内視鏡及び内視鏡先端部材の温度制御方法
【課題】先端部を冷却する機能と先端部のレンズの曇り止め機能の両機能を実現できる内視鏡を提供する。
【解決手段】内視鏡先端部材と、内視鏡先端部材に熱的に結合される熱交換器と、内視鏡先端部材内に配置された撮像素子レンズと、熱交換器に一端が結合され内部を流体が通る往路チューブと、往路チューブに熱的に結合された加熱機構と、往路チューブの他端が結合され流体を送り出す送液機構と、を備えた内視鏡であって、少なくとも内視鏡の対象物内への導入前及び導入中において、加熱機構により加熱された流体で撮像素子レンズを加熱可能であり、かつ、少なくとも内視鏡が対象物内にあるときに、送液機構が往路チューブ中の流体を循環させることにより内視鏡先端部材を冷却可能である。
【解決手段】内視鏡先端部材と、内視鏡先端部材に熱的に結合される熱交換器と、内視鏡先端部材内に配置された撮像素子レンズと、熱交換器に一端が結合され内部を流体が通る往路チューブと、往路チューブに熱的に結合された加熱機構と、往路チューブの他端が結合され流体を送り出す送液機構と、を備えた内視鏡であって、少なくとも内視鏡の対象物内への導入前及び導入中において、加熱機構により加熱された流体で撮像素子レンズを加熱可能であり、かつ、少なくとも内視鏡が対象物内にあるときに、送液機構が往路チューブ中の流体を循環させることにより内視鏡先端部材を冷却可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡及び内視鏡先端部材の温度制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱源を効果的に冷却できる内視鏡装置として、特許文献１記載の内視鏡装置は、複数の熱源と、これらの熱源のそれぞれに対して設けられた熱交換器と、熱量が低い順に熱交換器を連通して流体が内部を流れるチューブと、を備える。
【０００３】
また、特許文献２は、体腔内の多湿環境下で生体から発生する水蒸気に対し、防曇効果を有する曇り防止装置として、内視鏡の挿入部の先端部に配置される観察光学系の先端位置の光学部材の表面に親水性処理を施した表面処理部と、光学部材を加熱して曇り止め処理を行う加熱手段と、を具備する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２５３０９０号公報
【特許文献２】特開２００６−２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の内視鏡装置では、先端部を冷却することが可能だが、先端部のレンズの曇り止めも行えることが望ましい。一方、特許文献２では、先端部の冷却と同時にレンズの曇り止めを行う機構を導入できるほど内視鏡の先端部にはスペースがない。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、内視鏡の先端部の冷却と先端部のレンズの曇り止めの両機能を備えた内視鏡を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る内視鏡は、内視鏡先端部材と、内視鏡先端部材に熱的に結合される熱交換器と、内視鏡先端部材内に配置された撮像素子レンズと、熱交換器に一端が結合され内部を流体が通る往路チューブと、往路チューブに熱的に結合された加熱機構と、往路チューブの他端が結合され流体を送り出す送液機構と、を備えた内視鏡であって、少なくとも内視鏡の対象物内への導入前及び導入中において、加熱機構により加熱された流体で撮像素子レンズを加熱可能であり、かつ、少なくとも内視鏡が対象物内にあるときに、送液機構が往路チューブ中の流体を循環させることにより内視鏡先端部材を冷却可能であることを特徴としている。
【０００８】
本発明に係る内視鏡は、送液機構に結合されるリザーバータンクを備え、送液機構から搬出される流体は内視鏡先端部材から内視鏡の外側へ排出されることが好ましい。
【０００９】
本発明に係る内視鏡は、一端が熱交換器に、他端が送液機構に、それぞれ結合される復路チューブを備え、往路チューブと復路チューブを通じて、流体が内視鏡の先端部、シャフト部、及び操作部内で循環することが好ましい。
【００１０】
本発明に係る内視鏡においては、送液機構が操作部内に配置されることが好ましい。
【００１１】
本発明に係る内視鏡においては、加熱機構がシャフト部内に配置されることが好ましい。
【００１２】
本発明に係る内視鏡においては、内視鏡を対象物内に導入する前に加熱機構で流体加熱を行い、内視鏡の対象物内への導入後に加熱機構での流体加熱を停止することが好ましい。
【００１３】
本発明に係る内視鏡においては、内視鏡先端部材に熱的に結合される熱電対で測定された温度に基づいて送液機構の駆動条件を変更することが好ましい。
【００１４】
本発明に係る内視鏡においては、熱電対で測定された温度に基づいて加熱機構の駆動をオン、オフすることが好ましい。
【００１５】
本発明に係る内視鏡先端部材の温度制御方法は、内視鏡先端部材に結合されたチューブに熱的に結合した加熱機構により、チューブ内を流れる流体を加熱することによって、内視鏡先端部材を所定温度以上に加熱する加熱工程と、加熱工程において内視鏡先端部材が加熱された内視鏡を対象物の内部へ導入する導入工程と、導入工程において内視鏡を対象物の内部へ導入した後に、チューブ内の流体を循環させることによって、内視鏡先端部材を所定温度未満に冷却する冷却工程と、を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る内視鏡は、先端部を冷却する機能と先端部のレンズの曇り止め機能の両機能を実現できる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る内視鏡を含む内視鏡システムの構成を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る内視鏡及び光源装置の内部構造を示す断面図である。
【図３】第２実施形態に係る内視鏡の内部構造を示す断面図である。
【図４】第３実施形態に係る内視鏡の内部構造を示す断面図である。
【図５】第３実施形態に係る内視鏡のフィードバック制御系の構成を示すブロック図である。
【図６】第３実施形態の内視鏡における加熱機構のフィードバックの手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明に係る内視鏡の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る内視鏡１を含む内視鏡システムの構成を示す図である。以下、図１を用いて内視鏡システムについて説明する。
内視鏡システムは被検体の体内を観察する観察装置である。
【００１９】
内視鏡１は、対象物としての被検体の体内に入り、体内画像の取得や生細胞取得、治療を行なう手段を持つ装置である。
