JP2007050105A - 内視鏡用可撓管 - Google Patents

Abstract

【課題】 所定の寸法を確実に維持できる内視鏡用可撓管を提供する。
【解決手段】 外力が加えられていない自然状態にあって、ピッチＰ₁が１．５（ｍｍ）である螺旋管２４の一端を棒状部材に仮留して固定し、固定されていない他方の端部を固定された端部に近づけるように、螺旋管２４を収縮させる。そして、螺旋管２４の両端をハンダによって網状部材に固定し、自然状態でのピッチＰ₁よりも短いピッチＰ₂を有するように螺旋管２４を収縮状態に保持する。その後、収縮状態で保持した螺旋管２４を仮留されていた棒状部材から取外し、可撓管の製造に用いる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、内視鏡用の可撓管に関する。

内視鏡装置においては、撮像素子等が内蔵されたスコープを被写体である人体の内部に送り込むために、可撓管が用いられる。内視鏡用の可撓管は、一般に、帯状の金属片を巻いた螺旋管と、螺旋管の外側に配置された網状部材と、網状部材の表面を覆う樹脂等の外皮を含み、その中心部分にはケーブル類等が通っている（例えば特許文献１）。
特開２００５−２７７１７号公報（段落［００３６］〜［００４０］、図２等参照）

内視鏡用の可撓管は、体内に挿入されるため、消毒液への浸食、洗浄等により、清浄にされた状態で使用される。また、最近では、高温高圧の水蒸気を用いて内視鏡用可撓管の表面を減菌するオートグレーブ法が知られている。

内視鏡用可撓管の表面を被覆する樹脂は、オートグレーブ法による減菌等のために高温高圧下におかれると収縮することがある。そして、樹脂層が収縮して可撓管が本来の長さよりも短くなると、管内に設けられたケーブル等が破損し、可撓管が故障するおそれがある。

本発明は、所定の寸法を確実に維持できる内視鏡用可撓管の提供を目的とする。

本発明の内視鏡用可撓管は、帯状部材を所定の巻付け間隔で螺旋状に巻いた螺旋管を備え、螺旋管が、外力が加えられていない自然状態にあるときよりも巻付け間隔が短くなるように収縮された収縮状態で保持されていることを特徴とする。

内視鏡用可撓管は、螺旋管の外周側にある網状部材をさらに有し、網状部材により螺旋管が収縮状態で保持されていることが好ましい。そしてこの場合、網状部材の外周側にある外皮をさらに有することがより好ましい。

巻付け間隔が、螺旋管が自然状態にあるときの０．５〜０．９倍になるように、螺旋管が収縮状態で保持されていることが望ましい。また、螺旋管が収縮状態で保持されているときの螺旋管の幅に対する巻付け間隔の比が、０．０５〜０．５であることが望ましい。

本発明の内視鏡用可撓管の製造方法は、帯状部材を所定の巻付け間隔で螺旋状に巻いて螺旋管を形成し、外力が加えられていない自然状態にあるときよりも巻付け間隔が短くなるように収縮させた収縮状態で螺旋管を保持し、収縮状態で保持した螺旋管を用いることを特徴とする。

内視鏡用可撓管の製造方法においては、網状部材を螺旋管の外周側に設け、網状部材により螺旋管を収縮状態で保持することが好ましい。そしてこの場合、網状部材の外周側に外皮を設けることがより好ましい。

本発明によれば、所定の寸法を確実に維持できる内視鏡用可撓管を実現できる。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態における内視鏡スコープを示す図である。

内視鏡スコープ１０は、電子内視鏡装置（図示せず）の一部であって、吸引ボタン１２、送気・送水ボタン１４などの操作ボタンを有する操作部１６と、操作部１６から延出し、被写体である患者の体内に挿入される可撓管２０とを含む。可撓管２０の先端部２２には、被写体画像を生成するための撮像素子、対物レンズ等（図示せず）が設けられている。

可撓管２０は、人体内に挿入されるために湾曲可能であり、特に、被写体観察や患部の処置を容易にするために、先端部２２の付近は大きい角度で曲げることができる。また、内視鏡スコープ１０は、操作部１６が電子内視鏡装置のプロセッサ（図示せず）に取付けられて使用される。

図２は、本実施形態における可撓管２０の一部を示す断面図である。

可撓管２０は、螺旋管２４と、螺旋管２４の表面を覆うように、螺旋管２４の外周側に配置された網状部材２６とを含む。そして網状部材２６の外側には、樹脂製の外皮層３０が設けられている。外皮層３０は、可撓管２０の表面を覆っており、被写体である患者の体液や消毒液等が可撓管２０の内部に侵入することを防止する。

螺旋管２４の内側には、撮像素子により生成された画像信号をプロセッサに送信するためのケーブルや、プロセッサにある光源からの光を通過させるライトガイド、送気・送水管（いずれも図示せず）等が通っている。螺旋管２４の内径および外径はいずれも一定であり、網状部材２６の幅、外皮層３０の厚さも一定であることから、可撓管２０の径もまた一定である。

