JP2016225299A

JP2016225299A - 医療用ケーブル

Info

Publication number: JP2016225299A
Application number: JP2016109698A
Authority: JP
Inventors: 得天黄; Tokuten Ko; 考信渡部; Takanobu Watabe; 紀美香工藤; Kimika Kudo; 晴之渡辺; Haruyuki Watanabe
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2015-06-03
Filing date: 2016-06-01
Publication date: 2016-12-28
Anticipated expiration: 2036-06-01
Also published as: US9691518B2; CN106251947A; CN106251947B; US20160358689A1; JP6677906B2

Abstract

【課題】柔軟化や細径化を実現しながら復元力の低下をも抑制することが可能な医療用ケーブルを提供する。【解決手段】複数本のケーブル１０１と、複数本のケーブル１０１の周囲に一括して被覆形成されていると共に編組素線１０２が筒状に編み込まれて形成されている編組シールド１０３と、編組シールド１０３の周囲に被覆形成されているジャケット１０４と、を備えており、編組素線１０２は、引張強度が７００ＭＰａ以上であると共に伸びが５０％以上１００％以下である強延伸ポリエチレンテレフタレートモノフィラメント糸１０５と、強延伸ポリエチレンテレフタレートモノフィラメント糸１０５の表面に隙間１０６を持って螺旋状に巻き付けられている銅条１０７と、を有していると共に、全体の押込回復率が８０％以上である銅箔糸１０８からなる医療用ケーブル１００である。【選択図】図１

Description

本発明は、医療用途に好適な医療用ケーブルに関する。

超音波診断や内視鏡検査等の医療用途においては、従来より、複数本のケーブルと、複数本のケーブルの周囲に一括して被覆形成されていると共に銅線や銅合金線からなる編組素線が筒状に編み込まれて形成されている編組シールドと、編組シールドの周囲に被覆形成されているジャケットと、を備えている医療用ケーブルが使用されている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００２−３６７４４４号公報

近年、超音波診断時や内視鏡検査時等における医療用ケーブルの取扱性（可撓性）を向上させたり内視鏡検査時における患者の苦痛を可能な限り軽減したりすることを目的として医療用ケーブルの柔軟化や細径化が進められている。

しかしながら、医療用ケーブルの柔軟化や細径化が進む程、医療用ケーブルの復元力（屈曲時等に本来の形状に戻ろうとする力）が低下して医療用ケーブルが絡まり易くなり、ケーブルの断線が発生し易くなるという課題が発生している。

そこで、本発明の目的は、柔軟化や細径化を実現しながら復元力の低下をも抑制することが可能な医療用ケーブルを提供することにある。

この目的を達成するために創案された本発明は、複数本のケーブルと、複数本の前記ケーブルの周囲に一括して被覆形成されていると共に編組素線が筒状に編み込まれて形成されている編組シールドと、前記編組シールドの周囲に被覆形成されているジャケットと、を備えており、前記編組素線は、引張強度が７００ＭＰａ以上であると共に伸びが５０％以上１００％以下である強延伸ポリエチレンテレフタレートモノフィラメント糸と、前記強延伸ポリエチレンテレフタレートモノフィラメント糸の表面に隙間を持って螺旋状に巻き付けられている銅条と、を有していると共に、全体の押込回復率が８０％以上である銅箔糸からなる医療用ケーブルである。

前記強延伸ポリエチレンテレフタレートモノフィラメント糸は、外径が５０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。

前記銅条は、厚さが前記強延伸ポリエチレンテレフタレートモノフィラメント糸の外径の０．１倍以上０．２倍以下であると共に幅が前記銅条の厚さの１０倍以上２０倍以下であることが好ましい。

前記隙間は、幅が前記銅条の幅の０．２倍以上０．３倍以下であることが好ましい。

前記編組シールドは、編組密度が９０％以上９５％以下であると共に編組角度が４０度以上４５度以下であることが好ましい。

本発明によれば、柔軟化や細径化を実現しながら復元力の低下をも抑制することが可能な医療用ケーブルを提供することができる。

本発明に係る医療用ケーブルを示す断面模式図である。図１の医療用ケーブルにおける銅箔糸を示す構造模式図である。銅箔糸の押込回復率について説明する図である。耐屈曲性の評価手順について説明する図である。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に順って説明する。

