JP3179789U - 先端操作機構 - Google Patents

Abstract

【課題】医療用内視鏡やカテーテルにおいて、先端湾曲部の操作精度を低下させること無く、径寸法のコンパクト化を図ることが可能な耐久性に優れた低コストの先端操作機構を提供する。
【解決手段】可撓性を有する長尺の可撓管６と、可撓管の先端側に連結された先端湾曲部８と、可撓管の基端側に連結された操作部４とを有し、可撓管の内部には、周方向に沿って等間隔に配置された少なくとも３本のワイヤＷ１，Ｗ２，Ｗ３が互いに平行に延出する。さらにまた、各ワイヤ相互の配置の位置関係をそのまま維持した状態で、当該各ワイヤの基端側が操作部に接続されていると共に、当該各ワイヤの先端側が先端湾曲部に接続され、操作部を操作して各ワイヤを牽引することで、先端湾曲部を旋回・揺動・屈曲させる。
【選択図】図１

Description

本考案は、手元側でのワイヤによる牽引操作によって、先端側の湾曲性を有する部分を旋回・揺動・屈曲させる先端操作機構に関し、かかる先端操作機構の技術分野には、例えば、工業用又は医療用内視鏡、医療用カテーテル等の技術分野が含まれる。

従来から、この種の先端操作機構としては、例えば特許文献１に示すような医療用内視鏡が一般的に知られている。医療用内視鏡は、体腔内に挿入する長尺の挿入部と、挿入部の基端（手元）側に接続された操作部とを備えており、挿入部は、操作部から延出した可撓性を有する長尺の可撓管と、可撓管の先端側に連結された先端湾曲部（湾曲性を有する部分）とを有して構成されている。

この場合、可撓管の内部には、周方向に沿って等間隔（９０°間隔）に配置された４本のワイヤが互いに平行に延出されており、これら各ワイヤ相互の配置の位置関係をそのまま維持した状態で、当該各ワイヤの基端側が操作部に接続されていると共に、これに対して、当該各ワイヤの先端側が先端湾曲部に接続されている。

このような医療用内視鏡（先端操作機構）では、挿入部（具体的には、先端湾曲部から可撓管に亘る部分）を患者の体腔内に挿入した状態において、操作部を操作して４本のワイヤを牽引することで、先端湾曲部を旋回・揺動・屈曲させることが可能であり、これにより、先端湾曲部に設けられた各種の処置具によって患部の診断や治療等が行われる。

特開２０１０−２７３９１４号公報

ところで、近年において、特に、医療用内視鏡やカテーテルの技術分野では、例えば患者の負担を軽減すべく、その径寸法のコンパクト化が要望されている。この場合、径寸法をコンパクト化させる方法としては、例えば、４本のワイヤ全体を被覆している外皮を薄肉化させる方法や、ワイヤの本数を減らす方法などが考えられる。

しかしながら、外皮を薄肉化させる方法では、外皮が薄くなった分だけ、逆に耐久性を一定に保つことが難しいため実用的ではない。そこで、本出願人は、ワイヤの本数を減らすこと（例えば、当初４本だったワイヤを３本にしたり、或いは、当初５本だったワイヤを４本又は３本にする等）で、耐久性を一定に維持しつつ、径寸法のコンパクト化を図ることとした。これによれば、比較的高価なワイヤの本数を減らした分だけ、製造コストを低減することも可能となる。

即ち、本考案の目的は、先端湾曲部を旋回・揺動・屈曲させる際の操作精度を低下させること無く、径寸法のコンパクト化を図ることが可能な耐久性に優れた低コストの先端操作機構を提供することにある。

