插入裝置的制造方法
【專利摘要】插入裝置具備：插入部(10)；動力螺旋套管(17)，其具備以螺旋狀延伸設置的螺旋翼片部(18)，該動力螺旋套管(17)在插入部(10)的外周方向側以能夠相對于插入部(10)沿繞長邊軸的方向旋轉的方式設置；第一電動機(23)，其產生使動力螺旋套管(17)旋轉的驅動力；操作部(11)，其設置于插入部(10)的基端側；第二電動機(27)，其產生使以轉動自如的方式被操作部(11)保持的插入部(10)旋轉的驅動力；第一電動機驅動電路(33)，其計算使第一電動機(23)進行驅動的電流值；轉矩探測電路(34)，其根據(jù)計算結果來計算施加于動力螺旋套管(17)的轉矩；以及第二電動機驅動電路(35)，其根據(jù)計算結果來進行控制以提供使第二電動機(27)旋轉的電流。
【專利說明】
插入裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種插入裝置，特別涉及一種在插入部具備動力螺旋套管(powerspiral tube)的插入裝置。
【背景技術】
[0002]以往，在醫(yī)療領域和工業(yè)領域等廣泛地使用著以下的內窺鏡系統(tǒng):具備對被檢體的內部的被攝體進行拍攝的內窺鏡、以及生成由內窺鏡拍攝到的被攝體的觀察圖像的視頻處理器等。
[0003]作為這種內窺鏡，例如在日本特開2008-272302號公報中公開了以下的動力螺旋內窺鏡:具備插入部，具備動力螺旋套管的旋轉單元以能夠以長邊軸為中心旋轉的方式安裝在該插入部。
[0004]在以往的動力螺旋內窺鏡中，通過設置于外部顯示單元的LED的點亮個數(shù)來顯示向體內插入過程中動力螺旋套管所受到的轉矩。更加具體地說，隨著動力螺旋套管所受的轉矩變大而使LED的點亮的個數(shù)增加，由此使操作者識別動力螺旋套管所受到的轉矩。
[0005]然而，在如以往的外部顯示單元那樣僅通過LED的點亮個數(shù)來顯示轉矩的情況下，操作者無法真實感受到動力螺旋套管實際上所受到的轉矩。
[0006]動力螺旋套管所受到的轉矩會通過內窺鏡的插入部傳遞到把持著操作部的操作者，但是所傳遞的轉矩未必與動力螺旋套管實際上所受到的轉矩一致。
[0007]因此，操作者無法直觀地真實感受到動力螺旋套管所受到的轉矩，因此存在如下問題:需要慎重地進行動力螺旋套管的操作，從而操作性變差。
[0008]因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種使操作者能夠直觀地真實感受到動力螺旋套管所受到的轉矩的插入裝置。

【發(fā)明內容】

[0009]本發(fā)明的一個方式的插入裝置具有:插入部，其從基端方向朝向前端方向沿長邊軸延伸設置;旋轉單元，其具備沿所述長邊軸以螺旋狀延伸設置的螺旋翼片部，該旋轉單元在所述插入部的外周方向側以能夠相對于所述插入部沿繞長邊軸的方向旋轉的方式設置；旋轉單元驅動部件，其通過被驅動而產生使所述旋轉單元旋轉的驅動力;操作部，其設置于所述插入部的基端側;插入部驅動部件，其產生使以轉動自如的方式被所述操作部保持的所述插入部旋轉的驅動力；驅動電流計算部，其計算使所述旋轉單元驅動部件進行驅動的電流值;轉矩計算部，其根據(jù)所述驅動電流計算部的計算結果來計算施加于所述旋轉單元的轉矩；以及控制部，其根據(jù)所述轉矩計算部的計算結果來進行控制以提供使所述插入部驅動部件旋轉的電流。
【附圖說明】
[0010]圖1是表示一個實施方式所涉及的插入裝置的整體結構的圖。[0011 ]圖2是用于說明內窺鏡的詳細結構的圖。
