鏡デバイスの近位端に配置することができ、前記内視鏡デバイスにおいて提供される圧力伝搬チャネルを介して膨張体と接続することができる。
【００１７】
前記内視鏡デバイスにおいて、前記交番圧力生成器は、前記膨張体に隣接して配置することができ、機械的に動作し、または前記内視鏡デバイスの一部につながる信号ラインを介して動作することができる。前記信号ラインは、体腔に挿入されない。
【００１８】
前記内視鏡デバイスにおいて、前記交番圧力生成器は、２つの異なる圧力をスイッチできるポンプ、ピストン、またはアキュムレータである。
【００１９】
前記内視鏡デバイスにおいて、前記体積を周期的に変更するデバイスは、前記膨張体と前記膨張体を膨張させる圧力印加デバイスとの間に配置することができる。
【００２０】
前記内視鏡デバイスは、照明手段とイメージセンサを備えることができる。これらは、体腔内で前記膨張体に隣接する領域を照明し撮像するように、配置されるとともに位置合わせされる。したがって、エラストグラフィ記録手段が検出した情報を組み合わせて、組織の状態についての知見を高速に高信頼で得ることができる。
【００２１】
前記内視鏡デバイスは、フレキシブル内視鏡または剛体内視鏡である。したがって本発明は、複数の内視鏡デバイスに対して柔軟に適用することができる。
【００２２】
本発明の特徴は、適切に組み合わせることができる。
【００２３】
以下、例を用いて本発明について説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に基づく内視鏡デバイスの実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に本発明の実施形態を説明する。
【００２６】
以下、図１を参照して実施形態を説明する。
【００２７】
図１は、本発明に基づく内視鏡デバイスの実施形態を示す。具体的には、図１の左側は本実施形態の内視鏡の側面図を示す。さらに図１の右側は、左側に示す内視鏡デバイスのＡ−Ａラインに沿った断面図を、上面図として示す。
【００２８】
本実施形態の内視鏡デバイス１０は、細長内視鏡シャフト１１を有する。内視鏡シャフト１１は、検査する空洞に対して挿入される。内視鏡シャフト１１は、剛体またはフレキシブルである。
【００２９】
超音波トランスデューサ（超音波ヘッド）１２は、適切な個数の超音波セル１２１を備える。超音波トランスデューサ１２は、内視鏡シャフト１１の遠位端に配置されている。励起コマンドが加えられると、超音波セル１２１は超音波を送信することができる。超音波セル１２１を備える超音波トランスデューサ１２は、超音波プローブとして機能し、超音波を送受信し、これを電気パルスに変換して以後の処理のために送信する。この目的のため、超音波トランスデューサ１２は超音波トランスデューサケーブル１３に接続される。超音波トランスデューサケーブル１３において、受信した反射超音波から生成され取得された電気パルスは、図示しない処理ユニットまたはディスプレイユニットに対して送信することができる。超音波トランスデューサケーブル１３において、超音波セル１２１を励起する励起コマンドも、別のラインを介して送信することができる。これに代えて、超音波セル１２１を励起する励起コマンドを送信するラインは、超音波トランスデューサケーブル１３とは別のラインであってもよい。
【００３０】
図１において右側に示すように、超音波トランスデューサ１２は超音波セル１２１を、観察者に対向する側、左側に向かう側、観察者とは反対側、および超音波トランスデューサ１２の上側（遠位端）に有する。これに代えて超音波トランスデューサ１２は、超音波セル１２１を図面の右側に向かう側に備えることもできる。さらには、超音波トランスデューサ１２の超音波セル１２１は、上記配置領域のうち任意に選択した領域に配置することもできる。
【００３１】
膨張バルーン１４は、超音波トランスデューサ１２の遠位端外周の周辺に配置されている。膨張バルーン１４は、例えばバルーンカテーテルとして形成されており、適当なプラスチック材料で透明に作成することができる。膨張バルーン１４は、伸縮性または非伸縮性プラスチック材料で作成することができる。この材料は、膨張にともなう圧力負荷の下において、検査する空洞の壁に対して適当な態様ではりつく。膨張バルーン１４は、超音波トランスデューサ１２の外周の周辺に配置されており、少なくとも超音波セル１２１から離隔することができるようになっている。
【００３２】
近位側において、膨張バルーン１４はバルーン膨張チャネル１５に対して接続されている。バルーン膨張チャネル１５は、内視鏡シャフト１１の延伸方向と平行に延伸し、その内部に配置されている。バルーン膨張チャネル１５は、内視鏡シャフト１１の空洞、または内視鏡シャフト１１に対して固定的に挿入されるチューブとして形成されている。
【００３３】
