JP2006305153A - 内視鏡の可撓管 - Google Patents

Abstract

【課題】 低硬度可撓部と高硬度可撓部とを備えた可撓管を提供することを目的とする。
【解決手段】 曲げ方向に可撓性のある筒状構造体１を筒状網体２で覆い、この筒状網体にゴム材料からなる外皮層３が積層されて、そのほぼ全長にわたって曲げ方向に可撓性を有する内視鏡の可撓管１０において、前記外皮層３を分子量２０００以下のパーフルオロモノマー構造を有する加硫タイプのゴム材料で構成するとともに、当該ゴム材料を架橋して分子量を１０００〜２０００の間で任意に変更させ、軸線方向において曲げ方向の可撓性の度合いを変化せしめたものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は内視鏡の可撓管に関し、特に耐薬品性および耐久性に優れた内視鏡の可撓管に関する。

医療用として広く用いられる内視鏡は、図４に示すように、体腔内に挿入される挿入部１０１の基端部を本体操作部１０２に連結して設け、この本体操作部１０２からはライトガイド軟性部１０３が延在されている。また、挿入部１０１は本体操作部１０２への連結側から大半の長さが可撓管部１０１ａで、この可撓管部１０１ａの先端には、本体操作部１０２に設けたアングル操作手段１０４により上下及び左右方向に湾曲可能なアングル部１０１ｂが、またこのアングル部１０１ｂの先端には先端部本体１０１ｃが連結して設けられている。
また前記可撓管部１０１ａを構成する可撓管１００は、図５（ａ）に示すように、最内側に金属帯片を螺旋状に巻回することにより形成される螺旋管１１に、金属線を編組してなる筒状網体１２が被覆され、この筒状網体１２にウレタン樹脂等からなる外皮層１３が積層された構成となっている。これによって、曲げ方向に可撓性を有し、かつ伸縮方向及び潰れ方向においては十分な強度をもつ可撓管部１０１ａとすることができる。

ところで、前記可撓管部１０１ａはそのほぼ全長にわたって曲げ方向に可撓性を備える必要があるが、本体操作部１０２への連設側は、体腔内等に挿入する際における押し込み推力を良好にするために、曲げに対してかなりの剛性が必要となる。一方、アングル部１０１ｂへの連設側は、アングル部１０１ｂが曲がった時に、この曲がりにある程度追従させ、かつ曲がった挿入経路に円滑に追従して曲がるようにするために、可撓性の度合いをより大きくする方が望ましい。従って、可撓管部１０１ａは軸線方向において、可撓性の程度を変化させること、つまり基端側が硬くなり、アングル側は柔らかくするのが、挿入操作性や患者の苦痛軽減等の観点から有利である。
そこで従来技術の内視鏡の可撓管１００では、図５（ｂ）に示すように、硬性樹脂材料からなる高硬度樹脂層１３ａと軟性樹脂材料からなる低硬度樹脂層１３ｂとを組み合わせてなる外皮層１３を積層し、可撓管１００に柔らかい部分と硬い部分を形成していた。
そして、内視鏡の可撓管部１０１ａの軸線方向において曲げ方向の可撓性の度合いが変化する構造となし、前記可撓管部１０１ａの基端側を硬くして高硬度可撓部を形成するとともに、アングル側を柔らかくして低硬度可撓部を形成していた（例えば、特許文献１及び２を参照）。
特開２００１−２３８８５１号公報 特開昭６３−２４９５３６号公報

しかしながら、異種の樹脂材料（硬性樹脂材料と軟性樹脂材料）を組み合わせた外皮層１３を積層することによって、可撓管部１０１ａの軸線方向において曲げ方向の度合いを変化させた構造では、可撓管部１０１ａの繰り返しの曲げ応力によって樹脂材料の境界面で亀裂等が発生するといった問題点があった。

そこで本発明は、曲げ方向に可撓性のある筒状構造体を筒状網体で覆い、この筒状網体にゴム材料からなる外皮層が積層されて、そのほぼ全長にわたって曲げ方向に可撓性を有する内視鏡の可撓管において、前記外皮層を分子量２０００以下のパーフルオロモノマー構造を有する加硫タイプのゴム材料で構成するとともに、当該ゴム材料を架橋して分子量を１０００〜２０００の間で任意に変更させ、軸線方向において曲げ方向の可撓性の度合いを変化せしめたものである。