図１に示すように、本発明の好適な実施の形態に係る医療用ケーブル１００は、複数本のケーブル１０１と、複数本のケーブル１０１の周囲に一括して被覆形成されていると共に編組素線１０２が筒状に編み込まれて形成されている編組シールド１０３と、編組シールド１０３の周囲に被覆形成されているジャケット１０４と、を備えている。

ケーブル１０１としては、例えば、電気信号伝送用ケーブルや光信号伝送用ケーブル等に代表されるケーブル類の他、吸引管、送気管、送水管、又は鉗子等に代表される医療器具が挙げられる。

編組素線１０２は、図２に示すように、引張強度が７００ＭＰａ以上であると共に伸びが５０％以上１００％以下である強延伸ポリエチレンテレフタレートモノフィラメント糸１０５と、強延伸ポリエチレンテレフタレートモノフィラメント糸１０５の表面に隙間１０６を持って螺旋状に巻き付けられている銅条１０７と、を有していると共に、全体の押込回復率が８０％以上である銅箔糸１０８からなる。

これにより、医療用ケーブル１００においては、編組素線１０２が軟銅線と同程度の剛性を発揮し、医療用ケーブル１００の屈曲時に銅箔糸１０８が医療用ケーブル１００の柔軟化や細径化に伴う医療用ケーブル１００の復元力の低下を補うことができるため、医療用ケーブル１００の柔軟化や細径化を実現しながら医療用ケーブル１００の復元力の低下をも抑制することが可能となる。

また、医療用ケーブル１００においては、医療用ケーブル１００の屈曲時に強延伸ポリエチレンテレフタレートモノフィラメント糸１０５で編組シールド１０３の変形を抑制しながら編組シールド１０３を医療用ケーブル１００の屈曲に対して柔軟に追従させることができるため、医療用ケーブル１００の屈曲時に編組シールド１０３の編組密度を略一定に維持してシールド特性の変化を抑制することが可能となる。

なお、本明細書においては、図３に示すように、［１］Ａ点とＢ点との間の距離で表される初期長さがＬ₁ｍｍである銅箔糸１０８を一直線に設置すると共に銅箔糸１０８の一端をＡ点で固定し、［２］銅箔糸１０８の他端をＢ点からＡ点に向けて移動距離がＬ₂ｍｍ（＝Ｌ₁×０．９）となるＢ’点まで移動させて押し込み、しかる後、銅箔糸１０８の一端をＡ点で固定しながら銅箔糸１０８の他端の押し込みを開放し、［３］銅箔糸１０８の他端の押し込みを開放することによる弾性力で銅箔糸１０８の他端がＢ’’点まで押し戻されるときのＡ点からＢ’’点までの距離を押込回復長と定義すると共に、初期長さに対する押込回復長の比率を銅箔糸１０８の押込回復率と定義する。

また、編組シールド１０３は、編組密度（編組シールド１０３の単位面積あたりに占める銅箔糸１０８の割合）が９０％以上９５％以下であることが好ましい。編組シールド１０３の編組密度が９０％未満である場合は、編組素線１０２の単位体積あたりに占める導電体の割合が低下するため、医療用ケーブル１００として必要になるシールド特性を確保することができないからである。また、編組シールド１０３の編組密度が９５％超である場合は、編組シールド１０３に過剰な剛性が付与されて編組シールド１０３の柔軟性が損なわれるため、超音波診断時や内視鏡検査時等における医療用ケーブル１００の取扱性が低下するからである。

更に、編組シールド１０３は、編組角度（編組シールド１０３における銅箔糸１０８の編込角度）が４０度以上４５度以下であることが好ましい。編組シールド１０３の編組角度が４０度未満である場合は、編組シールド１０３の形状が縦添シールドの形状に近づくため、編組シールド１０３を採用する利点、即ち、医療用ケーブル１００の耐屈曲性や耐捻回性を享受し難くなるからである。また、編組シールド１０３の編組角度が４５度超である場合は、医療用ケーブル１００の端末処理時に編組シールド１０３を寄せ集めて引き出すことが困難になるため、医療用ケーブル１００の端末加工性が低下すると共に、編組シールド１０３に過剰な剛性が付与されて編組シールド１０３の柔軟性が損なわれるため、超音波診断時や内視鏡検査時等における医療用ケーブル１００の取扱性が低下するからである。

