JP2019103647A - 医療用器具の関節部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】関節部の曲がりが大きな場合であっても、ワイヤ収容穴の変形を抑えることができ、医療用器具の円滑な操作を可能にする医療用器具の関節部構造を提供する。【解決手段】医療用器具１の関節部２は、その一端側が先端被操作部４に接続され、その他端側が操作部６に接続され、その内部に収容された複数のワイヤ８，１１が操作者によって操られることで回動及び屈曲の少なくとも一方の動作をさせられるようになっている。関節部２は、複数のワイヤ８，１１が操作されることによって曲げられる関節部本体１２と、この関節部本体１２の内部に埋設されたワイヤ挿入管７，１０と、を有している。ワイヤ挿入管７，１０は、関節部本体１２よりも硬くて変形し難く、ワイヤ８，１１を挿入する空間が管軸心１３に沿って形成されると共に、ワイヤ挿入管８，１１の周方向に沿って延びる周方向スリット１６が管軸心１３に沿って複数形成されている。【選択図】図１

Description

この発明は、医療用器具（例えば、手術用鉗子、内視鏡、カテーテル、光源）の滑らかな作動を可能にした医療用器具の関節部構造に関するものである。

器具などを容易に遠隔操作する機能は、多種多様な分野において関心がもたれている。この機能は、例えば、外科的手術、機械の製造または修理、商業的及び家事などの分野において、目標とする場所への器具のアクセスが制限されるような場合に適している。より具体的には、例えば、外科的手術で用いられる内視鏡及び顕微鏡などでは、一般に、目標となる器官または組織の内部で、身体の外側の位置から操作される器具を使用する。このような外科的手術に使用される医療用器具には、手術用鉗子、内視鏡、光源、カテーテル、ドップラー流量計、マイクロフォン、探査子、レトラクタ、ペースメーカーリード配置デバイス、解析器具、ステープラ、グラスバー、はさみ、カッター、切除要素、及び焼灼要素等がある。
このような外科的手術（内視鏡手術、腹腔鏡手術等）に使用される医療用器具は、例えば、チューブ本体が人間等の体内に挿入され、チューブ本体内に収容された複数のワイヤがチューブの基端側に取り付けられたハンドル（手元操作部）によって操作されると、チューブ本体の関節部が曲げられ、チューブ本体の先端に取り付けられた先端被操作部が外科的手術に都合の良い姿勢に変化させられるようになっている。

図４は、このような医療用器具１０１を示す図である。なお、図４（ａ）は、医療用器具１０１の概略構成図である。また、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ９−Ａ９線に沿って切断して示すチューブ本体１０２の一部（屈曲可能な関節部１０３）の拡大断面図である。

この図４に示すように、チューブ本体１０２は、複数のワイヤ収容穴１０４が設けられ、これら複数のワイヤ収容穴１０４にハンドル部から延びるワイヤ１０５がスライド移動可能な状態で収容されている。そして、このチューブ本体１０２は、ねじり剛性を高めると共に、関節部１０３の屈曲時におけるワイヤ収容穴１０４の潰れ（閉塞、狭窄）を防止するため、補強材１０６が外表面１０７に沿った位置に埋設されている（特許文献１参照）。

特開平９−８４８７８号公報

しかしながら、図４に示した従来の医療用器具１０１は、補強材１０６がチューブ本体１０２の外表面１０７に沿うように埋設されているだけであり、ワイヤ収容穴１０４の変形を直接抑えるように構成されていないため、関節部１０３の曲がりが大きな場合に、ワイヤ収容穴１０４の変形を十分に抑えることができず、ワイヤ１０５とワイヤ収容穴１０４との摺接抵抗が大きくなり、円滑に操作できなくなる虞があった。

そこで、本発明は、関節部の曲がりが大きな場合であっても、ワイヤ収容穴の変形を抑えることができ、医療用器具の円滑な操作を可能にする医療用器具の関節部構造を提供する。

