CN103189004B - 医疗用线圈及其制造方法以及医疗设备 - Google Patents
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Abstract
该医疗用线圈通过卷绕线材而形成,并以多个环在上述线材的宽度方向上排列的方式形成,其中,该医疗用线圈包括:凸部,其设置在上述线材的宽度方向的第一端;以及凹部,其设置在上述线材的宽度方向的第二端。上述凸部和上述凹部中的至少一者具有斜面,在压缩力作用于上述医疗用线圈的轴线方向时,相邻的上述凸部与上述凹部能够一边滑动一边接近。
Description
技术领域
本发明涉及医疗用线圈及其制造方法、以及使用了上述医疗用线圈的医疗设备。
本申请基于2011年09月12日在日本提出申请的特愿2011-198265号要求优先权,并将其内容引用于此。
背景技术
若在胆道、膀胱等脏器内产生结石,则对患者带来不良影响。特别是巨大的结石给患者带来的痛苦极大。因此,要进行以下处理:将用于粉碎结石的内窥镜用处理器具(医疗设备)穿过内窥镜的处理器具用通道导入患者的体腔内,捕捉结石进行粉碎然后排出到体外,或者在捕捉到结石的状态直接取出到体外。
作为这种内窥镜用处理器具,公知有专利文献1所记载的处理器具。该处理器具构成为,在贯穿于具有挠性的护套内的操作线的顶端设置由金属线材形成的取石篮,并能够将该取石篮与操作线一起容纳于护套内。当使用该处理器具粉碎结石时,操作与护套的基端相连接的操作部,通过操作线进退,将结石捕捉到取石篮内。然后,通过向操作部侧牵引操作线,从而收紧取石篮,挤碎结石并进行粉碎。
在上述内窥镜用处理器具中,插入体腔内的插入部要求具有使向体腔内的插入变得容易的挠性和将用于粉碎结石的操作线的牵引力可靠地传递到顶端的取石篮的耐压缩性(针对轴线方向的压缩的耐久性)这两者。通常,作为平衡地兼具上述两个特性的结构,多使用将金属线材形成为密卷而成的线圈护套。
专利文献1:日本特开2006-314714号公报
但是,一般的线圈护套虽然平时具有挠性,但是若在轴线方向上被压缩,则形成环的线材彼此紧密接触。其结果,线圈护套整体成为直线状,并且欲保持直线状态,因此挠性明显降低。在向胆管内插入时或在弯折、蛇行运动的胆管内,若线圈护套成为直线状而挠性降低,则存在手术变困难、对胆管带来负担等问题。
另外,不仅是胆管等组织,供处理器具贯穿的内窥镜也产生同样的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种即使在轴线方向上被压缩也能够保持弯曲状态的医疗用线圈及其制造方法。
另外,本发明的目的在于提供一种即使插入部在轴线方向上被压缩也能够保持弯曲状态的医疗设备。
本发明的第一技术方案涉及一种医疗用线圈,其通过卷绕线材而形成,并以多个环在上述线材的宽度方向上排列的方式形成,其中,该医疗用线圈包括:凸部,其设置在上述线材的宽度方向的第一端;以及凹部,其设置在上述线材的宽度方向的第二端。上述凸部和上述凹部中的至少一者具有斜面,在压缩力作用于上述医疗用线圈的轴线方向时,相邻的上述凸部与上述凹部能够一边滑动一边接近。
也可以是,将上述凸部中的最突出的顶部与上述凹部中的最深的最深部连结起来的线段以不与上述医疗用线圈的轴线平行的方式形成角度,在未作用有外力的自然状态下,相邻的上述顶部与上述最深部分离。
本发明的第二技术方案涉及一种医疗用线圈的制造方法,其中,以相对于欲制造的医疗用线圈的轴线成规定的角度的方式对模具的按压面进行定位,以上述线材的厚度方向的侧面与上述按压面相接触的方式向上述模具放出上述线材并卷绕上述线材。
本发明的第三技术方案涉及一种包括纵长的插入部的医疗设备,其中,该医疗设备构成为上述插入部的至少一部分包括本发明的医疗用线圈。
