(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファイバー光学連結具によって連結される環状のフアイバー光学照明装置と、シースの末端部を気密にシールするように末端部にある端部気密シールとを有するシースを、内視鏡ハンドル装置によって外部光源に連結する過程と、
シースを、内視鏡ハンドル装置と該内視鏡ハンドル装置内の２次元型ソリッドステート画像化装置とに接続する過程と、
を具備し、
環状のファイバー光学照明装置は、内照明層と、内照明層上に形成された外プラスチック層とを有し、
該２次元型ソリッドステート画像化装置は、環状のファイバー光学照明装置が内視鏡画像化チューブを囲むようにシース内に内視鏡画像化チューブが滑動するように内視鏡ハンドル装置に取り付けられた内視鏡画像化チューブ内のレンズ系に光学的に連結され、
該シースは、環状のファイバー光学照明装置を外部光源に光学的に連結するように相互固定具により内視鏡ハンドル装置に取り外し可能に連結されていることを特徴とする内視鏡を組立てる方法。
【請求項２】
内視鏡を操作するようにハンドル装置に制御スイッチを具備することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
該制御スイッチがズーム制御器を具備することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
内視鏡チューブ内のレンズ系が可動可能なズームレンズ系を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
対物レンズが角度を置いて見るようにプリズムであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
レンズ系が少なくとも４つのレンズを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
内視鏡チューブがステンレス鋼から成り、プラスチックファイバー光学材料から成る内層上に外層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
光源に連結される環状のファイバー光学照明装置を有すると共に、内視鏡チューブを包囲するように末端部に気密シールを有する内視鏡シースと、
内視鏡チューブと、内視鏡チューブを介して光を受けるようにレンズ系に光学的に連結される２次元型ソリッドステート画像化装置とを内部に備える内視鏡ハンドル装置と、
環状のファイバー光学照明装置が内視鏡ハンドル装置により光源に取り外し可能に連結されるように、該内視鏡ハンドル装置に内視鏡シースの基端部を連結する相互固定具と、
を具備し、
内照明層と、内照明層上に形成された外プラスチック層とを有する環状のファイバー光学照明装置が内視鏡チューブを囲むように内視鏡シース内に滑動する内視鏡チューブを内包するよう末端部に気密シールを内視鏡チューブが有することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項９】
内視鏡ハンドル装置内にズーム組立体を更に具備することを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
シースの末端部にある対物レンズを更に具備することを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
レンズ系が少なくとも４つのレンズを有することを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
シースにおける対物レンズがプリズムから成ることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
内視鏡チューブがステンレス鋼から成ることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１４】
内視鏡ハンドル装置が、内部光源と電源とを有していることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１５】
ファイバー光学照明装置が、ハンドル内のファイバー光学連結具によって光源に連結されていることを特徴とする請求項８記載の装置。
【請求項１６】