本発明は、医療用器具１の先端被操作部４に関節部２の一端側が接続され、前記医療用器具１の操作部６に前記関節部２の他端側が接続されて、操作者によって操られる複数のワイヤ８，１１で前記関節部２が回動及び屈曲の少なくとも一方の動作をさせられる医療用器具１の関節部構造に関するものである。この発明において、前記関節部２は、前記複数のワイヤ８，１１が操作されることによって曲げられる関節部本体１２と、この関節部本体１２の内部に埋設されたワイヤ挿入管７，１０と、を有している。また、前記ワイヤ挿入管７，１０は、前記関節部本体１２よりも硬くて変形し難く、前記ワイヤ８，１１を挿入する空間が管軸心１３に沿って形成されると共に、前記ワイヤ挿入管７，１０の周方向に沿って延びる周方向スリット１６が前記管軸心１３に沿って複数形成されている。

本発明に係る医療用器具の関節部構造は、関節部の曲がりが大きな場合であっても、ワイヤ挿入管（ワイヤ挿入穴）が関節部本体によって潰され難く、ワイヤ挿入管内の空間をワイヤが移動可能な形状に保つことができるため、ワイヤとワイヤ挿入管（ワイヤ収容穴）との摺接抵抗を抑えることができる。また、本発明に係る医療用器具の関節部構造は、関節部のワイヤ挿入管が複数のスリットによって関節部本体の曲がりに追随して曲げられる。したがって、本発明に係る医療用器具の関節部構造は、医療用器具の円滑な操作が可能になる。

本発明の実施形態に係る医療用器具の関節部構造を説明するための図であり、図１（ａ）は医療用器具の一部の概略構成図、図１（ｂ）は図１（ａ）に示した医療用器具の一部を破断して示す図、図１（ｃ）は図１（ａ）のＡ１−Ａ１線に沿って切断して示す関節部の拡大断面図、図１（ｄ）はワイヤ挿入管の拡大図である。 本発明の実施形態に係る医療用器具の関節部構造を構成するワイヤ挿入管の説明図であり、図２（ａ）はワイヤ挿入管の先端面図、図２（ｂ）はワイヤ挿入管の側面図、図２（ｃ）は図２（ｂ）のＡ２−Ａ２線に沿って切断して示すワイヤ挿入管の断面図、図２（ｄ）は図２（ｂ）のＡ３−Ａ３線に沿って切断して示すワイヤ挿入管の断面図、図２（ｅ）は図２（ｂ）のＡ４−Ａ４線に沿って切断して示すワイヤ挿入管の断面図である。 ワイヤ挿入管の変形例を示す図であり、図３（ａ）はワイヤ挿入管の先端面図、図３（ｂ）はワイヤ挿入管の側面図、図３（ｃ）は図３（ｂ）のＡ５−Ａ５線に沿って切断して示すワイヤ挿入管の断面図、図３（ｄ）は図３（ｂ）のＡ６−Ａ６線に沿って切断して示すワイヤ挿入管の断面図、図３（ｅ）は図３（ｂ）のＡ７−Ａ７線に沿って切断して示すワイヤ挿入管の断面図、図３（ｆ）は図３（ｂ）のＡ８−Ａ８線に沿って切断して示すワイヤ挿入管の断面図である。 図４（ａ）は従来の医療用器具の概略構成図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ９−Ａ９線に沿って切断して示すチューブ本体の一部（屈曲可能な関節部）の拡大断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳述する。なお、本発明の具体的な実施形態として手術用鉗子を例示するが、本発明は下記の実施形態によって何ら限定及び制限されない。

図１は、本発明の実施形態に係る医療用器具１の関節部構造を説明するための図である。なお、図１（ａ）は、医療用器具１の一部の概略構成図である。また、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示した医療用器具１の一部を分解し且つ一部構成部品を破断して示す図である。また、図１（ｃ）は、図１（ａ）のＡ１−Ａ１線に沿って切断して示す関節部２の拡大断面図である。また、図１（ｄ）は、ワイヤ挿入管７（１０）の拡大図である。

