JP2010273803A - 内視鏡用可撓管 - Google Patents

Abstract

【課題】湾曲による復元できない変形を確実に防止できるとともに、内部の部材を確実に保護する内視鏡用可撓管を実現する。
【解決手段】内視鏡用可撓管の芯材螺旋管２４においては、内側にある第１の螺旋管２５と、外側の第２の螺旋管２６とが積層されている。内視鏡用可撓管が湾曲していないとき、芯材螺旋管２４の長手方向における帯状領域２６１の幅２６Ｗは、内側クリアランスのうちで帯状領域２６１に最も近い２５Ｃ_１と２５Ｃ_２の幅の和よりも十分に大きい。このため、内視鏡用可撓管の湾曲により内側クリアランス２５Ｃ_１の幅が大きく拡張しても、帯状領域２６１が芯材螺旋管２４の内側に移動することが確実に防止される。
【選択図】図４

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、例えば、撮像素子等が内蔵されたスコープを被写体である体腔内に送り込むために、可撓管が用いられる。このような内視鏡用可撓管として、帯状の部材を巻いて適度な隙間のある螺旋管を形成し、この螺旋管を芯材に用いたものが知られている（例えば特許文献１および２）。一般に、このような芯材の内側には、光ファイバー等のケーブル類を配置されている。

また、内視鏡用可撓管の弾性を調整すること等を目的として、螺旋管の隙間にバネを配置することが知られている（例えば特許文献３および４）。

実開平１−１１２８０１号公報 特開２００５−１９８９０３号公報 特開２００７−０５０１１８号公報 特開２００７−０５０１２２号公報

内視鏡用の可撓管は、体腔内への挿入動作等において湾曲される。複数の螺旋管を重ねて芯材とした内視鏡用可撓管においては、湾曲時に内側の螺旋管と外側の螺旋管とが移動し、それぞれの螺旋管の隙間の幅が変化する。この結果、内側の螺旋管の隙間が大きく広がって外側の螺旋管が内側の隙間に落ち込むと、内視鏡用可撓管が折れ曲がったり、ケーブル類が破損する恐れがある。

また、螺旋管の隙間にバネを配置した場合においても、大きく広がった内側螺旋管の隙間に、外側の螺旋管の一部が入り込むことは防止できない。

本発明は、湾曲時の復元できない変形を確実に防止できるとともに、内部の部材を確実に保護する内視鏡用可撓管の実現を目的とする。

本発明の内視鏡用可撓管は、間隙を設けるように帯状部材を螺旋状に巻いた螺旋管を備える内視鏡用可撓管である。螺旋管は、互いに積層された内側螺旋管と外側螺旋管とを備えている。そして内視鏡用可撓管は、螺旋管の長手方向に沿った切断面において、外側螺旋管の間隙である外側間隙のうち互いに隣接する２つの外側間隙に挟まれた帯状領域の幅が、螺旋管の全域に渡って、内側螺旋管の間隙である内側間隙のうち帯状領域に最も近い２つの内側間隙の幅の和よりも大きいことを特徴とする。

内側螺旋管と外側螺旋管とは、帯状部材を互いに異なる方向に沿って巻くことにより形成されていることが好ましい。帯状領域の幅と内側間隙の幅とは、例えば、螺旋管の全域に渡ってそれぞれ一定であり、この場合、帯状領域の幅は内側間隙の幅の２倍よりも大きい。

帯状領域の幅は、例えば、上述の内側間隙の幅の和に０.３ｍｍを加えた長さよりも大きい。また、内側間隙の幅は、外側間隙の幅よりも大きいことが好ましい。

本発明によれば、湾曲時の復元できない変形を確実に防止できるとともに、内部の部材を確実に保護する内視鏡用可撓管を実現できる。

内視鏡スコープを示す図である。 本実施形態の挿入部可撓管に用いられる螺旋管を示す図である。 本実施形態の挿入部可撓管を長手方向に沿った平面で切断した断面図である。 挿入部可撓管が湾曲していない状態における本実施形態の芯材螺旋管を拡大して示す断面図である。 第１の螺旋管のクリアランスが拡張した状態における本実施形態の芯材螺旋管を拡大して示す断面図である。 挿入部可撓管が湾曲していない状態における比較例の芯材螺旋管を拡大して示す断面図である。 第１の螺旋管のクリアランスが拡張した状態における比較例の芯材螺旋管を拡大して示す断面図である。

