(57)【要約】【課題】回転自走式内視鏡の挿入部の曲がり状態を検知し、この検知結果に基づき回転筒体の駆動を制御することによって、回転筒体、及びチューブを含む挿入部、及び機器類の破損を防止する。【解決手段】本発明の回転自走式内視鏡システム１は、先端部８、挿入部本体１０、及び挿入部本体１０に回転可能に外嵌し、螺旋状の凹凸により螺旋形状部５１ａが形成された回転筒体５１を有する挿入部６Ａと、挿入部６Ａの先端部から長手方向に少なくとも１つ設けられ、前記挿入部の曲がり角度を検出するための曲がりセンサ６０とを有する回転自走式内視鏡２と、回転筒体５１に軸周りに回転駆動力を与えるモータ６２と、曲がりセンサ６０により検出された挿入部６Ａの曲がり角度θと予め設定された閾値とを比較し、曲がり角度θが閾値を超えた場合には、回転筒体５１の回転を停止させるようにモータ６２を制御する回転制御部６３と、を有している。【選択図】      図１
2007307241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像手段を有する先端硬性部と、前記先端硬性部が先端部に配設され、体腔内に挿入される可撓性を有する挿入部本体、前記挿入部本体に回転可能に外嵌し、螺旋状の凹凸により螺旋形状部が形成された回転筒体とを有する挿入部と、
前記挿入部の先端部から長手方向に少なくとも１つ設けられ、前記挿入部の曲がり角度を検出するための曲がりセンサと、を具備する回転自走式内視鏡であって、
前記回転筒体は、
前記曲がりセンサにより検出された前記挿入部の曲がり角度と、予め設定された閾値とが比較され、前記挿入部の曲がり角度が前記閾値を超えた場合には、前記回転筒体の回転を停止するように制御されることを特徴とする回転自走式内視鏡。
【請求項２】
撮像手段を有する先端硬性部と、前記先端硬性部が先端部に配設され、体腔内に挿入される可撓性を有する挿入部本体、前記挿入部本体に回転可能に外嵌し、螺旋状の凹凸により螺旋形状部が形成された回転筒体とを有する挿入部と、
前記挿入部の先端部から長手方向に少なくとも１つ設けられ、前記挿入部の曲がり角度を検出するための曲がりセンサと、を具備する回転自走式内視鏡と、
前記回転筒体に軸周りに回転駆動力を与える駆動部と、
前記曲がりセンサにより検出された前記挿入部の曲がり角度と、予め設定された閾値とを比較し、前記挿入部の曲がり角度が前記閾値を超えた場合には、前記回転筒体の回転を停止させるように前記駆動部を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする回転自走式内視鏡システム。
【請求項３】
前記制御部は、
前記曲がりセンサにより検出された前記挿入部の曲がり角度と、予め設定された閾値とを比較し、前記挿入部の曲がり角度が前記閾値を超えた場合には、告知手段を動作させるための信号を前記告知手段に出力することを特徴とする請求項２に記載の回転自走式内視鏡システム。
【請求項４】
さらに、前記駆動部に流れる電流値を検出する電流検出部を設け、
前記制御手段は、
前記電流検出部により検出された前記電流値と、前記挿入部の曲がり角度から求められる閾値とを比較し、前記電流値が前記閾値を超えた場合には、前記回転筒体の回転を停止させるように前記駆動部を制御することを特徴とする請求項２に記載の回転自走式内視鏡システム。
【請求項５】
前記制御部は、
前記回転筒体が一定の回転速度で回転するように前記駆動部を制御することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１つに記載の回転自走式内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体に挿入可能な可撓性を有する細長なチューブの外周に螺旋形状部を配置した挿入部を有する回転自走式内視鏡、及び回転自走式内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、医療用の内視鏡は、広く用いられている。このような医療用の内視鏡は、細長な挿入部を体腔内に挿入することによって体腔内の患部等を観察したり、必要に応じて処置具を鉗子チャンネル内に挿通したりして治療処置を行うことができるようになっている。
【０００３】
前記内視鏡は、挿入部の先端側に湾曲自在な湾曲部を備えている。内視鏡は、湾曲操作ノブが操作されることにより湾曲部が上下または左右方向に湾曲動作される。そして、内視鏡は、入り組んだ体腔内管路、例えば大腸などのように３６０°のループを描く管腔に挿入される際、湾曲操作ノブの操作により湾曲部が湾曲動作されると共に、捻り操作が行われて挿入部が観察目的部位に向けて挿入されていく。
【０００４】
しかしながら、内視鏡操作は、複雑に入り組んだ大腸内の深部まで挿入部を短時間でスムーズに挿入することができるようになるまでに熟練を要する。経験の浅い術者においては、挿入部を大腸内の深部まで挿入していく際に、挿入方向を見失うことによって手間取ったり、腸の走行状態を大きく変化させてしまったりする虞れがあった。
【０００５】
このため、従来から、挿入部の挿入性を向上させるための提案が各種なされている。例えば、特許文献１には、体腔内管路の深部まで容易に、且つ低侵襲で医療機器を誘導し得る医療機器の推進装置が開示されている。
【０００６】
この特許文献１に記載の推進装置では、回転部材に、この回転部材の軸方向に対して推進力発生部として斜めのリブが設けてある。このため、この推進装置は、回転部材を回転動作させることにより、回転部材の回転力がリブによって推進力に変換され、推進装置に連結されている医療機器が推進力によって、深部方向に移動される。このことにより、前記公報に記載の推進装置は、低侵襲で、患者に身体的負担をかけることなく、医療機器を体腔内へと挿入することができる。
【０００７】
このような技術を利用した内視鏡には種々のタイプのものがあるが、一例を挙げれば、経肛門により大腸内へ挿入を行うようになされた内視鏡において、挿入部の外周側に、軸回りに回動可能な可撓性を有する回転筒体を設けて、前記回転筒体を回転させることにより、体腔内への挿入を自動的に行うことができるようにした回転自走式内視鏡装置がある。
【０００８】
また、挿入部の挿入性を向上させるための従来例としては、例えば、特許文献２に記載されているように、大腸内視鏡に取り付けた複数の曲げセンサからデータを取り込み、この取り込んだデータに基づき、前記大腸内視鏡の蛇行状態を近似計算し、そして、この近似計算した大腸内視鏡の蛇行状態をモニタに表示するようにした大腸内視鏡が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−１１３３９６号公報
【特許文献２】特開２００２−３４９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来技術における回転自走式内視鏡装置では、前記回転筒体は、挿入部の曲がりが大きくなると、モータからの回転伝達が妨げられて、直線状態よりも回転伝達性が悪くなり、挿入部の挿入性が低下する場合がある。
【００１０】
このような場合、モータから所定のトルクで回転力を与えられている筒体は、回転の妨げに応じて、内部に捻り応力が発生する。そして、この捻り応力が蓄えられた筒体は、外内周方向に拡小する力を受けるため、長軸方向の長さが伸縮する。
【００１１】
そのため、挿入部の曲がりが大きな状態において、回転が妨げられた回転筒体は、モータからの回転トルクによる捻り応力により発生するせん断力を受けて、変形したり、損傷したりする虞れがある。さらに、筒体を回転させるモータなどの機器類にも、負荷がかかり故障の原因となる虞れがある。
【００１２】
また、このような回転自走式内視鏡は、外周回りに回転する回転筒体が外挿されたチューブ内に撮像、及び照明のための各種ケーブルなどの内蔵物が挿通している。そのため、筒体の回転によりチューブが捻れて、内蔵物には無理な負荷がかかり、各種ケーブルの断線などの不具合が発生する虞れがある。
【００１３】
したがって、回転自走式内視鏡は、挿入部の曲がりを大きくせずに、具体的には挿入部を鋭角に曲げないようにして、大腸などの体腔内に挿入することが望ましい。
【００１４】
また、前記従来の特許文献２の大腸内視鏡は、挿入部に複数の曲げセンサを設け、この曲げセンサからのデータに基づき、前記大腸内視鏡の蛇行状態を近似計算して表示しているが、単に通常の内視鏡であって回転自走式内視鏡ではない。したがって、この特許文献２では、回転自走式内視鏡における前記問題点を解決するための手段、及び技術等については何等述べられていない。