[0012]圖3是用于說明圖2所示的A部分的結構的剖面圖。
[0013]圖4是用于說明動力螺旋控制器的電路結構的圖。
[0014]圖5是用于說明插入裝置的動作的流程圖。
【具體實施方式】
[0015]下面參照附圖來說明本發(fā)明的實施方式。
[0016]首先，使用圖1?圖4來說明一個實施方式的插入裝置的結構。圖1是表示一個實施方式所涉及的插入裝置的整體結構的圖，圖2是用于說明內窺鏡的詳細結構的圖，圖3是用于說明圖2所示的A部分的結構的剖面圖，圖4是用于說明動力螺旋控制器(power spiralcontroller)的電路結構的圖。
[0017]如圖1所示，作為插入裝置的內窺鏡系統(tǒng)I構成為具備動力螺旋內窺鏡(以下簡稱為內窺鏡)2、動力螺旋控制器3、光源裝置4、視頻處理器5、外部顯示單元6、腳踏開關7以及監(jiān)視器8。
[0018]動力螺旋控制器3分別經由線纜9a、9b、9c以及9d而與光源裝置4、視頻處理器5、外部顯示單元6以及腳踏開關7連接。另外，視頻處理器5經由線纜9e而與監(jiān)視器8連接。
[0019]內窺鏡2構成為具備:插入部10，其用于插入到體腔內；操作部11，其設置于插入部10的基端側;通用線纜12，其是從操作部11的一側面延伸設置的電線纜；以及連接器部13，其配置于通用線纜12的延伸端。該連接器部13與光源裝置4連接。來自光源裝置4的照明光通過貫穿于內窺鏡2內的未圖示的照明用光導件而被引導至插入部10的前端，來對被攝體進行照明。
[0020]插入部10構成為:從基端方向朝向前端方向沿長邊軸延伸設置，從前端側起依次連續(xù)設置有前端部14、彎曲部15以及撓性管部16。在前端部14的內部設置有對被攝體進行拍攝的未圖示的攝像元件。該攝像元件對被來自光源裝置4的照明光照亮的被攝體進行拍攝，并輸出攝像信號。從攝像元件輸出的攝像信號經由光源裝置4、線纜9a、動力螺旋控制器3以及線纜9b而輸入到視頻處理器5。
[0021]視頻處理器5對所輸入的攝像信號施加規(guī)定的圖像處理并將得到的圖像信號經由線纜9e而輸出到監(jiān)視器8。由此，在監(jiān)視器8上顯示由內窺鏡2拍攝到的內窺鏡圖像。
[0022]在操作部11設置有用于使彎曲部15彎曲的彎曲操作旋鈕和用于進行內窺鏡2的各種操作(送氣、送水等)的操作按鈕等。
[0023 ]另外，在插入部1的規(guī)定的位置處能夠安裝動力螺旋套管17。更加具體地說，動力螺旋套管17安裝于圖2所示的旋轉器21。安裝動力螺旋套管17的規(guī)定的位置例如是彎曲部15，但是也可以是前端部14或撓性管部16。
[0024]動力螺旋套管17構成為能夠繞插入方向的軸轉動。如圖2所示，在該動力螺旋套管17的外周面設置有螺旋翼片部18。而且，當該動力螺旋套管17轉動時，外周面的螺旋翼片部18與被檢體的體腔內壁相接觸而產生推力，要使動力螺旋套管17自身向插入方向或與插入方向相反的方向行進。這樣，動力螺旋套管17構成以下的旋轉單元:具備沿長邊軸以螺旋狀延伸設置的螺旋翼片部18，該旋轉單元在插入部10的外周方向側以能夠相對于插入部10沿繞長邊軸的方向旋轉的方式設置。
[0025]動力螺旋控制器3根據(jù)來自構成旋轉操作部的腳踏開關7的操作信號，來對動力螺旋套管17的驅動進行控制。例如，當由醫(yī)師等操作者壓下腳踏開關7的F(F0rWard，前進)踏板7a時，通過動力螺旋控制器3的控制而動力螺旋套管17沿規(guī)定的方向旋轉，從而動力螺旋套管17自身向插入方向行進。