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、操作部１２と、挿入部可撓管２０（内視鏡用可撓管）とを含む。操作部１２には、吸引ボタン１４、送気・送水ボタン１６などの操作ボタンが設けられている。挿入部可撓管２０は、操作部１２から延出しており、被写体である患者の体腔内に挿入される。

挿入部可撓管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。先端部２２には、撮像素子、対物レンズ等（図示せず）が設けられている。この撮像素子により生成された画像信号が電子内視鏡装置のプロセッサ（図示せず）に送られ、被写体画像が形成される。

図２は、本実施形態の挿入部可撓管２０に用いられる螺旋管を示す図である。図３は、本実施形態の挿入部可撓管２０を長手方向に沿った平面で切断した断面図である。

挿入部可撓管２０の芯材として、第１および第２の螺旋管２５、２６が用いられる。第１、第２の螺旋管２５、２６は、いずれも、例えばステンレス鋼などの帯状部材を螺旋状に巻いて形成されている。これらの帯状部材の幅は、例えば２〜５（ｍｍ）程度であり、本実施形態ではいずれも約３（ｍｍ）であって全領域に渡り一定である。また、帯状部材の厚さは、例えば０．１〜０．５（ｍｍ）程度の範囲内にある。

第１の螺旋管２５の直径２５Ｄは、第２の螺旋管２６の直径２６Ｄよりもわずかに小さい。このような第１の螺旋管２５（内側螺旋管）を内側に、第２の螺旋管２６（外側螺旋管）を外側にして互いに積層させることにより、芯材螺旋管２４（螺旋管）が形成される（図３参照）。ここで、第１の螺旋管２５と第２の螺旋管２６とは、図２および３に示されたように、帯状部材を互いに異なる方向に沿って巻くことにより形成されている。

第１の螺旋管２５においては内側クリアランス２５Ｃ（内側間隙）が、第２の螺旋管２６においては外側クリアランス２６Ｃ（外側間隙）が、それぞれ設けられている。内側クリアランス２５Ｃの幅２５Ｗと、外側クリアランス２６Ｃの幅２６Ｗとは、それぞれ第１、第２の螺旋管２５、２６の全域に渡って一定であり、幅２５Ｗは幅２６Ｗよりも大きい（図２参照）。

挿入部可撓管２０においては、芯材螺旋管２４の外側にある第２の螺旋管２６の表面を覆う網状部材２８が配置されている（図３参照）。芯材螺旋管２４の内側、すなわち第１の螺旋管２５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。

網状部材２８は、例えば、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。網状部材２８の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。網状部材２８の外側には、樹脂製の外皮層３０が設けられている。

図４は、挿入部可撓管２０が湾曲していない状態における本実施形態の芯材螺旋管２４を拡大して示す断面図である。図５は、挿入部可撓管２０が湾曲して第１の螺旋管２５のクリアランス２５Ｃが拡張した状態における本実施形態の芯材螺旋管２４を拡大して示す断面図である。

本実施形態では、第２の螺旋管２６の帯状領域の幅と、内側クリアランス２５Ｃの幅とが、以下のように調整されている。すなわち、芯材螺旋管２４の長手方向に沿った切断面を示す図４および図５（Ａ）から明らかであるように、互いに隣接する２つの外側クリアランス２６Ｃ_１と２６Ｃ_２とに挟まれた帯状領域２６１の幅２６Ｗは、内側クリアランス２５Ｃのうちで帯状領域２６１に最も近い２５Ｃ_１と２５Ｃ_２の幅の和よりも大きい。