内視鏡操作部２は、内視鏡使用者が手で把持し、内視鏡先端の方向を操作する機構が配置された部材である。
【００２０】
ユニバーサルコード３、光源装置４、ビデオプロセッサ５、及びモニター６は、内視鏡１と電気的、機械的に繋がり、各役割を果たす。
ユニバーサルコード３は、内視鏡操作部２と光源装置４を結ぶコードである。ユニバーサルコード３の内部には、電気的、機械的な接続を果たすための配線が多数配置されている。光源装置４は、内視鏡先端から放射される光を駆動させる装置である。ビデオプロセッサ５は、内視鏡１から送られる画像の処理や各回路の同期や処理を行なう。モニター６は、内視鏡１の画像を出力、表示する。
【００２１】
図２を用いて、先端部９のレンズの曇り止め、先端部９の冷却のための構成について説明する。図２は、第１実施形態に係る内視鏡１及び光源装置４の内部構造を示す断面図である。図２においては、内視鏡操作部２の図示は省略している。
【００２２】
内視鏡１は、先端部９、シャフト部１０、及び操作部１１を備える。
先端部９は、内視鏡１の先端に当たる部分であって、電気素子や体内画像を撮像するためのレンズ系が多数含まれる。先端部９の内部には、多数の部材が配置されるが、サイズが小さいため、あまりスペースがない状態になっている。先端部９内には内視鏡先端部材１３が設けられ、撮像素子レンズ７を含むレンズ及び電気素子は、内視鏡先端部材１３内に配置されている。内視鏡先端部材１３内に導入されている電気素子としては、例えば撮像素子８があり、レンズとしては、例えば撮像素子レンズ７がある。
【００２３】
操作部１１は、先端部９を機械的に操作する部分、かつ、内視鏡使用者が手で把持する部分となる。シャフト部１０は先端部９と操作部１１の間に位置する部分で、柔軟性を持ち、曲げることができる。なお、手術用硬性鏡では、このシャフト部１０を硬性材料で構成し、柔軟性を持たせない場合もある。
【００２４】
内視鏡先端部材１３は、内部に配置された電気素子の駆動による熱が伝わり、温度が上昇していることが多い。第１実施形態の内視鏡においては、内視鏡先端部材１３内に熱交換器１４を熱的に結合させ、この熱交換器１４の中に流体を流すことによって熱交換を行い内視鏡先端部材１３ひいては先端部９を冷却又は加熱する。以下、流体は液体として説明を行う。内視鏡では内部に余りスペースがないため、小さな領域で大きな熱交換効果をあげたい場合、流体は液体を使用する方が効率が良い。
【００２５】
熱交換器１４は、往路チューブ１５の一端と結合され、内部を液体が通る。この液体は、光源装置４内に配置したリザーバータンク１８に保管されている。往路チューブ１５の他端は、光源装置４内に配置した送液機構１７に結合されている。この送液機構１７は、リザーバータンク１８中の液体を送り出し、この液体は、内視鏡１の先端部９へ輸送され、先端部９から外に排出される。ここで、少なくとも内視鏡１が対象物内にあるときに、送液機構１７が往路チューブ１５中で流体を流すことにより内視鏡先端部材１３を冷却可能である。
送液機構１７としては、例えばピエゾポンプを用いる。往路チューブ１５内を通す液体としては、生体に悪影響を及ぼさない水や食塩水等を使用することが好ましい。
光源装置４内は、内視鏡１内と違い、スペースが多くあるために送液機構１７やリザーバータンク１８を配置できる。また送液機構１７として大型で高圧力のポンプを選択できるため、多くの流量を送ることが可能となる。
【００２６】
また、往路チューブ１５には、シャフト部１０内の所定位置において、加熱機構１２が熱的に結合されている。この加熱機構１２は、例えばヒーターであって、往路チューブ１５内の液体を加熱することができる。なお、加熱機構１２の駆動を制御する制御部については図示を省略している。加熱機構１２により、少なくとも内視鏡の対象物内への導入前及び導入中において、往路チューブ１５内の液体が加熱され、加熱された液体により撮像素子レンズを加熱可能である。
【００２７】
次に、レンズの曇り止め及び先端部９の冷却の方法を具体的に説明する。
内視鏡１は、体内に導入される際に、室温から温度の高い体内環境に晒される。体内導入前の先端部９及び内視鏡先端部材１３の温度は室温と同程度であるため、室温より高温である体内に導入されると、内視鏡先端部材１３内の撮像素子レンズ７が曇ってしまい視界が遮られることがある。この曇りを回避するためには、撮像素子レンズ７の温度をあらかじめ高くした状態で内視鏡１を体内に導入することが効果的である。
【００２８】
一方、撮像素子レンズ７の温度を上昇させると、撮像素子レンズ７の周辺の部材も伝熱により温度上昇する。撮像素子レンズ７の周辺に配置される電気素子は、温度が上昇することによって特性の低下などの悪影響が出るものが多い。このため、レンズの曇り止め及び先端部９の冷却という両方の問題を同時に解決することが望まれる。
【００２９】
そこで、第１実施形態の内視鏡においては、次の手順により内視鏡先端部材１３の温度を制御することにより、撮像素子レンズ７の曇り止め及び先端部９の冷却の両機能を実現している。
まず、加熱工程として、内視鏡１を体内に導入する前に加熱機構１２を駆動させ、往路チューブ１５内の液体を加熱する。加熱された液体は熱交換器１４を通ることによって熱交換される。温められた熱交換器１４は、熱的に結合されている内視鏡先端部材１３を温める。さらに、内視鏡先端部材１３と熱的に結合されている電気素子やレンズに伝熱することで先端部９の温度は上昇する。このようにして、撮像素子レンズ７も間接的に温められ、体温以上の温度になった状態で体内に挿入される（導入工程）。このように撮像素子レンズ７の温度を上げた状態で体内へ導入することとしているため、曇りを防止することができる。
【００３０】
加熱機構１２は、シャフト部１０の内視鏡先端部材１３に近い位置に配置されることが望ましい。仮に加熱機構１２と内視鏡先端部材１３までの距離が長いと、加熱された液体は周囲環境と熱交換を行い、環境温度にまで温度低下してしまうためである。
【００３１】
次に、先端部９を冷却する冷却工程を実行する。
上述のように加熱されて体内に導入された内視鏡１は体温とほぼ同じ温度になっている。内視鏡１の体内導入後、先端部９は、その内部の電気素子の駆動により、体温よりも電気素子の発熱分だけ温度が上昇している。この状態で熱交換器１４内を液体が通ると、先端部９との間で熱交換が行われる。
先端部９の冷却を行うには、加熱機構１２の駆動を停止した状態で、往路チューブ１５内の液体の循環を継続する。これにより、往路チューブ１５内の液体の温度は環境温度としての体温と同じになるまで低下する。この間、熱交換は、上述の加熱工程とは逆の方向に起こり、内視鏡先端部材１３の熱が熱交換器１４を介し液体に伝わり内視鏡先端部材１３が冷却される。
【００３２】