【００１５】
そこで、本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、回転自走式内視鏡の挿入部の曲がり状態を検知し、この検知結果に基づき回転筒体の駆動を制御することによって、回転筒体、及びチューブを含む挿入部、及び機器類の破損を防止することができる回転自走式内視鏡、及び回転自走式内視鏡システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の回転自走式内視鏡は、撮像手段を有する先端硬性部と、前記先端硬性部が先端部に配設され、体腔内に挿入される可撓性を有する挿入部本体、前記挿入部本体に回転可能に外嵌し、螺旋状の凹凸により螺旋形状部が形成された回転筒体とを有する挿入部と、
前記挿入部の先端部から長手方向に少なくとも１つ設けられ、前記挿入部の曲がり角度を検出するための曲がりセンサと、を具備する回転自走式内視鏡であって、前記回転筒体は、前記曲がりセンサにより検出された前記挿入部の曲がり角度と、予め設定された閾値とが比較され、前記挿入部の曲がり角度が前記閾値を超えた場合には、前記回転筒体の回転を停止するように制御されることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の回転自走式内視鏡システムは、撮像手段を有する先端硬性部と、前記先端硬性部が先端部に配設され、体腔内に挿入される可撓性を有する挿入部本体、前記挿入部本体に回転可能に外嵌し、螺旋状の凹凸により螺旋形状部が形成された回転筒体とを有する挿入部と、前記挿入部の先端部から長手方向に少なくとも１つ設けられ、前記挿入部の曲がり角度を検出するための曲がりセンサと、を具備する回転自走式内視鏡と、
前記回転筒体に軸周りに回転駆動力を与える駆動部と、前記曲がりセンサにより検出された前記挿入部の曲がり角度と、予め設定された閾値とを比較し、前記挿入部の曲がり角度が前記閾値を超えた場合には、前記回転筒体の回転を停止させるように前記駆動部を制御する制御部と、を有している。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、回転自走式内視鏡の挿入部の曲がり状態を検知し、この検知結果に基づき回転筒体の駆動を制御することによって、回転筒体、及びチューブを含む挿入部、及び機器類の破損を防止することができるので、挿入部の挿入性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【００２０】
（実施例１）
図１から図１５は、本発明の実施例１に係り、図１は本発明の回転自走式内視鏡を備えた回転自走式内視鏡システムの全体構成を示す外観図、図２は回転自走式内視鏡の先端部、湾曲部、及び螺旋形状部の一部を示す断面図、図３は挿入部を構成する回転筒体と挿入部本体を示す断面図、図４は図３のＡ−Ａ線断面図、図５は複数の曲げセンサが取り付けられた挿入部の外観図、図６は回転自走式内視鏡システムの電気的な全体構成を示すブロック図、図７は図１の収納ケースを示す上面図、図８は挿入補助具が患者の肛門から直腸へ挿入された状態を示す説明図、図９は大腸内に挿入された挿入部本体がＳ字状結腸に到達した際の状態を示す説明図、図１０は大腸内に挿入された挿入部本体が盲腸近傍に到達した際の状態を示す説明図、図１１、及び図１２は実施例１の作用を説明するためのもので、図１１は制御装置内の回転制御部による通常時の制御例を示すフローチャート、図１２は図１１のフローチャート中の回避状態時におけるサブルーチンを示すフローチャート、図１３は曲がりセンサの抵抗と曲がり角度とに基づき導き出される複数の曲がりセンサの曲がり角度の特性を示すグラフ、図１４は実施例１に用いられる曲がりセンサの抵抗値／曲げ角度の特性を示すグラフ、図１５は曲がりセンサと曲げ角度との関係を説明するための説明図である。
【００２１】
先ず、図１を参照しながら、回転自走式内視鏡システム１の全体構成について説明する。  図１に示すように、回転自走式内視鏡システム（以下、内視鏡システムと略記）１は、回転自走式内視鏡（以下、単に内視鏡と略記）２と、制御装置３と、モニタ４と、吸引器５と、を有している。
【００２２】
内視鏡２は、収納ケース付内視鏡挿入部（以下、単に収納ケース付挿入部と略記）６と、操作部７と、を有している。  
収納ケース付挿入部６は、挿入部６Ａと、挿入部収納ケース（以下、単に収納ケースと略記）１２とを有し、先端から順に、挿入部６Ａを構成する先端硬性部（以下、単に先端部と略記）８と、湾曲部９と、挿入部本体１０を内側に設けた回転筒体５１と、収納ケースを構成する挿入補助具１１と、収納ケース１２と、挿入補助具１１と収納ケース１２と間において介装されるコルゲート状のチューブである先端側案内管１３と、操作部７と収納ケース１２との間に介装されるコルゲート状のチューブである操作部側案内管１４と、この操作部側案内管１４の一端が連結されたコネクタカバー１５と、を有して構成されている。  
尚、収納ケース付挿入部６は、挿入部６Ａが、所定機能を実行操作するための操作部７へ着脱可能に構成されている。
【００２３】
操作部７は、収納ケース付挿入部６の一部を構成するコネクタカバー１５が着脱自在であり、回転装置としてのモータボックス１６と、把持部１７と、主操作部１８と、を有している。  
主操作部１８には、挿入部６Ａの湾曲部９を４方向（内視鏡２が捉える内視鏡画像に対応する上下左右方向）に湾曲させる湾曲操作ノブ１９と、流体を送出操作、或いは吸引操作するボタン類２０と、各種撮像、照明などの光学系を操作するスイッチ類２１と、が配設されている。
【００２４】
湾曲操作ノブ１９は、略円盤状の２つのノブが重畳するように、操作部７の主操作部１８の一面に配設されている。これら２つのノブは、回動自在に配設され、主操作部１８側に湾曲部９の上記上下方向を操作のためのＵ（ＵＰ）／Ｄ（ＤＯＷＮ）用湾曲操作ノブ１９ａと、このＵ／Ｄ用湾曲操作ノブ１９ａ上に湾曲部９の上記左右方向を操作するためのＲ（ＲＩＧＨＴ）／Ｌ（ＬＥＦＴ）用湾曲操作ノブ１９ｂと、を有している。
【００２５】
主操作部１８の一側面からは、電気ケーブルであるユニバーサルコード１８ａが延設されている。また、主操作部１８には、ユニバーサルコード１８ａが延出する根元部分に折れ止め部１８ｂが設けられている。  
このユニバーサルコード１８ａの延出端には、コネクタ部２２が配設されている。このコネクタ部２２は、制御装置３に接続されている。
【００２６】
また、主操作部１８の一側面に配設されているボタン類２０は、内視鏡２の先端部８から被検体内へ気体を送気、或いは液体を送水するときに操作する送気／送水ボタン２０ａと、内視鏡２の先端部８から被検体内から汚物などの液体を吸引するときに操作する吸引ボタン２０ｂと、を有している。
【００２７】
モータボックス１６に着脱されるコネクタカバー１５からは、挿入部６Ａ内に挿通された３本のチューブ２３が延出している。これら３本のチューブ２３は、送気用チューブ２３ａ、送水用チューブ２３ｂ、及び吸引用チューブ２３ｃを有している。これら３本のチューブ２３の延出端は、夫々、着脱自在なコネクタを介して、制御装置３の前面部の所定の位置で接続されている。
【００２８】
制御装置３には、送水タンク２４が設けられている。この送水タンク２４内には、滅菌水が貯留されている。滅菌水は、主操作部１８の送気／送水ボタン２０ａが所定の操作がなされると、制御装置３によって、送水用チューブ２３ｂに送液され、内視鏡２の先端部８から噴出する。
【００２９】
尚、送気用チューブ２３ａには、主操作部１８の送気／送水ボタン２０ａが所定の操作がなされると、制御装置３内の図示しないコンプレッサからの空気が送気され、この空気は内視鏡２の先端部８から噴出する。
【００３０】
また、吸引ボタン２０ｂが操作されると、内視鏡２の先端部８から汚物などが吸引され、この汚物などは、吸引用チューブ２３ｃを介して、制御装置３から吸引器５に送り込まれる。  
尚、本実施例の回転自走式内視鏡システム１においては、吸引器５を使用しているが、病院に備え付けの吸引システムを利用しても良い。
【００３１】
制御装置３には、電気ケーブル２５ａを介してフットスイッチ２５が接続されている。このフットスイッチ２５は、内視鏡２の挿入部６Ａを所定の方向へ回動／停止操作するためのスイッチである。尚、この挿入部６Ａの回転方向を操作、及び停止操作する進退スイッチは、図示しないが操作部７の主操作部１８にも配設されている。