従って、第１の内側クリアランス２５Ｃ_１の幅を２５Ｗ_１、第２の内側クリアランス２５Ｃ_２の幅を２５Ｗ_２とすると、湾曲していない状態の芯材螺旋管２４の長手方向における帯状領域２６１の幅２６Ｗについて、２６Ｗ＞（２５Ｗ_１＋２５Ｗ_２）の関係式（１）が成り立つ。具体的には、帯状領域２６１の幅２６Ｗは、上述の幅の和である（２５Ｗ_１＋２５Ｗ_２）に０．３ｍｍを加えた長さよりもさらに大きい。

従って、挿入部可撓管２０（図４および図５（Ａ）参照）が大きく湾曲し、図５（Ｂ）に示されるように第１の内側クリアランス２５Ｃ_１の幅が大きく拡張した場合においても、帯状領域２６１が第１の螺旋管２５側、すなわち内側に移動することが確実に防止される。なお図５では、説明の便宜上、第１および第２の螺旋管２５、２６については切断面のみを示している。

第２の螺旋管２６の幅と内側クリアランス２５Ｃの幅とについての上述の関係式（１）は、芯材螺旋管２４の全域に渡って成立している。すなわち、帯状領域２６１のみならず、第２の螺旋管２６の他の全ての帯状領域の幅も、その帯状領域に最も近い２つの内側クリアランス２５Ｃの幅の和よりも大きくなっている。

従って、挿入部可撓管２０のいずれの領域が大きく曲がった場合においても、第２の螺旋管２６が芯材螺旋管２４の内側に落ち込むことが防止される。このため、挿入部可撓管２０における復元できない変形や、ケーブル等の破損を確実に防止できる。

なお上述のように、第２の螺旋管２６を形成する帯状部材の幅と、内側クリアランス２５Ｃの幅２５Ｗとが芯材螺旋管２４の全域に渡って等しい（段落［００１７］、［００１９］参照）。このため、挿入部可撓管２０が真っ直ぐ伸びた状態では、例示された第１、第２の内側クリアランス２５Ｃ_１、２５Ｃ_２の幅２５Ｗ_１、２５Ｗ_２は、いずれも幅２５Ｗ（図２参照）に等しく、第２の螺旋管２６のいずれかの帯状領域の幅２６Ｗは、内側クリアランス２５Ｃの幅２５Ｗの２倍よりも大きい。

図６は、挿入部可撓管が湾曲していない状態における比較例の芯材螺旋管を拡大して示す断面図である。図７は、挿入部可撓管が湾曲して第１の螺旋管のクリアランスが拡張した状態における比較例の芯材螺旋管を拡大して示す断面図である。なおこれらの図面では、上述の実施形態における各部材の符号に１０を加えた符号が、対応する比較例の各部材に付されている。

比較例の芯材螺旋管３４では、第２の螺旋管３６の帯状領域３６１の幅３６Ｗは、帯状領域３６１に最も近い内側クリアランス３５Ｃ_１および３５Ｃ_２の幅３５Ｗ_１、３５Ｗ_２の和よりも小さい（図６および図７（Ａ）参照）。従って、比較例の挿入部可撓管の湾曲により内側クリアランス３５Ｃ_１が大きく拡張した場合、図７（Ｂ）の矢印Ａに示されるように、帯状領域３６１が内側クリアランス３５Ｃ_１を塞ぐように第１の螺旋管３５内に移動してしまう。

このように、帯状領域３６１が第１の螺旋管３５の帯状領域３５１、３５２間に挟まれたり、あるいは第１の螺旋管３５よりもさらに内側まで移動すると、比較例の挿入部可撓管における復元できない変形の原因となり得る。また、帯状領域３６１が、第１の螺旋管３５より内側に配置されたケーブル等に接触し、これらを破損させる可能性もある。

以上のように本実施形態によれば、芯材螺旋管２４の外側にある第２の螺旋管２６の帯状領域２６１の幅２６Ｗを、内側クリアランス２５Ｃの幅よりも十分に大きくすることにより、挿入部可撓管２０の湾曲による復元不可能な変形を防止するとともに、芯材螺旋管２４の内側に配置された部材を確実に保護することができる。このため、特に大腸や小腸を観察対象とし、体腔内への挿入動作等において頻繁に、かつ大きく湾曲されることの多い挿入部可撓管においては、本実施形態の適用により内部構造の変形を防止することが好ましい。