[0026]另一方面，當由操作者壓下腳踏開關7的B(BaCkward，后退)踏板7b時，通過動力螺旋控制器3的控制而動力螺旋套管17沿與規(guī)定的方向相反的方向旋轉，從而動力螺旋套管17自身向與插入方向相反的方向行進。
[0027]另外，動力螺旋控制器3根據(jù)腳踏開關7的操作，經由線纜9c將控制信號輸出到外部顯示單元6，以在外部顯示單元6中顯示轉矩的水平。在外部顯示單元6設置有多個LED6a，根據(jù)來自動力螺旋控制器3的控制信號，通過LED6a的點亮個數(shù)來對轉矩的水平進行儀表顯不O
[0028]具體地說，在未壓下腳踏開關7的情況下，外部顯示單元6僅點亮中央的LED6a。然后，在壓下了腳踏開關7的F踏板7a的情況下，外部顯示單元6根據(jù)流向圖2所示的第一電動機23的電流量來從中央起向右側增加LED 6a的點亮。另一方面，在壓下了腳踏開關7的B踏板7b的情況下，外部顯示單元6根據(jù)流向圖2所示的第一電動機23的電流量來從中央起向左側增加LED 6a的點亮。
[0029]如圖2所示，在插入部10的規(guī)定的位置處設置有使動力螺旋套管17產生推力的旋轉器21。動力螺旋套管17與該旋轉器21接合。
[0030]在內窺鏡2的插入部10和操作部11內貫穿有驅動軸22，在驅動軸22的前端部(插入部1側)接合著旋轉器21。
[0031]另外，在操作部11內配置有用于使驅動軸22轉動的第一電動機23和第一電動機23的齒輪24。驅動軸22的基端部(操作部11側)與第一電動機23的齒輪24接合，從而第一電動機23的旋轉驅動力被傳遞到驅動軸22。該旋轉驅動力經由旋轉器21而傳遞到動力螺旋套管17，動力螺旋套管17進行旋轉驅動。
[0032]在本實施方式中，與動力螺旋套管17進行旋轉驅動時的轉矩相應的旋轉施加于插入部10，插入部10進行旋轉。更加具體地說，構成為使從旋轉器21至操作部11的插入部10(圖2的標記1a)進行旋轉。在以下的說明中，在表示從旋轉器21至操作部11的插入部10的情況下，標注為插入部10a。
[0033]如圖3所示，在操作部11內配置有軸承25、齒輪26、第二電動機27以及齒輪28。插入部1a通過設置于操作部11內的作為軸承部的軸承25而被保持為相對于操作部11轉動自如。在軸承25的端面配置有作為齒輪部件的齒輪26。齒輪26將由第二電動機27產生的驅動力傳遞到軸承25。而且，齒輪26與插入部1a的旋轉用的第二電動機27的作為插入部驅動用齒輪部件的齒輪28接合。
[0034]如圖4所示，動力螺旋控制器3構成為具備用于向各電路提供電源的電源31和控制電路32。控制電路32構成為具備第一電動機驅動電路33、轉矩探測電路34以及第二電動機驅動電路35。
[0035]來自腳踏開關7的操作信號被輸入到第一電動機驅動電路33。構成驅動電流計算部的第一電動機驅動電路33根據(jù)該操作信號，來計算用于對第一電動機23進行驅動的電流值(驅動信號)。該電流值經由線纜9a、光源裝置4、連接器部13以及通用線纜12而提供給設置于內窺鏡2的操作部11內的第一電動機23。
[0036]第一電動機23將與該電流值相應的旋轉驅動力經由齒輪24傳遞至驅動軸22。被傳遞至驅動軸22的旋轉驅動力經由旋轉器21而傳遞至動力螺旋套管17。由此，動力螺旋套管17進行旋轉驅動。這樣，第一電動機23構成以下的旋轉單元驅動部件:根據(jù)驅動信號而被驅動，從而產生使動力螺旋套管17旋轉的驅動力。