【００３２】
また、制御装置３の前面部には、電源スイッチ、内視鏡２の挿入部６Ａの回転速度を可変するダイヤルなどが配設されている。尚、操作部７のモータボックス１６には、挿入部６Ａに回転力を付与するモータ（図６参照）が内蔵されている。  
また、制御装置３は、モニタ４と電気的に接続されている。モニタ４は、内視鏡２が捉えた内視鏡画像を表示する。尚、制御装置３の具体的な構成については後述する。
【００３３】
次に、図２を参照しながら、内視鏡２の収納ケース付挿入部６の一部を構成する先端部８、湾曲部９、挿入部本体１０及び回転筒体５１について説明する。
【００３４】
先ず、先端部８について、説明する。  
先端部８は、生体適合性のある合成樹脂からなる硬質な略円環状の本体環２６と、撮像ユニット２７と、を有している。
【００３５】
撮像ユニット２７は、本体環２６内に収容される合成樹脂からなる略円環状の保持環２８ａと、この保持環２８ａの基端側に嵌着される金属からなる略円環状のカバー環２８ｂと、保持環２８ａの先端開口部を気密に封止するように嵌着され、生体適合性のある透明な合成樹脂によってドーム状に形成されたカバー体２９と、によって外形が形成されている。
【００３６】
これらの部材によって形成される撮像ユニット２７の空間内には、対物レンズ群３０と、この対物レンズ群３０へ入射する撮影光が集光される位置に配置されるＣＣＤ（Charge Coupled Devices）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などの撮像素子３１と、この撮像素子３１によって光電変換された画像信号が入力されるフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）３２とが配設される。
【００３７】
このＦＰＣ３２には、通信ケーブル３３が接続されている。この通信ケーブル３３は、湾曲部９、及び挿入部本体１０内に挿通して、コネクタカバー１５（図１参照）に配設される図示しないコネクタに接続されている。
【００３８】
また、対物レンズ群３０を保持する保持環を固定している板部材３５には、照明部材である複数のＬＥＤ３４が対物レンズ群３０を囲むように配設されている。尚、板部材３５は、カバー体２９の略中心を通る部分に延長線上にある内面と固着できるように、略円形に形成されている。そして、対物レンズ群３０は、板部材３５の板面における略中心位置に光軸が通るように配置されている。
【００３９】
このように構成された撮像ユニット２７は、本体環２６の中心に対して、偏芯する位置に配置され、本体環２６の先端側開口部に配設される先端キャップ３６により本体環２６に固定されている。
【００４０】
撮像ユニット２７の保持環２８ａと本体環２６との間にできる隙間には、吸引用チューブ２３ｃの先端部分と、この吸引用チューブ２３ｃが基端側に接続された吸引管３７が配置されている。この吸引管３７の先端部分は、先端キャップ３６に固着されている。
【００４１】
先端キャップ３６には、吸引用の開口部３８が形成されている。尚、図示していないが、前記した保持環２８ａと本体環２６との間にできる隙間を利用して、送気／送水用チューブ２３ａに連通する管路が配設され、それら管路の開口部も先端キャップ３６に形成されている。
【００４２】
次に、湾曲部９について説明する。  
湾曲部９には、先端部８の本体環２６の基端開口部に嵌着された硬質な先端湾曲駒３９と、硬質な複数の湾曲駒４０（湾曲節輪ともいう）とが枢支部４０ａによって回動自在に連設されている。これら駒３９、４０には、生体適合性のあるフッ素ゴムなどの弾性部材からなる湾曲外皮４１が被覆されている。この湾曲外皮４１の先端部分は、糸巻き接着部４２により、先端部８の本体環２６の基端部分と固着されている。
【００４３】
複数の湾曲駒４０は、その内周面から中心方向へ突出するワイヤガイド４３を有している。このワイヤガイド４３には、湾曲操作ワイヤ４４（アングルワイヤとも言う）が挿通している。
【００４４】
この湾曲操作ワイヤ４４の先端部分は、湾曲部９内に４本存在し（図２では２本のみ図示している）、夫々に筒状の係止部材４５が半田などにより溶着されている。これら湾曲操作ワイヤ４４は、先端湾曲駒３９に形成された４つの係止孔部３９ａに夫々の係止部材４５が係止されている。
【００４５】
４つの係止孔部３９ａは、先端湾曲駒３９の軸に対して直交する面において、略等間隔となる４等分した位置に形成されている。この先端湾曲駒３９は、上記内視鏡画像の上下左右に対応して、各係止孔部３９ａが位置するように軸回りの方向が決められている。そのため、４本の湾曲操作ワイヤ４４は、上下左右方向に略等間隔に離間した４点において保持固定されている。
【００４６】
また、これら湾曲操作ワイヤ４４は、挿入部本体１０内に挿通し、コネクタカバー１５まで配設されている。尚、これら湾曲操作ワイヤ４４の夫々の基端部分には、図示しないワイヤ留めが設けられている。各湾曲操作ワイヤ４４のワイヤ留めは、コネクタカバー１５がモータボックス１６に一体となっている状態において、把持部１７内に設けられた図示しない連結部材に夫々が対応して連結される。
【００４７】
連結部材は、主操作部１８内に配設された湾曲操作ノブ１９に連動する図示しない湾曲操作機構と図示しないチェーンにより、連結されている。つまり、湾曲操作ノブ１９が回動操作されると、湾曲操作機構により各連結部材が交互に牽引又は弛緩され、その動きに連動して、各湾曲操作ワイヤ４４が交互に牽引又は弛緩されるようになっている。
【００４８】
したがって、４本の湾曲操作ワイヤ４４が夫々、牽引弛緩されると、複数の湾曲駒４０が対応して回動する。こうして、湾曲部９が上述した４方向へ湾曲操作される。
【００４９】
湾曲部９の基端部分には、最基端にある湾曲駒４０の内部に嵌着されたコイルパイプ固定用の金属からなる第１口金４６と、最基端にある湾曲駒４０の外周側に嵌着された内層チューブ固定用の金属からなる第２口金４７と、この第２口金４７の外周側に嵌着された回転筒体を回動自在に係合するための合成樹脂からなる第３口金４８と、が配設されている。これらの口金４６〜４８は、接着剤などにより強固に固着されている。  
尚、前記した湾曲外皮４１は、第３口金４８とも糸巻き接着部４２により、固着されている。  
また、前記した湾曲操作ワイヤ４４は、夫々、第１口金４６から基端側がコイルシース４９内に夫々挿通している。コイルシース４９の先端部分は、第１口金４６にロー付けなどで固定されている。尚、本実施例で用いられるコイルシース４９は、ワイヤをパイプ状に密着巻きした非圧縮性の構造を有している。
【００５０】
第２口金４７の基端部分は、挿入部本体１０内に挿通する軟性な内層チューブ４９ａの先端部分が固定されている。この内層チューブ４９ａは、細線のワイヤなどを筒状に編み込んで可撓性を持たせたチューブ体でも良い。
【００５１】
第３口金４８の基端部分には、突起部４８ａが設けられている。また、この第３口金４８は、突起部４８ａの外周側に隙間ができるように、湾曲外皮４１に完全にカバーされている。  
尚、本実施例の内視鏡２は、湾曲部９を備えているものに限定せず、前記湾曲部９を備えていないものでも、勿論、適用可能である。
【００５２】
次に、挿入部６Ａの挿入部本体１０及び回転筒体５１について説明する。  
挿入部６Ａは、挿入部本体１０と、回転筒体５１とを有している。  
挿入部本体１０内には、前記した内層チューブ４９ａと、湾曲操作ワイヤ４４が夫々挿通する４本のコイルシース４９と、通信ケーブル３３と、図示しない各種チューブ２３と、が配設されている。この内層チューブ４９ａは、内部の各構成要素である内蔵物を保護している。
【００５３】
回転筒体５１は、先端部分に連結用の合成樹脂からなる口金５０を有し、先端部分が接着材５２により固着されている。  
口金５０は、先端部分に上述した湾曲部９の第３口金４８の突起部４８ａと係合し、スナップフィット機能を有効にする凹凸部５０ａが形成されている。つまり、口金５０と、第３口金４８は、夫々の軸回りに回動自在となっている。
【００５４】
この口金５０と連結された回転筒体５１は、断面形状が凹凸となるように加工された生体適合性のある金属板部材を螺旋状に巻回し、可撓性を備えた筒体である。この回転筒体５１は、前記した凹凸が略隙間なく係合しており、その外周面に螺旋状凸部（あるいは、螺旋状凹部、さらにあるいは、螺旋に沿って連設されるように突設される凸部、など）となる螺旋形状部５１ａが形成される。