ジャケット１０４は、例えば、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体樹脂（ＦＥＰ）、若しくはエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体樹脂（ＥＴＦＥ）等のフッ素樹脂、シリコーン樹脂（ＳＩ）、ポリウレタン樹脂（ＰＵ）、又はポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）で形成されている。

強延伸ポリエチレンテレフタレートモノフィラメント糸１０５は、医療用ケーブル１００の柔軟化や細径化を目指す観点から、外径が５０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。強延伸ポリエチレンテレフタレートモノフィラメント糸１０５は、非常に細いながらも、前述の通り、引張強度が７００ＭＰａ以上であると共に伸びが５０％以上１００％以下であるため、強延伸ポリエチレンテレフタレートモノフィラメント糸１０５を採用することにより、銅箔糸１０８に高い剛性と押込回復力を付与することが可能となる。

隙間１０６は、幅が銅条１０７の幅の０．２倍以上０．３倍以下であることが好ましい。隙間１０６の幅が銅条１０７の幅の０．２倍未満である場合は、銅箔糸１０８の単位長さあたりの隙間１０６が減少し、銅箔糸１０８に過剰な剛性が付与されて銅箔糸１０８の可撓性が損なわれるため、超音波診断時や内視鏡検査時等における医療用ケーブル１００の取扱性が低下するからである。また、隙間１０６の幅が銅条１０７の幅の０．３倍超である場合は、編組素線１０２の単位体積あたりに占める導電体の割合が低下するため、医療用ケーブル１００として必要になるシールド特性を確保することができないからである。

銅条１０７は、厚さが強延伸ポリエチレンテレフタレートモノフィラメント糸１０５の外径の０．１倍以上０．２倍以下であることが好ましい。銅条１０７の厚さが強延伸ポリエチレンテレフタレートモノフィラメント糸１０５の外径の０．１倍未満である場合は、編組素線１０２の単位体積あたりに占める導電体の割合が低下するため、医療用ケーブル１００として必要になるシールド特性を確保することができないからである。また、銅条１０７の厚さが強延伸ポリエチレンテレフタレートモノフィラメント糸１０５の外径の０．２倍超である場合は、編組素線１０２における銅条１０７の剛性が強延伸ポリエチレンテレフタレートモノフィラメント糸１０５の剛性を上回るため、強延伸ポリエチレンテレフタレートモノフィラメント糸１０５を採用することによる利点が損なわれて医療用ケーブル１００の復元力の低下を抑制することができなくなると共に、銅箔糸１０８に過剰な剛性が付与されて銅箔糸１０８の可撓性が損なわれるため、超音波診断時や内視鏡検査時等における医療用ケーブル１００の取扱性が低下するからである。

更に、銅条１０７は、幅が銅条１０７の厚さの１０倍以上２０倍以下であることが好ましい。銅条１０７の幅が銅条１０７の厚さの１０倍未満である場合は、編組素線１０２の単位体積あたりに占める導電体の割合が低下するため、医療用ケーブル１００として必要になるシールド特性を確保することができないからである。また、銅条１０７の幅が銅条１０７の厚さの２０倍超である場合は、銅箔糸１０８の単位長さあたりの隙間１０６が減少し、銅箔糸１０８に過剰な剛性が付与されて銅箔糸１０８の可撓性が損なわれるため、超音波診断時や内視鏡検査時等における医療用ケーブル１００の取扱性が低下するからである。

以上の通り、本発明によれば、柔軟化や細径化を実現しながら復元力の低下をも抑制することが可能な医療用ケーブル１００を提供することができる。

以下、本発明の実施例を添付図面に順って説明する。

ここでは、以下の手順に順って耐屈曲性の評価を実施した。

本実施例においては、ケーブルとして、外径が２０μｍである７本の銅合金素線が撚り合わされて形成されている中心導体と、中心導体の周囲に被覆形成されていると共にテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂で形成されている絶縁体と、引張強度が７００ＭＰａで外径が２５μｍである錫鍍金銅合金素線が絶縁体の周囲に螺旋状に巻き付けられて形成されている外部導体と、外部導体の周囲に被覆形成されていると共にテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂で形成されている被覆体と、を有していると共に、外径が２７０μｍである同軸ケーブルを使用した。