[0037]當動力螺旋套管17進行旋轉驅動并對動力螺旋套管17施加了轉矩時，經由旋轉器21和驅動軸22而第一電動機23的負荷增加。其結果，為了維持旋轉，在第一電動機驅動電路33中，增加施加到第一電動機23的電流值。
[0038]構成轉矩計算部的轉矩探測電路34與第一電動機驅動電路33連接，基于被提供給第一電動機23的電流值，來計算施加在動力螺旋套管17上的轉矩。轉矩探測電路34將計算出的轉矩輸出到第二電動機驅動電路25。另外，轉矩探測電路34將基于檢測出的電流值的控制信號輸出到外部顯示單元6，來控制LED 6a的點亮個數(shù)。
[0039]構成控制部的第二電動機驅動電路35計算用于向插入部1a提供與所計算出的轉矩相應的旋轉(扭轉)的電流值，將計算出的電流值提供給用于使插入部1a旋轉的第二電動機27。
[0040]第二電動機27根據(jù)來自第二電動機驅動電路35的電流值(驅動信號)來進行旋轉驅動。這樣，第二電動機27構成以下的插入部驅動部件:產生使以轉動自如的方式被操作部11保持的插入部I Oa旋轉的驅動力。
[0041]第二電動機27的旋轉驅動力經由齒輪28、齒輪26以及軸承25而傳遞至插入部10a。由此，當動力螺旋套管17受到轉矩時，與其力相應的旋轉(扭轉)施加于插入部10a，操作者能夠直觀地真實感受到動力螺旋套管17所受到的轉矩。
[0042]接著，對這樣構成的插入裝置的動作進行說明。
[0043]圖5是用于說明插入裝置的動作的流程圖。
[0044]首先，接通動力螺旋控制器3的電源(步驟SI)。接著，接通腳踏開關7(步驟S2)。當腳踏開關7被接通時，與其壓下量相應的操作信號被輸入到動力螺旋控制器3的第一電動機驅動電路33。
[0045]第一電動機驅動電路33生成與該操作信號相應的電流值(驅動信號)，并將該電流值提供給第一電動機23，來對驅動軸22用的第一電動機23進行驅動(步驟S3)。接著，轉矩探測電路34檢測提供給第一電動機23的電流值，來計算動力螺旋套管17所受到的轉矩(步驟S4)。
[0046]當在步驟S2中接通腳踏開關7并在步驟S4中計算出動力螺旋套管17所受到的轉矩時，轉矩探測電路34將檢測后計算出的轉矩設定到第二電動機驅動電路35(步驟S5)。第二電動機驅動電路35計算用于向插入部1a提供與所計算出的轉矩相應的旋轉(扭轉)的電流值，并將該電流值提供給插入部I Oa用的第二電動機27，來對插入部I Oa用的第二電動機27進行驅動(步驟S6)。由此，當動力螺旋套管17受到轉矩時，與其力相應的旋轉(扭轉)施加到插入部10a。
[0047]另外，當在步驟S4中計算出動力螺旋套管17所受到的轉矩時，轉矩探測電路34根據(jù)所計算出的轉矩來控制外部顯示單元6的LED 6a的點亮個數(shù)(步驟S7)。
[0048]另外，當在步驟S4中計算出動力螺旋套管17所受到的轉矩時，由轉矩探測電路34來判定所計算出的轉矩是否為上限值以上(步驟S8)。在判定為轉矩為上限值以上的情況下為“是”，通過第一電動機驅動電路33來停止第一電動機23的驅動(步驟S9)。當?shù)谝浑妱訖C23的驅動被停止時，由操作者斷開腳踏開關7(步驟SlO)，當再次接通腳踏開關7時(步驟Sll)，返回到步驟S4，重復同樣的處理。
[0049]另一方面，在判定為轉矩小于上限值的情況下為“否”，當由操作者斷開腳踏開關7時(步驟S12)，通過第一電動機驅動電路33來停止第一電動機23的驅動(步驟S13)。之后，返回到步驟S2，重復同樣的處理。
[0050]如以上那樣，內窺鏡系統(tǒng)I通過轉矩探測電路34來計算動力螺旋套管17所受到的轉矩，通過第二電動機驅動電路35來以與該轉矩相應的電流值驅動第二電動機27，由此將與動力螺旋套管17所受到的轉矩相應的旋轉提供至插入部10a。