【００５５】
具体的には、回転筒体５１は、体腔内への挿通性を考慮した螺旋管であり、例えばステンレス製で所定の径寸法が設定されている。また、回転筒体５１は、板部材に形成する凹凸の寸法を変更して、凹凸のピッチ、螺旋の角度などを種々設定できる。
【００５６】
この回転筒体５１は、挿入方向の軸回りに回動可能となるように構成されている。そして、この回転筒体５１が回動すると、外周面の螺旋形状部５１ａが被検体の体腔内壁と接触して推力が発生し、回転筒体５１自体が挿入方向へ進行しようとする。
【００５７】
このとき、回転筒体５１の先端部に固着されている口金５０が、湾曲部９の基端部分にある第３口金４８に当接して湾曲部９を押圧し、先端部８を含めた挿入部６Ａ全体が体腔内の深部に向かって前進する推進力が付与される。
【００５８】
尚、回転筒体５１は、操作部７のモータボックス１６（図１参照）に配設されたモータ（図６参照）により回転駆動力が与えられるようになっている。
【００５９】
この場合、本実施例では、モータ（図６参照）の回転駆動力を回転筒体５１の基端側に伝達させて、回転筒体５１を回動させるように構成しているがこれに限定されることはない。例えば、モータ（図６参照）の回転駆動力を回転筒体５１の中間に伝達させて回転筒体全体を回転させても構わないし、回転筒体５１の先端部に伝達させて回転筒体５１を回動させるような構成であっても良い。
【００６０】
本実施例では、挿入部６Ａの内部には、少なくとも１つ以上の曲げセンサ６０（６０ａ、６０ｂ…６０ｎ）が設けられている。
【００６１】
曲げセンサ６０を複数設けた場合には、これらの曲げセンサ６０ａ、６０ｂ…６０ｎ（ｎは整数）は、図２、及び図３に示すように、例えば回転筒体５１と挿入部本体１０の内層チューブ４９ａとの間に配設され、また、挿入部６Ａの長手方向においては挿入部６Ａの先端部８の後端側（湾曲部９がある場合には湾曲部９の後端側）に曲げセンサ６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、…６０ｎと順に所定の間隔で配設されるようになっている。
【００６２】
この場合、曲げセンサ６０は、図２から図４に示すように、挿入部本体１０の挿入軸に対して所定の角度で配置されるように、例えば内層チューブ４９ａの外周面上に固定される。尚、実施例１では、前記曲げセンサ６０は、図４に示すように、内層チューブ４９ａ上に、前記挿入軸に対して略９０度の角度となるようにそれぞれ２個ずつ併設するように設けているが、これに限定されるものではない。例えば、挿入部６Ａの上下、左右の４方向における曲がり角を検出するために、前記挿入軸に対して略９０度の角度でそれぞれ４個の曲げセンサ６０を設けても良い。
【００６３】
そして、挿入部６Ａは、前記したようにその先端部（先端部８の後端側、又は湾曲部９がある場合には湾曲部９の後端側）から基端部にかけてその長手方向において、前記２つの曲げセンサ６０が所定間隔毎にそれぞれ設けて構成することにより、図５に示すようにそれぞれの曲がりセンサ６０ａ〜６０ｎが配置されたものとなる。
【００６４】
前記曲がりセンサ６０としては、例えば米国特許番号５０８６７８５号広報に開示されているような曲がりセンサを用いている。この曲がりセンサ６０は、曲がり角によって抵抗値が変化する特性を有しているもので、例えば通常時に約１０ＫΩで、曲げると曲げる度合いにより抵抗値が約１０〜２５ＫΩに増えるようになっている。つまり、この曲がりセンサ６０の出力である抵抗値を用いることにより、曲がり角を推測することができる。
【００６５】
このような曲がりセンサ６０の曲がり角度／抵抗値の特性が図１４のグラフに示されている。つまり、曲げセンサ６０は、図１５に示すように、曲がり角度θに曲げられると、例えば図１４に示すような、この曲がり角度θに応じた抵抗値ＫΩを出力する。
【００６６】
尚、前記複数の曲げセンサ６０ａ〜６０ｎは、信号線６０Ａ（図６参照）を介して、制御装置３に電気的に接続されている。
【００６７】
このように構成された挿入部６Ａは、図１に示すように、基端側がコネクタ部１５内に接続され、そして、先端部８が操作部側案内管１４、収納ケース１２、先端側案内管１３、及び挿入補助具１１介して挿通されるようなっている。  
尚、前記案内管１３、１４は、挿入部６Ａの回転筒体５１が充分に挿通可能なチューブ体である。
【００６８】
次に、本実施例の回転自走式内視鏡システム１の内視鏡２、及び制御装置３に内蔵される各種主要部の構成について、図６を参照しながら説明する。  
前記したように、内視鏡２と制御装置３は、ユニバーサルコード１８ａによって、電気的に接続される。本実施例の内視鏡２は、前記したように先端部８内に撮像ユニット２７が内蔵されている。また、内視鏡２のモータボックス１６には、挿入部本体１０に外挿する回転筒体５１をギヤにより回転させるモータ６１が内蔵されている。
【００６９】
また、挿入部本体１０には、前記したように複数の曲げセンサ６０（６０ａ〜６０ｎ）が設けられており、これらの曲げセンサ６０（６０ａ〜６０ｎ）に接続される信号線６０Ａはユニバーサルコード１８ａを介して制御装置３と電気的に接続されている。また、操作部７の主操作部１８には、モータ６１を回転、又は停止させるための入力部６２が内蔵されている。  
これら内視鏡２に内蔵される各種装置は、制御装置３内に内蔵される各種装置と電気的に接続されている。  
具体的には、制御装置３は、回転制御部６３と、複数の曲げセンサ６０ａ〜６０ｎからの出力が入力される曲げ計測部６４と、モニタ４に画像信号を出力する画像処理部６５と、警報部であるブザー６６と、曲がり角度等の各種動作状態等を表示可能な警告ランプ、液晶モニタなどの表示部３ａとを有している。  
尚、内視鏡２の湾曲部９が電動式で湾曲するものである場合には、モータボックス１６等に設けられた駆動部を制御して電動的に湾曲部９の湾曲制御するための湾曲制御部６７を制御装置３内に設けても良い。また、前記回転制御部６３は、制御部を構成している。
【００７０】
先端部８の撮像ユニット２７は、画像処理部６５と電気的に接続されている。画像処理部６５は、回転制御部６３と電気的に接続されている。この画像処理部６５は、撮像ユニット２７からの画像信号が入力され、モニタ４へ画像信号を出力する。また、撮像ユニット２７の各ＬＥＤ３４への電力は、画像処理部６５を介して供給される。
【００７１】
曲げ計測部６４は、前記挿入部本体１０に設けられた複数の曲げセンサ６０（６０ａ〜６０ｎ）に接続される信号線６０Ａが電気的に接続されている。そして、曲げ計測部６４には、信号線６０Ａを介してこれら複数の曲げセンサ６０ａ〜６０ｎからの検出信号（出力抵抗値）が供給されるようになっている。
【００７２】
この曲げ計測部６４は、前記検出信号（出力抵抗値）に基づき、曲げセンサ６０単体の曲がり角、及び最大角、及び複数の曲げセンサ６０ａ〜６０ｎの平均曲がり角等を計測し、計測結果を回転制御部６３に出力する。
【００７３】
また、モータボックス１６のモータ６１は、回転制御部６３内の図示しないモータドライバと電気的に接続されている。このモータドライバ（図示せず）は、回転制御部６２によって駆動が制御される。尚、前記モータドライバ（図示せず）、及びモータ６１は、駆動部を構成している。
【００７４】
回転制御部６３は、曲げ計測部６４からの計測結果である、曲がりセンサ６０ａ〜６０ｎにより検出された挿入部６Ａの曲がり角度と、予め設定された閾値ａ、ｂとを比較し、挿入部６Ａの曲がり角度が前記閾値ａ、ｂを超えた場合には、前記回転筒体５１の回転を停止させるように前記モータドライバ（図示せず）とモータ６１を制御する。
【００７５】
また、回転制御部６３は、警告ランプ、液晶モニタなどの表示部３ａ、及びブザー６６とも電気的に接続されて、これら表示部３ａ、及びブザー６６を制御する。尚、回転制御部６３は、通常時、回転筒体５１が一定の回転速度で回転するように前記モータドライバ（図示せず）を制御するようになっている。
【００７６】
主操作部１８の入力部６２、及び図１で説明したフットスイッチ２５は、回転制御部６３に電気的に接続され、回転筒体５１を回転させるモータ６１のＯＮ／ＯＦＦを切り替える。尚、入力部６２、及びフットスイッチ２５は、どちらが操作されても、モータ６１をＯＮ／ＯＦＦすることができるようになっている。
【００７７】