この発明による内視鏡の可撓管によれば、外皮層をパーフルオロモノマー構造を有する加硫タイプのゴム材料から構成し、当該ゴム材料を架橋（加硫）して分子量を任意に変更することによって、外皮層の柔らかさを容易に変化させることができる。
つまり架橋反応をコントロールすることによって、異種の樹脂材料を組み合わせることなく１つの材料の中で、内視鏡の可撓管を軸線方向において曲げ方向の可撓性の度合いが変化するように構成することができ、基端側を可撓性が低い高硬度可撓部とし、アングル側を可撓性が高い低硬度可撓部とした可撓管部を容易に形成することができる。
また、外皮層を分子量２０００以下のパーフルオロモノマー構造を有する加硫タイプのゴム材料から構成した可撓管は、優れた耐薬品性を有するとともに、オートクレーブ滅菌（２気圧、１３２℃の加温加圧した水蒸気による滅菌方法）にも対応することができ、また摩擦抵抗が少なく滑り性に優れ、さらに人体への影響がない。

本発明の実施例による内視鏡の可撓管を、図１から図３を参照して説明する。

図１は本発明の実施例による内視鏡の全体構成を示す図である。
図１に示すように、内視鏡は挿入部２０の基端部を本体操作部２１に連結して設け、この本体操作部２１からはライトガイド軟性部２２が延在されている。また、挿入部２０は本体操作部２１への連結側から大半の長さが可撓管部２０ａで、この可撓管部２０ａの先端には、本体操作部２１に設けたアングル操作手段２３により上下及び左右方向に湾曲可能なアングル部２０ｂが、またこのアングル部２０ｂの先端には先端部本体２０ｃが連結して設けられている。前述した従来技術の構成と格別の差異はない。

図２は、軸線方向において曲げ方向の可撓性の度合いが変化する可撓管部２０ａを構成するための可撓管１０を説明する図である。
内視鏡の挿入部の大半の長さをしめる可撓管部２０ａは、そのほぼ全長にわたって可撓性を持たせる必要があり、特に体腔等の内部に挿入される部位はより可撓性に富む構造となっていなければならない。ここで、前記可撓管部を構成する可撓管として要求される可撓性は、曲げ方向における可撓性であり、伸縮方向及び潰れ方向においては、十分な強度を持たせる必要がある。
従って可撓管部２０ａを構成する可撓管１０は、最内側に金属帯片を螺旋状に巻回することにより形成される螺旋管からなる筒状構造体１に金属線を編組してなる筒状網体２で覆うようになし、この筒状網体２の外周に、分子量２０００以下のパーフルオロモノマー構造を有する加硫タイプのゴム材料からなる外皮層３を積層させた構成としている。

そしてこの発明によれば、可撓管１０の外皮層３を構成するゴム材料を架橋し、当該ゴム材料の分子量を１０００〜２０００の間で任意に変更させることによって、外皮層３を構成するゴム材料に硬い部分と柔らかい部分とを形成し、可撓管１０を軸線方向において曲げ方向の可撓性の度合いが変化する構造とした。

すなわち図１に示す内視鏡では、外皮層３を構成する加硫タイプのゴム材料を架橋して分子量を１０００〜２０００の間で任意に変更させた可撓管１０を使用することによって、可撓管部２０ａが、その軸線方向において曲げ方向の可撓性の度合いが変化する構成となっている。
この実施例では、架橋反応をコントロールすることによってゴム材料の分子量を変更させ、可撓管部２０ａのうち本体操作部２１への連結側から所定の長さ分（基端側）を、外皮層３を構成するゴム材料の分子量が比較的大きい高硬度可撓部とし、またアングル部２０ｂへの連結側から所定の長さ分（アングル側）を、外皮層３を構成するゴム材料の分子量が比較的小さい低硬度可撓部とした。
ここで、高硬度可撓部は曲げ方向には可撓性があるものの、曲げに対する抵抗が大きい部位、つまりより硬い部分であり、また低硬度可撓部は高硬度可撓部と比較すると曲げに対する抵抗が小さい部位、つまりより柔らかい部分である。このように、高硬度可撓部と低硬度可撓部とでは、曲げ方向における硬さの差があるが、どの程度の差を持たせるかは、挿入抵抗や挿入経路の曲がり度合い、さらには使用目的等に基づいて適宜設定する。

図３は、パーフルオロモノマー構造を有するゴム材料の分子構造を示す図である。同図において、Ｒｆはアルキル基を示している。
パーフルオロモノマー構造は、炭素、フッ素、酸素のみで構成されており、ＰＦＡ（四フッ化エチレンパーフロロアルキルビニルエーテル共重合体）と呼ばれるフッ素樹脂と同様の構造である。したがって、その性状は、ＰＦＡと同様の特性を備えており、以下のような利点がある。