外層が、プラスチックファイバ光学材料から成る内照明層の外面に形成されたプラスチック材料から成ることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【関連出願】
本願は、参考文としてここにその全文が取り込まれた１９９８年９月９日付け米国特願０９／１５０１３４号に優先して請求する。
【０００２】
【発明の背景】
腹腔鏡は、中空腔の内部の視認検査を許す装置である。医学の分野において、腹腔鏡の使用は、診断目的の器官の視認、外科処置部位の観察、組織標本の採集、又は別の外科器具の安全操作の容易化を許す。腹腔鏡は、特に腹部領域の諸器官の検査に使用される。腹腔鏡は、典型的に、観察すべき領域の照明用のライトパイプ、照明された対象部の画像の焦点合わせと中継用の少なくも１組のレンズ組立体、及び外科処置中における組織の損傷を最小にするように構成された全組立体用のハウジングを備える。ライトパイプは、当該部位を照明するための光ファイバー素子を備えることができる。腹腔鏡ハウジングは、腹腔内に挿入し得る末端部分、及び末端部分を外科処置部位の近くに位置決めするために使用者が握るハンドルを備えることのできる手元側部分を備える。
【０００３】
現在の腹腔鏡は、電荷結合素子（ＣＣＤ）のような画像化用装置を備えることができる。このソリッドステートの画像化システムは、観察している対象の画像を獲得し、これをモニターのような観察装置に送るために使用される。
【０００４】
現在、現存の腹腔鏡装置に伴う幾つかの問題がある。ズームシステムなしの腹腔鏡装置においては、観察者は、対象に接近した映像を得るために、腹腔鏡全体の位置を手操作で調節しなければならない。外科処置部位において腹腔鏡を動かすとき、軟組織を傷つけ又は穿孔させる危険がある。ズームレンズを有する腹腔鏡装置もまた欠点を持つ。使用者は、観察すべき対象をズーミングした後、観察し得る画像を得るために対象物上にレンズの焦点を合わせなければならない。このため、患者の検査のための、より安全、より経済的でかつ効果的なシステムを提供するために、腹腔鏡の設計の改良についての不断の要求が存在する。
【０００５】
【発明の概要】
本発明は内視鏡装置に関し、そして好ましい実施例においては、手元側端部及び対象部位の観察のために身体の空洞部又は管腔内に挿入する末端部分を持ったチューブを有する腹腔鏡に関する。腹腔鏡は、好ましい実施例においては、照明装置、画像化装置、及びレンズ系を持ったシースを備えることができる。チューブは、シースをチューブの手元側端部及び末端部分に連結する相互固定機構を備えることができる。
【０００６】
好ましい実施例においては、照明装置は光ファイバーカプラーであり、画像化用センサーは、電荷結合素子のようなソリッドステート画像化用センサー又は２次元のＣＭＯＳ画像化装置とすることができる。画像化装置は、シースのレンズ系に隣接したチューブの末端部分に置くことができる。
【０００７】
腹腔鏡は、別の実施例においては、ズーム組立体を形成する一連のレンズを有するシースを備えることもできる。腹腔鏡は、ズーム組立体を作動させるズーム制御器を持つ。ズーム制御器は機械式に作動させることができ、又は別の実施例においてはズームを電動化することができる。ハンドル上の指操作式スイッチがズーム組立体をモーターにより作動させ又は機械式に動かすことができる。
【０００８】
シースの前面のレンズ素子は２重の目的を持った対物レンズとすることができる。第１に、ソリッドステートの画像化用センサー上に所要の解像度で外科処置部位を画像化するために使用される。第２に、シースの端部における密閉シールを提供する。密閉シールは、腹腔鏡のための無菌環境を提供する。一実施例においては、前面のレンズ素子は回折レンズである。現在の腹腔鏡の多くの光学系は、外科処置区域をカメラ上に画像化するために４個から６個のレンズを使用する。各レンズ面は、レンズ面に達する入射光をその４％も反射する。これらの損失は積算されるため、６素子の対物レンズは画像から光を３６％も失う可能性がある。回折レンズ系はただ１個のレンズを使うことができ、画像からの光の約８％だけの損失とすることができる。
【０００９】