以上の構成及び工程により、共通の構成において、レンズ曇り止め及び冷却の両機能を実現することができる。これにより、レンズ曇りによって視野を遮られることによる内視鏡検査や治療への悪影響を回避でき、かつ、熱による電気素子への悪影響、例えば内視鏡画像に写る熱ノイズを軽減することができる。
【００３３】
（第２実施形態）
図３を用いて第２実施形態について説明する。図３は、第２実施形態に係る内視鏡の内部構造を示す断面図である。
第２実施形態に係る内視鏡１０１では、送液機構１１７が操作部１１内に配置され、熱交換器１４に復路チューブ１１６が接続されて液体が循環するシステム（液体循環機構１１９）になっている点が第１実施形態に係る内視鏡と異なる。その他の構成は第１実施形態に係る内視鏡と同様であって、同じ部材については同じ参照符号を使用し、その詳細な説明は省略する。
【００３４】
復路チューブ１１６は、送液機構１１７と熱交換器１４に熱的に結合されており、往路チューブ１５と同様に内部に液体が流れる。液体は、送液機構１１７から、往路チューブ１５、加熱機構１２、熱交換器１４、復路チューブ１１６の順に流れて送液機構１１７にもどるように循環する。この循環システムを液体循環機構１１９と呼ぶ。
【００３５】
往路チューブ１５内を液体が流れるときの熱交換については、第１実施形態の内視鏡の場合と同様であるため、その説明は省略し、以下、復路チューブ１１６での熱交換について説明する。
往路チューブ１５から熱交換器１４を通った液体は、加熱工程においては環境温度よりも温度が上昇した状態で、冷却工程においては環境温度よりも温度が低下した状態で、復路チューブ１１６内に導入される。復路チューブ１１６内を通った液体は、復路チューブ１１６内でその周囲環境と熱交換が起こる。つまり、液体は、復路チューブ１１６内を進み、再度、送液機構１１７や往路チューブ１５内に入る際には環境温度と同じ温度になる。したがって、液体が循環を何度繰り返しても熱的なサイクルは毎回同じになるため、液体循環機構１１９として問題なく動かし続けることができる。
【００３６】
ここで、内視鏡１０１は、内部に部材が多数配置されるため、新規構成要素を導入するのがスペースの問題で難しい。先端部９には部材が多数配置されるため新たな構成要素を導入するスペースがあまりないが、操作部１１内は先端部９と比較するとスペースがあるため、送液機構１１７を配置することができる。なお、送液機構１１７は操作部１１の内部に配置されるため、光源装置４内に配置される第１実施形態の送液機構１７よりもサイズが小さいことが好ましい。
【００３７】
また、第２実施形態の内視鏡では、液体循環機構１１９内を循環する液体が内視鏡外に排出されないため、第１実施形態の内視鏡のようにリザーバータンク１８に液体を追加する必要がなく、メンテナンスフリーとなる。
なお、その他の構成、作用、効果については、第１実施形態と同様である。
【００３８】
（第３実施形態）
図４及び図５を用いて、第３実施形態に係る内視鏡について説明する。図４は、第３実施形態に係る内視鏡の内部構造を示す断面図である。図５は、第３実施形態に係る内視鏡のフィードバック制御系の構成を示すブロック図である。
【００３９】
第３実施形態に係る内視鏡２０１は、第２実施形態に係る内視鏡に熱電対２２０を含むフィードバック制御系を加えた構成を備える。熱電対２２０以外の構成は第２実施形態に係る内視鏡と同様であって、同じ部材については同じ参照符号を使用し、その詳細な説明は省略する。
【００４０】
熱電対２２０は、内視鏡先端部材１３の温度を測定し、送液量をフィードバックする。図５に示すフィードバック制御系は、熱電対２２０が測定した、内視鏡先端部材１３の温度が所望の温度（目標温度）でない場合、送液量を変化させることにより、内視鏡先端部材１３の温度を調整する。熱電対２２０は、例えば先端の細いシース型熱電対が適する。
【００４１】
熱電対２２０を用いた、内視鏡先端部材１３を冷却制御するためのフィードバック制御について図５を用いて説明する。図５に示すように、フィードバック制御系は、熱電対２２０、実測温度算出部２２１、温度比較部２２３、目標温度格納部２２２（メモリ）、送液機構駆動ドライバ２２４、加熱機構１２、及び送液機構１１７を備える。さらに、送液機構駆動ドライバ２２４は、電圧制御部２２５及び電圧発生部２２６を備える。熱電対２２０は内視鏡先端部材１３に熱的に結合され、実測温度算出部２２１、温度比較部２２３、目標温度格納部２２２、及び送液機構駆動ドライバ２２４は、例えば光源装置４内に配置される。
【００４２】
熱電対２２０が取得した電圧値のデータは実測温度算出部２２１に送られ、その電圧値から内視鏡先端部材１３の温度が算出される。一方、メモリ機能を持つ目標温度格納部２２２には、内視鏡先端部材１３の目標温度があらかじめ保存されている。温度比較部２２３は、目標温度格納部２２２に保存された目標温度データと実測温度算出部２２１が算出した温度を比較し、温度の値に相違がある場合は送液機構１１７から搬送される流量を変更する。
【００４３】
温度比較部２２３による比較結果を受けた送液機構駆動ドライバ２２４は、流量の変更のために送液機構１１７の駆動条件を変更する。送液機構１１７としてピエゾポンプを想定している場合、流量を変更するには送液機構１１７を駆動する電圧値を変更する。例えば、温度比較部２２３での温度比較の結果、目標温度が実測温度より低い場合は駆動電圧値を上昇させて送液機構１１７から搬送される流量を増加させる。温度比較部２２３の比較結果は、送液機構駆動ドライバ２２４の電圧制御部２２５に送られ、電圧制御部２２５は、比較結果に応じて電圧の昇降又は維持の判断を行う。この判断に基づいて、電圧制御部２２５は、所望電圧値を電圧発生部２２６に伝え、電圧発生部２２６は送液機構１１７に対して電圧を発信する。
以上のような動作を繰り返すことにより、内視鏡先端部材１３の温度をフィードバックして送液機構１１７による流量を制御し、これにより内視鏡先端部材１３の温度を目標温度に維持することができる。
【００４４】
この構成で流量にフィードバックをかけることにより、次の２つの効果が得られる。
１つ目の効果は、内視鏡先端部材１３内に配置される電気素子、例えば撮像素子８を冷却して一定の温度に保つことができ、画像の熱ノイズを一定に保ち画像の再現性を良くすることができる点である。
２つ目の効果は、送液機構１１７を過剰な流量条件で駆動することがなくなるため、各チューブ、熱交換器１４、及び送液機構１１７自身が加過圧状態となることが減り、これらの寿命を長くすることができる点である。
【００４５】
つづいて、内視鏡１の加熱制御（加熱工程）について、図５、図６を参照しつつ説明する。図６は、第３実施形態の内視鏡における加熱機構１２のフィードバックの手順を示すフローチャートである。
上述のように、内視鏡１を体内に挿入する際には、撮像素子レンズ７の温度を体温と同じ又は体温より高い状態とする。ここでは体温を３９°Ｃとし、内視鏡先端部材１３を目標温度３９°Ｃに維持して内視鏡１を体内に導入する場合を説明する。