（医療用器具の概略構成）
図１に示すように、医療用器具１は、開閉可能な一対のアーム３，３を有する先端被操作部４と、この先端被操作部４と関節部２とを接続するジョイント部５と、このジョイント部５に一端が接続され且つ他端が操作部６に接続される関節部２と、この関節部２の中心部に埋設された第１のワイヤ挿入管７に挿通された第１のワイヤ８と、関節部２の第１のワイヤ挿入管７の周囲に複数埋設された第２のワイヤ挿入管１０にそれぞれ挿通された第２のワイヤ１１と、を有している。そして、第１のワイヤ８は、一端が先端被操作部４に接続され、他端が操作部６の後端に取り付けられる図示しない手元操作部（ハンドル）に接続されて、手元操作部が操作者等によって操作されることによって先端被操作部４の一対のアーム３，３の開閉及び先端被操作部４の回動を行うようになっている。また、第２のワイヤ１１は、一端がジョイント部５に係止され、他端が手元操作部に接続され、手元操作部が操作者等によって操作されることによって関節部２を曲げるようになっている。

（関節部）
図１に示すように、関節部２は、一端側がジョイント部５を介して先端被操作部４に接続され、他端側が操作部６を介して図示しないハンドル（手元操作部）に接続されている。そして、この関節部２は、関節部本体１２と、この関節部本体１２に埋設された第１のワイヤ挿入管７と、関節部本体１２に複数埋設された第２のワイヤ挿入管１０と、を有している。第１のワイヤ挿入管７は、関節部本体１２の中央部に管軸心１３に沿って埋設されている。この第１のワイヤ挿入管７は、第１のワイヤ８を挿入する空間１４が管軸心１３に沿って形成されており、医療用器具１が直立した姿勢において第１のワイヤ８との間に十分な空間が生じるような内径になっている。また、第２のワイヤ挿入管１０は、第１のワイヤ挿入管７の周囲に等間隔で複数位置するように管軸心１３に沿って関節部本体１２に埋設されている。この第２のワイヤ挿入管１０は、第２のワイヤ１１を挿入する空間１５が管軸心１３に沿って形成されており、医療用器具が直立した姿勢において第２のワイヤ１１との間に十分な空間が生じるような内径になっている。なお、関節部本体１２は、柔らかくて容易に曲げることができる。このような関節部本体１２に対し、第１及び第２のワイヤ挿入管７，１０は、硬くて曲げ難い（変形し難い）。
関節部本体１２は、例えば、シリコーンゴムなどの弾性体で形成されている。また、第１のワイヤ挿入管７及び第２のワイヤ挿入管１０は、関節部本体１２より硬く変形し難い材料で形成されている。この関節部本体１２より硬くて変形し難い材料としては、例えば、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルホン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの樹脂が挙げられる。

関節部２は、上述のとおり、関節部本体１２の内部に、硬くて曲がり難い第１のワイヤ挿入管７と複数の第２のワイヤ挿入管１０が埋設されているため、ねじり剛性が大きいという優れた特徴を有するものの、任意の方向に曲げ難いという問題を有する。そこで、関節部２の第１及び第２のワイヤ挿入管７，１０は、以下に詳述するように、関節部２を任意の方向に容易に曲げることができるような構造になっている。

図２は、本発明の実施形態に係る医療用器具１の関節部構造を構成する第１及び第２のワイヤ挿入管７，１０の説明図である。この図２において、第１及び第２のワイヤ挿入管７，１０は、管径が異なるものの、構造が共通するため、ワイヤ挿入管７（１０）としてまとめて説明し、重複した説明を省略する。なお、図２（ａ）は、ワイヤ挿入管７（１０）の先端面図である。また、図２（ｂ）は、ワイヤ挿入管７（１０）の側面図である。また、図２（ｃ）は、図２（ｂ）のＡ２−Ａ２線に沿って切断して示すワイヤ挿入管７（１０）の断面図である。また、図２（ｄ）は、図２（ｂ）のＡ３−Ａ３線に沿って切断して示すワイヤ挿入管７（１０）の断面図である。また、図２（ｅ）は、図２（ｂ）のＡ４−Ａ４線に沿って切断して示すワイヤ挿入管７（１０）の断面図である。