ズーム組立体を有するシースは、ある屈折率を有するプラスチック及びこれより低い屈折率のプラスチックの内外の層より構成できる。シースは、ズーム組立体の部品として複数のレンズを備えることもできる。好ましい実施例においては、ズーム組立体用の光学系には４個のレンズがある。本発明のこの実施例の一態様においては、シースは、ズーム組立体の部品として可動の内側スリーブと静止の内側スリーブとを備える。第２及び第４のレンズ素子が可動スリーブに取り付けられ、第１及び第３のレンズは静止スリーブに取り付けられる。ズーム操作中、カム機構により第３のレンズ素子がそのハウジング内で回転されている間に、第２及び第４のレンズは直線的に移動する。この装置の利点は、倍率を調整するためのズームレンズ組立体の作動に従ったレンズの焦点合わせが不要なことである。そこで、光学系の焦点を調整することなく、より広い観察視野を示すように対象の特定領域の画像を拡大又は縮小することができる。
【００１０】
好ましい実施例においては、レンズは成型プラスチック材料より構成することができる。現在の腹腔鏡は、複雑で製造が困難な構造内に高価な研磨ガラスレンズを組み込む。このため、使い捨て式でかつ使用者にとって経済的に実行可能な精密な光学系を含んだ腹腔鏡又は腹腔鏡構成要素を製造することは不可能であった。本発明のレンズはプラスチックでありかつ比較的安価であるため、ズームレンズ組立体を有するシースを１回の処置後に廃棄することができ、これによりシステムのために必要な滅菌作業を減らすことができる。
【００１１】
本発明は、内視鏡の視野角度を変更するためのシースも含むことができる。シースの末端部分は、観察角度を変更するための構造を収容できる。好ましい実施例においては、この構造はプリズムを備える。好ましくは３０ないし４５゜の間の観察角度を提供することができる。ただし、その他の角度も使用することができる。
【００１２】
好ましい実施例においては、腹腔鏡は、使用者が片手で握って操作できるハンドルをシステムの手元側端部に備えることができる。ハンドルは、連結具により取り付けられる２個の部分を持つことができ、手元側端部を密閉封鎖する。ハンドル面は、複数の表面の隆起と凹みとを備えることもできる。ハンドルにより、外科処置中、腹腔鏡の手元側端部を無菌状態に保つことができる。ハンドルはプラスチックより形成され、腹腔鏡下処置の完了後、経済的に廃棄できる。連結具は、押しボタン式の手操作解放機構を使用して外すことができる。ハンドルは、腹腔鏡の片手使用を許し、使用者は自由な手で他の仕事を行うことができる。
【００１３】
本発明は腹腔鏡及びシース組立体の使用方法にも関係する。この方法は、腹腔鏡上にシースを置くこと、腹腔鏡を外科処置領域内に置くこと、対象を観察するためにズーム制御器を調節すること、及び外科処置部位から腹腔鏡を取り出すことを含む。次いで、シースが腹腔鏡から外され、無菌のシースと交換される。この方法は、器械の無菌状態を維持しつつ別の患者に対して繰り返すことができる。
【００１４】
本発明の別の好ましい実施例においては、使用者が別の角度で観察するためにチューブを湾曲した形状となし得るように、腹腔鏡チューブとシースとを柔軟なものとすることができる。この実施例は、前述のような画像化用センサーと光学的に結合された末端取付け式ズーム組立体を使用できる。シース及び組立体の内側チューブは形状記憶を有する柔軟な密閉封鎖されたチューブで作られ、このため、使用者は柔軟部分を希望の形に手で曲げて、形を失うことなく末端を身体空洞部内に挿入することができる。このシステムは、使用者が外科処置中に末端の柔軟な部分を空洞部内に留めたままで置き直しができるように、ケーブル又はその他の機械式部材又は電動化された部材を組み込むことができる。
【００１５】
【詳細な説明】
本発明の以上及びその他の目的、特徴及び利点は、付属図面に示された本発明の好ましい実施例の以下のより特別な説明より明らかとなるであろう。図面においては、全図を通して同様な番号は同じ部品を示す。図面は必ずしも縮尺によらず、本発明の原理を示すために誇張される。
【００１６】
本発明の好ましい実施例が図１に示される。腹腔鏡及びシース組立体２は、例えば、腹部及び腹部器官の検査を含んだ最小侵襲的外科処置においてこれを使用することができる。組立体２は、腹腔鏡ベースユニット６及び腹腔鏡シース４の両者を備える。腹腔鏡シース４は、ズーム制御器２０により操作されるズーム組立体を備える。使用者は、この組立体により、腹腔鏡下外科処置中、患者内部で腹腔鏡の位置を調整する必要なしに対象の拡大画像を得ることができる。
【００１７】
