JP2014124475A

JP2014124475A - 医療用チューブ及び可撓性可変機構

Info

Publication number: JP2014124475A
Application number: JP2012285254A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Iijima; 一雄飯嶋; Takahiro Tokumiya; 孝弘徳宮; Masaru Masamune; 賢正宗; Siyang Zuo; 思洋左
Original assignee: University of Tokyo NUC; Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: University of Tokyo NUC; Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2014-07-07
Anticipated expiration: 2032-12-27
Also published as: KR20140085293A; JP6133594B2; KR102164971B1

Abstract

【課題】より柔軟性が高く且つ径のより小さい、可撓性可変な医療用チューブを提供することができる医療用チューブ及び可撓性可変機構を提供する。
【解決手段】内蔵チューブ２００と、内蔵チューブ２００を内挿する複数の円筒形状の節輪１と、を備え、複数の節輪１が内蔵チューブ２００を内挿しながら順次互いに連結することにより構成され、節輪１は、当該節輪１の内側に他の節輪１を嵌合可能な嵌合部１１と、他の節輪１の嵌合部１１に嵌合可能な被嵌合部１２と、を備え、嵌合部１１は、節輪１の端部に向かう程径が大きくなっており、径方向と交わる方向に延在する切欠部１３を少なくとも１つ備え、節輪１の嵌合部１１の切欠部１３の間隔が狭まることにより、当該節輪１の当該嵌合部１１と他の節輪１の被嵌合部１２とが嵌合して、当該節輪１と他の節輪１とが固定される。
【選択図】図１

Description

本発明は医療用チューブ及び可撓性可変機構に関する。

特許文献１には、細長部材である管と、当該管の外周に設けられた突起（係止受け部）と、当該突起に係止可能な係止部と、管の外周を覆う密閉カバーと、密閉カバーと管との間の密閉空間に接続された流体の出入部と、を有する柔剛可変装置が記載されている。そして、特許文献１には、出入部から密閉空間の内部の空気を外部に排出することにより、係止部が管の突起に係止し、管の形状を固定状態とすることができることが記載されている。

特許文献２には、患者の身体の内部に挿入される本体が、偏向可能又は操向可能な軸を有し、当該軸は、互いに嵌め込み可能な複数の要素を備えることが記載されている。また、特許文献２には、当該要素の中心には、プルワイヤが貫通するプルワイヤ管腔、スコープ用管腔等を有し、プルワイヤに張力を印加すると、要素が圧迫され軸を所定の位置に固定することができることが記載されている。

特許文献３には、内側導管と外側導管とを有する可撓性の操縦自在探査器具が記載されている。また、特許文献３には、内側導管が複数のほぼ円筒状のセグメントが可撓性ケーブルによって数珠つなぎに連結された構成を有することが記載されている。また、特許文献３には、ケーブルに弾性を与えると各セグメントが摩擦力によって動かないように固定されることが記載されている。

特表２００７−５１１２４７号公報特表平０６−５１１１６３号公報国際公開２００９／１０７７９２号

しかしながら、特許文献１及び２では、ワイヤを用いて軸又は内側導管の固定化を行っているため、患者の身体に挿入する部分の径が太くなるという問題がある。
また、特許文献２に記載のセグメントは、ケーブルに弾性を与えていないとき、互いに空回りを起こしてしまうという問題がある。
なお、医療用チューブの可撓性としては、処置の部位に応じてある程度の柔軟性を備えた固定状態となるように医療用チューブを制御できることが求められる。しかし、特許文献１及び２に記載の医療用チューブは、当該固定状態となるように、制御することができないという問題がある。
また、特許文献３では、剛性の高い保持部材が管の長手方向に沿って設置されているため、管が湾曲する方向によって可撓性が異なってしまうという問題がある。すなわち、特許文献３に記載の導管は、可撓性に関して異方性を有してしまうという問題がある。