このような目的を達成するために、本考案の先端操作機構は、可撓性を有する長尺の可撓管と、可撓管の先端側に連結された先端湾曲部と、可撓管の基端側に連結された操作部とを有し、可撓管の内部には、周方向に沿って等間隔に配置された少なくとも３本のワイヤが互いに平行に延出され、かつ、各ワイヤ相互の配置の位置関係をそのまま維持した状態で、当該各ワイヤの基端側が操作部に接続されていると共に、当該各ワイヤの先端側が先端湾曲部に接続されており、操作部を操作して各ワイヤを牽引することで、先端湾曲部を旋回・揺動・屈曲させる。
本考案では、先端湾曲部において、その内部には、当該先端湾曲部の姿勢を弾性的に支持する１本の弾性支持部材が設けられていると共に、上記した各ワイヤは、弾性支持部材の外周に沿って平行かつ等間隔に配置されている。
本考案では、先端湾曲部において、その内部には、当該先端湾曲部を旋回・揺動・屈曲させる際に、上記した各ワイヤ相互の配置の位置関係がそのまま維持されるように、弾性支持部材を挿通して支持する中空の第１ホルダと、各ワイヤを１本ずつ挿通して支持する第２ホルダとが設けられており、各第２ホルダは、第１ホルダの外周に沿って等間隔に配置されていると共に、当該第１ホルダに固定された状態で、先端湾曲部を覆っている外皮の内周に取り付けられている。
本考案において、操作部には、各ワイヤの基端側が周方向に沿って等間隔に接続可能な接続体が設けられていると共に、接続体には、支持部によって旋回・揺動自在に支持された操作スティックの一端側が接続され、かつ、操作スティックの他端側であって支持部を挟んで接続体とは反対側には、操作レバー片が構成されており、操作レバー片によって支持部を支点にして操作スティックを操作し、これにより、接続体を旋回・揺動させて、各ワイヤを牽引することで、先端湾曲部を旋回・揺動・屈曲させる。

本考案によれば、先端湾曲部を旋回・揺動・屈曲させる際の操作精度を低下させること無く、径寸法のコンパクト化を図ることが可能な耐久性に優れた低コストの先端操作機構を実現することができる。

(ａ)は、本考案の一実施形態に係る先端操作機構の全体の構成を概略的に示す図、(ｂ)は、可撓管の先端側に連結された中空円筒状の先端湾曲部（湾曲性を有する部分）の構成を示す断面図。 (ａ)は、図１(ｂ)に示すＡ−Ａ線に沿う断面図、(ｂ)は、図１(ｂ)に示すＢ−Ｂ線側から見た斜視図。

以下、本考案の一実施形態に係る先端操作機構について添付図面を参照して説明する。なお、本実施形態において、先端操作機構には、例えば、工業用又は医療用内視鏡、医療用カテーテル等が含まれるが、ここでは一例として、医療用カテーテルを想定して説明する。

図１(ａ),(ｂ)に示すように、本実施形態の先端操作機構（医療用カテーテル）は、体腔内に挿入する長尺の挿入部２と、挿入部２の基端（手元）側に接続された操作部４とを備えている。挿入部２は、操作部４から延出した可撓性を有する長尺の可撓管６と、可撓管６の先端側に連結された中空円筒状の先端湾曲部８（湾曲性を有する部分）とを有して構成されており、上記した操作部４は、可撓管６の基端側に連結されている。なお、挿入部２（先端湾曲部８から可撓管６に亘る部分）は、可撓性を有する樹脂製の外皮１０によって覆われており、その内部構成が外界から密閉された状態に維持されている。

この場合、可撓管６の内部には、周方向に沿って等間隔に配置された少なくとも３本のワイヤＷ１,Ｗ２,Ｗ３が互いに平行に延出され、かつ、各ワイヤＷ１,Ｗ２,Ｗ３相互の配置の位置関係をそのまま維持した状態で、当該各ワイヤＷ１,Ｗ２,Ｗ３の基端側が操作部４に接続されていると共に、これに対して、当該各ワイヤＷ１,Ｗ２,Ｗ３の先端側が先端湾曲部８に接続されている。

本実施形態では、可撓管６の内部に、周方向に沿って等間隔（１２０°間隔）に配置された３本のワイヤＷ１,Ｗ２,Ｗ３が互いに平行に延出されている場合を想定し、その構成が図面（図２(ａ),(ｂ)参照）に示されているが、これに代えて、例えば、５本のワイヤの場合には、当該各ワイヤを周方向に沿って７２°間隔に配置し、６本のワイヤの場合には、当該各ワイヤを周方向に沿って６０°間隔に配置すればよい。なお、図面に示された各ワイヤＷ１,Ｗ２,Ｗ３の直径や材質については、先端操作機構（医療用カテーテル）の使用目的や使用環境に応じて設定されるため、ここでは特に限定しない。