図２は、プローブ又はチューブ１４、光源コネクター８、電源コネクター１０、照明結合具１８、手元側相互固定具１２、ズーム制御器２０、及び画像化装置１６を備えた腹腔鏡ベースユニット６の実施例を示す。腹腔鏡ベースユニット６のプローブ１４により身体空洞部の内側を観察することができる。プローブ１４は中空であり、画像化装置を収容できる。プローブ１４は、好ましい実施例においてはステンレス鋼より構成される。別の実施例においては、プローブ１４は、生物学的に適合しかつ滅菌可能な適宜の材料より構成される。プローブ１４は細長く、６．８ｍｍから７．２ｍｍの間の直径及び３５０ｍｍから４２０ｍｍの間の長さを持つ。好ましい実施例の一例においては、プローブ１４の長さは３９０ｍｍとすることができる。
【００１８】
一実施例においては、腹腔鏡ベースユニット６は、外部の光源から腹腔鏡組立体２に光を提供するための光源コネクター８、及び外部電源から腹腔鏡組立体２に電力を提供するための電源コネクター１０を備える。光源コネクター８は腹腔鏡６の手元側端部に置かれる。好ましい実施例においては、光源コネクター８は、腹腔鏡組立体２の容易な取扱いを許すように腹腔鏡６の後面１１に取り付けられかつプローブ１４と平行である。別の実施例においては、腹腔鏡組立体２は、内部に光源と電源とを備えることができる。腹腔鏡ベースユニットの照明具１８は、腹腔鏡及びース組立体２の末端に光を提供する。照明具１８は、腹腔鏡及びシース組立体２の手元側端部において光源コネクター８に結合される。好ましい実施例においては、照明具１８は光ファイバーの環である。
【００１９】
一実施例においては、手元側相互固定具１２が腹腔鏡ベースユニット６上に置かれ、そしてシース４の無菌性を維持するためにシースをベースユニット６の手元側端部に確保する。好ましい実施例においては、相互固定具１２は割りの入ったリングカラーであって、これがシースを囲み、組み合ったときにシース４の外面を破損させることなくシース４上に圧力を加える。腹腔鏡ベースユニット６はズーム制御器２０も備える。使用者は、ズーム制御器２０により、レンズ系に連結されたチューブ１４の位置を調節でき、こうして使用者は観察している対象の画像を調節することができる。一実施例においては、ズーム制御器２０は、外科処置中、これに容易にアクセスすることができるように腹腔鏡ベースユニット６の手元側端部に置かれる。好ましい実施例においては、ズーム制御器２０は、摺動機構として手動で操作される。ズーム制御器２０は、観察されている対象の像の拡大、縮小を許すに十分な運動範囲を持つ。別の実施例においては、電動式の機構がズーム制御器２０として機能することができる。
【００２０】
腹腔鏡ベースユニット６は、電源コネクター１０に接続された画像化装置１６を備える。画像化装置１６は、２次元型ソリッドステートの画像化用センサーを備える。好ましい実施例においては、画像化装置１６は電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラである。ＣＣＤカメラは、少なくも９ミクロンの解像度を有し、検査中の外科処置部位の高解像度の可視の詳細映像を提供する。好ましい実施例においては、画像化装置１６はプローブ１４の末端に置かれる。プローブ１４の末端に画像化装置１６が取り付けられると、プローブ１４の端部にＩＲフィルターを結合させることにより端部を封鎖することができる。画像化センサーを末端に置くことにより、本システムの光学的損失を最小にして光学系の設計を単純化することができる。
【００２１】
図３は、腹腔鏡シース４の実施例を示す。シース４は中央層２２及び内層２６と外層２７を備える。中央層２２は、好ましい実施例においては、中間屈折率のプラスチックより構成される。中央層２２は、腹腔鏡ベースユニット６の手元側端部に置かれた照明具１８から対象の外科処置部位に光を送る。中央層の材料は、光ロッド２２を形成するように共押出しプラスチック技術を使って形成される。光ロッド２２は、ロッド２２の各端部にレンズを形成するように設計された工具を用いてある特定の長さに切断される。好ましい実施例においては、ロッド２２はポリオレフィンである。シース４の内層２６と外層２７とは、低屈折率のプラスチックより構成される。好ましい実施例においては、内層２６及び外層２７はテフロンとすることができる。シースは１種又は複数種のプラスチック材料より構成されるため、シース４は交換に比較的費用を要せず、このため使い捨てとすることができる。好ましい実施例においては、シース４は、シース４と腹腔鏡ベースユニット６との間の確実な連結を許すように、その手元側端部２１に置かれた手元側相互固定具１２を備える。この好ましい実施例においては、手元側相互固定具１２は、シース４をその長手方向軸線２５まわりに回転させるためにも使用される。