尚、内視鏡２は、コネクタカバー１５がモータボックス１６（図１参照）と接続されると、回転軸６８に設けられたギヤ６８ａとモータボックス１６に設けられたモータ６１のギヤ６１ａとが噛合し、モータ６１の駆動力が各ギヤに伝達されて、回転軸６８、及び基端側口金６９を介して、螺旋形状部５１ａが長手軸回りに回転するようになっている。  
すなわち、螺旋形状部５１ａは、モータボックス１６からの回転駆動力を基端部から伝達されるようになっている。尚、螺旋形状部５１ａ内を挿通する内層チューブ４９ａは、コネクタカバー１５内から回転軸６８を挿通して螺旋形状部５１ａへ至るようになっている。
【００７８】
また、コネクタカバー１５とモータボックス１６とには、夫々が連結した状態で、撮像ユニット２７と複数の曲げセンサ６０ａ〜６０ｎが制御装置３と電気的に接続できるように、電気的に接続される図示しない電気コネクタを有している。
【００７９】
次に、回転自走式内視鏡システム１の使用例を説明する。尚、以下の説明において、図７〜図１３を参照しながら大腸内視鏡検査を例に挙げて説明する。  
いま、内視鏡システム１を用いて、例えば大腸検査を行うものとする。このとき、術者は、挿入補助具１１を例えば、ベッド上に横たわっている患者の肛門から挿入する。尚、挿入部６Ａは、収納ケース１２内において、図７に示すような曲線を描いて撓んだ状態で収容されている。
【００８０】
尚、本実施例の挿入補助具１１は、筒状の挿入管５３、外向フランジとなりドーナツ円盤状の当接部５４、及び保持管５５からなる補助具挿入部５８と、先端側案内管１３を接続する２つの接続環５６、５７とを有して構成されている。
【００８１】
挿入補助具１１は、図８に示すように、当接部５４が患者の肛門５０１近傍の臀部５１０に当接することで、挿入管５３のみが肛門５０１から直腸５０２内に挿入された状態となる。すなわち、挿入補助具１１は、当接部５４によって、その全体が直腸５０２内に挿入されることが防止される。このとき、術者は、当接部５４をテープなどで患者の臀部５１０へ固定する。
【００８２】
このような状態で、術者は、操作部７の把持部１７を握持し、フットスイッチ２５の足元操作、或いは主操作部１８に設けた進退スイッチの手元操作により、挿入部本体１０の螺旋形状部５１ａを長手軸回りに回転させる。
【００８３】
尚、収納ケース１２は、各案内管１３、１４の一端部分を夫々連結する案内管固定部材６４、６５（図７参照）が配設されている。このうち、先端側案内管１３を連結する案内管固定部材６４内に、図示しないが螺旋形状部５１ａにゴム板等を嵌合させることで螺旋形状部５１ａに与えられた回転力を利用してこの螺旋形状部５１ａに推進力を与えるように構成してもよい。
【００８４】
術者は、操作部７のモータボックス１６内に配設されるモータ６１を前記した足元操作、或いは手元操作によって、回転駆動状態にする。螺旋形状部５１ａには、基端部分から先端側へ回転力が伝達され、その全体が図８の矢印に示すような軸回りに所定の方向へ回転し、収納ケース１２の案内管固定部材６４から推進力を与えられる。
【００８５】
推進力を与えられた螺旋形状部５１ａは、図２に示した先端側口金５０が螺旋管接続口金４８を押圧する。これにより、先端部８及び湾曲部９を含む挿入部本体１０全体（挿入部６Ａ）は、螺旋形状部５１ａの推進力によって、先端側案内管１３及び挿入補助具１１を介して、大腸内の深部に向かって進んでいく。
【００８６】
術者は、挿入部６Ａを把持して押し進めることなく、挿入補助具１１の保持管５５を軽く把持し、案内管固定部材６４内で与えられた推進力のみで挿入部６Ａを大腸内の深部に向かって前進させることができる。
【００８７】
このとき、螺旋形状部５１ａは、腸壁の襞との接触状態が雄ねじと雌ねじとの関係になる。螺旋形状部５１ａは、案内管固定部材６４内で与えられた推進力と、腸壁の襞との接触により発生した推進力とによりスムーズに前進し、結果として挿入部６Ａは直腸５０２からＳ字状結腸５０３に向かって進んでいく。
【００８８】
図９に示すように挿入部６Ａは、先端部８、及び湾曲部９がＳ字状結腸５０３に到達する。このとき、術者は、モニタ４により映し出された内視鏡画像を見ながら、主操作部１８の湾曲操作ノブ１９（図１参照）を操作して、湾曲部９をＳ字状結腸５０３の屈曲状態に合わせる湾曲操作などを行う。
【００８９】
術者は、湾曲部９の湾曲操作により、挿入が困難であるＳ字状結腸５０３を推進力が与えられた挿入部６Ａにより、前進させながら先端部８をスムーズに通過させることができる。挿入部６Ａは、大腸の深部に挿入されるにつれ、案内管固定部材６４内で推進力が常に与えられている状態であり、且つ、螺旋形状部５１ａと腸壁との接触長が長くなる。
【００９０】
このため、挿入部６Ａは、螺旋形状部５１ａの一部がＳ字状結腸５０３の襞に接触している状態、挿入部本体１０が複雑に屈曲している状態などでも安定した大腸深部方向への推進力が得られる。また、挿入部６Ａは、充分な可撓性を有していることから、容易に位置が変化するＳ字状結腸５０３の走行状態を変化させることなく、腸壁に沿ってスムーズに前進していく。
【００９１】
挿入部６Ａは、Ｓ字状結腸５０３を通過し、その後、Ｓ字状結腸５０３と可動性に乏しい下行結腸５０４との境界である屈曲部，下行結腸５０４と可動性に富む横行結腸５０５との境界である脾湾曲５０６、横行結腸５０５と上行結腸５０８との境界である肝湾曲５０７の壁に沿うようにスムーズに前進して、図１０に示すように大腸の走行状態を変化させることなく、例えば目的部位である盲腸５０９近傍に到達する。
【００９２】
この挿入操作の際、術者は、先端部８が各屈曲部（脾湾曲５０６，肝湾曲５０７）に到達したとき、前記と同じように、モニタ４により映し出された内視鏡画像を見ながら、主操作部１８の湾曲操作ノブ１９を操作して、各部位の屈曲状態に合わせて、湾曲操作する。
【００９３】
術者は、モニタ４の内視鏡画像により、先端部８が盲腸５０９近傍まで到達したと判断した後、前記した足元操作、或いは手元操作により、一度、螺旋形状部５１ａの回転を停止する。術者は、挿入時に回転させていた軸回りの回転方向とは逆の方向に、フットスイッチ２５の足元操作、或いは主操作部１８の入力部６２の手元操作で螺旋形状部５１ａを逆回転させる操作を行う。
【００９４】
つまり、術者は、螺旋形状部５１ａを挿入時とは逆に反転させて、先端部８を大腸の深部、盲腸５０９の近傍から抜去する方向へと挿入部６Ａを後進させながら大腸検査を行う。術者は、挿入部６Ａに手を触れずとも、螺旋形状部５１ａが案内管固定部材６４内で与えられた後退力により、挿入部６Ａを後退させることができる。また、挿入部６Ａは、先端部８及び湾曲部９がスナップフィット機能により、螺旋形状部５１ａに引っ張られることで、全体が螺旋形状部５１ａの推進力により後退する。
【００９５】
術者は、挿入部６Ａの先端部８が挿入補助具１１まで到達したら、この挿入補助具１１と共に、挿入部６Ａを患者の肛門５０１より抜去して、大腸検査を終了する。このとき、挿入部６Ａは、案内管固定部材６４内で後退力が与えられ、収納ケース１２内に図７に示したような元の状態に湾曲しながら収納される。
【００９６】
以上のように、ユーザは、本実施例の回転自走式内視鏡システム１により、体腔、ここでは大腸の深部へと挿入部６Ａを容易に挿入でき内視鏡検査を行うことができる。
【００９７】
ところで、このような体腔へ挿入部６Ａを挿入している際に、挿入部６Ａの曲がりが大きくなると、回転筒体５１は、モータ６１からの回転伝達が妨げられて、直線状態よりも回転がし難くなる場合がある。このとき、上述したように従来技術では、挿入部６Ａの曲がりによる作用によって回転筒体５１が変形したり、損傷したりする虞れがある。
【００９８】
そこで、本実施例では、挿入部６Ａに設けられた複数の曲げセンサ６０ａ〜６０ｎからの出力（検出信号）と予め設定された閾値ａ、ｂとの比較結果に基づいて、回転筒体５１に与える回転駆動力を制御（例えば回転駆動力を停止）することにより、挿入部６Ａの曲がりを大きくしないようにして、回転筒体５１、及びチューブを含む挿入部６Ａ、及び機器類の破損を防止するようにしている。このような制御装置４の回転制御部６３による制御例を図１１、及び図１２を参照しながら説明する。  
尚、本実施例では、回転制御部６３には、予め設定された閾値（後述する閾値ａ、ｂ、及び復帰閾値ａ、ｂ）を格納している図示しない記憶部が設けられており、この閾値は適宜変えることができるようになっている。
【００９９】