バルーン膨張チャネル１５の近位端において、バルーン膨張チャネル１５は、バルーン膨張パイプ１６と接続されている。バルーン膨張パイプ１６は、バルーン膨張チャネル１５を以下に説明するデバイスと接続する。同デバイスは、膨張体の体積を周期的に変化させるものである。
【００３４】
膨張バルーン１４が膨張すると、膨張バルーン１４は超音波セル１２１から離れる。
【００３５】
膨張バルーン１４は、例えば接着、溶接、その他適当な方法によって、内視鏡シャフト１１の外周に対して固定されている。このとき膨張バルーン１４は、超音波セル１２１から充分離れるように固定される。
【００３６】
膨張バルーン１４の材質は、内視鏡シャフト１１の外周に対して固定されている箇所から、内視鏡シャフト１１の外周における内視鏡シャフト１１の近位端まで、繰り返し膨張することができる。これにより、内視鏡シャフト１１のシースを形成することができる。
【００３７】
膨張体の体積を周期的に変化させるデバイスは、本実施形態においてはパルス印加のためのポンプ１７として記載しており、バルーン膨張パイプ１６の近位端において接続されている。ポンプ１７は、交番圧力生成器として動作し、シリンダを備える。シリンダ内において、ポンプ駆動デバイス１８を介してピストンが駆動され、これにより周期的に前後移動する。ポンプ駆動デバイス１８は、電気モータまたはその他適当な駆動源である。
【００３８】
バルーンを膨張させるポンプ１９は、ポンプ１７の近位側（すなわち上流）に配置されており、これによりバルーン膨張パイプ１６に対して圧力を加えることができる。ポンプ１９は、シリンダを有する。シリンダ内において、シリンダ状ピストン２０が前後移動可能に配置されている。ピストン２０は、シリンダ内においてマニュアルで移動することができる。これに代えてピストン２０は、他の適当な駆動源によってシリンダ内で移動することもできる。ピストン２０は、ポンプ１９のシリンダ内において、図面右側の圧力印加位置と図面左側の圧抜き位置との間で移動する。
【００３９】
したがってポンプ１９の圧力室は、ポンプ１７の圧力室とバルーン膨張パイプ１６に接続されている。
【００４０】
圧力媒体は、ポンプ１９の圧力室、ポンプ１７の圧力室、バルーン膨張パイプ１６、バルーン膨張チャネル１５、バルーン１４の内部、を含むシステムに対して充填される。このシステムは、封止することが望ましい。
【００４１】
使用する圧力媒体は、水、食塩水、含水ゲル、または被検体が耐えられるその他液体である。
【００４２】
バルーン１４が膨張すると（ポンプ１９の圧力印加位置）、ポンプ１７のシリンダ内のピストンの前後移動により、ポンプ１９の圧力室、ポンプ１７の圧力室、バルーン膨張パイプ１６、バルーン膨張チャネル１５、バルーン１４の内部を含むシステム全体の体積が、周期的に変化する。そうすると、ポンプ１７のシリンダ内のピストンの前後移動により、バルーン１４の体積が周期的に変化する。したがって、ポンプ１７により圧力を加えられている（充填）状態において、バルーン１４の体積は、ポンプ１９の圧力印加位置と圧抜き位置との間で、発振しているような態様で異なる体積に変化する。
【００４３】
本発明は、図示するポンプ１７に限定されない。バルーン１４の体積を周期的に変更することができるその他デバイスを、ポンプ１７に代えて用いることができる。
【００４４】
ポンプ１９は、ポンプ１９の圧力室、ポンプ１７の圧力室、バルーン膨張パイプ１６、バルーン膨張チャネル１５、バルーン１４の内部、を含むシステムに対して圧力を加えることができる限りにおいて、任意の構造を有することができる。
【００４５】
＜機能＞
圧抜き状態において（図面においては、ポンプ１９のピストン２０が左側に移動している状態）、内視鏡シャフト１１は、超音波トランスデューサ１２が被検査空洞領域に対して対向できる程度に、被検査空洞に対して挿入される。
【００４６】
ポンプ１９のピストン２０は、ポンプ１９の圧力印加位置に移動する（図面の右側）。これにより、ポンプ１９の圧力室、ポンプ１７の圧力室、バルーン膨張パイプ１６、バルーン膨張チャネル１５、バルーン１４の内部、を含むシステムに対して圧力が加えられ、バルーン１４が膨張する。具体的には、ピストン２０は、バルーン１４が被検査空洞の空洞壁に対して緊密にはりつく程度に移動する。ポンプ１７の圧抜き状態においても、バルーン１４の表面が空洞の組織に対して押し付けられる状態を維持するように、圧力が加えられる。
【００４７】
バルーン１４の圧力印加に起因して、バルーン１４の表面が被検査空洞領域に対して緊密に押し付けられると、ポンプ１７のポンプ駆動デバイス１８の駆動が開始し、ポンプ１９の圧力室、ポンプ１７の圧力室、バルーン膨張パイプ１６、バルーン膨張チャネル１５、バルーン１４の内部、を含むシステムの体積が周期的に変化し始める。これによりバルーン１４の表面は、交互に強弱状態となり、空洞の組織に対して周期的に押し付けられる（システムの体積の周期的変化と同じリズムで）。