【００２２】
好ましい実施例においては、シース４は、その末端に密封封鎖された対物レンズ２４を備える。対物レンズ２４は回折レンズ素子であることが好ましい。回折レンズ素子の使用により、光学的低域フィルターなしで腹腔鏡及びシース組立体２を使用することができる。回折素子が濾波用素子として作用する。光学的低域フィルターなしの回折レンズ素子の使用により、オペレーターは、回折レンズにより観察中の対象に更に接近することができる。
【００２３】
好ましい実施例においては、シース４はレンズ系３０を備える。図４及び５は４個のレンズの実施例を示す。レンズ系３０は、対物レンズ２４、第１のレンズ間隔３１、第２のレンズ素子３２、第２のレンズ間隔３３、第３のレンズ素子３４、第３のレンズ間隔３５、第４のレンズ素子３６、及び第４のレンズ間隔３７を持つ。好ましい実施例においては、第２のレンズ素子３２はズーム素子である。別の好ましい実施例においては、第３のレンズ素子３４と第４のレンズ素子３６とは非球面レンズである。第４のレンズ素子３６は、画像化装置１６に隣接したＩＲフィルター４６の次に取り付けられ、この画像化装置及びィルターの両者は腹腔鏡ベースユニット６に取り付けられる。図４は、観察中の対象の広角度映像を提供するように配列されたレンズ系３０を示す。この特定の実施例においては、第１のレンズ間隔３１は、例えば０．１８３３ｍｍであり、第２のレンズ間隔３３は２．５９１９ｍｍ、第３のレンズ間隔３５は０．０７０ｍｍ、そして第４のレンズ間隔３７は０．７５３２ｍｍである。この好ましい実施例については、配列されたレンズ系３０は、好ましい視野角度７２゜の状態で最大視野角度７０ないし８５゜の間を提供できる。図５は、観察中の対象のフルズーム像を提供するように配列されたレンズ系３０を示す。この特定の配列においては、第１のレンズ間隔３１は３．５５４６ｍｍ、第２のレンズ間隔３３は０．０５９５ｍｍ、第３のレンズ間隔３５は０．０７０ｍｍ、そして第４のレンズ間隔３７は２．７８９６ｍｍである。この実施例においては、配列されたレンズ系３０は、好ましい視野角度１５．６゜の状態で、１４から１８゜の間の最小視野角度を提供できる。図４と図５とを比較すれば、レンズ系３０が広角視野配置からフルズーム配置に動くとき、レンズ間隔３１、３３、３５が変化する。
【００２４】
図４及び５はリング９１も示す。リング９１は、レンズ系３０の第２のレンズ素子３２及び第４のレンズ素子３６に取り付けられる。リング９１により、第２及び第４のレンズ素子３２、３６を外部機構によりシース４内で回転させることができる。一実施例においては、外部機構はシース４上に置かれた第２のシースであり、これはレンズ系３０を収容しかつリング９１に取り付けられる。第２のシースを回転させるとリング９１が回転し、この回転が第２及び第４のレンズ素子３２、３６を回転させる。
【００２５】
図６は、腹腔鏡及びシース組立体２の末端部分の断面図を示す。図６は、ズーム組立体４８を形成するようにレンズ系３０をシース４内に取り付ける方法を示す。好ましい実施例においては、ズーム組立体４８は、それぞれレンズ間隔３１、３３、３５、３７を有するレンズ系３０のレンズ２４、３２、３４、３６、第１のスリーブ５０、第２のスリーブ５２、第１のスリーブ５０の面内に置かれた第２のレンズ案内スロット５７、及び第２のスロット５２内に置かれたカムスロット５８内を滑るカムピン５９を持った第３のレンズ素子ハウジング５４を備える。
【００２６】
腹腔鏡チューブ１４を囲んでいるシース４は、シース４の末端における観察用光源を提供するファイバーの環状アレイ又はロッドと光学的に結合されたプラスチック照明素子とすることができる。
【００２７】
レンズ系３０のレンズは、好ましい実施例においては光学級ポリウレタンより作られ、これがズーム組立体４８内のレンズ系３０の重量を減らす。対物レンズ２４は、シース４の末端部分の内面に置かれた第１のスリーブ５０に密閉封鎖により取り付けられる。本発明の好ましい実施例においては、対物レンズ２４は、密閉封鎖を形成するようにシース４の末端の内面に取り付けられる。シース４の末端の密閉封鎖により、腹腔鏡ベースユニット６は、腹腔鏡下外科処置の間、無菌状態を維持する。
【００２８】