本実施例の回転自走式内視鏡システム１では、前記したように大腸内視鏡検査を行う場合に電源を投入すると、制御装置３の回転制御部６３は、図示しないメモリに格納された図１１に示すプログラムを読み出して実行する。つまり、回転自走式内視鏡システム１の使用中には、回転制御部６３によって図１１に示すプログラムが実行されることになる。
【０１００】
図１１に示すように、回転制御部６３は、ステップＳ１の処理にて各種装置の初期設定を行う。例えばこの初期設定では、曲げセンサ６０ａ〜６０ｎからの出力値をリセットしたり、閾値ａ、ｂ、及び復帰閾値ａ、ｂを読み出したりする。また、モータ６１の回転速度が予め決められた一定の速度となるように速度設定等も行う。
【０１０１】
その後、回転自走式内視鏡システム１は使用可能状態となり、前記したように術者によって、フットスイッチ２５の足元操作、或いは主操作部１８の入力装置７１の手元操作により、制御装置３の回転制御部６３は、図示しないモータドライバを介してモータ６１の駆動を開始させる。
【０１０２】
そして、回転制御部６３は、続くステップＳ２の処理にて、複数の曲げセンサ６０ａ〜６０ｎからの検出信号（出力抵抗値）を信号線６０Ａを介して曲げ計測部６４に取り込むように制御する。
【０１０３】
その後、回転制御部５３は、続くステップＳ３の処理にて、曲げ計測部６４によって取り込まれた検出信号に基づき、曲げセンサ６０単体の曲がり角θを算出する。この場合、曲げセンサ６０ｎの曲がり角θｎは、例えば図１３に示すように、抵抗Ｒの関数ｆ（Ｒｎ）として示されることで、曲げ計測部６４は、この関数ｆ（Ｒｎ）を用いて検出信号である抵抗Ｒより曲げセンサ６０の曲がり角θを算出する。
【０１０４】
そして、回転制御部６３は、続くステップＳ４の処理にて、ステップＳ３により得られた曲げセンサ６０単体の曲がり角θから、最大角θｍａｘを、曲げ計測部６４によって算出する。
【０１０５】
その後、回転制御部６３は、続くステップＳ５の判断処理によって、ステップＳ３により算出した最大角θｍａｘと予め設定された閾値ａとを比較し、この最大角θｍａｘが最大角用の閾値ａよりも大きいか否かを判断する。
【０１０６】
この場合、最大角θが閾値ａよりも小さいものと判断した場合には、挿入部６Ａが予め設定された閾値ａよりも大きく曲がってないので、少なくとも回転筒体５１への回転が妨げられてはなく、且つこの回転筒体５１等が破損する虞れがない状態であると判断して、処理をステップＳ６に移行する。
【０１０７】
一方、最大角θが閾値ａ以上であるものと判断した場合には、挿入部６Ａが予め設定された閾値ａよりも大きく（又は同じに）曲がっており、回転筒体５１への回転が妨げられ、且つこの回転筒体５１等が破損する虞がある状態であると判断して、これを回避するための回避状態サブルーチンを実行するために処理を後述するステップＳ８に移行する。
【０１０８】
ステップＳ６の処理では、回転制御部６３は、さらに、曲げセンサ６０ａ〜６０ｎの曲がり角θを用いて平均角θＡＶＥを、曲げ計測部６４によって算出する。この場合、角曲げセンサ６０ａ〜６０ｎの曲がり角をθ１、θ２、θ３、…θｎとすると、平均角θＡＶＥは、（θ１＋θ２＋θ３＋…θｎ）／ｎで算出することができる。
【０１０９】
そして、回転制御部６３は、続くステップＳ７による判断処理によってこの平均角ＡＶＥが平均角用の閾値ｂよりも大きいか否かを判断する。
【０１１０】
この場合、小さいと判断した場合には、現時点で挿入部６Ａが挿入動作で支障のない曲がり状態であると判断して処理をステップＳ２に戻す。一方、回転制御部６３は、平均角θＡＶＥが前記閾値ｂよりも大きいと判断した場合には、最大角θｍａｘが閾値ａ以上である場合と同様に、この状態を回避する必要があると判断して処理をステップＳ８に移行する。  
尚、このステップＳ７の処理は、複数の曲げセンサ６０ａ〜６０ｎそれぞれの平均角θＡＶＥを算出しているので挿入部６Ａ全体の曲がり状態から、現時点での挿入部６Ａが挿入動作に支障があるかないかを判断することが可能である。
【０１１１】
次に、回転制御部６３は、処理がステップＳ８に移行されると、図示しない記憶部から図１２に示す回避状態ルーチンのプログラムを読み出し、実行する。
【０１１２】
すなわち、図１２に示すように、回転制御部６３は、ステップＳ１０により現時点での挿入部６Ａが閾値よりも大きく曲がり回転筒体５１に異常が発生する虞れがある状態であると認識し、続くステップＳ１１の処理により、図示しないモータドライバに駆動停止指示を与えてモータ６１の回転駆動を停止させる。すなわち、モータ６１の回転駆動が停止されることにより、回転筒体５１の螺旋形状部５１ａの回転が止まり、体腔内への挿入動作も止まることになる。
【０１１３】
尚、このステップＳ１１においては、回転制御部６３は、さらに、モータ６１の停止後、このモータを逆回転させるように図示しないモータドライバを制御しても良い。これにより、前記したように回転筒体５１は逆回転することにより、現時点での体腔内の位置から後退することになる。
【０１１４】
そして、回転制御部６３は、続くステップＳ１２の処理にて、ブザー６６を駆動するために電力供給を行うと共に、表示部３ａに警告メッセージである警告灯を点灯させるように制御する。尚、このステップＳ１２において、さらに、回転制御部６３は、画像処理部６５を介して、モニタ４へ警告メッセージを表示するようにしても良い。
【０１１５】
その後、回転制御部６３は、再び、図１１に示す通常状態のルーチンと同様に続くステップＳ１３の処理にて、複数の曲げセンサ６０ａ〜６０ｎからの検出信号（出力抵抗値）を信号線６０Ａを介して再度曲げ計測部６４に取り込むように制御する。
【０１１６】
その後、回転制御部５３は、続くステップＳ１４の処理にて、前記ステップＳ３の処理と同様に曲げ計測部６４によって取り込まれた検出信号に基づき、曲げセンサ６０単体の曲がり角θを算出する。
【０１１７】
そして、回転制御部６３は、続くステップＳ１５の処理にて、ステップＳ１４により得られた曲げセンサ６０単体の曲がり角θから、最大角θｍａｘを、曲げ計測部６４によって算出する。
【０１１８】
その後、回転制御部６３は、続くステップＳ１６の判断処理によって、ステップＳ１５により算出した最大角θｍａｘと予め設定された最大角用の復帰閾値ａとを比較し、この最大角θｍａｘが復帰閾値ａよりも大きいか否かを判断する。尚、前記最大角用の復帰閾値ａとは、挿入部６Ａの回転筒体５１に支障が生じることなく体腔内に挿入することができるような前記挿入部６Ａの最大曲がり角θを示す閾値である。
【０１１９】
この場合、最大角θが前記復帰閾値ａよりも小さいものと判断した場合には、挿入部６Ａが予め設定された復帰閾値よりも大きく曲がってないので、少なくとも回転筒体５１へのに支障が生じることはなく、体腔内に挿入することができるものと判断して、処理をステップＳ１７に移行する。
【０１２０】
一方、最大角θが前記復帰閾値ａ以上であるものと判断した場合には、挿入部６Ａが予め設定された復帰閾値ａよりも大きく曲がっており、継続して回転筒体５１への回転が妨げられ、且つこの回転筒体５１等が破損する虞れがある状態であると判断して、処理をステップＳ１３に戻す。すなわち、最大角θが復帰閾値ａよりも小さくなるまで前記ステップＳ１３からステップＳ１６のルーチンを繰り返して行う。
【０１２１】
そして、ステップＳ１７の処理では、前記ステップＳ６の処理と同様に、回転制御部６３は、さらに、曲げセンサ６０ａ〜６０ｎの曲がり角θを用いて平均角θＡＶＥを、曲げ計測部６４によって算出する。  
その後、回転制御部６３は、続くステップＳ１８による判断処理によってこの平均角ＡＶＥが平均角用の復帰閾値ｂよりも大きいか否かを判断する。
【０１２２】
この場合、回転制御部６３は、平均角θＡＶＥが前記復帰閾値ｂ以上であるものと判断した場合には、最大角θｍａｘが復帰閾値ａよりも大きい場合と同様に、継続して回転筒体５１への回転が妨げられ、且つこの回転筒体５１等が破損する虞れがある状態であると判断して、処理をステップＳ１３に戻す。すなわち、平均角θＡＶＥが復帰閾値ｂよりも小さくなるまで前記ステップＳ１３からステップＳ１８のルーチンを繰り返して行う。
【０１２３】
一方、回転制御部６３は、前記ステップＳ１８の判断処理にて、平均角θＡＶＥが前記復帰閾値ｂよりも小さいと判断した場合には、現時点で挿入部６Ａが挿入動作で支障のない曲がり状態であると判断して処理をステップＳ１９に移行する。
【０１２４】
ステップＳ１９の処理では、回転制御部６３は、前記ステップＳ１２の処理にて実行中であるブザー６６の駆動を停止すると共に、表示部３ａに表示されている警告メッセージである警告灯を消灯させるように制御する。