図２に示すように、ワイヤ挿入管７（１０）は、周方向スリット１６が管軸心１３に沿って等間隔で複数形成されている。この周方向スリット１６は、ワイヤ挿入管７（１０）の周方向に沿って延びるように形成されており、ワイヤ挿入管７（１０）の周方向に沿って等間隔で一対形成された切り残し支柱部１７，１７を境にして、第１周方向スリット部１６ａと第２周方向スリット部１６ｂとに２分割されている。一対の切り残し支柱部１７，１７は、ワイヤ挿入管７（１０）の管軸心１３に沿って隣り合う他の一対の切り残し支柱部１７，１７に対し、ワイヤ挿入管７（１０）の周方向に９０°の間隔でずれて位置している。なお、一対の切り残し支柱部１７，１７は、ワイヤ挿入管７（１０）の管軸心１３に沿って隣り合う他の一対の切り残し支柱部１７，１７に対し、ワイヤ挿入管７（１０）の周方向に９０°以外の間隔でずらして配置してもよい。

関節部２は、関節部本体１２に第１及び第２のワイヤ挿入管７，１０が内部に埋設された形状であればよく、その形状を形成する方法は何ら限定及び制限されない。関節部２を形成する方法としては、例えば、インサート成形、二色成形などが挙げられる。

（ワイヤ）
図１に示すように、第１のワイヤ８は、弾性変形が可能な材料で形成され、関節部２の第１のワイヤ挿入管７の内部に空間を有して収容されており、一端側が操作部６の内部を貫通して図示しない手元操作部に接続され、他端側が先端被操作部４に接続されている。また、第２のワイヤ１１は、弾性変形が可能な材料で形成されたワイヤ本体１１ａと、このワイヤ本体１１ａの先端に形成された先端側キャップ１１ｂと、を有している。先端側キャップ１１ｂは、ワイヤ本体１１ａよりも太く形成され、ジョイント部５のキャップ収容穴５ａに収容される。そして、ワイヤ本体１１ａは、ジョイント部５のキャップ収容穴５ａよりも小径のワイヤ穴５ｂに挿通されている。このような第２のワイヤ１１は、第２のワイヤ挿入管１０に挿通されたワイヤ本体１１ａが引っ張られると、先端側キャップ１１ｂがキャップ収容穴５ａの底面に引っ掛かるようになっている。

（本実施形態の効果）
以上のように構成された本実施形態に係る医療用器具１の関節部構造は、関節部２の曲がりが大きな場合であっても、ワイヤ挿入管７（１０）（ワイヤ挿入穴としての空間１４，１５）が関節部本体１２によって潰され難く、ワイヤ挿入管７（１０）内の空間をワイヤ８（１１）が移動可能な形状に保つことができるため、ワイヤ８（１１）とワイヤ挿入管７（１０）の内面７ａ（１０ａ）との摺接抵抗を抑えることができる。また、本実施形態に係る医療用器具１の関節部構造は、ワイヤ挿入管７（１０）が複数のスリット１６によって関節部本体１２の曲がりに追随して曲げられる。したがって、本実施形態に係る医療用器具１の関節部構造は、医療用器具１の円滑な操作が可能になる。

また、本実施形態に係る医療用器具１の関節部構造は、関節部本体１２に埋設された第１のワイヤ挿入管７及び複数の第２のワイヤ挿入管１０が関節部本体１２よりも硬くて変形し難い材料で形成されているため、関節部２が関節部本体１２に使用されている材料のみからなる場合と比較し、関節部２のねじり剛性を大きくすることができ、医療用器具１をより一層正確に操作することが可能になる。

また、本実施形態に係る医療用器具１の関節部構造は、第１のワイヤ８が挿入される第１のワイヤ挿入管７及び第２のワイヤ１１が挿入される第２のワイヤ挿入管１０が関節部本体１２よりも硬くて摩擦抵抗が小さいため、関節部２の全体を関節部本体１２に使用された材料で形成する場合と比較して、第１のワイヤ８及び第２のワイヤ１１の操作を円滑に行うことが可能になる。