シース４の末端部分に置かれた第１のスリーブ５０は、対物レンズ２４、及び第３のレンズ素子３４を収容している第３のレンズ素子ハウジング５４に連結される。好ましい実施例においては、第１のスリーブ５０は静止している。第２のスリーブ５２も腹腔鏡シース４の末端部分に置かれる。第２のレンズ素子３２と第４のレンズ素子３６とは第２のスリーブ５２に取り付けられる。好ましい実施例においては、第２のスリーブ５２は調整可能であり、かつ腹腔鏡ベースユニット６の端部に置かれた末端シース相互固定機構５６に連結される。
【００２９】
腹腔鏡６は、腹腔鏡６の末端部分に置かれた末端シース相互固定機構５６の部品として角度の付けられた案内６５とアーム６０とを持つ。腹腔鏡シース４が腹腔鏡６上に置かれると、角度付き案内６５とアーム６０とが、シース４を腹腔鏡６上に正しい方向で固定することを助ける。角度付き案内６５は、腹腔鏡シース４の第２のスリーブ５２の手元側端部を受け入れて第２のスリーブ５２を固定位置に動かすために腹腔鏡６にスロットを備える。アーム６０は、腹腔鏡６の末端部分の両側において横方向に伸びる。第２のスリーブ５２の手元側端部は、アーム６０と組み合ってシース４の末端部分を腹腔鏡６に固定するための固定用スロットを持つ。第２のシース５２の手元側端部はアーム６０上を滑りこれに「スナップ」適合し、シース４の末端部分を腹腔鏡上に確保する。アームは、シース４の容易な着脱を許しつつばね荷重がかけられることが好ましい。この実施例においては、使用者は、手元側端部のスイッチを使用してアーム６０を解放することができる。
【００３０】
ズーム組立体４８は、腹腔鏡ベースユニット６の手元側端部に置かれたズーム制御器２０により調整される。ズーム制御器は、腹腔鏡ベースユニット６のチューブ１４と接触している。ズーム制御器２０を作動させるとチューブ１４が動かされる。第２のスリーブ５２はチューブ１４の末端部分に結合されているため、チューブ１４のいかなる運動も、第２のスリーブ５２を腹腔鏡及びシース組立体２の長軸に沿って移動させす。一方、この運動は、第２のレンズ素子３２と第４のレンズ素子３６とを動かす。ズーム操作中、第３のレンズ素子３４はそのハウジング５４内で回るように強制される。第２のシース５２内に置かれたカムスロット５８が、カムスロット５８に取り付けられかつ第３のレンズ素子３４に連結されたカムピン５９を引く。カムスロット５８の形のため、第３のレンズ素子３４は、ズーム操作中、回転する。
【００３１】
ズーム操作中、第２のレンズ素子３２と第４のレンズ素子３６とが動き、かつ第３のレンズ素子３４が回転できるため、手順が完了したときに使用者がレンズ系３０のレンズの焦点を更に合わせる必要性が回避される。ズーム組立体４８は、それがフルビューモードにあるか又はフルズームモードにあるかに拘わらずその焦点を保持する。好ましい実施例においては、ズーム組立体４８は、ズーム操作中、全ズーム範囲で５から１０ｍｍの間の移動をする。
【００３２】
図７は、図６に示された図から１８０゜回転したときの腹腔鏡及びシース組立体２の末端部分の断面図を示す。ズーム組立体４８は、レンズ間隔３１、３３、３５、３７を有するレンズ系３０のレンズ２４、３２、３４、３６、第１のスリーブ５０、第２のスリーブ５２、及び取り付けられた第３のレンズ素子ハウジング５４を備える。第１のスリーブ５０は、第１のレンズ素子２４と第３のレンズ素子３４とを備え、そして腹腔鏡シース４の末端部分内に置かれる。第２のスリーブ５２は、第２のレンズ素子３２と第４のレンズ素子３６とを備え、かつ腹腔鏡ベースユニット６の末端部分に置かれた末端シース相互固定機構５６に連結される。
【００３３】
図８は、腹腔鏡及びシース組立体２として組み合わせられたときのシース４と腹腔鏡ベースユニット６との配列の正面図を示す。組立体２は、示されるように、プローブ又はチューブ１４を有する腹腔鏡ベースユニット６、画像化装置１６、及び末端シース相互固定機構５６を備える。組立体２は、外側シースコーティング２６と内側シースコーティング２７とを有する光ロッド２２より構成され、かつ対物レンズ２４、第１のスリーブ５０、第２のスリーブ５２、及び案内スロット５７を持っている。
【００３４】
図９は、腹腔鏡シース９７の別の実施例を示す。この実施例においては、腹腔鏡シース９７は、その末端部分に取り付けられたプリズム９２及び回転式の調整装置９３を備える。好ましい実施例においては、プリズム面９０は、長手方向軸線９９５に関して２２．５から４５゜の間の角度にされる。プリズム９２は、長手方向軸線９５まわりに回転すると、検査中の外科処置部位の３６０゜の映像を使用者に提供する。一実施例においては、使用者は、３６０゜の映像を得るために手動操作で腹腔鏡及びシース組立体２を回転させることができる。しかし、軸線９５まわりにプリズムシース９７を回すために回転調節装置９３を使うことがでる。回転調節装置９３はシース９７の手元側端部に置くことができ、更に好ましい実施例においては、回転調整装置９３は、使用者が片手を使ってこれを操作する際、使用者の手指の手段により容易にアクセスできるように位置決めされる。
