JP3601351B2 - 内視鏡の可撓部 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医療用，工業用等として用いられる内視鏡の挿入部を構成する可撓部に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
医療用等として用いられる内視鏡は、一般に、図４に示した構成となっている。同図において、１は挿入部、２は本体操作部、３はユニバーサルコードである。挿入部１は被検者の体内等に挿入されるものであって、その本体操作部２への連設側から大半の長さ分は可撓部１ａで構成され、この可撓部１ａの先端には湾曲部１ｂが、さらに湾曲部１ｂの先端には先端部本体１ｃがそれぞれ接続されるものである。本体操作部２は術者等が把持して内視鏡による検査時における各種の操作を行うためのものであり、さらにユニバーサルコードは光源装置等に接続されるものである。
【０００３】
先端部本体１ｃには、照明部及び観察部が設けられており、湾曲部１ｂは本体操作部２に設けたアングルノブ４の操作で所望の方向に湾曲できる構成となっている。このために、周知のように、アングルノブ４には操作ワイヤが巻回して設けられており、この操作ワイヤは湾曲部１ｂの先端まで延在され、アングルノブ４により操作ワイヤを押し引き操作される。ここで、湾曲部１ｂの湾曲操作は先端部本体１ｃの観察視野を変える際等に行われるものであり、上下及び左右の４方向に湾曲させるようにしており、従って操作ワイヤは４本設けられることになる。また、アングルノブ４は上下湾曲用のノブ４ａと左右湾曲用のノブ４ｂとから構成されて、それらの複合操作を行えるようになっている。例えば、ノブ４ａを操作して、湾曲部１ｂを上方に湾曲させて、観察視野を上方に向けた状態で、もう一方のノブ４ｂにより左方に湾曲操作すると、観察視野が斜め左方向に移動する等、アングルノブ４を複合湾曲操作することによって、先端部本体１ｃの先端面に設けた観察部による観察視野を術者等が所望とする方向に向けることができることになる。
【０００４】
内視鏡の挿入部１を、例えば、体腔内に挿入する際には、先端部本体１ｃから挿入するが、この時に、術者は可撓部１ｃを把持して体腔内に押し込むように操作する。従って、可撓部１ｃは挿入経路に沿って任意の方向に曲がる構造となっており、挿入経路で急激に曲がった部分を通過させたり、狭窄部を通過させたりする際等には、術者は可撓部１ｃを押し引きしたり、また捩ったりする操作がなされる。このために、可撓部１ｃとしては、その押し引き操作や捩り操作による操作力が確実に先端部本体１ｃにまで伝達できるようになっていなければならない。
【０００５】
このために、可撓部１ａは、図５に示したように、最内周側にステンレス等の金属帯片を螺旋状に巻回することにより構成される螺旋管５が設けられ、この螺旋管５の外周にはネット６が被着されている。さらに、このネット６には外皮層１２が形成されており、ネット６と外皮層７との間には接着剤を介在させて、ネット６と外皮層７との間を固着している。そして、螺旋管５の内部にはライトガイド等の光学繊維束や、ケーブル類、さらには処置具挿通チャンネル等のチューブ類その他の挿通部材が挿通されている。ここで、これらの挿通部材は比較的脆弱なものが多いことから、螺旋管５は、これら挿通部材が圧迫されたり、損傷したりしないように保護するために、内部を所定の大きさの円筒状に保形する構造部材としての機能を有するものである。
【０００６】
ここで、図５に示した螺旋管５は２重のものからなり、内側の螺旋管部５ａと外側の螺旋管部５ｂとでは反対方向に巻回され、かつ両螺旋管部５ａ，５ｂを相互に当接させるようにして組み立てられる。このように、螺旋管５を巻回方向が異なる２重の螺旋管部５ａ，５ｂで構成したのは、この螺旋管５の強度向上を図るというより、むしろ可撓部１ａに捩り方向の力を作用させた時に、正確に先端部本体１ａにまでこの捩り力が伝達され、また湾曲部１ｂに対する複合湾曲操作時に、この湾曲管部１ｂを正確に意図した方向に湾曲させることができ、かつその内径が変化するのを防止するためである。
【０００７】
而して、可撓部１ａに対する捩り操作や、アングルノブ４の操作により、湾曲部１ｂを一方向に湾曲させた状態で、捩りを加える複合湾曲操作を行った時に、その操作力を先端部分にまで確実に伝達させるには、可撓部１ａで捩り力が吸収されないようにしなければならない。しかしながら、可撓部１ａは体腔内等への挿入経路に沿って任意の方向に曲がるために、所定のピッチ間隔を空けて巻回されるものであり、従って螺旋管５を構成する螺旋管部５ａ，５ｂの単体に対して捩り力を作用させると内径が変化する。例えば、螺旋管部５ａが右巻きに巻回されていたとすると、この螺旋管５ａを右巻き方向に捩ると、つまり巻き込み方向に捩ると、その内径が縮小し、また左巻き方向に捩ると、つまり巻き戻し方向に捩ると、その内径が拡大することになる。この結果、螺旋管部５ａの基端部に捩り方向の力を作用させた時には、螺旋管部５ａ内で内径が変化することにより吸収されてしまい、先端まで捩り力が伝達されないことになる。