【０１２５】
その後、回転制御部６３は、ステップＳ２０の処理にて、図示しないモータドライバに駆動指示を与えてモータ６１の回転駆動を開始させる。すなわち、モータ６１の回転駆動が開始されることにより、回転筒体５１の螺旋形状部５１ａが回転し始めて、体腔内への挿入動作が再開されることになる。
【０１２６】
尚、このステップＳ１８においては、回転制御部６３は、さらに、モータ６１を正回転、又は逆回転を繰り返して行うように図示しないモータドライバを制御しても良い。これにより、回転筒体５１による体腔内への進退動作を効果的に行うことができる。
【０１２７】
そして、回転制御部６３は、続きステップＳ２１の処理により、挿入部６Ａの曲がりが挿入動作に支障をきたさない角度、例えば鋭角ではない角度で体腔内に挿入されていると認識して、図１１に示す通常状態のルーチンに処理を戻す。
【０１２８】
したがって、実施例１によれば、回転自走式内視鏡２の挿入部６Ａの曲がりが予め設定された閾値よりも大きくなった場合には、この異常状態を表示部３ａによる表示によって術者に知らしめることができると同時に、回転筒体５１の駆動を停止するように制御できる。
【０１２９】
よって、挿入部６Ａの曲がりを大きくせずに、具体的に鋭角にならないようにして挿入部６Ａを体腔内に挿入することができるので、挿入部６Ａの体腔内への挿入性を向上することができるとともに、モータ６１から回転力を与えられている回転筒体５１が回転の妨げに応じて発生する内部の捻り応力が蓄えられ、発生するせん断力を受けて、変形したり、損傷したりすることを防止することができる。さらに、回転自走式内視鏡システム１は、回転筒体５１を回転させるモータ６１などの機器類にかかる負荷を停止して、故障などを事前に防止することができる。
【０１３０】
また、回転自走式内視鏡システム１は、回転しながら回転筒体５１が内周回りに縮小した場合、この回転筒体５１が内層チューブ４９ａを締め付けて、この内層チューブ４９ａを捻ってしまい、内部に挿通する通信ケーブル３３、湾曲操作ワイヤ４４などの内蔵物を断線、損傷などの不具合も防止することができる。
【０１３１】
（実施例２）
図１６から図１８は、本発明の実施例２に係り、図１６は実施例２に係る回転自走式内視鏡システムの電気的な全体構成を示すブロック図、図１７は実施例２の作用を説明するためのもので、制御装置内の回転制御部による制御例を示すフローチャート、図１８はモータに流れる電流の閾値と曲がり指標との関係を示すグラフである。尚、図１６、及び図１７は実施例１のシステムの構成要素と同様な構成要素については同一を符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【０１３２】
本実施例では、さらに、モータ６１に供給される電流値を計測する電流計測部７０を設け、この電流計測部７０による検出信号と前記曲げ計測部６４による検出信号とに基づいて、回転筒体５１を回転させるモータ６１の駆動制御（例えばモータ６１を停止させる駆動制御）を行うように構成されている。
【０１３３】
図１６に示すように、実施例２の回転自走式内視鏡システム１は、その全体構成については実施例１と略同様であり、制御装置３には、電流計測部７０が設けられている。
【０１３４】
この電流計測部７０は、回転制御部６３、及びこの電流計測部６３の図示しないモータドライバとモータ６１との間の信号線に電気的に接続されている。この電流計測部７０は、回転制御部６３の制御により図示しないモータドライバからモータ６１に供給される電流値（Ｉ）を検出して取り込む。そして、電流計測部７０は、取り込んだ電流値を回転制御部６３に供給する。
【０１３５】
回転制御部６３は、実施例１と同様に曲げ計測部５４からの算出結果と予め決められた各種閾値ａ、ｂ（又は復帰閾値ａ、ｂ）とで挿入部６Ａの曲がり状態判断を行うと共に、さらに、前記電流計測部７０からの検出電流値と予め決められた電流用の閾値ａ、及び復帰閾値ｂとで挿入部６Ａの曲がり状態判断を行い、その判断結果に基づいて、モータ６１の駆動を制御する。  
その他の構成は、実施例１と同様である。
【０１３６】
次に、実施例２の特徴となる作用について、図１７、及び図１８を参照しながら説明する。  
実施例２の回転自走式内視鏡システム１は、基本的な作用については実施例１と同様でうある。そして、制御装置３の回転制御部６３は、電源が投入されると、図示しないメモリに格納された図１７に示すプログラムを読み出して実行する。
【０１３７】
図１７に示すように、回転制御部６３は、実施例１と同様に、ステップＳ３１の処理にて各種装置の初期設定を行う。例えばこの初期設定では、曲げセンサ６０ａ〜６０ｎからの出力値をリセットしたり、閾値を読み出したりする。また、モータ６１の回転速度が予め決められた数値となるように速度設定等も行う。
【０１３８】
その後、回転自走式内視鏡システム１は使用可能状態となり、前記したように術者によって、フットスイッチ２５の足元操作、或いは主操作部１８の入力装置７１の手元操作により、制御装置３の回転制御部６３は、図示しないモータドライバを介してモータ６１の駆動を開始させる。
【０１３９】
そして、回転制御部６３は、続くステップＳ３２の処理にて、複数の曲げセンサ６０ａ〜６０ｎからの検出信号（出力抵抗値）を信号線６０Ａを介して曲げ計測部６４に取り込むように制御する。
【０１４０】
その後、回転制御部５３は、続くステップＳ３３の処理にて、実施例１と同様に曲げ計測部６４によって取り込まれた検出信号に基づき、曲げセンサ６０単体の曲がり角θを算出し、その後、この曲げセンサ６０単体の曲がり角θから、最大角θｍａｘを、曲げ計測部６４によって算出する。そして、回転制御部６３は、この算出した最大角θｍａｘと予め設定された最大角用の閾値ａとを比較する。
【０１４１】
この場合、回転制御部６３は、最大角θｍａｘ≧前記閾値ａという関係を満足するときには、曲がり指標Ｐを最大角θｍａｘとする。また、回転制御部６３は、最大角θｍａｘ＜前記閾値ａという関係を満足するときには、曲がり指標Ｐを平均角θＡＶＥとし、曲げ計測部６４によって、平均角θＡＶＥを、（θ１＋θ２＋θ３＋…θｎ）／ｎで算出する。
【０１４２】
そして、回転制御部６３は、続くステップＳ３４の処理で曲げ計測部６４によって、電流値比較用の閾値Ｉｌｉｍｉｔを、後述する（α×曲がり指標Ｐ＋β）といった１次関数の式で求め、処理をステップＳ３５に移行する。
【０１４３】
この場合、前記電流値比較用の閾値Ｉｌｉｍｉｔは、例えば図１８中の実線に示すように、曲がり指標Ｐの関数として示され、例えば、（α×曲がり指標Ｐ＋β）の１次関数に近似するものとする。また、後述する電流値比較用の復帰閾値Ｉｒについては、例えば図１８中の破線に示すように、例えば、（α１×曲がり指標Ｐ＋β１）の１次関数に近似するものとする。
【０１４４】
尚、本実施例において、前記電流値比較用の閾値Ｉｌｉｍｉｔと前記電流値比較用の復帰閾値Ｉｒとは、図１８に示す全ての曲がり指標Ｐの領域において、閾値Ｉｌｉｍｉｔ＞復帰閾値Ｉｒとなる関係を満足している。
【０１４５】
また、閾値Ｉｌｉｍｉｔと復帰閾値Ｉｒは、図１８に示すように、曲がり指標Ｐが大きい、すなわち、挿入部６Ａ（回転筒体５１）の曲がりが大きい状態では、曲がりがない状態のときよりも、低い電流値で回転伝達が妨げられるため、電流閾値Ｉｌｉｍｉｔ、及び復帰閾値Ｉｒともに低くなる特性を有している。
【０１４６】
その後、回転制御部６３は、続くステップＳ３５の判断処理にて、電流計測部７０により検出された電流値（実測電流値）と前記電流値比較用の閾値Ｉｌｉｍｉｔとを比較する。この場合、回転制御部６３は、実測電流値が閾値Ｉｌｉｍｉｔよりも小さいものと判断した場合には、挿入部６Ａの曲がりは大きくなく、つまり、少なくとも回転筒体５１への回転が妨げられてはなく、且つこの回転筒体５１等が破損する虞れがない状態であると判断して、処理をステップＳ３２に戻す。
【０１４７】
一方、実測電流値が閾値Ｉｌｉｍｉｔよりも大きいものと判断した場合には、回転制御部６３は、挿入部６Ａの曲がりが大きく、回転筒体５１への回転が妨げられ、且つこの回転筒体５１等が破損する虞がある状態であると判断して、次のステップＳ３６の処理により、前記ステップＳ１１（図１２参照）の処理と同様に図示しないモータドライバに駆動停止指示を与えてモータ６１の回転駆動を停止させる。すなわち、モータ６１の回転駆動が停止されることにより、回転筒体５１の螺旋形状部５１ａの回転が止まり、体腔内への挿入動作も止まることになる。
