JP2009528903A - 可変剛性の医療器具用シャフト - Google Patents

Abstract

長さに沿って異なる可撓性を有する医療器具用シャフトが提供される。前記シャフトは、形状及び可撓性の異なる少なくとも第１及び第２の長尺シャフト部分を含む。前記長尺シャフト部分は異なる材料から形成されることが可能である。

Description

本発明は、可撓性の医療器具用シャフトに関し、特に、異なる可撓性及び剛性の領域を有する可撓性のカテーテルシャフトに関する。

内視鏡検査は可撓性チューブを体腔に、時に胃、小腸、大腸等の体内の深部に挿入することを伴う。そのような操作を行うために、可撓性チューブは押圧力を近位端部から遠位端部へ完全に伝達する必要がある。内視鏡検査はまた、可撓性チューブが近位端部に適用される回転力を遠位端部へ伝達することを必要とする。

これらの押圧性能及びトルク反応性は、管腔を取り囲む一つ以上の層によって主に提供される。外面をコーティングされた組紐が内部支持チューブ部材の周囲にしばしば配置され、内部支持チューブ部材は可撓性のために壁に切り込まれたらせん状の切れ目を有する。そのような器具において、可撓性又は剛性は器具の全長に沿ってほぼ等しいことが多い。そのようなチューブを繰り返し曲げると、らせん状に切り込まれたチューブの両端部は中心から両端部へ向かって移動するとともに、両端部におけるらせんを締め付け、チューブ本来の可撓性を減少させ、好ましくない硬化現象を引き起こす傾向にある。

内視鏡シャフトの様々な部分に求められる剛性及び可撓性の程度は、行われるべき特定の操作と同様に、シャフトが挿入される体腔にも依存し得る。長さに沿って異なる可撓性を有する医療器具用シャフトの必要性が存在している。

本発明の一態様は、ハンドルとの連結及び体内への挿入のための医療器具用シャフトを含む。前記医療器具用シャフトは、第２の長尺シャフト部分に連結される少なくとも第１の長尺シャフト部分、及びその内部を通って延伸する管腔を含む。前記第１及び第２の長尺シャフト部分は異なる材料から形成され、異なる形状を有し、かつ異なる可撓性を有する。いくつかの実施形態において、前記シャフトは前記第２の長尺シャフト部分に連結される第３の長尺シャフト部分を含み、前記第３の長尺シャフト部分は、前記第２の長尺シャフト部分とは異なる材料から形成され、異なる形状を有し、かつ異なる可撓性を有する。前記第１、第２、及び第３の長尺シャフト部分は、異なる材料から形成され、異なる形状を有し、かつ異なる可撓性を有していてもよい。前記第１及び第３の長尺シャフト部分は同じ材料から形成されてもよい。更なる実施形態において、前記シャフトは前記第３の長尺シャフト部分に連結される第４の長尺シャフト部分を含む。そのような実施形態において、前記第４の長尺シャフト部分は、前記第３の長尺シャフト部分とは異なる材料で形成され、異なる形状を有し、かつ異なる可撓性を有していてもよい。

前記第１及び第２の長尺シャフト部分は、摩擦嵌め、嵌め込み結合、又はねじ切り等の機械的結合によって連結され得る。他の実施形態において、前記第１及び第２の長尺シャフト部分はレーザ溶接又は接着剤によって連結される。前記第１及び第２の長尺部分はそれぞれ少なくとも一方の端部において固定部材を含んでもよく、前記第１の長尺シャフト部分の固定部材は前記第２の長尺シャフト部分の固定部材と連結するように構成されてもよい。前記固定部材は前記長尺部分と一体成形されてもよく、又は前記固定部材は別個に製造され、前記長尺部分に取付けられてもよい。

前記第１及び第２の長尺シャフト部分は、熱可塑性材料で形成されてもよく、前記第１及び第２の長尺シャフト部分の少なくとも一方における開口部のパターンは射出成形によって形成されてもよい。前記第１及び第２の長尺シャフト部分の少なくとも一方における開口部の前記パターンは、切削によって形成されてもよい。前記第１及び第２の長尺シャフト部分は、管状であるとともにシャフト壁を有していてもよく、また、前記異なる形状は前記壁を通る開口部の異なるパターンを含んでもよい。いくつかの実施形態において、前記第１及び第２の長尺シャフト部分の少なくとも一方の形状は、シャフト部分の長さに沿って異なる。