また、先端湾曲部８において、その内部には（中空円筒状の内部に沿って）、当該先端湾曲部８の姿勢を弾性的に支持する１本の弾性支持部材１２が設けられていると共に、上記した各ワイヤＷ１,Ｗ２,Ｗ３は、弾性支持部材１２の外周に沿って平行かつ等間隔に配置されている。なお、弾性支持部材１２の形状や種類、材質については、例えば先端操作機構（医療用カテーテル）の使用目的や使用環境に応じて設定されるため、ここでは特に限定しないが、図面には一例として、ＳＵＳ材をコイル状に構成した弾性支持部材１２が示されている。

更に、先端湾曲部８において、その内部には、当該先端湾曲部８を旋回・揺動・屈曲させる際に、上記した各ワイヤＷ１,Ｗ２,Ｗ３相互の配置の位置関係がそのまま維持されるように、弾性支持部材１２を挿通して支持する中空の第１ホルダ１４と、各ワイヤＷ１,Ｗ２,Ｗ３を１本ずつ挿通して支持する第２ホルダ１６とが設けられている。この場合、各第２ホルダ１６は、第１ホルダ１４の外周に沿って等間隔に配置されていると共に、当該第１ホルダ１４に固定された状態で、先端湾曲部８を覆っている外皮１０の内周に取り付けられている。なお、弾性支持部材１２は、先端湾曲部８の先端に設けられた先端金具８ａと、先端湾曲部８の基端に設けられたコネクタ８ｂとの間で挟持されている。

ここで、第１ホルダ１４及び各第２ホルダ１６から成るユニット１８を、先端湾曲部８の中空円筒状の内部に沿って先端金具８ａとコネクタ８ｂとの間に、所定間隔（例えば、等間隔）で複数個配置することが好ましい。これにより、各ワイヤＷ１,Ｗ２,Ｗ３の牽引動作に正確に追従するように、先端湾曲部８を旋回・揺動・屈曲させることができる。なお、第１及び第２ホルダ１４,１６の大きさや材質については、例えば先端操作機構（医療用カテーテル）の使用目的や使用環境に応じて設定されるため、ここでは特に限定しない。

一方、操作部４には、各ワイヤＷ１,Ｗ２,Ｗ３の基端側が周方向に沿って等間隔に接続可能な円板状の接続体２０が設けられている。ここで、各ワイヤＷ１,Ｗ２,Ｗ３は、その先端側において、先端湾曲部８内の最先端のユニット１８（各第２ホルダ１６）に対して抜止め部材Ｐを介して接続されており、その基端側において、操作部４に設けられた連結ユニット４ａを介して接続体２０に接続されている。

この場合、各ワイヤＷ１,Ｗ２,Ｗ３の基端側を接続体２０に接続する方法は、例えば、接着、ネジ止め、溶接など既存の接続固定方法を適用することができるが、ここでは一例として、円板状の接続体２０の外周を円弧状に面取りした構成において、各ワイヤＷ１,Ｗ２,Ｗ３の基端側を、当該接続体２０の外周を越えて反対側に回し込んで接続固定した場合を想定する。

また、接続体２０には、支持部によって旋回・揺動自在に支持された操作スティック２２の一端側が接続されていると共に、操作スティック２２の他端側であって、支持部を挟んで接続体２０とは反対側には、操作レバー片２４が構成されている。この場合、支持部は、操作部４の内部に立ち上げられた支持フレーム２６と、支持フレーム２６に対して回動自在に支持された回動体２８とを備えて構成されており、操作スティック２２は、回動体２８に対してこれを貫通して固定されている。なお、かかる支持部は一例であって、他の構成から成る支持部でもよい。要するに、操作スティック２２を矢印方向に旋回・揺動自在に支持できればよい。

この構成において、操作レバー片２４によって支持部（具体的には、回動体２８）を支点にして操作スティック２２を操作し、これにより、接続体２０を旋回・揺動させて、各ワイヤＷ１,Ｗ２,Ｗ３を牽引することで、先端湾曲部８を旋回・揺動・屈曲させることができる。