也可以是,上述插入部具有包括第一上述医疗用线圈而构成的第一区域和包括第二上述医疗用线圈而构成的第二区域,上述第一区域与上述第二区域的、压缩力作用于轴线方向时的弯曲形状的曲率半径不同。
根据上述医疗用线圈及其制造方法,能够提供一种即使在轴线方向上被压缩也能够保持弯曲状态的医疗用线圈。
另外,根据上述医疗设备,能够获得一种即使插入部在轴线方向被压缩也能够保持弯曲状态的医疗设备。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的医疗用线圈的轴线方向上的剖视图。
图2是本发明的第一实施方式的医疗用线圈的线材的放大剖视图。
图3A是表示本发明的第一实施方式的医疗用线圈的制造过程的图。
图3B是表示本发明的第一实施方式的医疗用线圈的制造过程的图。
图3C是表示本发明的第一实施方式的医疗用线圈的制造过程的图。
图4是表示制造本发明的第一实施方式的医疗用线圈时的、模具与上述医疗用线圈之间的位置关系的图。
图5是表示在本发明的第一实施方式的医疗用线圈上作用有压缩力时的力的作用的图。
图6是表示利用上述压缩力使环移动后的状态的图。
图7是表示在轴线方向上被压缩而弯曲了的上述医疗用线圈的图。
图8A是作用有压缩力前的上述医疗用线圈的状态的一例。
图8B是表示在图8A所示的状态下作用有压缩力后的上述医疗用线圈的图。
图9是本发明的第二实施方式的医疗用线圈的线材的剖视图。
图10是本发明的第二实施方式的医疗用线圈的单侧局部剖视图。
图11是本发明的第二实施方式的医疗用线圈的变形例中的单侧局部剖视图。
图12A是表示本发明的第三实施方式的医疗设备的整体结构的图。
图12B是本发明的第三实施方式的医疗设备的操作部的剖视图。
图13是表示本发明的第三实施方式的医疗设备的插入部处的曲率半径的图。
图14是表示本发明的第三实施方式的医疗设备的顶端部的放大剖视图。
图15是表示本发明的第三实施方式的医疗设备的变形例中的顶端部的放大剖视图。
图16是成为本发明的实施方式的变形例中的医疗用线圈的材料的线材的剖视图。
图17是成为本发明的实施方式的变形例中的医疗用线圈的材料的线材的剖视图。
具体实施方式
参照图1~图8B说明本发明的第一实施方式。在本实施方式中,列举一例说明医疗用线圈及医疗用线圈的制造方法。
图1是本实施方式的医疗用线圈1的轴线方向上的剖视图。医疗用线圈1是通过将具有规定的刚性的线材10紧密卷绕为形成以轴线X1为中心的多个环的方式密卷而构成。多个环大致同轴配置,大概在线材10的宽度方向上排列。
线材10具有恒定的刚性,能够使用不锈钢等金属、硬质的树脂等作为材料。“恒定的刚性”是指,当医疗用线圈1在轴线方向上被压缩时,所形成的环的形状、后述的截面形状未明显发生变化的程度的刚性。
线材10具有规定的宽度和厚度,具有厚度方向的侧面11和12平坦地形成的、作为所谓的平线的基本形状。线材10在与长度方向正交的截面上、且是在宽度方向的第一端具有凸部13,在第二端具有凹部14。凸部13和凹部14分别具有相对于线材10的宽度方向倾斜的斜面。
另外,凸部13中的最突出的顶部13A与凹部14中的最深的最深部14A在线材的厚度方向上的位置相同(包括大致相同。)。因而,连结顶部13A与最深部14A之间的线段平行于线材10的宽度方向,并与侧面11和12的面方向相同。
在医疗用线圈1中,具有如上所述的形状的线材10以侧面11和12分别构成医疗用线圈1的外周面和内周面的方式紧密卷绕。
另外,如图2放大所示,在未作用有外力的自然状态下,顶部13A以形成不与相邻的线材的最深部14A接触的状态的方式分离卷绕。另外,顶部13A构成为凸部13的顶部13A在凹部14的面上滑动,并能够接近最深部14A。
