JP6306156B2 - 屈曲装置 - Google Patents
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Description
(1)キズが目立たないため美容的に優れている。
(2)手術後の痛みが少ない。
(3)回復が早いため従来の手術方法より短い入院期間(2〜3日)で退院できる。よって医療費が抑制できる。
(4)身体への負担が少ないため体力が低下した患者(高齢者)でも安全に手術が受けられる。
(1)体外で人同士、手術器具同士が接触し邪魔しあう。
(2)術者とカメラ助手の接触。
(3)鉗子と内視鏡カメラの接触。
以下、本発明の実施の形態について、図1〜図6、図18および図19に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明実施の形態に係る弾性チューブを備えた医療機器の一例として、内視鏡装置の構成を示す図である。図1において、内視鏡装置100(医療機器)は、内視鏡部(医療機器部)10および制御装置20を備える。制御装置20は、内視鏡部10を駆動制御する。制御装置20の詳細については、後述する。
上記多関節屈曲部を構成する上記弾性チューブ1a〜1dは、長軸方向に固着された可撓性を有する非伸縮体4が内周面と外周面との間に埋め込まれた構造を有する。
図4の(a)および図5に示すように、弾性チューブ1は、弾性チューブ本体11、非伸縮体4、および非伸縮体4を固着するための固着部13を有する。弾性チューブ本体11は、弾性チューブ1を構成する主要部材であり、固着部13は、弾性チューブ1の長軸方向に施されており、非伸縮体4を固着可能とするものである。非伸縮体4を、固着部13を介して弾性チューブの外周面もしくは内周面に固着する構成としてもよいが、ここでは、図4の(a)に示すように、弾性チューブ本体11の内周面と外周面との間(肉厚部)に埋め込まれた状態で固着した例を挙げて説明する。これら弾性チューブ1を4つまとめた構造を基本構造として構成された多関節屈曲部30の、内視鏡カメラ2を固定する側の先端は密封されている。内視鏡カメラ2を固定するための固定部は、多関節屈曲部30の密封された先端に施されており、医療器具を多関節屈曲部30に取り付け可能とするものである。固定部に取り付けられる医療器具は、内視鏡カメラ2に限定されるものでなく、カテーテル、レーザメス、電気メス等であってもよい。なお、固定部および固着部13は、弾性チューブ1の一部であり、弾性チューブ1と同一素材からなるものである。
ここで、図6を用いて、弾性チューブ1への加圧部35の構成例について説明する。図6の(a)は比較的単純な4つの弾性チューブ1の構成での例であり、多関節屈曲部30の末端の非屈曲部32の断面を示している。
ここで、図3、図4、図18および図19を用いて弾性チューブ1の膨張について更に詳しく説明する。図3の(a)は、図1における内視鏡装置100の内視鏡部10を構成する多関節屈曲部30の要部を示す斜視図である。図4の(a)は、図3の(a)における内視鏡部10の屈曲部31のA‐A’線矢視断面図である。図4に示す弾性チューブ1は、例えば外径2mm、内径1mm、長さ5mmのシリコーン(酸化ケイ素等の強化剤を添加したポリジメチルシロキサン)チューブよりなり、制御装置20(図1参照)から弾性チューブ1内に注入される空気Wの圧力によって膨張および収縮する。弾性チューブ1内に封入されている空気Wの圧力が常圧(1気圧)の場合、この弾性チューブ1を主要部品として構成された多関節屈曲部30の形状は、図3の(a)に示されるように、直線状である。また、弾性チューブ1a(Aチューブ)内に封入された空気Wの圧力を増加させることにより、図3の(b)に示されるように、弾性チューブ1a(Aチューブ)は屈曲部31で膨張する。
非膨張チューブは、多関節屈曲部30と同一形状、すなわち弾性チューブ本体11と同一外径及び内径を有する長さ約2cm〜30cm程度(これに限定するものではなく、関節の段数によって適宜適切な長さに設定することが望ましい)の直線状の硬質中空体よりなり、アクリル樹脂にて構成することができる。
図3の(c)は、弾性チューブ1aを一例として、弾性チューブ1aおよび非膨張チューブ3aの長軸方向の断面を示した図であり、図3の(a)のC−C’線矢視断面図である。図3(c)および図5に示すように、非膨張チューブ3aは弾性チューブ1aの周囲を非膨張体34で巻いた構成である。