例えば、図１(ａ)の二点鎖線参照で示すように、操作レバー片２４を操作して操作スティック２２を矢印Ｓ１方向に旋回・揺動させると、その旋回・揺動方向とは１８０°反対側に牽引力が働くことで、その結果、先端湾曲部８を、操作レバー片２４の操作方向（即ち、操作スティック２２の旋回・揺動方向Ｓ１）と同方向Ｒ１に旋回・揺動・屈曲させることができる。これとは反対に、操作レバー片２４を操作して操作スティック２２を矢印Ｓ２方向に旋回・揺動させると、その旋回・揺動方向とは１８０°反対側に牽引力が働くことで、その結果、先端湾曲部８を、操作レバー片２４の操作方向（即ち、操作スティック２２の旋回・揺動方向Ｓ２）と同方向Ｒ２に旋回・揺動・屈曲させることができる。

これにより、挿入部２（先端湾曲部８から可撓管６に亘る部分）を患者の体腔内に挿入した状態において、上記したように操作部２４を操作して３本のワイヤＷ１,Ｗ２,Ｗ３を牽引して、先端湾曲部８を旋回・揺動・屈曲させることで、先端湾曲部８に設けられた各種の処置具によって患部の診断や治療等を行うことが可能となる。

以上、本実施形態の先端操作機構によれば、特に、医療用内視鏡やカテーテルの技術分野で要望されている径寸法のコンパクト化に対応することができる。この場合、挿入部２（先端湾曲部８から可撓管６に亘る部分）を覆っている外皮１０については、先端操作機構（医療用カテーテル）の使用目的や使用環境に対応した厚さに設定することができるため、長期に亘る連続使用に対して一定の耐久性を維持することができる。

また、本実施形態の先端操作機構によれば、比較的高価なワイヤの本数を減らすことができるため、その分だけ製造コストを低減することができる。これにより、低価格な先端操作機構を実現することができる。この場合、ワイヤの本数を減らしても、先端湾曲部８を旋回・揺動・屈曲させる際の操作精度を低下させることはない。

２ 挿入部
４ 操作部
６ 可撓管
８ 先端湾曲部
１２ 弾性支持部材
Ｗ１,Ｗ２,Ｗ３ ワイヤ

Claims (4)

1. 可撓性を有する長尺の可撓管と、
   可撓管の先端側に連結された先端湾曲部と、
   可撓管の基端側に連結された操作部とを有し、
   可撓管の内部には、周方向に沿って等間隔に配置された少なくとも３本のワイヤが互いに平行に延出され、かつ、各ワイヤ相互の配置の位置関係をそのまま維持した状態で、当該各ワイヤの基端側が操作部に接続されていると共に、当該各ワイヤの先端側が先端湾曲部に接続されており、
   操作部を操作して各ワイヤを牽引することで、先端湾曲部を旋回・揺動・屈曲させることを特徴とする先端操作機構。
2. 先端湾曲部において、その内部には、当該先端湾曲部の姿勢を弾性的に支持する１本の弾性支持部材が設けられていると共に、上記した各ワイヤは、弾性支持部材の外周に沿って平行かつ等間隔に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の先端操作機構。
3. 先端湾曲部において、その内部には、当該先端湾曲部を旋回・揺動・屈曲させる際に、上記した各ワイヤ相互の配置の位置関係がそのまま維持されるように、弾性支持部材を挿通して支持する中空の第１ホルダと、各ワイヤを１本ずつ挿通して支持する第２ホルダとが設けられており、
   各第２ホルダは、第１ホルダの外周に沿って等間隔に配置されていると共に、当該第１ホルダに固定された状態で、先端湾曲部を覆っている外皮の内周に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の先端操作機構。
4. 操作部には、各ワイヤの基端側が周方向に沿って等間隔に接続可能な接続体が設けられていると共に、
   接続体には、支持部によって旋回・揺動自在に支持された操作スティックの一端側が接続され、かつ、操作スティックの他端側であって支持部を挟んで接続体とは反対側には、操作レバー片が構成されており、
   操作レバー片によって支持部を支点にして操作スティックを操作し、これにより、接続体を旋回・揺動させて、各ワイヤを牽引することで、先端湾曲部を旋回・揺動・屈曲させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の先端操作機構。

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