更なる実施形態において、前記形状は前記シャフトの長手方向軸に直交して延伸する複数のスリットを有する。スリットの複数性、スリットの位置、スリットの頻度、スリットの方向、スリットの大きさ、及びスリットの深さの少なくとも一つは可変であり、前記シャフトの可撓性を変化させることができる。

前記第１及び第２の長尺シャフト部分は、単一の層から形成されてもよい。いくつかの実施形態において、前記シャフトは、前記第１及び第２の長尺シャフト部分を取り巻く外装を含む。他の実施形態において、前記シャフトは管腔内に配置された内層を含む。

別の実施形態は、ハンドルとの連結及び体内への挿入のための医療器具用シャフトであり、前記器具は、近位、中間、及び遠位のシャフト部分を有する長尺シャフトを含み、前記シャフト部分はそれぞれ異なる剛性及び異なる形状、及び内部を通って延伸する管腔を有する。更なる実施形態において、内部を通る管腔を画定するとともに端部同士が連結された複数のセグメントを含む内視鏡シャフトが提供され、前記複数のセグメントのそれぞれは異なる可撓性を有する。前記複数のセグメントのそれぞれは異なる材料から形成されてもよく、かつ前記複数のセグメントのそれぞれは異なる形状を有していてもよい。

更なる実施形態において、内視鏡のためのシャフトの製造方法が提供される。前記シャフトは、第２の長尺シャフト部分と連結し、内部を通って延伸する管腔を有する少なくとも第１の長尺シャフト部分を含む。前記方法は、第１の形状及び第１の可撓性を有する第１の長尺シャフト部分を第１の材料から成形する工程を含み、第２の形状及び第２の可撓性を有する第２の長尺シャフト部分を第２の材料から成形する工程を含み、かつ、管腔が内部を通って延伸するように前記第１及び第２の長尺シャフト部分を連結する工程を含む。前記第１及び第２の材料は異なり、前記第１及び第２の形状は異なり、かつ前記第１及び第２の可撓性は異なる。

連結の工程は、前記第１の長尺シャフト部分を前記第２の長尺シャフト部分にレーザ溶接するか、又は前記第１及び第２の長尺シャフト部分を接着剤で連結する工程を含んでもよい。いくつかの実施形態において、前記第１及び第２の長尺シャフト部分を成形する工程は、前記第１及び第２の長尺シャフト部分が異なる可撓性を有するような第１及び第２の材料を選択する工程を含む。前記第１及び第２の長尺シャフト部分を成形する工程はまた、前記第１及び第２の長尺シャフト部分が異なる可撓性を有するような第１及び第２の形状を選択する工程を含んでもよい。更なる実施形態において、前記選択された材料と選択された形状との組合せは、前記第１及び第２の長尺シャフト部分が異なる可撓性を有するという結果をもたらす。いくつかの実施形態において、前記第１及び第２の材料を選択する工程は、使い捨て用に設計された材料を選択することを含む。

本発明の他の特徴及び効果は以下の詳細な説明を見れば明らかであり、以下の詳細な説明は本発明を例示するものであって、限定するものではない。

図面は本発明の好ましい実施形態の設計及び実用性を説明するものであり、同様の要素は共通の符号によって参照される。
図１を参照すると、第１（１０）、第２（２０）、及び第３（３０）の長尺シャフト部分を含むシャフト５が示されている。前記シャフト５は近位端部１２から遠位端部１４へ延伸する管腔７０を画定する。別の実施形態において、前記シャフト５は２つの長尺部分から構成される。更なる実施形態において、前記シャフト５は４つ以上の長尺部分から構成される。長尺部分の数、前記部分が形成される材料、シャフト壁厚さ、及び前記シャフト部分の形状は、前記シャフト５の可撓性に寄与する要素である。一つ以上の要素が、シャフト５の所望の可撓性を達成するために適合される。前記シャフト５は患者の体腔内で用いられるための大きさに合わせて構成される。前記シャフト５の大きさ及び可撓性はシャフト５が挿入される特定の体腔又は内腔に基づいて選択される。

各長尺シャフト部分１０，２０，３０は、シャフト壁６０を通る開口部５０の形状を有する。ここで使用される「形状」という用語は、シャフト５におけるシャフト壁６０の厚さ、開口部５０のパターン、及びシャフト壁部分６２の組合せを指す。前記長尺シャフト部分１０，２０，３０の形状は、シャフト５の可撓性に寄与する。