图3A~图3C是表示医疗用线圈1的制造过程的图。如图3A所示,使用了具有模具100的公知的线圈卷绕机,该模具100具有沿一个方向延伸且形成为圆筒状的按压面101。如图3A所示,线材10沿长度方向前进并伸出,与按压面101的延长方向(延伸方向)垂直地被按压。这样,如图3B所示,侧面11沿着按压面101变形。进且,若线材10继续伸出,则如图3C所示那样形成连续的环,线材10被加工成螺旋状。
以上工序与使用了线圈卷绕机的一般的线圈制作方法相同,但是在本发明的实施方式的医疗用线圈的制造方法中,如图4所示,以按压面101的延伸方向与所制造的医疗用线圈1的轴线X1不平行而倾斜角度θ的方式对模具100进行定位并进行上述工序。由此,在医疗用线圈1的各个环中,以侧面11与轴线X1形成角度θ的方式卷绕线材10。其结果,如图1所示,在自然状态下,确保了顶部13A与最深部14A的非接触的状态。
说明如上构成的医疗用线圈1在使用时的动作。
若在轴线X1方向上使医疗用线圈1压缩,则上述压缩力以使相邻的环彼此进一步接近的方式作用于线材10。这样,形成相邻的环的线材彼此欲形成针对压缩力最稳定的位置关系。
如上所述,由于顶部13A能够一边在凹部14的面上滑动一边接近最深部14A,因此顶部13A欲在凹部14的面上滑动直至与最深部14A相抵接。其结果,对于各个环,如图5所示,力F1在凸部13侧沿扩大环径的方向作用,力在凹部14侧以缩小环径的方式作用。
但是,由于线材10具有恒定的刚性,因此即使对线材10作用有压缩力,也不会出现环径发生变化、截面形状发生变化的情况。在这种环境下,若压缩力进一步增加,最终,在一个环L中,取代使环径发生变化从而顶部13A与最深部14A相抵接,而是如图6所示,环L整体沿医疗用线圈1的径向移动,仅径向单侧的顶部13A与最深部14A相抵接,从而形成相对于相邻的线材稳定的状态。以下,将该移动的环L称作“移动环L”。
若移动环L沿径向移动并稳定,则移动环L与相对于移动环L在凸部13侧相邻的环被锁定,以便不会沿径向相对移动。因此,位于这两个环前后的环以相对于这两个环稳定的方式移动。以下,进一步位于前后的环相对于依次被锁定的环移动,从而医疗用线圈1最终如图7所示那样以相对于轴线X1倾斜的方式向一个方向弯曲。通过调节侧面11与医疗用线圈1的轴线X1所成的角度θ,能够在恒定范围内调节压缩时的弯曲的曲率半径。
当压缩医疗用线圈1时,最初的移动环所移动的方向依赖于压缩力即将作用之前的医疗用线圈的状态。例如,如图8A所示,医疗用线圈1位于弯曲的内窥镜的通道内,或者位于蛇行运动的管腔组织内,从而在已经向一个转弯的情况下,在上述转弯的内侧,某个环的顶部13A与相邻的环的最深部14A相抵接。或者,由于顶部13A与最深部14A形成进一步接近的状态,因此若施加压缩力,则如图8B所示,医疗用线圈1向与压缩前的转弯相同的方向弯曲。即,医疗用线圈1通过施加压缩力而以追随于通道、管腔组织的形状的方式进行弯曲。
如以上说明,根据本实施方式的医疗用线圈1,具有恒定的刚性的线材卷绕形成为,在自然状态下相邻的环的凸部13与凹部14形成能够接近的状态。因此,医疗用线圈1即使被施加压缩力也不会成为直线状,而是保持规定的弯曲状态。因而,通过应用于医疗设备,能够获得在压缩时也能够容易地进行手术操作、或能够减少施加于所插入的管腔组织、内窥镜的负荷等优异的效果。
另外,根据本实施方式的医疗用线圈的制造方法,仅朝向以按压面的延伸方向与轴线方向形成角度的方式配置的模具放出在宽度方向端部的第一端形成有凸部、在第二端形成有凹部的线材,就能够制造出上述医疗用线圈1。因而,能够利用与以往的线圈的制造方法实质上相同的工序来进行制造,能够容易地制造本发明的实施方式的医疗用线圈。
接着,参照图9~图11说明本发明的第二实施方式。本实施方式的医疗用线圈21与第1实施方式的医疗用线圈1的不同之处在于线材的截面形状和制造方法。
另外,在以后的说明中,对与已说明的各个实施方式的处理器具共用的结构标注相同的附图标记并省略重复说明。