なお、この加熱制御は、第１及び第２実施形態の内視鏡においても、熱電対２２０、実測温度算出部２２１、目標温度格納部２２２、温度比較部２２３、送液機構駆動ドライバ２２４と同様の機能を備えた部材を設けることにより、適用可能である。
【００４６】
熱電対２２０が温度測定している内視鏡先端部材１３は撮像素子レンズ７と熱的に結合しているため、内視鏡先端部材１３の温度が３９°Ｃになっていれば撮像素子レンズ７の温度も３９°Ｃになっている。ここで、熱電対２２０で測定された温度が３９°Ｃ以下の場合は加熱機構１２をオンにして内視鏡先端部材１３を加熱して温度を上昇させる。測定温度が３９°Ｃより高い場合は、加熱したままでは内視鏡先端部材１３が加過熱の状態となるため、加熱機構１２をオフにする。
【００４７】
より具体的な例として、図６を用いて説明する。
まず、制御が始まると、送液機構１１７の駆動がオンとされる（ステップＳ１０１）。次に、温度比較部２２３は、熱電対２２０が測定した温度が目標温度である３９°Ｃよりも高いか否か判断する（ステップＳ１０２）。
測定温度が３９°Ｃ以下である場合（ステップＳ１０２でＮＯ）、温度比較部２２３は、加熱機構１２の駆動をオンにして内視鏡先端部材１３の加熱を行う（ステップＳ１０３）。これに対して、測定温度が３９°Ｃより高い場合（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、温度比較部２２３は、加熱機構１２の駆動をオフにして内視鏡先端部材１３を加熱しない（ステップＳ１０４）。
【００４８】
内視鏡１を体内へ導入するまで、及び内視鏡１を用いた体内の観察が続いている間（ステップＳ１０５でＮＯ）、温度比較部２２３は、熱電対２２０の測定温度が３９°Ｃより高いか否かを判断して、判断結果に応じて１２をオン又はオフする処理（ステップＳ１０２〜Ｓ１０４）を繰り返す。また、観察中は、上述のような、送液機構１１７からの流量を制御することによる冷却制御も実行する。
【００４９】
内視鏡１を用いた体内の観察が終了すると（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、温度比較部２２３は、送液機構１１７の駆動をオフ（ステップＳ１０６）にした後に、加熱機構１２の駆動をオフ（ステップＳ１０７）にして制御を終了する。
【００５０】
このようなフィードバックをかけることにより、内視鏡先端部材１３の温度を３９°Ｃに保つことができ、内視鏡１を体内に導入することができる。体内に内視鏡１が導入された後は、環境温度が３９°Ｃとなるため、内視鏡先端部材１３は、電気素子から加熱されることによって３９°Ｃ以上の状態になる。そのため、体内では加熱機構１２は常時オフとなる。
内視鏡１の体内導入後は、上述の冷却工程又はフィードバック制御により、送液機構１１７による流量を制御し、これにより内視鏡先端部材１３内に配置した電気素子を冷却して一定の温度に保つ。
なお、その他の構成、作用、効果については、第１実施形態又は第２実施形態と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように、本発明に係る内視鏡は、内視鏡の先端部の冷却と先端部のレンズの曇り止めの両機能の実現に有用である。
【符号の説明】
【００５２】
１ 内視鏡
２ 内視鏡操作部
３ ユニバーサルコード
４ 光源装置
５ ビデオプロセッサ
６ モニター
７ 撮像素子レンズ
８ 撮像素子
９ 先端部
１０ シャフト部
１１ 操作部
１２ 加熱機構
１３ 内視鏡先端部材
１４ 熱交換器
１５ 往路チューブ
１７ 送液機構
１８ リザーバータンク
１０１ 内視鏡
１１６ 復路チューブ
１１７ 送液機構
１１９ 液体循環機構
２０１ 内視鏡
２２０ 熱電対
２２１ 実測温度算出部
２２２ 目標温度格納部
２２３ 温度比較部
２２４ 送液機構駆動ドライバ
２２５ 電圧制御部
２２６ 電圧発生部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡及び内視鏡先端部材の温度制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱源を効果的に冷却できる内視鏡装置として、特許文献１記載の内視鏡装置は、複数の熱源と、これらの熱源のそれぞれに対して設けられた熱交換器と、熱量が低い順に熱交換器を連通して流体が内部を流れるチューブと、を備える。
【０００３】
また、特許文献２は、体腔内の多湿環境下で生体から発生する水蒸気に対し、防曇効果を有する曇り防止装置として、内視鏡の挿入部の先端部に配置される観察光学系の先端位置の光学部材の表面に親水性処理を施した表面処理部と、光学部材を加熱して曇り止め処理を行う加熱手段と、を具備する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２５３０９０号公報
【特許文献２】特開２００６−２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の内視鏡装置では、先端部を冷却することが可能だが、先端部のレンズの曇り止めも行えることが望ましい。一方、特許文献２では、先端部の冷却と同時にレンズの曇り止めを行う機構を導入できるほど内視鏡の先端部にはスペースがない。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、内視鏡の先端部の冷却と先端部のレンズの曇り止めの両機能を備えた内視鏡を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る内視鏡は、内視鏡先端部材と、内視鏡先端部材に熱的に結合される熱交換器と、内視鏡先端部材内に配置された撮像素子レンズと、熱交換器に一端が結合され内部を流体が通る往路チューブと、往路チューブに熱的に結合された加熱機構と、往路チューブの他端が結合され流体を送り出す送液機構と、を備えた内視鏡であって、少なくとも内視鏡の対象物内への導入前及び導入中において、加熱機構により加熱された流体で撮像素子レンズを加熱可能であり、かつ、少なくとも内視鏡が対象物内にあるときに、送液機構が往路チューブ中の流体を循環させることにより内視鏡先端部材を冷却可能であることを特徴としている。
【０００８】
本発明に係る内視鏡は、送液機構に結合されるリザーバータンクを備え、送液機構から搬出される流体は内視鏡先端部材から内視鏡の外側へ排出されることが好ましい。
【０００９】
本発明に係る内視鏡は、一端が熱交換器に、他端が送液機構に、それぞれ結合される復路チューブを備え、往路チューブと復路チューブを通じて、流体が内視鏡の先端部、シャフト部、及び操作部内で循環することが好ましい。
【００１０】
本発明に係る内視鏡においては、送液機構が操作部内に配置されることが好ましい。