【０００８】
以上の理由から、螺旋管部５ａに対して、反対方向、つまり左巻きに巻回したもう一つの螺旋管部５ｂとを概略密着状態にして組み込むことによって、２重の螺旋管部５ａ，５ｂとなし、かつ外側の螺旋管部５ｂに対してネット６が密着する状態で覆い、かつこのネット６に外皮層７を被着させる構成としている。従って、可撓部１ａに捩り力が作用した時には、一方の螺旋管部が縮径しようとするが、他方の螺旋管部は拡径しようとすることになり、かつ内側の螺旋管部５ａが拡径するのは外側の螺旋管部５ｂで、また外側の欄背管部５ｂが拡径するのはネット６及び外皮層７で規制される。この結果、縮径する方向の力が拡径する方向の力で打ち消されることから、螺旋管５全体の内径が変化するようなことはなく、捩り力が正確に湾曲部１ｂにまで伝達される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、内視鏡は被検者の体腔内等に挿入される関係から、被検者の苦痛軽減及び挿入操作の容易性を確保するために、挿入部はできるだけ細いものとしなければならない。可撓部に各種の挿通部材を挿通させるのに必要な内径を持たせた上で、構造部材としての螺旋管を２重の螺旋管部で構成すると、その分だけ可撓部全体の外径が大きくなってしまう。然るに、螺旋管を単層のもので構成すれば、挿入部の細径化が可能になる。しかしながら、前述したように、可撓部に捩り力が作用した時に、その捩り方向が単層の螺旋管における巻き戻し方向であればその内径の保形性を確保し、かつ捩り方向の操作力を湾曲部にまで確実に伝達させることができるが、巻き込み方向の捩り力が作用すると、内径が縮径して内部の挿通部材を圧迫させたり損傷を生じたりすることになり、また捩り力が途中で吸収されてしまうことになる。従って、挿入部の細径化を図るために、可撓部に単層の螺旋管を用いると、挿入部の操作性が劣ることになり、ひいては患者の苦痛増大等の問題点が生じる。
【００１０】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、単層の螺旋管で可撓部を構成しても、可撓部に捩り力が作用しても、この可撓部が変形して吸収してしまうようなことがなく、その先端部分にまで確実に捩り力を伝達できるようにすることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明は、先端部本体を所望の方向に向けるために、この先端部本体に連設した湾曲部と、本体操作部との間を連結し、ばね性を有する螺旋管の外周にネットを被着させ、さらにこのネットの外周に外皮層を形成した内視鏡の可撓部において、前記螺旋管を所定の方向に巻回した単層のもので構成し、この金属螺旋管の外周に被着されるネットは、この螺旋管の巻回方向と同じ方向に巻回される１または複数の同方向素線束と、それとは反対方向に巻回される１または複数の反対方向素線束とを編組するようになし、これら両素線束のうち、反対方向素線束の方を同方向素線束より剛性を高くする構成としたことをその特徴とするものである。
【００１２】
ここで、両素線束に剛性の差を持たせるには、例えば同方向素線束に対して、反対方向素線束の素線数を多くするか、素線の線径を太くするか、素線をより硬質の部材から構成することにより達成できる。そして、これらの構成は単独で、また複合して用いることができる。さらに、反対方向素線束を構成する各素線間を所定のピッチ間隔毎にスポット溶接することによっても剛性を向上させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図５に基づいて本発明の実施の形態について説明する。まず、図１に挿入部１０の可撓部１０ａの構成を示す。同図において、１１は螺旋管を示し、この螺旋管１１はばね性のある金属帯片を所定のピッチ間隔ｐをもって巻回することにより、所定の内径を有する管状の部材で構成される。そして、この螺旋管１１は単層のものから構成され、その巻回方向としては、図示したものにあっては左方向に巻回されている。なお、螺旋管１１の巻回方向は右巻きであっても、左巻きでも良い。従って、可撓部１０ａに曲げ方向の外力が作用すると、螺旋管１１のピッチ間隔ｐに応じた分だけ任意の方向に湾曲させることができるようになる。また、螺旋管１１はばね性を有していることから、可撓部１０ａに対する外力の作用が失われると、この螺旋管１１の弾性復元力によって、可撓部１０ａは真直ぐな状態に復帰する。
【００１４】