図１に示される実施形態において、長尺シャフト部分１０，２０，３０の形状は、垂直棒６４を形成するシャフト壁部分６２のパターン、及びシャフト壁６０を通る開口部５０を画定している水平棒６６によって作られる。図１に示される実施形態において、前記第１（１０）、第２（２０）、及び第３（３０）の長尺シャフト部分の形状は異なる。棒６４，６６及び開口部５０の間隔及びパターンは、第１（１０）、第２（２０）、及び第３（３０）の長尺シャフト部分のそれぞれにおいて異なる。したがって、前記３つのシャフト部分１０，２０，３０は、たとえシャフト壁６０の厚さが等しく、かつ前記各部分を形成する材料が同じであっても異なる可撓性を有する。

図４は、厚さが変化するシャフト壁１６０を有するシャフト１０５の一実施形態を示す。前記シャフト１０５の可撓性は、シャフト壁１６０がより薄い領域において、より大きくなる。シャフト１０５の外周は、シャフト１０５の長さに沿って一定である。そのような実施形態において、シャフト管腔１７０の口径はシャフト壁１６０の厚さの変化とともに変化する。他の実施形態において、シャフト管腔１７０の口径は一定であるが、シャフト１０５の外周は壁厚さの変化とともに変化する。

更に、いくつかの実施形態において、単一の長尺シャフト部分の形状は、その長さに渡って異なる。このことは、図４に示されるように、シャフト壁厚さを前記シャフト部分の長さに沿って変化させるか、又は図５に示されるように、シャフト部分におけるシャフト壁部分６２及び開口部５０のパターンを変化させることによって達成される。シャフト５の近位端部１２付近の可撓性は前記第２の長尺シャフト部分２０より小さくてもよく、かつ、前記第３の長尺シャフト部分の可撓性は部分１０及び２０より大きくてもよい。各シャフト部分の材料、シャフト壁６０の厚さ、及びシャフト壁における開口部５０のパターンは、シャフト５の長さに沿って所望の可撓性をもたらすように選択される。例えば、各シャフト部分１０，２０，３０は特有の形状を有し、特有の材料又は複数の材料の組合せから形成されてもよい。結合されたシャフト部分１０，２０，３０が連結され、様々な可撓性を有するシャフト５を形成する。前記所望の可撓性は、行われるべき特定の操作と同様に、シャフト５が挿入される体腔にも依存し得る。

可撓性を決定する別の要素は、シャフトが形成される材料である。いくつかの実施形態において、前記長尺シャフト部分１０，２０，３０は熱可塑性材料から形成される。一実施形態において、前記シャフト部分１０，２０，３０は射出成形される。成形鋳型は、前記シャフト部分に所望の形状を与えるように設計される。別の実施形態において、前記シャフト部分は管状要素として形成され、シャフト壁６０における開口部５０のパターンは、シャフトを切削することによって形成される。前記開口部５０はシャフト壁へ切り込まれたスリットであってもよい。そのようなシャフト部分の形状は、シャフトの長手方向軸に直交して延伸する複数のスリットを含んでもよい。スリットの複数性、スリットの位置、スリットの頻度、スリットの方向、スリットの大きさ、及びスリットの深さの少なくとも一つは可変であり、それによってシャフトの可撓性を変化させることができる。前記シャフト部分はまた、ニチノール、エルジロイ、ＮＰ３５Ｎ、ステンレス鋼、チタン、タンタル等の金属、又はポリカーボネートやポリアミド等の剛性ポリマーから形成されてもよい。いくつかの実施形態において、シャフト５を形成するために選択される一つ又は複数の材料は使い捨て用に設計される。

前記長尺シャフト部分１０，２０，３０は、前記長尺シャフト部分を相互に連結するために、少なくとも一方の端部に連結部を有する。図１に示される実施形態において、前記連結部は固定部材４０である。固定部材４０は、各長尺シャフト部分１０，２０，３０の遠位及び近位端部に配置される。長尺シャフト部分１０の遠位端部の固定部材４０は、長尺シャフト部分２０の近位端部の固定部材４０と連結され、長尺シャフト部分２０の遠位端部の固定部材４０は、長尺シャフト部分３０の近位端部の固定部材４０と連結されることにより、前記３つの長尺シャフト部分１０，２０，３０が連結されてシャフト５を形成する。