図1において、制御装置20について説明する。なお、以下の説明は、制御装置20の一例であって、制御装置の構成を限定するものではない。制御装置20は、多関節屈曲部30に含まれるチューブを加圧することができればよく、以下の構成に限定されず、多種多様な構成とすることができる。
医療処置(手術)状況について、以下に説明する。マイクロフォンにて検知された術者の音声により、加圧制御部26にてピストン駆動部24を制御し、ピストン21およびシリンジ22を用いて弾性チューブ1内の空気圧を変化させる。
ピストン21は、接続チューブ5に接続されたシリンジ22内に摺動可能に挿入されている。ピストン21は、ピストン駆動部24に連結されたネジ部に螺合されており、ピストン駆動部24がネジ部を正回転又は逆回転することによって、シリンジ22内にてピストン21を摺動させる構成であってもよい。このピストン駆動部24の正回転又は逆回転及びその回転数は加圧制御部26にて制御される。
本発明実施の形態に係る弾性チューブの湾曲特性を、弾性チューブ本体11内にある空気Wと、弾性チューブ本体11の湾曲角度との関係に基づいて、以下に説明する。
また、弾性チューブ1は、自動操作される構成であってもよい。例えば、医療器具として図1に示す内視鏡カメラ2を用いる場合、内視鏡カメラ2によって撮影された画像をカメラモニタに表示すると同時に、内視鏡カメラ2によって撮影された画像を、制御装置20において取得および解析する構成(不図示)としてもよい。制御装置20は、解析した情報に応じて、弾性チューブ本体11内に封入された気体の圧力を自動調整する。それゆえ、内視鏡カメラ2の湾曲角度を自動で変化させることができる。なお、制御装置20には、医療処置の進み具合を示す画像データ等が予め格納されているものとする。また、制御装置20は、上述したヒステリシス特性を用いて、内視鏡カメラ2の湾曲角度を変化させてもよい。
本発明の他の実施形態について、図7〜図9に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
図7に、二つの屈曲部を組み合わせて連動させて動作する可動機構の例を示す。多関節屈曲部を構成する4つの弾性チューブ1a〜1dを有する構成については、実施の形態1と同様であるが、図7に示すように、非屈曲部32で弾性チューブ1a〜1dの位置を反対側と入れ替える構成としている。
本発明の他の実施形態について、図10に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
図10に、カメラを取り付けた先端部は、実施の形態1および実施の形態2で説明した一つもしくは二つの屈曲部を組み合わせて動作する可動機構を用い、中間部および末端部に実施形態2で説明した構成を用いた屈曲部を有する構成の例を示す。
本発明の他の実施形態について、図11に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
図11に、カメラを取り付けた先端部は、実施の形態1および実施の形態2で説明した一つもしくは二つの屈曲部を組み合わせて動作する可動機構を用い、中間部および末端部制御用に一つの弾性チューブを用いた屈曲部を有する構成の例を示す。
本発明の他の実施形態について、図12〜図13に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
図12に、カメラを取り付けた先端部は、実施の形態1および実施の形態2で説明した一つもしくは二つの屈曲部を組み合わせて動作する可動機構を用い、中間部および末端部制御用に一つの弾性チューブを用いた屈曲部を有する構成の他の変形例を示す。
本発明の他の実施形態について、図14〜図17に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
図14に、カメラを取り付けた先端部は、実施の形態1および実施の形態2で説明した一つもしくは二つの屈曲部を組み合わせて動作する可動機構を用い、中間部および末端部制御用に4つの弾性チューブを用いた屈曲部を有する構成の他の変形例を示す。