【００３５】
シース９７は、腹腔鏡６の軸線９５まわりに回転し得るリング９１により腹腔鏡６に取り付けられる。リング９１は、レンズ系３０の第２のレンズ素子３２及び第４のレンズ素子３６に連結される。使用者によりシース９７が回されると、リング９１が第２、第４のレンズ素子３２、３６を回転させる。
【００３６】
図９に示されるように、プリズムシース９７は、ズーム組立体４８を有する腹腔鏡シース上に適合する。本発明の実施例においては、シース９７は、検査されている区域を照明できるように光パイプ９６より構成することができる。別の実施例においては、プリズム９２はズームレンズ組立体４８を有する腹腔鏡シースに直接取り付けることができる。２個の別個のシースを使わずに、プリズム９２とズームレンズ組立体４８との両者を組み合わせている１個のシースを使うことができる。検査区域の３６０゜の映像を得るためにプリズム９２を回転させる回転素子９３を更に使うことができる。同様に、シースは、レンズ系３０の第２、第４のレンズ素子３２、３６をプリズム９３と共に回転させるリング９１に取り付けられる。
【００３７】
図１０、１１及び１２はそれぞれ腹腔鏡及びシース組立体２の手元側端部の側面図、平面図及び背面図を示す。一実施例においては、組立体２の手元側端部は、ハンドル７０、電気コネクター１０、照明コネクター８、光ファイバー継手、ズーム調整器、及び手元側相互固定装置１２を備える。
【００３８】
ハンドル７０の一つの目的は、腹腔鏡ベースユニット６の手元側端部の無菌状態を維持することである。一実施例においては、ハンドル７０は使い捨てである。ハンドル７０は、好ましくは右ハンドル部分８６と左ハンドル部分８８とより構成される。これらの部分８６、８８は、連結具７７により連結される。一実施例においては、連結具７７は、外部制御器７８により作動される機械式連結具である。ハンドル７０の別の目的は腹腔鏡の使用を容易にことである。ハンドルは、一実施例においては、ナイフ形のハンドル面を８２を持つことができる。この面８２のため、使用者は右手又は左手のいずれかを使って腹腔鏡を容易に掴むことができる。面８２により、手の大きさが違う使用者が腹腔鏡を快適に握ることができる。
【００３９】
光ファイバー連結具７９が、照明コネクター８と腹腔鏡ベースユニット６の照明具１８とを連結する。光ファイバー連結具７９はハンドル７０内に取り付けられ、部材１２の回転に関連した連結具７９の回転運動を受け入れる。
【００４０】
ズーム制御器２０はハンドル７０に取り付けられ、かつ腹腔鏡チューブ１４内のレンズ系に連結される。ズームレンズ制御器２０は摺動式制御器であり、使用者が指で制御器２０を容易に片手で操作できるような形にされる。好ましい実施例においては、ズーム制御器のための５ｍｍの総移動可能距離がある。
【００４１】
腹腔鏡及びシース組立体６の手元側端部は相互固定装置１２も備える。好ましい実施例においては、相互固定装置１２は、シースを取り巻き、かつ組み合ったときにシース４の外表面を破損させることなくこれに圧力を加えるカラーである。相互固定装置２０は、好ましい実施例においては、使用者が片手の使用だけでこれを締めかつ緩めることができる。
【００４２】
図１３は、腹腔鏡及びシース組立体１００の使用方法の図式的な表現を示す（１００）。使用者は無菌のシースを腹腔鏡上に置き固定する（１０２）。シースは腹腔鏡のチューブを覆い、その末端及び手元側端部の両者を腹腔鏡に連結する。ピン及び角度の付けられたピン案内が腹腔鏡の末端部分に置かれる。これら器具がシースを腹腔鏡上のある特定の方向に強制してシースをチューブの末端部分に固定する。固定機構がシースを腹腔鏡の手元側端部に連結する。外科処置部位が使用者による腹腔鏡処置のために準備される（１０４）。使用者はシース組立体付きの腹腔鏡を外科処置部位内に挿入する（１０６）。腹腔鏡は、最小侵襲的に身体空洞部の映像を使用者に提供する。次いで、腹腔鏡及びシース組立体を使用して外科処置部位を観察することができる。使用者による観察用の表示装置に外科処置部位からの画像を提供するために画像化用センサーが使用される（１０８）。