螺旋管２４は、ステンレス鋼の帯状部材を螺旋状に巻いて形成されているが、ステンレス鋼の他に銅合金等が用いられても良い。また、網状部材２６は、ステンレス鋼の細線が網状に配置されたものであり、細線の材料としては、ステンレス鋼の他に、銅合金、あるいは樹脂が使用されても良い。

螺旋管２４は、例えば、幅が２〜５（ｍｍ）、厚さが０．１〜０．５（ｍｍ）程度の帯状部材を用いて形成される。ここでは、幅は３．２（ｍｍ）、厚さは０．２（ｍｍ）であり、また螺旋管２４の内径はおよそ７（ｍｍ）である。そして網状部材２６は、直径０．０８（ｍｍ）のステンレス鋼の細線を網組して形成されている。

外皮層３０としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチテレフタレート等のポリエステル、ポリウレタン、ポリスチレン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体等のフッ素系樹脂、ポリイミド等の可撓性を有する樹脂、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリオレフィン系、ポリアミド系、ポリスチレン系、フッ素系等の熱可塑性エラストマー等が使用される。そして、これらの樹脂等を複数組合せて、外皮層３０の材料としても良い。

そして外皮層３０は、可撓管２０の耐久性と湾曲性とのいずれもが良好であるように、０．１〜１．０（ｍｍ）程度の厚さであることが好ましく、ここでは０．５（ｍｍ）である。

引き続き、可撓管２０の製造方法につき説明する。図３は、螺旋状に巻付けられ、外力の加わらない自然状態にある螺旋管２４と、収縮状態にある螺旋管２４とを示す図である。

ステンレス鋼の帯状部材を金属製の棒状部材（図示せず）に沿うように巻き回し、図示する螺旋管２４を形成する。このとき、外力が加えられていない自然状態にある螺旋管２４のピッチ（巻付け間隔）Ｐ₁は１．５（ｍｍ）である。

本実施形態では、自然状態の螺旋管２４をそのまま可撓管２０の製造に用いずに、収縮させた状態の螺旋管２４を用いる。これは、自然状態でのピッチＰ₁よりも短いピッチＰ₂を有するように収縮させた螺旋管２４を用いることにより、外皮層３０の収縮に対する螺旋管２０の反発力を向上させ、外皮層３０の収縮により可撓管２０が破損することを防止するためである。

すなわち、自然状態にある螺旋管２４の一端を棒状部材に仮留して固定し、固定されていない他方の端部を固定された端部に近づけるように、螺旋管２４を収縮させる。このとき、収縮状態にある螺旋管２４のピッチＰ₂が１．０（ｍｍ）となるように、螺旋管２４の他方の端部も棒状部材に仮留される。

そして、収縮状態の螺旋管２４の外周側を網状部材２６で覆い、螺旋管２４と網状部材２６とから成る、可撓管２０の中間体としての芯材（図示せず）を形成する。このとき、螺旋管２４の両端がハンダによって網状部材２６に固定される。このように、所定のピッチＰ₂を保つように、網状部材２６によって螺旋管２４が収縮状態に保持されると、芯材は仮留されていた棒状部材から取外される。

ここで、螺旋管２４を大幅に縮小させる、すなわちピッチＰ₂をピッチＰ₁に対して大きく縮めると、外皮層３０の収縮に対する螺旋管２０の反発力がより向上し、可撓管２０の構造が安定するものの、あまりに大きく縮小させると、帯状部材の捩れが大きくなり、網状部材２６および外皮層３０が平坦ではなくなるおそれがある。以上のことから、収縮状態でのピッチＰ₂が、自然状態でのピッチＰ₁の０．５〜０．９倍程度であることが好ましい。

また、螺旋管２４が収縮状態にあるときのピッチＰ₂があまりに短い場合、可撓管２０の湾曲性が低下する。一方、収縮状態でのピッチＰ₂が長過ぎると、可撓管２０の強度が低下する。以上のことから、螺旋管２４が収縮状態で保持されているときの螺旋管２４の幅Ｗに対するピッチＰ₂の比が０．０５〜０．５であること、すなわち、ピッチＰ₂が螺旋管２４の幅Ｗの０．０５〜０．５倍であることが好ましい。

なお、螺旋管２４の仮留に用いる棒状部材の直径を調整することにより、収縮状態での螺旋管２４の内径が所望の値となるように調整される。ここでは、棒状部材の直径は、巻き回された螺旋管２４の内径とほぼ等しい約７（ｍｍ）である。