本発明の他の実施形態について説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
内視鏡部10の先端の固定部に、医療器具としてカテーテルを取り付けた場合、非伸縮体4は、カテーテルに空気を送るコードで兼用できる。カテーテルに送られた空気によりカテーテルのバルーンが膨らむ。
なお、本発明は以下のように表現することも可能である。
本発明の態様1に係る多関節屈曲装置は、先端に医療器具(内視鏡カメラ2、カテーテル2a、レーザメス2c)を取り付け可能な固定部と、先端部が密封され、細長い中空円筒形を有する弾性チューブ本体(11)と、前記弾性チューブ本体の長軸方向に、可撓性を有する非伸縮体(4)を固着可能な固着部(13)とを有し、前記弾性チューブ本体の内部に注入された流体の圧力が制御されることにより、前記非伸縮体の反対側において、弾性チューブ本体(11)が膨張または収縮することのできる、複数の弾性チューブを多関節屈曲装置の中空内部に配置したことを特徴とする、医療機器(内視鏡装置100)に用いられるものである。
さらに、上記の構成によれば、弾性チューブ本体における非伸縮体が固着された部分が他の部分よりも厚いので、非伸縮体が固着された部分の耐性が向上し、更に非伸縮性も増し、加圧に対してヒステリシスの生じない安定した屈曲動作を得ることができるといった効果がある。
1a〜1k 弾性チューブ
2 内視鏡カメラ
2a カテーテル
2c レーザメス
3a〜3d 非膨張チューブ
4 非伸縮体
5 接続チューブ
10 内視鏡部(医療機器部)
11 弾性チューブ本体
13 固着部
14 ケーブル
20 制御装置
21 ピストン(気圧可変部)
22 シリンジ
23 空気圧センサ
24 ピストン駆動部(気圧可変部)
25 マイクロフォン(指示受付部)
26 加圧制御部(気圧可変部)
30 多関節屈曲部(屈曲装置)
31 屈曲部(関節)
31a〜31f 屈曲部(関節)
32 非屈曲部
33 剛性チューブ
34 非膨張体
35 加圧部
36 加圧弁
37 開口部
100 内視鏡装置(医療機器)
A、B、C、D、E、F、G、H,I、J チューブ
Claims (5)
- 中空構造を有する筒状部材と、
前記筒状部材の内部に配置された複数の弾性チューブと、を備えており、
前記弾性チューブは、先端部が密封され、細長い中空円筒形を有する弾性チューブ本体と、弾性チューブ本体の膨張を抑制する非伸縮体とを備えており、
前記非伸縮体は、前記弾性チューブ本体に固着されており、
前記弾性チューブ本体における前記非伸縮体が固着された部分は、前記弾性チューブ本体における他の部分よりも厚く、
前記弾性チューブ本体は、内部の圧力の上昇に応じて、前記非伸縮体が固着された部分に対向する部分が、当該弾性チューブ本体の外周方向に向けて膨張し、前記筒状部材を屈曲させ、
前記筒状部材は、前記弾性チューブ本体が膨張することによって変形可能な屈曲部と、前記弾性チューブ本体が膨張しても変形しない非屈曲部とを備えていることを特徴とする屈曲装置。 - 前記非伸縮体の伸縮性は、前記弾性チューブ本体の伸縮性よりも低いことを特徴とする請求項1に記載の屈曲装置。
- 前記非屈曲部を挟んで互いに隣り合う2つの屈曲部において、内部に設けられた弾性チューブの配置が互いに異なることを特徴とする請求項1に記載の屈曲装置。
- 前記弾性チューブとして、第1弾性チューブと、前記第1弾性チューブの内部に設けられた第2弾性チューブとを備えており、
前記筒状部材は、前記屈曲部として、第1屈曲部と第2屈曲部とを備えており、
前記第1屈曲部の内部では、前記第1弾性チューブは内部の圧力の上昇に応じて膨張し、前記第2弾性チューブは膨張せず、
前記第2屈曲部の内部では、前記第2弾性チューブは内部の圧力の上昇に応じて膨張し、前記第1弾性チューブは膨張しないことを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の屈曲装置。 - 前記弾性チューブ本体の内部の圧力の上昇に応じて、前記筒状部材の屈曲角度は段階的に変化することを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の屈曲装置。
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