一実施の形態に係る医療用チューブは、内蔵チューブと、前記内蔵チューブを内挿する複数の円筒形状の節輪と、を備える。また、前記医療用チューブは、前記複数の節輪が、前記内蔵チューブを内挿しながら順次互いに連結することにより構成される。また、前記節輪は、当該節輪の内側に他の前記節輪を嵌合可能な嵌合部と、他の前記節輪の嵌合部に嵌合可能な被嵌合部と、を備える。また、前記嵌合部は、前記節輪の端部に向かう程径が大きくなっており、径方向と交わる方向に延在する切欠部を少なくとも１つ備える。また、前記節輪の前記嵌合部の前記切欠部の間隔が狭まることにより、当該節輪の当該嵌合部と他の前記節輪の被嵌合部とが嵌合して、当該節輪と他の前記節輪とが固定される。

一実施の形態に係る可撓性可変機構は、前記複数の節輪が順次互いに連結することにより形成される管の周囲に設けられる管状の被覆チューブを備える前記医療用チューブと、前記内蔵チューブと前記被覆チューブとの内圧を制御する内圧制御部と、を備える。また、前記内圧制御部が、前記内蔵チューブと前記被覆チューブとの内圧を外圧より下げることにより、前記節輪の前記切欠部の間隔が狭まり、複数の前記節輪同士が嵌合し、前記医療用チューブの形状が固定される。また、前記内圧制御部が、前記内蔵チューブと前記被覆チューブとの内圧を外圧と略同じにすることにより前記節輪の前記切欠部の間隔が元に戻り、複数の前記節輪同士の嵌合が解除され、前記医療用チューブが湾曲可能となる。

本発明により、より柔軟性が高く且つ径のより小さい、可撓性可変な医療用チューブを提供することができる。

実施の形態１に係る医療用チューブの節輪を示す斜視図である。実施の形態１に係る医療用チューブの節輪を示す断面図である。実施の形態１に係る節輪を連結した状態を示す断面図である。実施の形態１に係る節輪を連結した状態を示す断面図である。実施の形態２に係る医療用チューブの節輪を示す断面図である。実施の形態２に係る節輪を連結した状態を示す断面図である。実施の形態２に係る節輪を連結した状態を示す断面図である。実施の形態３に係る医療用チューブの節輪を示す斜視図である。実施の形態３に係る医療用チューブの節輪を示す側面図である。

以下、本発明を適用可能な実施の形態について説明する。なお、本発明は、下記の実施の形態に限定されるものではない。

実施の形態１．
実施の形態１に係る医療用チューブ１００の構成について図１〜図３を参照して説明する。図１は、実施の形態１に係る医療用チューブ１００の節輪１を示す斜視図である。図２は、実施の形態１に係る医療用チューブ１００の節輪１を示す断面図である。図３は、実施の形態１に係る節輪１を連結した状態を示す断面図である。
医療用チューブ１００は、図３に示すように、内蔵チューブ２００と、内蔵チューブ２００を内挿する複数の円筒状の節輪１を備えている。また、医療用チューブ２００は、複数の節輪１が、内蔵チューブ２００を内挿しながら順次互いに連結するころにより構成される。

具体的には、図３に示すように、節輪１は、当該節輪１の円筒の穴部に内蔵チューブ２００を内挿する。また、複数の節輪１は、当該節輪１の円筒の穴部に内蔵チューブ２００を内挿しながら、互いに連結する。
また、図３に示すように、医療用チューブ１００は、複数の節輪１が連結することにより形成される管の周囲に設けられる管状の被覆チューブ３００をさらに備える。換言すれば、被覆チューブ３００は、複数の節輪１が連結することにより形成される管の外周を覆っている。
なお、内蔵チューブ２００及び被覆チューブ３００は、湾曲可能な素材で形成されている。また、被覆チューブ３００は、患者の身体の内部に挿入可能な素材で形成されている。
また、医療用チューブ１００は、以下に詳述するように、複数の節輪１同士が固定されずに連結している場合湾曲可能であり、複数の節輪１同士が固定されて連結している場合その形状が固定される。
また、節輪１の製造方法としては、節輪１に用いられる素材により各種一般的な方法が使用可能であり、特に限定されるものではなく、例えば、各種の樹脂、金属等の加工方法等を用いることができる。例えば、節輪１は、金型成形により製造されてもよいし、切削加工により製造されてもよい。