图9是表示与形成医疗用线圈21的线材30的长度方向正交的截面的图。在线材30中,距离D1与距离D2不同。距离D1是厚度方向上的第一端的侧面31与凸部33的顶部33A之间的距离。距离D2是厚度方向上的第一端的侧面31与凹部34的最深部34A之间的距离。
医疗用线圈21能够通过使用具有模具100的上述线圈卷绕机像以往那样对如上形成的线材30进行卷绕操作而制造。即,在以按压面101的延伸方向与要制造的医疗用线圈21的轴线X2平行的方式对模具100进行了定位的状态下,若与按压面101垂直地放出线材30,则能够制造出在图10中单侧截面所示侧面31与轴线X2平行的医疗用线圈21。
在医疗用线圈21中,由于上述距离D1与距离D2不同,因此在自然状态下,如图10所示,在相邻的环中,顶部33A与最深部34A处于非接触状态。凸部33在凹部34的面上滑动并能够接近最深部34A。因而,与第一实施方式的医疗用线圈相同,能够获得在压缩时也能够容易地进行手术操作、能够减少施加于所插入的管腔组织、内窥镜的负荷等效果。
另外,由于能够通过以与以往完全相同的过程卷绕线材来进行制造,因此能够更容易地制造医疗用线圈。
在本实施方式中,说明了以侧面31形成所制造的医疗用线圈的外周面的方式卷绕线材30的例子,但是取代此,如图11所示,也可以按照侧面31形成所制造的医疗用线圈的内周面的方式卷绕线材30而形成医疗用线圈21A。在制造这种医疗用线圈21A时,取代使用模具而使用圆柱状的芯棒,只要使侧面31朝向芯棒卷绕线材30即可。在该情况下,能够以一般的芯棒卷绕工序来制造医疗用线圈,因此能够更容易进行制造。
另外,在本实施方式中,示出了厚度方向的第二端的侧面32与侧面31不平行的例子,但是厚度方向的侧面也可以平行地形成。
参照图12A~图15说明本发明的第三实施方式。在本实施方式中,说明具有上述医疗用线圈的医疗设备的一例。
图12A是表示本实施方式的医疗设备51的整体结构的图。图12B是医疗设备51的操作部80的剖视图。医疗设备51包括长度长的插入部60、设置在插入部60的顶端侧的处理部70以及安装在插入部60的基端侧的操作部80。
插入部60形成为纵长的管状。插入部60包括顶端侧的第一区域61、位于第一区域61的基端侧的第二区域62以及位于第二区域62的基端侧的第三区域63。第一区域61和第二区域62均由本发明的实施方式的医疗用线圈构成。如图13所示,设定为当施加压缩力而弯曲时,第二区域62的曲率半径r2比第一区域61的曲率半径r1大。
第一区域61和第二区域62也可以形成为一体。第一区域61和第二区域62也可以在单独制造之后通过焊接等相连接。在形成为一体的情况下,在形成第一区域时和形成第二区域时,只要改变模具的按压面与线圈的轴线所成的角度即可。
第三区域63由不是本发明的实施方式的医疗用线圈的普通线圈形成,顶端侧通过焊接等与第二区域62相连接,基端侧通过粘接、焊接、压入等与操作部80相连接。由于第三区域63是在使用医疗设备51进行手术操作时也未插入内窥镜的通道内的区域,因此使用直径比第一区域61和第二区域62的直径大的线材来形成,即,第三区域63具有比第一区域61和第二区域62的刚性高的刚性。
另外,插入部60根据需要也可以被编织线材而成的编织物、由树脂材料构成的管等覆盖。
处理部70具有利用由金属等构成的多个线状部材71形成的公知的取石篮构造。多个线状部材71在处理部70的顶端侧利用接头(tip)72捆扎。在处理部70的基端部连接有操作线73。操作线73穿过插入部60内延伸至操作部80。
操作部80包括筒状的主体81、操作杆82以及手柄83。操作杆82安装在操作线73的基端,包括齿条82A和捏手82B。手柄83与在主体81内同齿条82A啮合的齿轮83A相连接。若手术者把持捏手82B使操作线73相对于主体81后退,则处理部70的线状部材71能够如图14放大所示那样容纳于插入部60内。但是,由于头72的最大外径大于插入部60的内径,因此头72不能够完全进入插入部60内。