【０１４８】
そして、回転制御部６３は、続くステップＳ３７の処理にて、前記ステップＳ１２（図１２参照）の処理と同様にブザー６６を駆動するために電力供給を行うと共に、表示部３ａに警告メッセージである警告灯を点灯させるように制御する。
【０１４９】
その後、回転制御部６３は、再び、ステップＳ３８の処理にて、複数の曲げセンサ６０ａ〜６０ｎからの検出信号（出力抵抗値）を信号線６０Ａを介して再度曲げ計測部６４に取り込むように制御する。
【０１５０】
その後、回転制御部５３は、続くステップＳ３９の処理にて、前記ステップＳ３３の処理と同様に曲げ計測部６４によって取り込まれた検出信号に基づき、曲げセンサ６０単体の曲がり角θを算出し、その後、この曲げセンサ６０単体の曲がり角θから、最大角θｍａｘを、曲げ計測部６４によって算出する。そして、回転制御部６３は、この算出した最大角θｍａｘと予め設定された最大角用の閾値ａとを比較する。
【０１５１】
この場合、回転制御部６３は、最大角θｍａｘ≧前記閾値ａという関係を満足するときには、曲がり指標Ｐを最大角θｍａｘとする。また、回転制御部６３は、最大角θｍａｘ＜前記閾値ａという関係を満足するときには、曲がり指標Ｐを平均角θＡＶＥとし、曲げ計測部６４によって、平均角θＡＶＥを、（θ１＋θ２＋θ３＋…θｎ）／ｎで算出する。
【０１５２】
そして、回転制御部６３は、続くステップＳ３４０の処理で曲げ計測部６４によって、電流値比較用の復帰閾値Ｉｒを、（α１×曲がり指標Ｐ＋β１）といった１次関数の式で求め、処理をステップＳ３５に移行する。尚、この復帰閾値Ｉｒは、前記したような図１８中の破線で示されている。
【０１５３】
その後、回転制御部６３は、続くステップＳ４１の判断処理にて、電流計測部７０により検出された電流値（実測電流値）と前記電流値比較用の復帰閾値Ｉｒとを比較する。  
この場合、回転制御部６３は、実測電流値が復帰閾値Ｉｒよりも大きいものと判断した場合には、継続して回転筒体５１への回転が妨げられ、且つこの回転筒体５１等が破損する虞がある状態であると判断して、処理をステップＳ３８に戻す。すなわち、実測電流値が復帰閾値Ｉｒよりも小さくなるまで前記ステップＳ３８からステップＳ４１のルーチンを繰り返して行う。
【０１５４】
一方、回転制御部６３は、前記ステップＳ４１の判断処理にて、実測電流値が復帰閾値Ｉｒよりも小さいと判断した場合には、現時点で挿入部６Ａが挿入動作で支障のない曲がり状態であると判断して処理をステップＳ４２に移行する。
【０１５５】
ステップＳ４２の処理では、回転制御部６３は、前記ステップＳ３７の処理にて実行中であるブザー６６の駆動を停止すると共に、表示部３ａに表示されている警告メッセージである警告灯を消灯させるように制御する。
【０１５６】
その後、回転制御部６３は、ステップＳ４３の処理にて、前記ステップＳ２０（図１２参照）の処理と同様に図示しないモータドライバに駆動指示を与えてモータ６１の回転駆動を開始させる。すなわち、モータ６１の回転駆動が開始されることにより、回転筒体５１の螺旋形状部５１ａが回転し始めて、体腔内への挿入動作が再開されることになる。
【０１５７】
そして、回転制御部６３は、続くステップＳ４４の処理により、挿入部６Ａの曲がりが挿入動作に支障をきたさない角度、例えば鋭角ではない角度で体腔内に挿入されていると認識して、図１７のステップＳ３２に処理を戻し、以降、上記処理が繰り返して行われる。
【０１５８】
したがって、実施例２によれば、さらに、モータ６１に供給される電流値を検出し、この検出結果と実施例１で用いられた曲げセンサ６０ａ〜６０ｎからの検出結果とを用いた場合でも、前記実施例１と同様の効果を得ることが可能となる。
【０１５９】
尚、本発明の実施例１、及び実施例２において、回転制御６３による判断処理にて用いられる各種の前記閾値、及び前記復帰閾値は、適宜変えて設定することが可能である。  
以上の実施例に記載した発明は、その実施例、及び変形例に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、前記実施例には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
【０１６０】
例えば、実施例に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【０１６１】
［付記］
（付記項１）
撮像手段を有する先端硬性部と、前記先端硬性部が先端部に配設され、体腔内に挿入される可撓性を有する挿入部本体、前記挿入部本体に回転可能に外嵌し、螺旋状の凹凸により螺旋形状部が形成された回転筒体とを有する挿入部と、
前記挿入部の先端部から長手方向に少なくとも１つ設けられ、予め設定された閾値と比較して比較結果に基づいて前記回転筒体の回転を制御するための前記挿入部の曲がり角度を検出する曲がりセンサと、
を具備する回転自走式内視鏡。
【図面の簡単な説明】
【０１６２】
【図１】本発明の実施例１に係る、回転自走式内視鏡を備えた回転自走式内視鏡システムの全体構成を示す外観図。
【図２】回転自走式内視鏡の先端部、湾曲部、及び回転筒体の一部を示す断面図。
【図３】挿入部を構成する回転筒体と挿入部本体を示す断面図。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図。
【図５】複数の曲げセンサが取り付けられた挿入部の外観図。
【図６】回転自走式内視鏡システムの電気的な全体構成を示すブロック図。
【図７】図１の収納ケースを示す上面図。
【図８】挿入補助具が患者の肛門から直腸へ挿入された状態を示す説明図。
【図９】大腸内に挿入された挿入部本体がＳ字状結腸に到達した際の状態を示す説明図。
【図１０】大腸内に挿入された挿入部本体が盲腸近傍に到達した際の状態を示す説明図。
【図１１】実施例１の作用を説明するもので、制御装置内の回転制御部による通常時の制御例を示すフローチャート。
【図１２】図１１のフローチャート中の回避状態時におけるサブルーチンを示すフローチャート。
【図１３】曲がりセンサの抵抗と曲がり角度とに基づき導き出される複数の曲がりセンサの曲がり角度の特性を示すグラフ。
【図１４】実施例１に用いられる曲がりセンサの抵抗値／曲げ角度の特性を示すグラフ。
【図１５】曲がりセンサと曲げ角度との関係を説明するための説明図。
【図１６】本発明の実施例２に係る回転自走式内視鏡システムの電気的な全体構成を示すブロック図。
【図１７】実施例２の作用を説明するもので、制御装置内の回転制御部による制御例を示すフローチャート。
【図１８】モータに流れる電流の閾値と曲がり指標との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
【０１６３】
１…回転自走式内視鏡システム、
２…回転自走式内視鏡、
３…制御装置、
６…収納ケース付内視鏡挿入部（収納ケース付挿入部）、
６Ａ…挿入部、
７…操作部、
８…先端硬性部、
９…湾曲部、
１０…挿入部本体、
１１…挿入補助具、
１２…収納ケース、
１３…先端側案内管、
１４…操作部側案内管、
１５…コネクタカバー、
１６…モータボックス、
５１…回転筒体、
５１ａ…螺旋形状部、
６０、６０ａ〜６０ｎ…曲げセンサ、
６１…モータ、
６２…入力部、
６３…回転制御部、
６４…曲げ計測部、
６５…画像処理部、
６６…ブザー。
【図１】
2007307241.tif 000003
【図２】
2007307241.tif 000004
【図３】
2007307241.tif 000005
【図４】
2007307241.tif 000006
【図５】
2007307241.tif 000007
【図６】
2007307241.tif 000008
【図７】
2007307241.tif 000009
【図８】
2007307241.tif 000010
【図９】
2007307241.tif 000011
【図１０】
2007307241.tif 000012
【図１１】
2007307241.tif 000013
【図１２】
2007307241.tif 000014
【図１３】
2007307241.tif 000015
【図１４】
2007307241.tif 000016
【図１５】
2007307241.tif 000017
【図１６】
2007307241.tif 000018
【図１７】
2007307241.tif 000019
【図１８】
2007307241.tif 000020