【００４８】
バルーン１４の表面を空洞組織において周期的に変化させるとの同時に、超音波セル１２１が起動され、被検査空洞領域の超音波撮像を実施する。その結果はエラストグラフィ記録される。
【００４９】
超音波エラストグラフィは、組織の弾性を判定する撮像方法であり、延伸率に応じてその弾性を個別に（例えば異なる色で）表すことができる。超音波エラストグラフィは、以下の事実に基づいている。すなわち、例えば腫瘍組織や癌組織などの固い組織部分は、圧力下においては柔らかい組織部分よりも変形が小さい、ということである。換言すると、これら影響を受ける組織部分は、健常組織よりも固い。腫瘍組織と健常組織の延伸特性の違いに起因して、エコー信号のディレイは最小となる。ソフトウェアを用いて、これらをリアルタイムで、例えば色によって、図示しない処理ユニットまたはディスプレイユニットのモニタ上で表示することができる。疑わしい領域は、超音波画像内でマークされる。
【００５０】
このように、被検査空洞領域内において固く問題がある可能性がある組織部分を、素早く特定することができる。
【００５１】
ポンプ１９は圧抜きされ、これによりバルーン１４の表面は空洞の組織から離れる。ポンプ１９の圧抜き状態において、内視鏡シャフト１１を被検査空洞に対してさらに挿入して、空洞の他領域を検査することができる。
【００５２】
＜利点＞
検査が短くなり、痛みがない。本デバイスはコスト効果が高い。
【００５３】
本発明により、局所的固化と組織変化を安全、迅速、高信頼で検出することができる。これにより、経験ある医師は組織サンプルを個別的に採取することができる。したがって２回目の検査や２回目の生体検査は必要なくなる。
【００５４】
本発明に係る内視鏡デバイスは、胃カメラ検査や結腸内視鏡検査の分野において用いることができる。
【００５５】
＜代替例＞
カメラ、イメージセンサなどを、図１の内視鏡デバイス１０の内視鏡シャフト１１の外周、膨張バルーン１４の近位端、に配置することができる。バルーン１４の表面が透明であれば、カメラ、イメージセンサなどを。超音波トランスデューサ１２の超音波セル１２１に隣接して、内視鏡シャフト１１の遠位端においてバルーン１４の表面が覆う領域に配置することができる。
【００５６】
代替例において、カメラ、イメージセンサなどを内視鏡シャフト１１の遠位端に配置するとともに、内視鏡シャフト１１の外周において膨張バルーン１４をカメラ、イメージセンサなどの近傍に配置することができる。
【００５７】
バルーン１４の表面は、透明でなくともよい。
【００５８】
本実施形態において、パルス印加のためのポンプ１７、ポンプ駆動デバイス１８、バルーンを膨張させるためのポンプ１９、およびピストン２０は、内視鏡シャフト１１の近傍に配置され、パイプ１６を介して内視鏡シャフト１１に接続されている。本発明はこれに限られるものではない。ポンプ駆動デバイス１８を備えるポンプ１７またはポンプ駆動デバイス１８とポンプ１９とピストン２０を備えるポンプ１７も、内視鏡シャフト１１の近位端に配置することができる。あるいは、適切に小型化できるのであれば、内視鏡シャフト１１の外周に配置することもできる。
【００５９】
本実施形態において、ポンプ駆動デバイス１８を備えるポンプ１７は、交番圧力生成器として用いられている。交番圧力生成器は、２つの異なる圧力をスイッチできる、全く異なる構造のポンプ、ピストン、またはアキュムレータであってもよい。交番圧力生成器は、組織に隣接する膨張バルーン１４の体積を周期的に変化させることができさえすればよい。
【００６０】
内視鏡デバイスにおいて、この交番圧力生成器は、バルーン１４に隣接してまたはバルーン１４内部に配置することもでき、機械的または内視鏡デバイスの一部につながっている信号ラインを介して動作することができる。この信号ラインは、体腔内に挿入されない。
【００６１】
本実施形態において、バルーン１４は内視鏡シャフト１１の外周に固定されている。ただしバルーン１４は、必ずしも内視鏡に固定して接続しなくともよい。これに代えてバルーン１４は、検査ごとに排気する使い捨てバルーンであってもよい。この場合の内視鏡は、バルーン１４が嵌合する適当な１以上の溝を備える。バルーン１４自身は、近位端において強化リングまたは嵌合リングを備え、強化リング／嵌合リングは新たなバルーン１４を内視鏡デバイス１１に取り付けるとき溝に嵌合する。
【符号の説明】
【００６２】
１０：内視鏡デバイス
１１：内視鏡シャフト
１２：超音波トランスデューサ
１２１：超音波セル
１３：超音波トランスデューサケーブル
１４：膨張バルーン
１５：バルーン膨張チャネル
１６：バルーン膨張パイプ
１７：パルス印加のためのポンプ
１８：ポンプ駆動デバイス
１９：バルーンを膨張させるポンプ
２０：ピストン
【図１】
0006625608.tif 000002