【００１１】
本発明に係る内視鏡においては、加熱機構がシャフト部内に配置されることが好ましい。
【００１２】
本発明に係る内視鏡においては、内視鏡を対象物内に導入する前に加熱機構で流体加熱を行い、内視鏡の対象物内への導入後に加熱機構での流体加熱を停止することが好ましい。
【００１３】
本発明に係る内視鏡においては、内視鏡先端部材に熱的に結合される熱電対で測定された温度に基づいて送液機構の駆動条件を変更することが好ましい。
【００１４】
本発明に係る内視鏡においては、熱電対で測定された温度に基づいて加熱機構の駆動をオン、オフすることが好ましい。
【００１５】
本発明に係る内視鏡先端部材の温度制御方法は、内視鏡先端部材に結合されたチューブに熱的に結合した加熱機構により、チューブ内を流れる流体を加熱することによって、内視鏡先端部材を所定温度以上に加熱する加熱工程と、加熱工程において内視鏡先端部材が加熱された内視鏡を対象物の内部へ導入する導入工程と、導入工程において内視鏡を対象物の内部へ導入した後に、チューブ内の流体を循環させることによって、内視鏡先端部材を所定温度未満に冷却する冷却工程と、を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る内視鏡は、先端部を冷却する機能と先端部のレンズの曇り止め機能の両機能を実現できる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る内視鏡を含む内視鏡システムの構成を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る内視鏡及び光源装置の内部構造を示す断面図である。
【図３】第２実施形態に係る内視鏡の内部構造を示す断面図である。
【図４】第３実施形態に係る内視鏡の内部構造を示す断面図である。
【図５】第３実施形態に係る内視鏡のフィードバック制御系の構成を示すブロック図である。
【図６】第３実施形態の内視鏡における加熱機構のフィードバックの手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明に係る内視鏡の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る内視鏡１を含む内視鏡システムの構成を示す図である。以下、図１を用いて内視鏡システムについて説明する。
内視鏡システムは被検体の体内を観察する観察装置である。
【００１９】
内視鏡１は、対象物としての被検体の体内に入り、体内画像の取得や生細胞取得、治療を行なう手段を持つ装置である。
内視鏡操作部２は、内視鏡使用者が手で把持し、内視鏡先端の方向を操作する機構が配置された部材である。
【００２０】
ユニバーサルコード３、光源装置４、ビデオプロセッサ５、及びモニター６は、内視鏡１と電気的、機械的に繋がり、各役割を果たす。
ユニバーサルコード３は、内視鏡操作部２と光源装置４を結ぶコードである。ユニバーサルコード３の内部には、電気的、機械的な接続を果たすための配線が多数配置されている。光源装置４は、内視鏡先端から放射される光を駆動させる装置である。ビデオプロセッサ５は、内視鏡１から送られる画像の処理や各回路の同期や処理を行なう。モニター６は、内視鏡１の画像を出力、表示する。
【００２１】
図２を用いて、先端部９のレンズの曇り止め、先端部９の冷却のための構成について説明する。図２は、第１実施形態に係る内視鏡１及び光源装置４の内部構造を示す断面図である。図２においては、内視鏡操作部２の図示は省略している。
【００２２】
内視鏡１は、先端部９、シャフト部１０、及び操作部１１を備える。
先端部９は、内視鏡１の先端に当たる部分であって、電気素子や体内画像を撮像するためのレンズ系が多数含まれる。先端部９の内部には、多数の部材が配置されるが、サイズが小さいため、あまりスペースがない状態になっている。先端部９内には内視鏡先端部材１３が設けられ、撮像素子レンズ７を含むレンズ及び電気素子は、内視鏡先端部材１３内に配置されている。内視鏡先端部材１３内に導入されている電気素子としては、例えば撮像素子８があり、レンズとしては、例えば撮像素子レンズ７がある。
【００２３】
操作部１１は、先端部９を機械的に操作する部分、かつ、内視鏡使用者が手で把持する部分となる。シャフト部１０は先端部９と操作部１１の間に位置する部分で、柔軟性を持ち、曲げることができる。なお、手術用硬性鏡では、このシャフト部１０を硬性材料で構成し、柔軟性を持たせない場合もある。
【００２４】
内視鏡先端部材１３は、内部に配置された電気素子の駆動による熱が伝わり、温度が上昇していることが多い。第１実施形態の内視鏡においては、内視鏡先端部材１３内に熱交換器１４を熱的に結合させ、この熱交換器１４の中に流体を流すことによって熱交換を行い内視鏡先端部材１３ひいては先端部９を冷却又は加熱する。以下、流体は液体として説明を行う。内視鏡では内部に余りスペースがないため、小さな領域で大きな熱交換効果をあげたい場合、流体は液体を使用する方が効率が良い。
【００２５】
熱交換器１４は、往路チューブ１５の一端と結合され、内部を液体が通る。この液体は、光源装置４内に配置したリザーバータンク１８に保管されている。往路チューブ１５の他端は、光源装置４内に配置した送液機構１７に結合されている。この送液機構１７は、リザーバータンク１８中の液体を送り出し、この液体は、内視鏡１の先端部９へ輸送され、先端部９から外に排出される。ここで、少なくとも内視鏡１が対象物内にあるときに、送液機構１７が往路チューブ１５中で流体を流すことにより内視鏡先端部材１３を冷却可能である。
送液機構１７としては、例えばピエゾポンプを用いる。往路チューブ１５内を通す液体としては、生体に悪影響を及ぼさない水や食塩水等を使用することが好ましい。
光源装置４内は、内視鏡１内と違い、スペースが多くあるために送液機構１７やリザーバータンク１８を配置できる。また送液機構１７として大型で高圧力のポンプを選択できるため、多くの流量を送ることが可能となる。
【００２６】
また、往路チューブ１５には、シャフト部１０内の所定位置において、加熱機構１２が熱的に結合されている。この加熱機構１２は、例えばヒーターであって、往路チューブ１５内の液体を加熱することができる。なお、加熱機構１２の駆動を制御する制御部については図示を省略している。加熱機構１２により、少なくとも内視鏡の対象物内への導入前及び導入中において、往路チューブ１５内の液体が加熱され、加熱された液体により撮像素子レンズを加熱可能である。
【００２７】
次に、レンズの曇り止め及び先端部９の冷却の方法を具体的に説明する。
内視鏡１は、体内に導入される際に、室温から温度の高い体内環境に晒される。体内導入前の先端部９及び内視鏡先端部材１３の温度は室温と同程度であるため、室温より高温である体内に導入されると、内視鏡先端部材１３内の撮像素子レンズ７が曇ってしまい視界が遮られることがある。この曇りを回避するためには、撮像素子レンズ７の温度をあらかじめ高くした状態で内視鏡１を体内に導入することが効果的である。