図４は、外皮層３０を成形するために作動中の押出し成形機の一部を示す図である。図５は、図４に示す押出し成形機のヘッド部を示す断面図である。

押出し成形機４０は、押出し機４２と、ヘッド部４４とを含む。押出し機４２は、樹脂などの成形材料を加熱しつつヘッド部４４に送り出し、ヘッド部４４は、管状部材を押出すように移動させながら、押出し機４２から送り出された成形材料を管状部材の表面に向けて吐出する。この押出し成形機４０により、管状部材の表面を樹脂などの成形材料で覆う押出し成形が行なわれる。ここでは、以下に述べるように、押出し成形機４０を用いた押出し成形により、管状部材である芯材の表面に外皮層３０を形成する。

まず、外皮層３０の材料であるポリオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）の固形樹脂４６を、押出し機４２の材料投下口Ｍから、シリンダ４８内に適量ずつ投下する。シリンダ４８には、スクリュー５０が設けられており、スクリュー５０は、所定の速度で回転する。シリンダ４８内は、予め所定の温度となるように加熱されているため、投下された固形樹脂４６は、熱せられて徐々に溶けながらスクリュー５０の表面に付着する。

スクリュー５０の表面には、帯状の突起部５２の間に溝が形成されている。そして、スクリュー５０が回転すると、加熱されたＴＰＯは、徐々に流動性を増しながらスクリュー５０表面の溝内を流れ、スクリュー５０の先端部５０Ｔに向けて運ばれる。さらに、ＴＰＯは、スクリュー先端部５０Ｔからヘッド部４４内に設けられた供給路５４に流れる。

ヘッド部４４には、芯材などの管状部材を、軸方向に所定の速度で移動させるための搬送路５６が設けられている。そして、供給路５４と搬送路５６とはつながっており、供給路５４を通過したＴＰＯは、搬送路５６を矢印Ａの示す軸方向に移動している芯材５８の表面に吐出され、冷却されて硬化する（図５参照）。このように、芯材５８の表面に、ＴＰＯの外皮層３０を形成する。

こうして形成される外皮層３０の厚さは、押出し成形における芯材５８の引き速度、加熱されるＴＰＯの温度、吐出量に基づいて調整され、ここでは約０．５（ｍｍ）である。なお、網状部材２６の少なくとも一部を樹脂で形成していた場合、網状部材２６の樹脂とＴＰＯとが溶融することにより、網状部材２６と外皮層３０とは、より強固に結合される。

以上のように本実施形態においては、収縮状態で保持した螺旋管２４を用いることにより、外皮層３０の収縮等を防止し、所定の寸法を確実に維持できる可撓管２０を実現できる。さらに、可撓管２０には、収縮状態にある螺旋管２４が軸方向に伸長しようとする力が加えられるため、可撓管２０は、湾曲した状態から真直ぐに伸びた状態に復元する弾発性に優れている。

螺旋管２４、網状部材２６、外皮層３０等の材質、形状、サイズ等は本実施形態に限定されず、内視鏡観察の対象部位等に応じて調整することができる。例えば螺旋管２４は、単一の螺旋管２４から成る一重構造ではなく、２つの螺旋管２４を重ねた二重構造であっても良い。

内視鏡スコープを示す図である。 可撓管の一部を示す断面図である。 自然状態にある螺旋管と、収縮状態にある螺旋管とを示す図である。 外皮層を成形するために作動中の押出し成形機の一部を示す図である。 図４に示す押出し成形機のヘッド部を示す断面図である。

符号の説明

２０ 可撓管（内視鏡用可撓管）
２４ 螺旋管
２６ 網状部材
３０ 外皮層（外皮）

Claims (8)

1. 帯状部材を所定の巻付け間隔で螺旋状に巻いた螺旋管を備える内視鏡用可撓管であって、前記螺旋管が、外力が加えられていない自然状態にあるときよりも前記巻付け間隔が短くなるように収縮された収縮状態で保持されていることを特徴とする内視鏡用可撓管。
2. 前記螺旋管の外周側にある網状部材をさらに有し、前記網状部材により前記螺旋管が収縮状態で保持されていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用可撓管。
3. 前記網状部材の外周側にある外皮をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡用可撓管。
4. 前記巻付け間隔が、前記螺旋管が自然状態にあるときの０．５〜０．９倍になるように、前記螺旋管が収縮状態で保持されていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用可撓管。
5. 前記螺旋管が収縮状態で保持されているときの前記螺旋管の幅に対する前記巻付け間隔の比が、０．０５〜０．５であることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用可撓管。
6. 帯状部材を所定の巻付け間隔で螺旋状に巻いて螺旋管を形成し、
   外力が加えられていない自然状態にあるときよりも前記巻付け間隔が短くなるように収縮させた収縮状態で前記螺旋管を保持し、
   収縮状態で保持した前記螺旋管を用いることを特徴とする内視鏡用可撓管の製造方法。
7. 網状部材を前記螺旋管の外周側に設け、前記網状部材により前記螺旋管を収縮状態で保持することを特徴とする請求項６に記載の内視鏡用可撓管の製造方法。
8. 前記網状部材の外周側に外皮を設けることを特徴とする請求項７に記載の内視鏡用可撓管の製造方法。
   
   

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