（変形例）
図３は、ワイヤ挿入管７（１０）の変形例を示す図である。なお、図３（ａ）は、ワイヤ挿入管７（１０）の先端面図である。また、図３（ｂ）は、ワイヤ挿入管７（１０）の側面図である。また、図３（ｃ）は、図３（ｂ）のＡ５−Ａ５線に沿って切断して示すワイヤ挿入管７（１０）の断面図である。また、図３（ｄ）は、図３（ｂ）のＡ６−Ａ６線に沿って切断して示すワイヤ挿入管７（１０）の断面図である。また、図３（ｅ）は、図３（ｂ）のＡ７−Ａ７線に沿って切断して示すワイヤ挿入管７（１０）の断面図である。また、図３（ｆ）は、図３（ｂ）のＡ８−Ａ８線に沿って切断して示すワイヤ挿入管７（１０）の断面図である。

図３に示すように、ワイヤ挿入管７（１０）は、周方向スリット１６が管軸心１３に沿って等間隔で複数形成されている。この周方向スリット１６は、切り残し支柱部１７を１箇所残すように形成されている。そして、切り残し支柱部１７は、ワイヤ挿入管７（１０）の管軸心１３に沿って隣り合う他の切り残し支柱部１７に対し、ワイヤ挿入管７（１０）の周方向に１２０°の間隔でずれて位置している。なお、切り残し支柱部１７は、ワイヤ挿入管７（１０）の管軸心１３に沿って隣り合う他の切り残し支柱部１７に対し、ワイヤ挿入管７（１０）の周方向に１２０°以外の間隔でずらして配置してもよい。

このような本変形例に係るワイヤ挿入管７（１０）を図２に示したワイヤ挿入管７（１０）に代えて使用した医療用器具１の関節部構造は、上記実施形態に係る医療用器具１の関節部構造による効果と同様の効果を得ることができる。

本発明は、医療用器具（例えば、手術用鉗子、内視鏡、光源、カテーテル、ドップラー流量計、マイクロフォン、探査子、レトラクタ、ペースメーカーリード配置デバイス、解析器具、ステープラ、グラスバー、はさみ、カッター、切除要素、及び焼灼要素）の関節部構造に広く適用できる。

１……医療用器具、２……関節部、４……先端被操作部、６……操作部、７……第１のワイヤ挿入管、８……第１のワイヤ、１０……第２のワイヤ挿入管、１１……第２のワイヤ、１２……関節部本体、１３……管軸心、１６……周方向スリット

Claims (4)

1. 医療用器具の先端被操作部に関節部の一端側が接続され、前記医療用器具の操作部に前記関節部の他端側が接続されて、操作者によって操られる複数のワイヤで前記関節部が回動及び屈曲の少なくとも一方の動作をさせられる医療用器具の関節部構造において、
   前記関節部は、前記複数のワイヤが操作されることによって曲げられる関節部本体と、この関節部本体の内部に埋設されたワイヤ挿入管と、を有し、
   前記ワイヤ挿入管は、前記関節部本体よりも硬くて変形し難く、前記ワイヤを挿入する空間が管軸心に沿って形成されると共に、前記ワイヤ挿入管の周方向に沿って延びる周方向スリットが前記管軸心に沿って複数形成された、
   ことを特徴とする医療用器具の関節部構造。
2. 前記周方向スリットは、前記ワイヤ挿入管の周方向に沿って等間隔で一対形成された切り残し支柱部を境にして、第１周方向スリット部と第２周方向スリット部とに２分割され、
   前記一対の切り残し支柱部は、前記ワイヤ挿入管の前記管軸心に沿って隣り合う他の前記一対の切り残し支柱部に対し、前記ワイヤ挿入管の周方向にずれて位置する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の医療用器具の関節部構造。
3. 前記周方向スリットは、切り残し支柱部を１箇所残すように形成され、
   前記切り残し支柱部は、前記ワイヤ挿入管の前記管軸心に沿って隣り合う他の前記切り残し支柱部に対し、前記ワイヤ挿入管の周方向にずれて位置する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の医療用器具の関節部構造。
4. 前記関節部本体は、シリコーンゴム製である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の医療用器具の関節部構造。

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