带传感器的罩和内窥镜的制作方法

本发明涉及安装在内窥镜的顶端部的带传感器的罩和具有所述带传感器的罩的内窥镜。

背景技术：

1、在现在频繁使用的内窥镜的顶端部安装有用于保护内窥镜的顶端部的透明的罩。在使用内窥镜的手术中，内窥镜的罩有时积极地与人体接触并作用于人体。即使在这种情况下，透过罩可见的手术视野也成为对手术重要的信息源。

2、现有技术文献

3、专利文献

4、专利文献1：日本特开2011-30735号公报。

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、在内窥镜的领域中，曾提出例如专利文献1(日本特开2011-30735号公报)所记载那样的使用光纤布拉格光栅传感器来检测内窥镜的插入部的形状的方案。

3、然而，即使如专利文献1那样将传感器安装在内窥镜上，也难以检测从人体等向内窥镜的罩施加的力。因此，可以考虑将传感器安装在罩上，但是在将传感器安装在罩的情况下，重要的是不使透过罩可见的手术视野缩小。

4、本发明的课题在于，提供一种带传感器的罩，其能够检测施加在罩的力而不使透过罩可见的手术视野缩小。

5、用于解决问题的方案

6、以下，作为用于解决问题的方案，对多个方式进行说明。这些方式能够根据需要任意组合。

7、本发明的一个方面的带传感器的罩是从内窥镜主体的顶端部凸出地安装在顶端部的带传感器的罩。带传感器的罩具有：透明的筒状的罩主体；和光纤布拉格光栅传感器，其固定在罩主体的第一固定点，且具有布拉格光栅。光纤布拉格光栅传感器的布拉格光栅的反射光的波长基于罩主体的第一固定点的变动而变化。这种结构的带传感器的罩通过检测光纤布拉格光栅传感器的反射光的波长的变化，能够检测罩主体的第一固定点的变动。能够在抑制透过罩主体得到的手术视野缩小的同时，根据第一固定点的变动来检测施加在罩主体的应力。

8、上述的带传感器的罩也可以构成为，光纤布拉格光栅传感器固定在罩主体中的第二固定点，在第一固定点与第二固定点之间配置布拉格光栅，布拉格光栅的反射光的波长根据第一固定点与第二固定点的间隔的变化而变化。像这样构成的带传感器的罩能够通过光纤布拉格光栅传感器来测量使第一固定点与第二固定点的间隔变化的应力。

9、上述的带传感器的罩也可以构成为，第一固定点包含第一点，第二固定点包含第二点，布拉格光栅包含第一布拉格光栅，关于光纤布拉格光栅传感器，第一点和第二点配置于在罩主体的轴向上相互分离的位置，在第一点与第二点之间配置第一布拉格光栅，第一布拉格光栅的反射光的波长根据第一点与第二点的间隔的变化而变化。像这样构成的带传感器的罩能够通过光纤布拉格光栅传感器来测量在罩主体的轴向上的第一点与第二点之间施加的应力、例如罩主体的轴向的压缩应力和拉伸应力。

10、上述的带传感器的罩也可以构成为，第一固定点包含第三点，第二固定点包含第四点，布拉格光栅包含第二布拉格光栅，关于光纤布拉格光栅传感器，在与连结第一点和第二点的第一直线不同的第二直线上在轴向上相互分离地配置第三点和第四点，在第三点与第四点之间配置第二布拉格光栅，第二布拉格光栅的反射光的波长根据第三点与第四点的间隔的变化而变化。像这样构成的带传感器的罩能够测定在罩主体的轴向上的第一点与第二点之间施加的应力和在第三点与第四点之间施加的应力、即不同部位的应变，换言之，能够测定例如施加在罩主体的弯曲应力。

11、上述的带传感器的罩也可以构成为，第一固定点包含第五点，第二固定点包含第六点，布拉格光栅包含第三布拉格光栅，关于光纤布拉格光栅传感器，第五点和第六点配置于在罩主体的周向上相互分离的位置，在第五点与第六点之间配置第三布拉格光栅，第二布拉格光栅的反射光的波长根据第三点与第四点的间隔的变化而变化。像这样构成的带传感器的罩能够测量在罩主体的第五点与第六点之间施加的周向的应力、例如罩主体的径向的拉伸应力或压缩应力。