なお上述のように、２つの帯状部材を互いに異なる方向に沿って巻きつけて第１、第２の螺旋管２５、２６を形成したため、内側クリアランス２５Ｃと外側クリアランス２６Ｃとが、広い範囲に渡って重なることが防止されている。このことも、芯材螺旋管２４の内側への第２の螺旋管２６の移動防止に寄与する。なお、芯材螺旋管２４の外側への第２の螺旋管２６の移動は、網状部材２８（図３参照）によって防止される。

芯材螺旋管２４を含む挿入部可撓管２０の各部材の材質、形状、サイズ等は、本実施形態に限定されない。例えば、芯材螺旋管２４の長手方向における第１、第２の螺旋管２５、２６の幅や、内側クリアランス２５Ｃの幅２５Ｗを適宜、調整しても良い。

具体的には、本実施形態では、各螺旋管の帯状領域の幅を一定とし、外側クリアランス２６Ｃの幅２６Ｗを内側クリアランス２５Ｃの幅２５Ｗよりも小さくして上述の関係式（１）を成立させている（段落［００２４］参照）ものの、関係式（１）が成り立つ限り、第１および第２の螺旋管２５、２６の帯状領域の幅を互いに相違させ、両クリアランスの幅２５Ｗ、２６Ｗを等しくしても良い。さらに、第１、第２の螺旋管２５、２６の帯状領域の幅が互いに異なり、さらにクリアランスの幅２５Ｗと２６Ｗとが互いに異なっていても良い。

また、第２の螺旋管２６の帯状領域の幅２６Ｗを、少なくともクリアランスの幅の和（２５Ｗ_１＋２５Ｗ_２）よりもどれだけ大きくするか、すなわち帯状領域の幅２６Ｗと、クリアランスの幅の和（２５Ｗ_１＋２５Ｗ_２）との差の下限値についても同様であり、例示された０．３ｍｍには限定されない。

第２の螺旋管２６の外側にさらに螺旋管を積層させた３層構造の芯材螺旋管においては、帯状領域２６１の芯材螺旋管内への移動が生じにくいため、本実施形態を適用する必要性は低いものの、本実施形態を適用しても良い。また、医療用以外の分野、例えば工業用の内視鏡の挿入部可撓管において、本実施形態の二重螺旋構造を採用しても良い。

２０ 挿入部可撓管（内視鏡用可撓管）
２４ 芯材螺旋管（螺旋管）
２５ 第１の螺旋管（内側螺旋管）
２５Ｃ 内側クリアランス（内側間隙・間隙）
２６ 第２の螺旋管（外側螺旋管）
２６Ｃ 外側クリアランス（外側間隙・間隙）

Claims (5)

1. 間隙を設けるように帯状部材を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、互いに積層された内側螺旋管と外側螺旋管とを備え、前記螺旋管の長手方向に沿った切断面において、前記外側螺旋管の前記間隙である外側間隙のうち互いに隣接する２つの前記外側間隙に挟まれた帯状領域の幅が、前記螺旋管の全域に渡って、前記内側螺旋管の前記間隙である内側間隙のうち前記帯状領域に最も近い２つの内側間隙の幅の和よりも大きいことを特徴とする内視鏡用可撓管。
2. 前記内側螺旋管と前記外側螺旋管とが、帯状部材を互いに異なる方向に沿って巻くことにより形成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. 前記帯状領域の幅と前記内側間隙の幅とが、前記螺旋管の全域に渡ってそれぞれ一定であり、前記帯状領域の幅が前記内側間隙の幅の２倍よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用可撓管。
4. 前記帯状領域の幅が、前記内側間隙の幅の和に０.３ｍｍを加えた長さよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用可撓管。
5. 前記内側間隙の幅が、前記外側間隙の幅よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用可撓管。

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