【００２８】
一方、撮像素子レンズ７の温度を上昇させると、撮像素子レンズ７の周辺の部材も伝熱により温度上昇する。撮像素子レンズ７の周辺に配置される電気素子は、温度が上昇することによって特性の低下などの悪影響が出るものが多い。このため、レンズの曇り止め及び先端部９の冷却という両方の問題を同時に解決することが望まれる。
【００２９】
そこで、第１実施形態の内視鏡においては、次の手順により内視鏡先端部材１３の温度を制御することにより、撮像素子レンズ７の曇り止め及び先端部９の冷却の両機能を実現している。
まず、加熱工程として、内視鏡１を体内に導入する前に加熱機構１２を駆動させ、往路チューブ１５内の液体を加熱する。加熱された液体は熱交換器１４を通ることによって熱交換される。温められた熱交換器１４は、熱的に結合されている内視鏡先端部材１３を温める。さらに、内視鏡先端部材１３と熱的に結合されている電気素子やレンズに伝熱することで先端部９の温度は上昇する。このようにして、撮像素子レンズ７も間接的に温められ、体温以上の温度になった状態で体内に挿入される（導入工程）。このように撮像素子レンズ７の温度を上げた状態で体内へ導入することとしているため、曇りを防止することができる。
【００３０】
加熱機構１２は、シャフト部１０の内視鏡先端部材１３に近い位置に配置されることが望ましい。仮に加熱機構１２と内視鏡先端部材１３までの距離が長いと、加熱された液体は周囲環境と熱交換を行い、環境温度にまで温度低下してしまうためである。
【００３１】
次に、先端部９を冷却する冷却工程を実行する。
上述のように加熱されて体内に導入された内視鏡１は体温とほぼ同じ温度になっている。内視鏡１の体内導入後、先端部９は、その内部の電気素子の駆動により、体温よりも電気素子の発熱分だけ温度が上昇している。この状態で熱交換器１４内を液体が通ると、先端部９との間で熱交換が行われる。
先端部９の冷却を行うには、加熱機構１２の駆動を停止した状態で、往路チューブ１５内の液体の循環を継続する。これにより、往路チューブ１５内の液体の温度は環境温度としての体温と同じになるまで低下する。この間、熱交換は、上述の加熱工程とは逆の方向に起こり、内視鏡先端部材１３の熱が熱交換器１４を介し液体に伝わり内視鏡先端部材１３が冷却される。
【００３２】
以上の構成及び工程により、共通の構成において、レンズ曇り止め及び冷却の両機能を実現することができる。これにより、レンズ曇りによって視野を遮られることによる内視鏡検査や治療への悪影響を回避でき、かつ、熱による電気素子への悪影響、例えば内視鏡画像に写る熱ノイズを軽減することができる。
【００３３】
（第２実施形態）
図３を用いて第２実施形態について説明する。図３は、第２実施形態に係る内視鏡の内部構造を示す断面図である。
第２実施形態に係る内視鏡１０１では、送液機構１１７が操作部１１内に配置され、熱交換器１４に復路チューブ１１６が接続されて液体が循環するシステム（液体循環機構１１９）になっている点が第１実施形態に係る内視鏡と異なる。その他の構成は第１実施形態に係る内視鏡と同様であって、同じ部材については同じ参照符号を使用し、その詳細な説明は省略する。
【００３４】
復路チューブ１１６は、送液機構１１７と熱交換器１４に熱的に結合されており、往路チューブ１５と同様に内部に液体が流れる。液体は、送液機構１１７から、往路チューブ１５、加熱機構１２、熱交換器１４、復路チューブ１１６の順に流れて送液機構１１７にもどるように循環する。この循環システムを液体循環機構１１９と呼ぶ。
【００３５】
往路チューブ１５内を液体が流れるときの熱交換については、第１実施形態の内視鏡の場合と同様であるため、その説明は省略し、以下、復路チューブ１１６での熱交換について説明する。
往路チューブ１５から熱交換器１４を通った液体は、加熱工程においては環境温度よりも温度が上昇した状態で、冷却工程においては環境温度よりも温度が低下した状態で、復路チューブ１１６内に導入される。復路チューブ１１６内を通った液体は、復路チューブ１１６内でその周囲環境と熱交換が起こる。つまり、液体は、復路チューブ１１６内を進み、再度、送液機構１１７や往路チューブ１５内に入る際には環境温度と同じ温度になる。したがって、液体が循環を何度繰り返しても熱的なサイクルは毎回同じになるため、液体循環機構１１９として問題なく動かし続けることができる。
【００３６】
ここで、内視鏡１０１は、内部に部材が多数配置されるため、新規構成要素を導入するのがスペースの問題で難しい。先端部９には部材が多数配置されるため新たな構成要素を導入するスペースがあまりないが、操作部１１内は先端部９と比較するとスペースがあるため、送液機構１１７を配置することができる。なお、送液機構１１７は操作部１１の内部に配置されるため、光源装置４内に配置される第１実施形態の送液機構１７よりもサイズが小さいことが好ましい。
【００３７】
また、第２実施形態の内視鏡では、液体循環機構１１９内を循環する液体が内視鏡外に排出されないため、第１実施形態の内視鏡のようにリザーバータンク１８に液体を追加する必要がなく、メンテナンスフリーとなる。
なお、その他の構成、作用、効果については、第１実施形態と同様である。
【００３８】
（第３実施形態）
図４及び図５を用いて、第３実施形態に係る内視鏡について説明する。図４は、第３実施形態に係る内視鏡の内部構造を示す断面図である。図５は、第３実施形態に係る内視鏡のフィードバック制御系の構成を示すブロック図である。
【００３９】
第３実施形態に係る内視鏡２０１は、第２実施形態に係る内視鏡に熱電対２２０を含むフィードバック制御系を加えた構成を備える。熱電対２２０以外の構成は第２実施形態に係る内視鏡と同様であって、同じ部材については同じ参照符号を使用し、その詳細な説明は省略する。
【００４０】
熱電対２２０は、内視鏡先端部材１３の温度を測定し、送液量をフィードバックする。図５に示すフィードバック制御系は、熱電対２２０が測定した、内視鏡先端部材１３の温度が所望の温度（目標温度）でない場合、送液量を変化させることにより、内視鏡先端部材１３の温度を調整する。熱電対２２０は、例えば先端の細いシース型熱電対が適する。
【００４１】
熱電対２２０を用いた、内視鏡先端部材１３を冷却制御するためのフィードバック制御について図５を用いて説明する。図５に示すように、フィードバック制御系は、熱電対２２０、実測温度算出部２２１、温度比較部２２３、目標温度格納部２２２（メモリ）、送液機構駆動ドライバ２２４、加熱機構１２、及び送液機構１１７を備える。さらに、送液機構駆動ドライバ２２４は、電圧制御部２２５及び電圧発生部２２６を備える。熱電対２２０は内視鏡先端部材１３に熱的に結合され、実測温度算出部２２１、温度比較部２２３、目標温度格納部２２２、及び送液機構駆動ドライバ２２４は、例えば光源装置４内に配置される。