また、本実施例においては、編組シールドとして、引張強度が８００ＭＰａで伸びが８０％で外径が８０μｍである強延伸ポリエチレンテレフタレートモノフィラメント糸の表面に隙間を持って螺旋状に巻き付けられており、引張強度が８００ＭＰａで外径が５０μｍである丸型銅合金線（９９．７ｍａｓｓ％Ｃｕ−０．３ｍａｓｓ％Ｓｎ）を圧延加工して形成されている厚さが１２μｍで幅が１８０μｍある平型銅合金条からなる銅条と、を有していると共に、全体の押込回復率が７５％、８０％、又は８５％で外径が１０４μｍである銅箔糸からなる編組スリーブを使用した。なお、銅箔糸の押込回復率は、銅条の隙間１０６で調整を行った。

耐屈曲性を評価するにあたり、同軸ケーブル１２本の外周に編組スリーブを施して外径が約１．５ｍｍである試料を作製し、これを高さが約２．０ｍｍである配線空間に配線し、しかる後、図４に示すように、試料４００の一端を固定すると共に他端をスライド内幅が１５ｍｍでストローク長が６０ｍｍとなるように屈曲させて矢印［１］と矢印［２］とを順に１サイクルとしてＵ字スライド動作を実施した。

このとき、単位時間あたりに実施されるＵ字スライド動作が３０サイクル／分となるように試験を行い、常時、同軸ケーブルに電圧を印加し、その電圧値が試験開始時と比較して２０％低下した時点をケーブル断線と判断し、試料４００が何サイクルで寿命を迎えるか調査した。その結果を表１に示す。

ここでは、２０万サイクル以上の場合を合格とし、２０万サイクル未満の場合を不合格とした。

表１から分かるように、銅箔糸の押込回復率が８０％以上である実施例１と実施例２においては、２０万サイクル以上のＵ字スライド動作に耐えることができたが、銅箔糸の押込回復率が７５％である比較例１においては、２０万サイクル以上のＵ字スライド動作に耐えることができなかった。

以上の結果から、押込回復率が８０％以上である銅箔糸を採用する必要があることが分かる。

１００医療用ケーブル
１０１ケーブル
１０２編組素線
１０３編組シールド
１０４ジャケット
１０５強延伸ポリエチレンテレフタレートモノフィラメント糸
１０６隙間
１０７銅条
１０８銅箔糸
４００試料

Claims

複数本のケーブルと、
複数本の前記ケーブルの周囲に一括して被覆形成されていると共に編組素線が筒状に編み込まれて形成されている編組シールドと、
前記編組シールドの周囲に被覆形成されているジャケットと、
を備えており、
前記編組素線は、引張強度が７００ＭＰａ以上であると共に伸びが５０％以上１００％以下である強延伸ポリエチレンテレフタレートモノフィラメント糸と、前記強延伸ポリエチレンテレフタレートモノフィラメント糸の表面に隙間を持って螺旋状に巻き付けられている銅条と、を有していると共に、全体の押込回復率が８０％以上である銅箔糸からなることを特徴とする医療用ケーブル。
前記強延伸ポリエチレンテレフタレートモノフィラメント糸は、外径が５０μｍ以上１００μｍ以下である請求項１に記載の医療用ケーブル。
前記銅条は、厚さが前記強延伸ポリエチレンテレフタレートモノフィラメント糸の外径の０．１倍以上０．２倍以下であると共に幅が前記銅条の厚さの１０倍以上２０倍以下である請求項１又は２に記載の医療用ケーブル。
前記隙間は、幅が前記銅条の幅の０．２倍以上０．３倍以下である請求項１から３の何れか一項に記載の医療用ケーブル。
前記編組シールドは、編組密度が９０％以上９５％以下であると共に編組角度が４０度以上４５度以下である請求項１から４の何れか一項に記載の医療用ケーブル。