いくつかの実施形態において、前記連結部は、製造工程において前記長尺シャフト部分の両端部に形成される。図３に示されるように、前記長尺シャフト部分１０の固定部材４０は一連の切欠であり、長尺シャフト部分２０の係合する切欠と相互に連結する。他の実施形態において、前記連結部はシャフト部分１０，２０，３０の遠位および近位端部においてねじ切りされた領域である。更なる実施形態において、前記連結部は嵌め込み結合要素である。代替の実施形態において、シャフト５が組立てられる場合に、前記連結部は例えば接着剤を用いて前記長尺シャフト部分に取付けられる。更なる実施形態において、前記連結部は長尺シャフト部分の端部領域であり、摩擦嵌め、ポリマーシャフトのレーザ溶接等の溶接、又は接着剤によって別のシャフト部分に連結される。

シャフト５は、挿入時に補助するための親水性被膜で覆われてもよい。いくつかの実施形態において、シャフト５は管腔７０内に配置された少なくとも一つの内層を更に含む。シャフト５は更に一つ以上の外層を含んでもよい。更なる実施形態において、シャフト５は一つ以上の内部管腔を含んでもよい。

内視鏡のためのシャフトの製造方法が更に提供される。前記シャフトは、内部を通って延伸する管腔を有する第２の長尺シャフト部分に連結される少なくとも第１の長尺シャフト部分を含む。前記方法は、第１の長尺シャフト部分を前記第１の部分が第１の形状及び第１の可撓性を有するような第１の材料から成形する工程を含む。第２の長尺シャフト部分は、前記第２の部分が第２の形状及び第２の可撓性を有するような第２の材料から成形される。その後、前記第１及び第２の長尺シャフト部分は管腔が内部を通るように連結される。前記長尺シャフト部分は、レーザ溶接、接着剤、又はねじ切り、切欠、又は嵌め込み結合等の機械的要素によって連結される。前記第１、第２の材料及び形状は異なるものであり、かつ前記第１及び第２の可撓性が異なるように選択される。前記材料は使い捨て用に選択されてもよい。

好ましい実施形態及び方法が示されて説明されたが、本発明の要旨及び範囲を逸脱することなく多数の変更がなされ得ることが、当業者には明らかであろう。したがって、本発明は各請求項に従う以外に限定されることはない。

本発明の一実施形態によるシャフトの側面図。 図１のシャフトの端部断面図。 図１に示されたシャフトの一部分の拡大図。 別の実施形態によるシャフトの垂直断面図。 別の実施形態によるシャフトの側面図。

Claims (31)