使用されるシースの形式に応じて、使用者は観察対象をズームし（１１０）、又はシースの回転により対象の３６０゜映像を得ることができる。外科処置が完了すると、腹腔鏡及びシース組立体が外科処置部位から取り出される（１１４）。次いで、腹腔鏡からシースを取り外すことができる（１１６）。もし別の外科処置のために腹腔鏡を必要とするならば、腹腔鏡に新しい無菌シースを置き固定することができる（１１８）。次いで、腹腔鏡及びシース組立体を別の患者の外科処置部位内に挿入することができる（１２０）。各処置ごとに新しい無菌シースを使用することにより、汚染が限定されるならば各手術の後で腹腔鏡ユニットを滅菌する必要がなくなる。この方法は、腹腔鏡ユニットの無菌状態を維持しつつ続く患者に対して繰り返すことができる。
【００４３】
別の実施例においては、ズームレンズ組立体、プリズム、又はこの両者は、１個の使い捨て式又は複数の使い捨て式シースではない非廃棄式の再使用可能なハウジング内に取り付けることができる。非廃棄式の再使用可能なハウジングは、使用と使用との間でハウジングを滅菌することが必要である。好ましい実施例においては、ハウジングはステンレス鋼である。
【００４４】
本発明の別の好ましい実施例においては、腹腔鏡１４０は、柔軟なプローブ１４４、及び柔軟なチューブ１４４上を伸びている柔軟なシース１４６を備える。この実施例が図１４に示される。腹腔鏡プローブ又はチューブ１４４は、説明された形状を保持する柔軟な外面を持つことができる。チューブ１４４とシース１４６の両者は、希望の形にするために使用者が手で操作し得る柔軟な領域１４２を持つことができる。チューブ１４４は柔軟性を提供するためにアコーディオン形のカバーとすることができ、そして、シース１４６は、使用者が、異なった角度で身体内の部位を観察するためにある特定の角度形状を持つようにこの構造を曲げ得るような形状記憶材料で形成することができる。チューブの角度方向を手で操作するために、その他の機械的要素の機械的ケーブルも使用することができる。光源からの光を装置の末端部分に結合させるために、柔軟な押出しプラスチックを使うことができる。好ましい実施例においては、柔軟なチューブ１４４は、ヘルキュレスコーポレーション、ウイルミント、ＤＥにより製造された光伝達性ポリウレタンである。柔軟なシステムはプローブの末端部分の２次元ソリッドステートのセンサーアレイ及びシースの末端部分のズーム組立体を使うこともできる。柔軟なシステムは、本願において先に説明された光学式及び機械式の連結器具を使うこともできる。ハンドル１４８は先に説明されたツーピース式の使い捨て組立体とすることができる。
【００４５】
或いは、柔軟なシステムを各処置ごとに滅菌して再使用する非廃棄式のシステムとすることができる。
【００４６】
本発明はその好ましい実施例を参照して特に図示され説明されたが、請求項により定められる本発明の精神及び範囲から離れることなく形式及び詳細における種々の変更を行い得ることは本技術の熟練者により理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるシース組立体付き腹腔鏡の一実施例の等角図である。
【図２】  腹腔鏡ベースユニットの実施例の等角図である。
【図３】  腹腔鏡シースの等角図である。
【図４】  標準観察モードに位置決めされたレンズ系を横から見た図である。
【図５】  フルズームモードに位置決めされたレンズ系を横から見た図である。
【図６】  ズーム組立体付きの腹腔鏡及びシース組立体の実施例の側面断面図を示す。
【図７】  ズーム組立体付きの腹腔鏡及びシース組立体の実施例の断面図を示す。
【図８】  ズーム組立体付きの腹腔鏡及びシース組立体の実施例の断面図を示す。
【図９】  末端にプリズムが取り付けられた腹腔鏡及びシース組立体の実施例の断面図を示す。
【図１０】  腹腔鏡の末端部分の実施例の側面図を示す。
【図１１】  腹腔鏡の末端部分の実施例の平面図を示す。
【図１２】  腹腔鏡の末端部分の実施例の背面図を示す。
【図１３】  腹腔鏡及びシース組立体の使用方法の図式的な表現である。
【図１４】  柔軟なシース腹腔鏡システムを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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