また、節輪１は、図１、図２に示すように、当該節輪１の内側に他の節輪１を嵌合可能な嵌合部１１と、他の節輪１の嵌合部１１に嵌合可能な被嵌合部１２と、を備える。
また、嵌合部１１の径は、節輪１の端部に向かう程大きくなっている。また、嵌合部１１は、径方向と交わる方向に延在する切欠部１３を少なくとも１つ備える。
本実施の形態１では、切欠部１３は、２つ設けられている。なお、切欠部１３の形状及び数は本実施の形態に限定されるものではない。

また、節輪１は、嵌合部１１の切欠部１３の間隔が狭まったり元に戻ったりすることが可能な程度に、柔軟な素材で形成されている。
図３Ａに、節輪１と他の節輪１とが固定されずに連結している状態を示し、図３Ｂに、節輪１と他の節輪１とが固定されて連結している状態を示す。また、図３は、簡略的な図であるが、図３Ａは、節輪１の嵌合部１１の切欠部１３の間隔が狭まっていない状態を示す。一方、図３Ｂは、節輪１の嵌合部１１の切欠部１３の間隔が狭まっている状態を示す。そして、図３に示すように、節輪１の嵌合部１１の切欠部１３の間隔が狭まることにより、当該節輪１の当該嵌合部と他の節輪１の被嵌合部１２とが嵌合して、当該節輪１と他の節輪１とが固定される。

より具体的には、節輪１の被嵌合部１２は、外面に、当該節輪１の円筒の円周方向に沿って複数の凸部１４を備える。また、節輪１の嵌合部１１は、内面に、他の節輪１の凸部１４と嵌合可能な複数の凹部１５を備える。そして、図３に示すように、節輪１の嵌合部１１の切欠部１３の間隔が狭まることにより、一の節輪１の被嵌合部１２の複数の凸部１４と、他の節輪１の嵌合部１１の複数の凹部１５とが嵌合する。これにより、当該一の節輪１と他の節輪１とが固定される。

なお、嵌合部１１の凹部１５、及び、被嵌合部１２の凸部１４は、節輪１同士を互いに嵌合可能とするための形状の一例である。そのため、嵌合部１１と被嵌合部１２との嵌合面の形状は、本実施の形態に限定されるものではない。例えば、嵌合部１１の凹部１５及び被嵌合部１２の凸部１４は、節輪１の円周方向に沿って設けられていなくてもよい。
また、嵌合部１１の凹部１５の深さ、及び、被嵌合部１２の凸部１４の高さを調節することにより、節輪１同士の嵌合力を調節することができる。また、嵌合部１１に設けられる凹部１５の長さ、及び、被嵌合部１２の凸部１４の長さを調節することにより、節輪１同士の嵌合力を調節することができる。

また、実施の形態１に係る可撓性可変機構は、上述の医療用チューブ１００と、内蔵チューブ２００と被覆チューブ３００との内圧を制御する内圧制御部（図示省略）と、を備える。
そして、内圧制御部が、内蔵チューブ２００と被覆チューブ３００との内圧を外圧より下げることにより、節輪１の切欠部１３の間隔が狭まり、複数の節輪１同士が嵌合し、医療用チューブ１００の形状が固定される。
一方、内圧制御部が、内蔵チューブ２００と被覆チューブ３００との内圧を外圧と略同じにすることにより節輪１の切欠部１３の間隔が元に戻り、複数の節輪１同士の嵌合が解除され、医療用チューブ１００が湾曲可能となる。

内圧制御部は、例えば、内蔵チューブ２００と被覆チューブ３００との間の流体（気体や液体等）を出し入れすることにより、内蔵チューブ２００と被覆チューブ３００との内圧を制御する。なお、内圧制御部は、節輪１の切欠部１３の間隔を狭めたり、元に戻したりする制御を行うもの一例である。よって、可撓性可変機構は、内圧制御部の代わりに、被覆チューブ３００を外周側から押圧することにより、節輪１の切欠部１３の間隔を狭めるものを備えてもよい。