【００４２】
熱電対２２０が取得した電圧値のデータは実測温度算出部２２１に送られ、その電圧値から内視鏡先端部材１３の温度が算出される。一方、メモリ機能を持つ目標温度格納部２２２には、内視鏡先端部材１３の目標温度があらかじめ保存されている。温度比較部２２３は、目標温度格納部２２２に保存された目標温度データと実測温度算出部２２１が算出した温度を比較し、温度の値に相違がある場合は送液機構１１７から搬送される流量を変更する。
【００４３】
温度比較部２２３による比較結果を受けた送液機構駆動ドライバ２２４は、流量の変更のために送液機構１１７の駆動条件を変更する。送液機構１１７としてピエゾポンプを想定している場合、流量を変更するには送液機構１１７を駆動する電圧値を変更する。例えば、温度比較部２２３での温度比較の結果、目標温度が実測温度より低い場合は駆動電圧値を上昇させて送液機構１１７から搬送される流量を増加させる。温度比較部２２３の比較結果は、送液機構駆動ドライバ２２４の電圧制御部２２５に送られ、電圧制御部２２５は、比較結果に応じて電圧の昇降又は維持の判断を行う。この判断に基づいて、電圧制御部２２５は、所望電圧値を電圧発生部２２６に伝え、電圧発生部２２６は送液機構１１７に対して電圧を発信する。
以上のような動作を繰り返すことにより、内視鏡先端部材１３の温度をフィードバックして送液機構１１７による流量を制御し、これにより内視鏡先端部材１３の温度を目標温度に維持することができる。
【００４４】
この構成で流量にフィードバックをかけることにより、次の２つの効果が得られる。
１つ目の効果は、内視鏡先端部材１３内に配置される電気素子、例えば撮像素子８を冷却して一定の温度に保つことができ、画像の熱ノイズを一定に保ち画像の再現性を良くすることができる点である。
２つ目の効果は、送液機構１１７を過剰な流量条件で駆動することがなくなるため、各チューブ、熱交換器１４、及び送液機構１１７自身が加過圧状態となることが減り、これらの寿命を長くすることができる点である。
【００４５】
つづいて、内視鏡１の加熱制御（加熱工程）について、図５、図６を参照しつつ説明する。図６は、第３実施形態の内視鏡における加熱機構１２のフィードバックの手順を示すフローチャートである。
上述のように、内視鏡１を体内に挿入する際には、撮像素子レンズ７の温度を体温と同じ又は体温より高い状態とする。ここでは体温を３９°Ｃとし、内視鏡先端部材１３を目標温度３９°Ｃに維持して内視鏡１を体内に導入する場合を説明する。
なお、この加熱制御は、第１及び第２実施形態の内視鏡においても、熱電対２２０、実測温度算出部２２１、目標温度格納部２２２、温度比較部２２３、送液機構駆動ドライバ２２４と同様の機能を備えた部材を設けることにより、適用可能である。
【００４６】
熱電対２２０が温度測定している内視鏡先端部材１３は撮像素子レンズ７と熱的に結合しているため、内視鏡先端部材１３の温度が３９°Ｃになっていれば撮像素子レンズ７の温度も３９°Ｃになっている。ここで、熱電対２２０で測定された温度が３９°Ｃ以下の場合は加熱機構１２をオンにして内視鏡先端部材１３を加熱して温度を上昇させる。測定温度が３９°Ｃより高い場合は、加熱したままでは内視鏡先端部材１３が加過熱の状態となるため、加熱機構１２をオフにする。
【００４７】
より具体的な例として、図６を用いて説明する。
まず、制御が始まると、送液機構１１７の駆動がオンとされる（ステップＳ１０１）。次に、温度比較部２２３は、熱電対２２０が測定した温度が目標温度である３９°Ｃよりも高いか否か判断する（ステップＳ１０２）。
測定温度が３９°Ｃ以下である場合（ステップＳ１０２でＮＯ）、温度比較部２２３は、加熱機構１２の駆動をオンにして内視鏡先端部材１３の加熱を行う（ステップＳ１０３）。これに対して、測定温度が３９°Ｃより高い場合（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、温度比較部２２３は、加熱機構１２の駆動をオフにして内視鏡先端部材１３を加熱しない（ステップＳ１０４）。
【００４８】
内視鏡１を体内へ導入するまで、及び内視鏡１を用いた体内の観察が続いている間（ステップＳ１０５でＮＯ）、温度比較部２２３は、熱電対２２０の測定温度が３９°Ｃより高いか否かを判断して、判断結果に応じて１２をオン又はオフする処理（ステップＳ１０２〜Ｓ１０４）を繰り返す。また、観察中は、上述のような、送液機構１１７からの流量を制御することによる冷却制御も実行する。
【００４９】
内視鏡１を用いた体内の観察が終了すると（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、温度比較部２２３は、送液機構１１７の駆動をオフ（ステップＳ１０６）にした後に、加熱機構１２の駆動をオフ（ステップＳ１０７）にして制御を終了する。
【００５０】
このようなフィードバックをかけることにより、内視鏡先端部材１３の温度を３９°Ｃに保つことができ、内視鏡１を体内に導入することができる。体内に内視鏡１が導入された後は、環境温度が３９°Ｃとなるため、内視鏡先端部材１３は、電気素子から加熱されることによって３９°Ｃ以上の状態になる。そのため、体内では加熱機構１２は常時オフとなる。
内視鏡１の体内導入後は、上述の冷却工程又はフィードバック制御により、送液機構１１７による流量を制御し、これにより内視鏡先端部材１３内に配置した電気素子を冷却して一定の温度に保つ。
なお、その他の構成、作用、効果については、第１実施形態又は第２実施形態と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように、本発明に係る内視鏡は、内視鏡の先端部の冷却と先端部のレンズの曇り止めの両機能の実現に有用である。
【符号の説明】
【００５２】
１ 内視鏡
２ 内視鏡操作部
３ ユニバーサルコード
４ 光源装置
５ ビデオプロセッサ
６ モニター
７ 撮像素子レンズ
８ 撮像素子
９ 先端部
１０ シャフト部
１１ 操作部
１２ 加熱機構
１３ 内視鏡先端部材
１４ 熱交換器
１５ 往路チューブ
１７ 送液機構
１８ リザーバータンク
１０１ 内視鏡
１１６ 復路チューブ
１１７ 送液機構
１１９ 液体循環機構
２０１ 内視鏡
２２０ 熱電対
２２１ 実測温度算出部
２２２ 目標温度格納部
２２３ 温度比較部
２２４ 送液機構駆動ドライバ
２２５ 電圧制御部
２２６ 電圧発生部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡先端部材と、
前記内視鏡先端部材に熱的に結合される熱交換器と、
前記内視鏡先端部材内に配置された撮像素子レンズと、
前記熱交換器に一端が結合され内部を流体が通る往路チューブと、