以去除胆管内的结石的手术为例说明如上构成的本实施方式的医疗设备51在使用时的动作。
首先,手术者将侧视型的内窥镜的顶端部导入至患者的十二指肠乳头附近。然后,手术者在将处理部70容纳于插入部60内的状态下从钳子口插入医疗设备51,使其顶端前进至内窥镜的通道的顶端附近。
手术者利用内窥镜观察十二指肠乳头附近,并且操作设置在内窥镜的顶端部的提升台并以插入部60的顶端朝向十二指肠乳头的方式使医疗设备51的顶端部弯折,从十二指肠乳头插入胆管内。
手术者使用X射线透视图像等确认处理部70的位置,并且使医疗设备51前进至具有结石的位置。此时,在插入部60上几乎未作用有压缩力,因此插入部60充分地发挥挠性并追随于胆管的形状。
若处理部70到达结石附近,则手术者操作捏手82B并使操作线73相对于插入部60前进,使处理部70自插入部60突出。然后,向由金属线材71构成的取石篮的内部空间内取入结石,若使操作线73后退,则结石被捕捉到处理部70内。
在被捕捉到处理部70内的结石比十二指肠乳头的开口直径大的情况下,操作手柄83,以较大的力使操作线73后退,结石被粉碎。此时,插入部60被夹在结石与操作部80之间,在轴线方向上作用有较大的压缩力。
但是,插入部60的第一区域61和第二区域62即使作用有压缩力也不会成为直线状,而保持规定的弯曲状态。因此,第一区域61的形成相邻的环的线材彼此紧密接触,一边防止纵向弯曲一边追随于胆管的形状,第二区域62追随于内窥镜的通道形状。其结果,能够在不对胆管施加较大的负荷的前提下进行处理,在与内窥镜的通道壁面之间也难以产生较大的摩擦。另外,在该情况下,在作用有压缩力之前,第一区域61和第二区域62已经追随于周围的形状而弯曲,因此若作用有压缩力,则向与该时刻的弯曲方向相同的方向弯曲。
虽已经说明了作用有压缩力时的曲率半径在第二区域62中设定为比在第一区域61中大的情况,但这是因为处于胆管的弯曲、提升台的弯折比内窥镜的通道的弯曲强、且顶端侧的第一区域61更强地弯曲的使用环境中。
在去除如上所述的胆管结石时使用的情况下,对于例如第一区域61,将长度设为100mm~250mm左右,将压缩时的曲率半径设为50mm~300mm左右,优选设为50mm~200mm左右较好。对于第二区域62,将长度设为1200mm~1800mm左右,将压缩时的曲率半径设为300mm~3000mm左右,优选设为500mm~1500mm左右较好。
以下记载用于制造实现了第一区域61的曲率半径的线圈的线材加工的一例。
使用宽度0.58mm、厚度0.2mm、凸部的曲率半径0.1mm、凹部的深度0.026mm、凹部的曲率半径0.12mm且厚度方向两侧的侧面平行的线材,将上述角度θ设为1.6度并卷绕内径2mm的线圈。
在完成的线圈中,在直线状态下,凸部的顶部与相邻的凹部的最深部位于在线圈的轴线方向上分离0.007mm的位置。在线圈的径向上,顶部位于比最深部靠近轴线0.015mm的位置。
若沿轴线方向压缩该线圈,则产生移动环。在移动环的径向的一侧,顶部与最深部大致相接触。在移动环的径向相反侧,通过移动,顶部与最深部之间的距离在线圈的轴线方向上增加到0.019mm,在线圈的径向上增加到0.034mm。其结果,在移动环与相邻的环之间产生0.5度的轴线的倾斜。通过累积该倾斜,从而在上述线圈中,压缩时的规定的弯曲状态为曲率半径69mm。
当然,在用于其他用途的医疗设备中,上述各个尺寸并不受此限,区域的数量、长度及压缩时的曲率半径也可以适当地设定,顶端侧的区域的压缩时曲率半径也可以设定得比基端侧的区域的压缩时曲率半径大。