また、螺旋管１１の外周にはネット１２が装着され、このネット１２の外周には外皮層１３が積層される。ここで、ネット１２は細い金属素線を編組したものからなり、外皮層１３は、例えばウレタン樹脂等の軟性の樹脂で形成され、ネット１２との間は接着剤により固着されている。
【００１５】
ここで、ネット１２は、例えば概略図２に示した編組機１４で編組される。この編組機１４は内輪１５と外輪１６とを備え、この内輪１５と外輪１６とは相互に反対方向に回転するものである。さらに、この編組機１４から所定の距離だけ離間した位置に配置され、編組される位置を設定する位置決めリング１７を配置しておく。内輪１５の内部にネット１２が被着される螺旋管１１を配置して、位置決めリング１７内に挿通させると共に、内輪１５及び外輪１６にそれぞれ所定本数の素線束１８Ｌ，１８Ｒを円周方向に等しい間隔をもって交互に装着され、これら素線束１８Ｌ，１８Ｒは相互にクロスするようにして編組される位置まで延在される。そして、螺旋管１１を同図の矢印で示した方向に送りながら、例えば内輪１５を左方向に、外輪１６を右方向に回転させることにより、螺旋管１１の外周にネット１２が形成される。
【００１６】
前述した素線束１８Ｌ，１８Ｒを構成する素線の数が持ち数であり、また内輪１５及び外輪１６に装着された素線束の合計数が打ち数である。また、内輪１５に装着した素線束１８は、内輪１５が左回転することから、素線束１８Ｌは左方向に巻回されるようになる。従って、この素線束１８Ｌは螺旋管１１の巻回方向と同じ方向に巻回される同方向素線束となる。一方、外輪１６側の素線束１８Ｒは、この外輪１６が右回転することから、螺旋管１１の巻回方向に対して反対方向に巻回されることになり、従って素線束１８Ｒは反対方向素線束となる。
【００１７】
螺旋管１１は単層のものであり、可撓部１０ａに捩り力が作用した時に、巻き戻す方向に捩り力が作用すると、つまり右巻き方向に捩られると、螺旋管１１の内径が広がる方向に変形しようとする。しかしながら、螺旋管１１の外周にはネット１２及び外皮層１３が設けられているので、これらに規制されて、螺旋管１１が変形するのを防止できる。一方、螺旋管１１に巻き込む方向、つまり左巻きの捩り力が作用した時には、この螺旋管１１自体では、この方向への捩り力に対する抵抗を十分に持たせることはできない。そこで、本発明においては、ネット１２に螺旋管１１の巻き込み方向への捩り力に対する抵抗を発生させる機能をも発揮するようになし、もって可撓部１０ａに捩り力が作用した時にも、その先端にまで確実に捩り方向の力が伝達され、螺旋管１１の内径が縮小するのを防止するようにしている。
【００１８】
而して、ネット１２を構成する同方向素線束１８Ｌと反対方向素線束１８Ｒとは、それぞれ螺旋状に巻回されているが、図１に示した実施の形態では、両素線束１８Ｌ，１８Ｒの持ち数に差を持たせる構成としている。即ち、同図に示したように、同方向素線束１８Ｌの持ち数は３本となし、また反対方向素線束１８Ｒは、その２倍の持ち数、つまり６本とする。この結果、ネット１２は同方向素線束１８Ｌに対して反対方向素線束１８Ｒの方が剛性が著しく高くなり、可撓部１０ａの全体を左回りに捩ると、この反対方向素線束１８Ｒが巻き戻される方向に変形しようとするが、ネット１２上には外皮層１３が積層されているので、反対方向素線束１８Ｒのこの方向への変位が規制される。従って、単層の螺旋管１１が縮径しようとする方向の力は、この反対方向素線束１８Ｒの剛性によりキャンセルされることから、可撓部１０ａに対していずれの方向に捩り力が作用しても、この可撓部１０ａは実質的に変形せず、捩り力はこの可撓部１０ａの先端に連結されている湾曲部１０ｂ及び先端部本体１０ｃにまで確実に伝達されることになる。従って、可撓部１０ａを捩るように操作したり、またアングルノブの複合湾曲操作を行った時における先端部本体１０ｃの方向制御を正確に行える。
【００１９】
また、ネット１２を構成する両素線束１８Ｌ，１８Ｒを構成する素線は、ばね性のある金属線材、例えば硬質ステンレス繊維やアモルファス金属繊維、タングステン繊維等で形成されるが、同方向素線束１８Ｌを硬質ステンレス繊維で構成し、また反対方向素線束１８Ｒを、この硬質ステンレス繊維より硬いタングステン繊維等で形成することもできる。この場合には、同方向素線束１８Ｌと反対方向素線束１８Ｒとの持ち数を同じにしても良いが、図１におけると同様、反対方向素線束１８Ｒの方の持ち数を多くするのが望ましい。
【００２０】