前記往路チューブに熱的に結合された加熱機構と、
前記往路チューブの他端が結合され前記流体を送り出す送液機構と、
を備えた内視鏡であって、
少なくとも前記内視鏡の対象物内への導入前及び導入中において、前記加熱機構により加熱された前記流体で、前記撮像素子レンズを加熱可能であり、かつ、
少なくとも前記内視鏡が前記対象物内にあるときに、前記送液機構が前記往路チューブ中の流体を循環させることにより前記内視鏡先端部材を冷却可能であることを特徴とする内視鏡。
【請求項２】
前記送液機構に結合されるリザーバータンクを備え、前記送液機構から搬出される流体は前記内視鏡先端部材から前記内視鏡の外側へ排出されることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
【請求項３】
一端が前記熱交換器に、他端が前記送液機構に、それぞれ結合される復路チューブを備え、前記往路チューブと前記復路チューブを通じて、流体が前記内視鏡の先端部、シャフト部、及び操作部内で循環することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
【請求項４】
前記送液機構が前記操作部内に配置されることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡。
【請求項５】
前記加熱機構が前記シャフト部内に配置されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の内視鏡。
【請求項６】
前記内視鏡を前記対象物内に導入する前に前記加熱機構で流体加熱を行い、前記内視鏡の前記対象物内への導入後に前記加熱機構での流体加熱を停止することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の内視鏡。
【請求項７】
前記内視鏡先端部材に熱的に結合される熱電対で測定された温度に基づいて前記送液機構の駆動条件を変更することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の内視鏡。
【請求項８】
前記熱電対で測定された温度に基づいて前記加熱機構の駆動をオン、オフすることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の内視鏡。
【請求項９】
内視鏡先端部材に結合されたチューブに熱的に結合した加熱機構により、前記チューブ内を流れる流体を加熱することによって、前記内視鏡先端部材を所定温度以上に加熱する加熱工程と、
前記加熱工程において前記内視鏡先端部材が加熱された内視鏡を対象物の内部へ導入する導入工程と、
前記導入工程において前記内視鏡を前記対象物の内部へ導入した後に、前記チューブ内の流体を循環させることによって、前記内視鏡先端部材を所定温度未満に冷却する冷却工程と、
を備えることを特徴とする内視鏡先端部材の温度制御方法。
【請求項１】
内視鏡先端部材と、
前記内視鏡先端部材に熱的に結合される熱交換器と、
前記内視鏡先端部材内に配置された撮像素子レンズと、
前記熱交換器に一端が結合され内部を流体が通る往路チューブと、
前記往路チューブに熱的に結合された加熱機構と、
前記往路チューブの他端が結合され前記流体を送り出す送液機構と、
を備えた内視鏡であって、
少なくとも前記内視鏡の対象物内への導入前及び導入中において、前記加熱機構により加熱された前記流体で、前記撮像素子レンズを加熱可能であり、かつ、
少なくとも前記内視鏡が前記対象物内にあるときに、前記送液機構が前記往路チューブ中の流体を循環させることにより前記内視鏡先端部材を冷却可能であることを特徴とする内視鏡。
【請求項２】
前記送液機構に結合されるリザーバータンクを備え、前記送液機構から搬出される流体は前記内視鏡先端部材から前記内視鏡の外側へ排出されることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
【請求項３】
一端が前記熱交換器に、他端が前記送液機構に、それぞれ結合される復路チューブを備え、前記往路チューブと前記復路チューブを通じて、流体が前記内視鏡の先端部、シャフト部、及び操作部内で循環することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
【請求項４】
前記送液機構が前記操作部内に配置されることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡。
【請求項５】
前記加熱機構が前記シャフト部内に配置されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の内視鏡。
【請求項６】
前記内視鏡を前記対象物内に導入する前に前記加熱機構で流体加熱を行い、前記内視鏡の前記対象物内への導入後に前記加熱機構での流体加熱を停止することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の内視鏡。
【請求項７】
前記内視鏡先端部材に熱的に結合される熱電対で測定された温度に基づいて前記送液機構の駆動条件を変更することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の内視鏡。
【請求項８】
前記熱電対で測定された温度に基づいて前記加熱機構の駆動をオン、オフすることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の内視鏡。
【請求項９】
内視鏡先端部材に結合されたチューブに熱的に結合した加熱機構により、前記チューブ内を流れる流体を加熱することによって、前記内視鏡先端部材を所定温度以上に加熱する加熱工程と、
前記加熱工程において前記内視鏡先端部材が加熱された内視鏡を対象物の内部へ導入する導入工程と、
前記導入工程において前記内視鏡を前記対象物の内部へ導入した後に、前記チューブ内の流体を循環させることによって、前記内視鏡先端部材を所定温度未満に冷却する冷却工程と、
を備えることを特徴とする内視鏡先端部材の温度制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−３４７２０（Ｐ２０１３−３４７２０Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７４２２９（Ｐ２０１１−１７４２２９）
【出願日】平成２３年８月９日（２０１１．８．９）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月９日（２０１１．８．９）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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