1. 第２の長尺シャフト部分に連結される少なくとも第１の長尺シャフト部分と、その内部を通って延伸する一つの管腔とを備え、前記第１及び第２の長尺シャフト部分は異なる材料から形成され、異なる形状を有し、かつ異なる可撓性を有する内視鏡のためのシャフト。
2. 前記第２の長尺シャフト部分に連結される第３の長尺シャフト部分を更に備え、前記第３の長尺部分は前記第２の長尺部分とは異なる材料から形成され、異なる形状を有し、かつ異なる可撓性を有する請求項１に記載のシャフト。
3. 前記第１、第２、及び第３の長尺シャフト部分が、異なる材料から形成され、異なる形状を有し、かつ異なる可撓性を有する請求項２に記載のシャフト。
4. 前記第１及び第３の長尺シャフト部分が同じ材料から形成される請求項２に記載のシャフト。
5. 前記第３の長尺シャフト部分に連結される第４の長尺シャフト部分を備え、前記第４の長尺シャフト部分は前記第３の長尺シャフト部分とは異なる材料から形成され、異なる形状を有し、かつ異なる可撓性を有する請求項２に記載のシャフト。
6. 前記第１及び第２の長尺シャフト部分が機械的結合によって連結される請求項１に記載のシャフト。
7. 前記機械的結合が、摩擦嵌め、嵌め込み結合、及びねじ切りからなる群より選択される請求項６に記載のシャフト。
8. 前記第１及び第２の長尺シャフト部分がレーザ溶接によって連結される請求項１に記載のシャフト。
9. 前記第１及び第２の長尺シャフト部分が接着剤によって連結される請求項１に記載のシャフト。
10. 前記第１及び第２の長尺部分が、それぞれ少なくとも一方の端部において固定部材を含み、前記第１の長尺シャフト部分の固定部材が前記第２の長尺シャフト部分の固定部材と連結するように構成される請求項１に記載のシャフト。
11. 前記固定部材が前記長尺部分と一体形成される請求項１０に記載のシャフト。
12. 前記第１及び第２の長尺シャフト部分が熱可塑性材料から形成される請求項１に記載のシャフト。
13. 前記第１及び第２の長尺シャフト部分が管状であるとともに壁を有し、前記異なる形状が前記壁を通る開口部の異なるパターンを含む請求項１に記載のシャフト。
14. 前記第１及び第２の長尺シャフト部分の少なくとも一方の形状が、シャフト部分の長さに沿って変化する請求項１３に記載のシャフト。
15. 前記第１及び第２の長尺シャフト部分の少なくとも一方における開口部の前記パターンが、射出成形によって形成される請求項１３に記載のシャフト。
16. 前記第１及び第２の長尺シャフト部分の少なくとも一方における開口部の前記パターンが、切削によって形成される請求項１３に記載のシャフト。
17. 前記形状が、前記シャフトの長手方向軸に直交して延伸する複数のスリットを含み、スリットの複数性、スリットの位置、スリットの頻度、スリットの方向、スリットの大きさ、及びスリットの深さの少なくとも一つが変えられることにより、前記シャフトの可撓性を変化させる請求項１３に記載のシャフト。
18. 前記第１及び第２の長尺シャフト部分のそれぞれが単一の層から形成される請求項１に記載のシャフト。
19. 前記第１及び第２の長尺シャフト部分を取り囲む外装を更に備える請求項１に記載のシャフト。
20. 前記管腔内に配置される一つの内層を更に備える請求項１に記載のシャフト。
21. ハンドルと連結され、かつ体内に挿入するための医療器具用シャフトであって、前記器具が、それぞれ異なる剛性及び異なる形状を備える近位、中間、及び遠位シャフト部分を有する長尺シャフトからなり、前記長尺シャフトは内部を通って延伸する管腔を含む医療器具用シャフト。
22. 端部と端部とが連結され、内部を通る管腔を画定する複数のセグメントを備え、前記複数のセグメントのそれぞれが異なる可撓性を有する内視鏡シャフト。
23. 前記複数のセグメントのそれぞれが異なる材料から形成される請求項２２に記載の内視鏡シャフト。
24. 前記複数のセグメントのそれぞれが異なる形状を有する請求項２２に記載の内視鏡シャフト。
25. 内視鏡用のシャフトの製造方法であって、前記シャフトは、第２の長尺シャフト部分に連結されるとともに内部を通って延伸する管腔を有する少なくとも第１の長尺シャフト部分を備え、前記方法は、
    第１の材料からなる第１の長尺シャフト部分を成形する工程であって、前記第１の部分は第１の形状及び第１の可撓性を有することと、
    第２の材料からなる第２の長尺シャフト部分を成形する工程であって、前記第２の部分は第２の形状及び第２の可撓性を有することと、
    前記第１及び第２の長尺シャフト部分を連結し、管腔が内部を通って延伸するようにする工程であって、前記第１及び第２の材料が異なり、前記第１及び第２の形状が異なり、かつ前記第１および第２の可撓性が異なることと
    からなる方法。
26. 前記連結する工程が、前記第１の長尺シャフト部分を前記第２の長尺シャフト部分にレーザ溶接することを含む請求項２５に記載の方法。
27. 前記連結する工程が、前記第１及び第２の長尺シャフト部分を接着剤で連結することを含む請求項２５に記載の方法。
28. 前記第１及び第２の長尺シャフト部分を成形する工程が、前記第１及び第２の長尺シャフト部分の可撓性を異ならせるような第１および第２の材料を選択することを含む請求項２５に記載の方法。
29. 前記第１及び第２の長尺シャフト部分を成形する工程が、前記第１及び第２の長尺シャフト部分の可撓性を異ならせるような第１および第２の形状を選択することを含む請求項２５に記載の方法。
30. 前記第１及び第２の材料を選択する工程、及び、前記第１及び第２の形状を選択する工程を更に含み、前記材料と前記形状との組合せが前記第１及び第２の長尺シャフト部分の可撓性を異ならせる請求項２５に記載の方法。
31. 前記第１及び第２の材料を選択する工程が、使い捨て用に設計された材料を選択することを含む請求項２８に記載の方法。

Images