（１）完全にフッ素化されているため、耐薬品性に優れ、酸化力の強い新薬液においても劣化しない。
（２）耐熱限界が３００℃近く（一般には２８７℃以下）あり、オートクレーブに対応が可能である。
（３）毒性が無く、内視鏡等の医療機器に対応可能である。
（４）摩擦抵抗が小さく滑り性に優れる。
（５）シリコンと比較して機械的強度が大きい。
以上のことから、パーフルオロモノマー構造の高分子材料は、医療機器に適していると言える。

しかし、パーフルオロモノマー構造の高分子材料は、一般にフッ素樹脂として使用され、延び率や弾性といったゴム特有の性質が失われ、最悪の場合には塑性変形を起こすという欠点がある。
そこで、パーフルオロモノマー構造の高分子材料を平均分子量が２０００以下で構成し、さらにこれを加硫する。高分子材料においては、分子量が小さくなるほど軟化するので、平均分子量を樹脂（通常、平均分子量が２１００〜９２００）よりも小さくすることにより樹脂の剛性が無くなり、軟化した高分子材料が得られる。

さらにこの高分子材料を加硫することにより、前記高分子材料は、架橋反応を起こして、２次元的な線状モノマーが３次元網目構造になり、弾性の性質を持つようになる。これにより、耐薬品性、耐熱性、機械的強度等に優れたゴム材料、即ち、過酸化水素プラズマなどの消毒ガスを用いたガス滅菌及びオートクレーブ滅菌に対応可能なゴム材料を得ることができる。
また、前記架橋反応は、１，１‐ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）‐３，３，５‐トリメチルシロキサン等のパーオキサイドや硫黄などの架橋剤を混ぜて加熱する方法が一般的であるが、それ以外の試薬（アミン、フェノール樹脂等）や熱以外のエネルギー（紫外線、電子線、放射線等）によって行っても良い。

架橋剤であるパーオキサイドの量を変更したり、紫外線・電子線・放射線などの照射量を変更することによって架橋反応（加硫）をコントロールすることができ、当該架橋反応によって、分子量２０００以下のパーフルオロモノマー構造を有する加硫タイプのゴム材料の分子量を小さくすることができる。そして外皮層３を構成するゴム材料を架橋（加硫）し、その分子量を１０００〜２０００の間で任意に変更して硬い部分と柔らかい部分を形成することによって、可撓管１０を軸線方向において曲げ方向の可撓性の度合いが変化する構造とすることができる。
なお、分子量２０００以下のパーフルオロモノマー構造を有する加硫タイプのゴム材料を架橋（加硫）した場合、当該ゴム材料の分子量を小さくするほどゴム材料を柔らかくすることができるが、分子量１０００未満になると、過酸化水素プラズマなどの消毒薬に対する耐性（耐薬品性）や、オートクレーブ滅菌時の耐性が低下するため、分子量を１０００〜２０００の間で任意に変更させることが好ましい。

本発明による内視鏡の全体構成を示す説明図である。 内視鏡の可撓管の構成を示す説明図である。 パーフルオロモノマー構造を有するゴム材料の分子構造図である。 内視鏡の全体構成を示す説明図である。 従来技術による内視鏡の可撓管の構成を示す説明図である。

符号の説明

１ 筒状構造体
２ 筒状網体
３ 外皮層
１０ 可撓管
２０ 挿入部
２１ 本体操作部
２２ アングル操作手段
２０ａ 可撓管部
２０ｂ アングル部
２０ｃ 先端部本体

Claims (3)

1. 曲げ方向に可撓性のある筒状構造体（１）を筒状網体（２）で覆い、この筒状網体にゴム材料からなる外皮層（３）が積層されて、そのほぼ全長にわたって曲げ方向に可撓性を有する内視鏡の可撓管（１０）において、
   前記外皮層（３）を分子量２０００以下のパーフルオロモノマー構造を有する加硫タイプのゴム材料で構成するとともに、当該ゴム材料を架橋して分子量を１０００〜２０００の間で任意に変更させ、軸線方向において曲げ方向の可撓性の度合いを変化せしめたことを特徴とする内視鏡の可撓管。
2. パーフルオロモノマー構造を有する加硫タイプのゴム材料を、架橋剤を用いて加硫し、分子量を１０００〜２０００の間で任意に変更させたことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡の可撓管。
3. 外皮層（３）を構成するパーフルオロモノマー構造を有する加硫タイプのゴム材料の分子量を１０００〜２０００の間で任意に変更させ、可撓管（１０）の基端側を可撓性が低い高硬度可撓部とし、アングル側を可撓性が高い低硬度可撓部としたことを特徴とする請求項１または２に記載の内視鏡の可撓管。

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