在本实施方式中,如图14所示,在插入部60的线材65中,虽说明了凸部66朝向顶端侧的例子,但是取代此,如图15所示,也可以凸部66朝向基端侧的方式构成插入部。若如此构成,则在使医疗设备相对于内窥镜后退时,在通道、提升台与插入部之间难以产生钩挂,能够顺利的进行捕捉结石后的后退操作。另一方面,由于在凸部朝向顶端侧的情况下,具有在使医疗设备前进时难以产生钩挂这样的特性,因此可以考虑医疗设备的用途等适当地决定将插入部的结构设为何种结构,。
以上,虽说明了本发明的各个实施方式,但是本发明的技术范围并不限定于上述各个实施方式,在不脱离本发明的主旨的范围内能够改变各个实施方式的构成要素的组合、或者变更、删除各个构成要素。
例如,在上述各个实施方式中,虽说明了在线材中存在一处顶部和最深部的例子,但是顶部和最深部也可以具有多处。另外,顶部和最深部也可以在线材的厚度方向上存在于恒定的范围内。
图16所示的变形例是线材91的顶部91A存在于厚度方向的恒定范围内的例子。图17所示的变形例是线材92的最深部92A存在于厚度方向的恒定范围内的例子。在任意情况下,若作用有朝向轴线方向的压缩力,则顶部的某一点能够一边在凹部的面上滑动一边接近凹部,因此使用线材91、92制造的医疗用线圈能够起到与上述医疗用线圈相同的效果。为了能够实现这种滑动接近,只要形成为凸部和凹部中的至少一者具有斜面即可。
另外,在本实施方式的医疗设备中,处理部并不限于具有如上所述的取石篮构造的处理部,能够使用公知的各种处理部。但是,若是在使处理部动作时压缩力作用于插入部的处理部,当然能够获得更大的效果。
而且,即使是没有处理部的医疗设备,有时也能够适当地应用本发明的实施方式的医疗用线圈。例如,若在插入胆管、血管等直径相对较小的管腔组织内的引导线、插入支架等时使用的引导护套等插入部中应用本发明的医疗用线圈,当存在插入管腔组织内后因狭窄、钙化等而在突破中需要较大的力的部位时,通过利用操作线等使压缩力作用于插入部,能够以沿着管腔组织的形状的形态提高耐纵向弯曲性。其结果,能够在不对管腔组织施加较大的负担的前提下突破上述部位。
产业上的可利用性
根据上述医疗用线圈及其制造方法,即使在轴线方向上被压缩也能够保持弯曲状态。
另外,根据上述医疗设备,即使插入部在轴线方向上被压缩也能够保持弯曲状态。
附图标记说明
1、21医疗用线圈;10、30、65、91线材;11侧面;13、33、66凸部;13A、33A顶部;14、34凹部;14A、34A最深部;51医疗设备;60插入部;61第一区域;62第二区域;100模具;101按压面;r1、r2曲率半径;X1、X2轴线。
Claims (4)
1.一种医疗用线圈,其通过卷绕线材而形成,并以多个环在上述线材的宽度方向上排列的方式形成,其中,上述线材包括:
凸部,其设置在上述线材的宽度方向的第一端;以及
凹部,其设置在上述线材的宽度方向的第二端;
上述凸部和上述凹部中的至少一者具有斜面,
在压缩力作用于上述医疗用线圈的轴线方向时,相邻的上述凸部与上述凹部能够一边滑动一边接近,
将上述凸部中的最突出的顶部与上述凹部中的最深的最深部连结起来的线段以不与上述医疗用线圈的轴线平行的方式形成角度,
在未作用有外力的自然状态下,相邻的上述顶部与上述最深部分离。
2.一种医疗用线圈的制造方法,该医疗用线圈是权利要求1所述的医疗用线圈,其中,
以相对于欲制造的医疗用线圈的轴线成规定的角度的方式对模具的按压面进行定位,
以上述线材的厚度方向的侧面与上述按压面相接触的方式向上述模具放出上述线材并卷绕上述线材。
3.一种医疗设备,其包括纵长的插入部,其中,
该医疗设备构成为,上述插入部的至少一部分包括权利要求1所述的医疗用线圈。
4.根据权利要求3所述的医疗设备,其中,
上述插入部具有包括第一上述医疗用线圈而构成的第一区域和包括第二上述医疗用线圈而构成的第二区域,
上述第一区域与上述第二区域的、压缩力作用于轴线方向时的弯曲形状的曲率半径不同。
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