[0051]操作者例如一邊用右手持內窺鏡2的操作部11并用左手持插入部1a—邊逐漸將插入部10插入到體腔內。此時，與動力螺旋套管17所受到的轉矩相應的旋轉施加到插入部10a，因此操作者能夠用持插入部1a的左手真實感受到動力螺旋套管所受到的轉矩。
[0052]因此，根據(jù)作為本實施方式的插入裝置的內窺鏡系統(tǒng)，操作者能夠直觀地真實感受到動力螺旋套管所受到的轉矩。
[0053]此外，在本實施方式中，構成為與動力螺旋套管17所受到的轉矩相應地使插入部1a旋轉，但是例如也可以構成為，在插入部1a安裝外套管，不使插入部1a旋轉，而是與動力螺旋套管17所受到的轉矩相應地使所安裝的外套管旋轉。
[0054]另外，本說明書中的流程圖的各步驟只要不違背其性質就可以改變執(zhí)行順序、同時執(zhí)行多個步驟或者每次執(zhí)行以不同的順序來執(zhí)行。
[0055]本發(fā)明不限定于上述的實施方式，在不改變本發(fā)明的主旨的范圍內能夠進行各種變更、改變等。
[0056]本申請是以2014年7月17日在日本申請的日本特愿2014-147066號公報為優(yōu)先權主張基礎的申請，上述的公開內容被本申請的說明書、權利要求書、附圖所引用。
【主權項】
1.一種插入裝置，其特征在于，具備: 插入部，其從基端方向朝向前端方向沿長邊軸延伸設置； 旋轉單元，其具備沿所述長邊軸以螺旋狀延伸設置的螺旋翼片部，該旋轉單元在所述插入部的外周方向側以能夠相對于所述插入部沿繞長邊軸的方向旋轉的方式設置； 旋轉單元驅動部件，其通過被驅動而產生使所述旋轉單元旋轉的驅動力； 操作部，其設置于所述插入部的基端側； 插入部驅動部件，其產生使以轉動自如的方式被所述操作部保持的所述插入部旋轉的驅動力； 驅動電流計算部，其計算使所述旋轉單元驅動部件進行驅動的電流值； 轉矩計算部，其根據(jù)所述驅動電流計算部的計算結果來計算施加于所述旋轉單元的轉矩；以及 控制部，其根據(jù)所述轉矩計算部的計算結果來進行控制以提供使所述插入部驅動部件旋轉的電流。2.根據(jù)權利要求1所述的插入裝置，其特征在于，還具備: 軸承部，其設置于所述操作部內，將所述插入部以轉動自如的方式保持； 齒輪部件，其設置于所述操作部內，將由插入部驅動部件產生的所述驅動力傳遞至所述軸承部；以及 與所述齒輪部件接合的插入部驅動用齒輪部件，其設置于所述操作部內且與所述插入部驅動部件連接。3.根據(jù)權利要求1所述的插入裝置，其特征在于， 還具備旋轉操作部，其用于使所述旋轉單元旋轉， 驅動電流計算部基于旋轉操作部的操作量來計算使所述旋轉單元驅動部件進行驅動的電流值。4.根據(jù)權利要求1所述的插入裝置，其特征在于， 所述轉矩計算部判定所計算出的所述轉矩是否為上限值以上，在判定為所述轉矩為上限值以上的情況下，停止由所述旋轉單元驅動部件產生所述驅動力。5.根據(jù)權利要求4所述的插入裝置，其特征在于， 在停止了所述驅動力的產生后所述旋轉操作部被從斷開操作為接通時，所述轉矩計算部計算施加于所述旋轉單元的轉矩。
【文檔編號】G02B23/24GK105979849SQ201580007676
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2015年6月29日
【發(fā)明人】小野田文幸, 山下隆司, 尾本恵二朗, 三宅憲輔, 秦裕, 秦一裕
【申請人】奧林巴斯株式會社