12、上述的带传感器的罩也可以构成为，第一固定点包含第七点，第二固定点包含第八点，布拉格光栅包含第四布拉格光栅，关于光纤布拉格光栅传感器，第七点和第八点配置于在罩主体的周向上相互分离的位置，在第七点与第八点之间配置第四布拉格光栅，第四布拉格光栅的反射光的波长根据第七点与第八点的间隔的变化而变化，第三布拉格光栅和第四布拉格光栅配置在卷绕方向互不相同的第一光纤和第二光纤。像这样构成的带传感器的罩不仅能够在第一光纤中测定在罩主体的第五点与第六点之间施加的周向的应力，还能够在卷绕方向与第一光纤不同的第二光纤中测定在罩主体的第七点与第八点之间施加的周向的应力，能够测量例如扭转罩主体的力。

13、上述的带传感器的罩也可以设为，关于光纤布拉格光栅传感器，在一根光纤配置多个布拉格光栅，与布拉格光栅对应地配置多个第一固定点。在像这样构成的带传感器的罩中，能够增加测量点的数量，并且抑制光纤的根数。

14、上述的带传感器的罩也可以构成为，光纤布拉格光栅传感器嵌入形成在罩主体的孔或槽，通过从罩主体向光纤布拉格光栅传感器施加的压力或黏合剂而被固定在第一固定点。通过去除施加在光纤布拉格光栅传感器的压力，能够使光纤布拉格光栅传感器成为非固定，容易分离罩主体和光纤布拉格光栅传感器。

15、上述的带传感器的罩也可以构成为，罩主体包含外筒和与外筒的内侧相接地配置的内周部，光纤布拉格光栅传感器配置在外筒与内周部之间。在像这样构成的带传感器的罩中，使用外筒和内周部，容易将光纤布拉格光栅传感器安装在罩主体。

16、本发明的一个方面的内窥镜具有内窥镜主体、罩主体、光纤布拉格光栅传感器、以及解调器。罩主体是安装在内窥镜主体的顶端部的透明的筒状的构件。光纤布拉格光栅传感器固定在罩主体的第一固定点，且具有布拉格光栅。解调器根据光纤布拉格光栅传感器的布拉格光栅的反射光来测量与罩主体的第一固定点的变动相关的应力。在这样的内窥镜中，能够在抑制透过罩主体得到的手术视野缩小的同时，通过光纤布拉格光栅传感器来检测施加在罩主体的应力。

17、发明效果

18、在本发明涉及的带传感器的罩或内窥镜中，能够在抑制透过罩主体得到的手术视野缩小的同时，通过光纤布拉格光栅传感器来检测施加在罩主体的应力。

技术特征：

1.一种带传感器的罩，其从内窥镜主体的顶端部凸出地安装在所述顶端部，所述带传感器的罩具有：

2.根据权利要求1所述的带传感器的罩，其中，

3.根据权利要求2所述的带传感器的罩，其中，

4.根据权利要求3所述的带传感器的罩，其中，

5.根据权利要求2至4中的任一项所述的带传感器的罩，其中，

6.根据权利要求5所述的带传感器的罩，其中，

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的带传感器的罩，其中，

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的带传感器的罩，其中，

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的带传感器的罩，其中，

10.一种内窥镜，其具有：

技术总结
本发明提供一种带传感器的罩，能够检测施加在罩的力而不会使透过罩可见的手术视野缩小。带传感器的罩(20)从内窥镜主体(1A)的顶端部(7)凸出地安装在顶端部(7)。带传感器的罩(20)具有：透明的筒状的罩主体(21)；以及FBG传感器(51～54)，其固定在罩主体(21)的第一固定点(51p～54p)，且具有布拉格光栅(51b～54b)。FBG传感器(51～54)的布拉格光栅(51b～54b)的反射光的波长基于罩主体(21)的第一固定点的变动而变化。

技术研发人员：谷口忠壮,面了明,柴田淳一,藤井芳郎,谷本龙马
受保护的技术使用者：NISSHA株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/8/26