以上、説明したように、実施の形態１に係る医療用チューブ１００は、内蔵チューブと、内蔵チューブ２００を内挿する複数の円筒形状の節輪１を備える。また、医療用チューブ１００は、複数の節輪１が内蔵チューブ２００を内挿しながら順次互いに連結することにより構成される。換言すれば、内蔵チューブ２００を内挿するように、複数の節輪１を当該内蔵チューブに順次装着することにより、医療用チューブ１００が構成される。また、節輪１は、当該節輪１の内側に他の節輪１を嵌合可能な嵌合部１１と、他の節輪１の嵌合部１１に嵌合可能な被嵌合部１２と、を備える。嵌合部１１は、節輪１の端部に向かう程径が大きくなっており、径方向と交わる方向に延在する切欠部１３を少なくとも１つ備える。また、節輪１の嵌合部１１の切欠部１３の間隔が狭まることにより、当該節輪１の当該嵌合部１１と他の節輪１の被嵌合部１２とが嵌合して、当該節輪１と他の節輪１とが固定される。

これにより、医療用チューブ１００に駆動ワイヤを設けたり、内蔵チューブ２００の外周に剛性の高い保持部材との係止部を設けたりしなくとも、節輪１同士を嵌合させるだけで医療用チューブ１００の形状を固定することができる。そのため、より柔軟性が高く且つ径のより小さい、可撓性可変な医療用チューブ１００を提供することができる。

また、実施の形態１に係る可撓性可変機構は、複数の節輪１が順次互いに連結することにより形成される管の周囲に設けられる管状の被覆チューブ３００を備える医療用チューブ１００と、内蔵チューブ２００と被覆チューブ３００との内圧を制御する内圧制御部と、を備える。そして、内圧制御部が、内蔵チューブ２００と被覆チューブ３００との内圧を外圧より下げることにより、節輪１の切欠部１３の間隔が狭まり、複数の節輪１同士が嵌合し、医療用チューブ１００の形状が固定される。一方、内圧制御部が、内蔵チューブ２００と被覆チューブ３００との内圧を外圧と略同じにすることにより、節輪１の切欠部１３の間隔が元に戻り、複数の節輪１同士の嵌合が解除され、医療用チューブ１００が湾曲可能となる。

これにより、内蔵チューブ２００と被覆チューブ３００との内圧を制御するだけで医療用チューブ１００の可撓性を制御することができる。換言すれば、より容易な構成で、医療用チューブ１００の可撓性を制御することができる。

実施の形態２．
実施の形態２に係る医療用チューブ１００Ａの構成について図４、図５を参照して説明する。図４は、実施の形態２に係る医療用チューブ１００Ａの節輪１Ａを示す断面図である。図５は、実施の形態２に係る節輪１Ａを連結した状態を示す断面図である。具体的には、図５Ａに、節輪１と他の節輪１とが固定されずに連結している状態を示し、図５Ｂに、節輪１と他の節輪１とが固定されて連結している状態を示す。
図４、図５に示すように、実施の形態２にかかる医療用チューブ１００Ａは、節輪１Ａが突起部１６を備える点のみが、実施の形態１にかかる医療用チューブ１００と異なる。よって、同様の構成については同一の符号を付すとともに、その説明を省略する。

節輪１Ａの被嵌合部１２は、他の節輪１Ａの切欠部１３に挿入可能な突起部１６を備える。突起部１６の形状は、切欠部１３に挿入可能な形状であればよい。また、突起部１６の高さは、突起部１６が、嵌合部１１の切欠部１３が形成されている部分の外面より突出する程度に高い。これにより、一の節輪１Ａと他の節輪１Ａとが連結するときに、一の節輪１Ａの突起部１６が他の節輪の切欠部１３に挿入されることにより、当該突起部１６が切欠部１３に引っかかるようになり、一の節輪１Ａと他の節輪１Ａとが空回りするのを防ぐことができる。
なお、突起部１６の形状は、切欠部１３に挿入可能で、かつ、切欠部１３に引っかかるように形成されていればよく、本実施の形態に限定されるものではない。

実施の形態２に係る医療用チューブ１００Ａによれば、一の節輪１Ａと他の節輪１Ａとが連結するときに、一の節輪１Ａの突起部１６が他の節輪の切欠部１３に挿入されることにより、当該突起部１６が切欠部１３に引っかかるようになり、一の節輪１Ａと他の節輪１Ａとが空回りするのを防ぐことができる。換言すれば、医療用チューブ１００Ａに回転トルクを加えた場合に、節輪１Ａ同士の空回りが防止され、回転トルクに対する医療用チューブの追従性を向上することができる。