ネット１２の本来の機能としては、金属帯片を螺旋状に巻回させた螺旋管１１のエッジに外皮層１３が直接接触して、この外皮層１３が変形したり、損傷したりするのを防止するためのものである。従って、ネット１２は螺旋管１１の外周を所定の面積分だけ覆っておく必要がある。ここで、ネット１２の外皮層１３の保護機能としては、螺旋管１１の巻回方向とは反対方向に巻回されている反対方向素線束１８Ｒの方が同方向素線束１８Ｌより有効に発揮するから、ネット１２のピッチ間隔が同じであれば、むしろ反対方向素線束１８Ｒの持ち数を多くするする方がより合理的である。そして、同方向素線束１８Ｌは、実質的には、反対方向素線束１８Ｒがばらけたり、位置ずれしたりするのを防止し、ネット１２としての形状保持機能を発揮すれば良い。従って、同方向素線束１８Ｌの持ち数は、螺旋管１１を覆う面積が減少しないことを条件として、ネット１２全体の形状保持機能を発揮させる上で必要最小限のものとなし、その分だけ反対方向素線束１８Ｒを増やすことによって、前述した捩り方向の強度保持のみならず、外皮層１３の保護機能もより向上する。なお、編組機１４においては、内輪１５と外輪１６とをそれぞれ独立に回転させることによりネット１２を編組するようにしているので、内輪１５側と外輪１６側とで持ち数を変えたり素線の硬さを変えたりしても、格別編組が困難になる訳ではない。
【００２１】
ネットを構成する同方向素線束と反対方向素線束との剛性に差を持たせるために、素線の線径を変えることも可能である。即ち、図３に示したように、螺旋管１１と外皮層１３との間に介装したネット１１２を構成する同方向素線束１１８Ｌに対して、反対方向素線束１１８Ｒの素線径を太くする構成としても、反対方向素線束１１８Ｒの剛性が高くなり、この反対方向素線束１１８Ｒを巻き戻す方向への捩りに対しての強度が増大する。
【００２２】
而して、図１及び図３から明らかなように、ネットを構成する同方向素線束及び反対方向素線束は撚っているのではなく、概略平行に並べるようにして編組される。そこで、図１において、反対方向素線束１８Ｒには、仮想線で示したように、所定の間隔毎にスポット溶接２０で素線間を結着させるようにすることもできる。このようにスポット溶接２０を行うことによって、特に反対方向素線束１８Ｒの持ち数を多くした上で、できるだけ狭いピッチ間隔をもってスポット溶接２０を行うことによって、この反対方向素線束１８Ｒはあたかも帯状の部材、つまり螺旋管１１に近い構造のものとなるので、さらに剛性が高くなり、それを巻き戻す方向の捩りに対する抵抗が増大する。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、螺旋管の外周に被着したネットのうち、螺旋管の巻回方向と反対方向に巻回される反対方向素線束を同方向素線束より剛性を高くする構成としたので、可撓部を細径化するために螺旋管を単層のものとしても、可撓管に捩り力が作用した時に、この可撓部自体が変形することにより吸収されるようなことがなく、その先端部分にまで確実に捩り力を伝達でき、挿入部の操作性が低下することはない等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す可撓部の構成説明図である。
【図２】螺旋管上にネットを装着するための編組機の概略構成図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示す可撓部の構成説明図である。
【図４】内視鏡の全体構成図である。
【図５】従来技術による可撓部の構成説明図である。
【符号の説明】
１０ 挿入部 １０ａ 可撓部
１１ 螺旋管 １２，１１２ ネット
１３ 外皮層 １８Ｌ，１１８Ｌ 同方向素線束
１８Ｒ，１１８Ｒ 反対方向繊維束 ２０ スポット溶接

Claims (3)

1. 先端部本体を所望の方向に向けるために、この先端部本体に連設した湾曲部と、本体操作部との間を連結し、ばね性を有する螺旋管の外周にネットを被着させ、さらにこのネットの外周に外皮層を形成した内視鏡の可撓部において、前記螺旋管を所定の方向に巻回した単層のもので構成し、この金属螺旋管の外周に被着されるネットは、この螺旋管の巻回方向と同じ方向に巻回される１または複数の同方向素線束と、それとは反対方向に巻回される１または複数の反対方向素線束とを編組するようになし、これら両素線束のうち、反対方向素線束の方を同方向素線束より剛性を高くする構成としたことを特徴とする内視鏡の可撓部。
2. 前記同方向素線束に対して、前記反対方向素線束の素線数を多くするか、線径を太くするか、より硬質の部材で形成するかの少なくともいずれかにより、前記両素線束に剛性の差を持たせる構成としたことを特徴とする請求項１記載の内視鏡の可撓部。
3. 前記反対方向素線束を構成する各素線間を所定のピッチ間隔毎にスポット溶接するようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の内視鏡の可撓部。

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