実施の形態３．
実施の形態３に係る医療用チューブの構成について図６を参照して説明する。図６は、実施の形態３に係る医療用チューブの節輪１Ｂを示す斜視図である。図７は、実施の形態３に係る医療用チューブの節輪１Ｂを示す側面図である。
図６、図７に示すように、実施の形態３にかかる医療用チューブは、節輪１Ｃが突出部１７及び挿通切欠部１８を備える点のみが、実施の形態２にかかる医療用チューブ１００Ａと異なる。よって、同様の構成については同一の符号を付すとともに、その説明を省略する。

節輪１Ｂの嵌合部１１は、内面から突出する突出部１７を備える。
また、節輪１Ｂの被嵌合部１２は、他の節輪の突出部１７を挿通可能な挿通切欠部１８を備える。

突出部１７は、図６、図７において、突出部１７は、挿通切欠部１８に挿通可能な幅及び長さで嵌合部１１の内面から突出している。図６、図７においては、突出部１７は略直方体形状となっているが、突出部１７の形状は、挿通切欠部１８に挿通可能な形状であればよく、本実施の形態に限定されない。
挿通切欠部１８は、節輪１Ｂの端部から被嵌合部１２が略矩形形状に切り欠かれた部分である。挿通切欠部１８の幅及び長さは、突出部１７を挿通可能な大きさとなっている。なお、挿通切欠部１８の形状は、突出部１７を挿通可能な形状であればよく、本実施の形態に限定されない。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。

１、１Ａ、１Ｂ節輪
１１嵌合部
１２被嵌合部
１３切欠部
１４凸部
１５凹部
１６突起部
１７突出部
１８挿通切欠部
１００、１００Ａ医療用チューブ
２００内蔵チューブ
３００被覆チューブ

Claims

内蔵チューブと、
前記内蔵チューブを内挿する複数の円筒形状の節輪と、を備え、
前記複数の節輪が前記内蔵チューブを内挿しながら順次互いに連結することにより構成され、
前記節輪は、当該節輪の内側に他の前記節輪を嵌合可能な嵌合部と、他の前記節輪の嵌合部に嵌合可能な被嵌合部と、を備え、
前記嵌合部は、前記節輪の端部に向かう程径が大きくなっており、径方向と交わる方向に延在する切欠部を少なくとも１つ備え、
前記節輪の前記嵌合部の前記切欠部の間隔が狭まることにより、当該節輪の当該嵌合部と他の前記節輪の被嵌合部とが嵌合して、当該節輪と他の前記節輪とが固定される医療用チューブ。
前記節輪の前記被嵌合部は、外面に前記円筒の円周方向に沿って複数の凸部を備え、
前記節輪の前記嵌合部は、内面に他の前記節輪の前記凸部と嵌合可能な複数の凹部を備える請求項１に記載の医療用チューブ。
前記節輪の前記被嵌合部は、他の前記節輪の前記切欠部に挿入可能な突起部を備える請求項１又は２に記載の医療用チューブ。
前記節輪の前記嵌合部は、内面から突出する突出部を備え、
前記節輪の前記被嵌合部は、他の前記節輪の前記突出部を挿通可能な挿通切欠部を備える請求項１乃至３の何れか一項に記載の医療用チューブ。
前記医療用チューブは、前記複数の節輪が順次互いに連結することにより形成される管の周囲に設けられる管状の被覆チューブを備える請求項１乃至４の何れか一項に記載の医療用チューブ。
請求項５に記載の医療用チューブと、
前記内蔵チューブと前記被覆チューブとの内圧を制御する内圧制御部と、を備え、
前記内圧制御部が、前記内蔵チューブと前記被覆チューブとの内圧を外圧より下げることにより、前記節輪の前記切欠部の間隔が狭まり、複数の前記節輪同士が嵌合し、前記医療用チューブの形状が固定され、
前記内圧制御部が、前記内蔵チューブと前記被覆チューブとの内圧を外圧と略同じにすることにより前記節輪の前記切欠部の間隔が元に戻り、複数の前記節輪同士の嵌合が解除され、前記医療用チューブが湾曲可能となる可撓性可変機構。