JP7076004B2 - 内視鏡先端部カバーおよび内視鏡 - Google Patents
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Description
先端部に観察窓を有する内視鏡の前記先端部を保護するカバーであって、
前記内視鏡の前記先端部に装着されたとき、前記観察窓上に配置される部分に、合成高分子膜を有し、
前記合成高分子膜は、複数の凸部を有する表面を備え、
前記合成高分子膜の法線方向から見たとき、前記複数の凸部の2次元的な大きさは20nm超500nm未満の範囲内にあり、
前記表面に対する水の静的接触角が98°以上である、内視鏡先端部カバー。
前記合成高分子膜の表面に対する水の静的接触角が128°以上である、項目1に記載の内視鏡先端部カバー。前記表面のヘキサデカンの静的接触角は35°以上であることが好ましい。
前記合成高分子膜の、少なくとも前記観察窓上に位置する部分の表面を覆う撥水性オイルの液膜をさらに有する、項目1または2に記載の内視鏡先端部カバー。
前記撥水性オイルは、シリコーンオイルまたはフッ素オイルである、項目3に記載の内視鏡先端部カバー。
前記撥水性オイルは、動粘度が350mm2/s未満のシリコーンオイルである、項目3または4に記載の内視鏡先端部カバー。
前記撥水性オイルは、動粘度が10mm2/s以下のシリコーンオイルである、項目3または4に記載の内視鏡先端部カバー。
前記合成高分子膜は、光硬化性樹脂から形成された樹脂膜を含む、項目1から6のいずれかに記載の内視鏡先端部カバー。
前記合成高分子膜は、前記樹脂膜上に形成された撥水撥油層をさらに有する、項目7に記載の内視鏡先端部カバー。
前記光硬化性樹脂は、フッ素元素を含む第1の重合性フッ素化合物を含み、
前記第1の重合性フッ素化合物は、複数の重合性官能基を有し、1000以上5000以下の分子量を有し、
前記合成高分子膜の前記表面に200μLの水を滴下後、5分後の水溶液のpHが6.5以上7.5以下である、項目7または8に記載の内視鏡先端部カバー。
前記光硬化性樹脂は、光重合開始剤を含み、
前記光重合開始剤は、エタノン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-,1-(O-アセチルオキシム)、2-ヒドロキシ-1-{4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチル-プロピオニル)-ベンジル]フェニル}-2-メチル-プロパン-1-オン、および1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オンからなる群から選択される少なくとも1つを含む、項目9に記載の内視鏡先端部カバー。
前記光硬化性樹脂は、フッ素元素を含む第2の重合性フッ素化合物をさらに含み、
前記第2の重合性フッ素化合物は、単官能重合性化合物であって、100以上1000以下の分子量を有する、項目9または10に記載の内視鏡先端部カバー。
前記光硬化性樹脂に対する前記第1の重合性フッ素化合物の割合は、1質量%以上5質量%以下である、項目9から11のいずれかに記載の内視鏡先端部カバー。
項目1から12のいずれかに記載の内視鏡先端部カバーが装着された内視鏡。
組成の異なる紫外線硬化性樹脂を用いて、図2(a)に示したフィルム14Aと同様の構造を有する試料フィルムを作製した。各試料フィルムの合成高分子膜を形成する紫外線硬化性樹脂に使用した原材料を表1に示す。
本発明者がさらに検討したところ、特許文献8等に記載のこれまでの合成高分子膜は、表面に付着した水(水溶液)のpHを変化させることがあった。内視鏡先端部カバーの直径が10mm程度以下なので、人体等への影響は小さいと考えられるが、pHに影響を与えないことが好ましい。そこで、撥水性・撥油性のさらなる向上および表面に付着した水(水溶液)のpHに与える影響が小さい合成高分子膜を検討した。
・着色
試料フィルムの着色の有無(黄変の程度)を目視観察で評価した。
〇:10枚重ねても無色透明。
△:1枚では無色透明だが、10枚重ねると黄変が観察される。
×:1枚で黄変が観察される。
ここで、判定が○または△であるものを実使用上問題ないとした。
試料フィルムの臭気の有無(程度)を以下のように評価した。5cm×5cmの試料フィルムを容量100mLのガラス容器に入れて密閉し、40℃の恒温槽内で24時間放置した。24時間放置後、5人のパネラーが、開封直後の容器内の匂いを嗅ぎ、異臭の程度を評価した。
○:僅かな臭いはあるが不快な異臭はない。
△:臭いはあるが不快な異臭はない。
×:不快な異臭がある。
ここで、判定が○または△であるものを実使用上問題ないとした。
合成高分子膜のベースフィルムに対する密着性は、以下の様にして評価した。
・合成高分子膜上の水の広がり程度
脱イオン水を0.01mol/L-塩酸および0.011mol/L-水酸化ナトリウムにてpH=7.0±0.1に調整した。すなわち、このようにして、中性の水を用意した。
pHの測定は、以下の様にして行った。
電極:株式会社堀場製作所製、pH電極、型番:0040-10D(半導体センサ)
サンプリングシート:株式会社堀場製作所製、サンプリングシートB、型番:Y011A
接触角計(協和界面科学株式会社製、PCA-1)を用いて、各試料フィルムの合成高分子膜の表面に対する、水およびヘキサデカンの静的接触角を測定した。各試料フィルムの合成高分子膜の表面に、水またはヘキサデカンの液滴(およそ10μL)を滴下し、それぞれ、滴下後1秒後、10秒後および60秒後の静的接触角を測定した。θ/2法(θ/2=arctan(h/r)、θ:接触角、r:液滴の半径、h:液滴の高さ)で測定された、3箇所の接触角の平均値を求めた。ここで、1箇所目の測定点としては、各試料フィルムの中央部分を選択し、2箇所目及び3箇所目の測定点としては、1箇所目の測定点から20mm以上離れ、かつ、1箇所目の測定点に対して互いに点対称な位置にある2点を選択した。なお、接触角が150°以上になると、マイクロシリンジの先に形成した液滴を表面に接触させた際に、液滴が表面に着滴(移動)せず、マイクロシリンジの先に残り、接触角を測定できないことがあった。そのような場合には、「着滴せず」とした。すなわち、「着滴せず」は接触角が150°以上であることを意味する。また、接触角は、着滴後の時間経過とともに変化する(小さくなる)が、特に断らない限り、接触角は、着滴直後、1秒以内の接触角を指すことにする。
・上記実施例2および3の紫外線硬化性樹脂を用いPETを基材としてそれぞれ作製した、モスアイ表面を有する実施例フィルム1および2
・上記実施例2および3の紫外線硬化性樹脂を用いPETを基材としてそれぞれ作製した、モスアイ表面を有しない(すなわち平坦な表面を有する)比較例フィルム1および2
・下記の表6に組成を示す比較例1の紫外線硬化性樹脂を用いPETを基材としてそれぞれ作製した、モスアイ表面を有する比較例フィルム3およびモスアイ表面を有しない(すなわち平坦な表面を有する)比較例フィルム4
・下記の表6に組成を示す比較例2の紫外線硬化性樹脂を用いPETを基材として作製した、モスアイ表面を有する比較例フィルム5
・PETフィルムをそのまま用いた比較例フィルム6
1.各フィルムを約20度傾けて表面を上向きとして置いた。
2.羊全血15μLをフィルム上側から1滴滴下し、血液がフィルム下部まで流れおちるか、フィルム上にとどまるか確認した。
3.2の操作を同様に5回繰り返し、フィルム上に血液が残った回数をカウントした。
4.滴下した血液の液滴に1~2mLのPBS(リン酸緩衝生理食塩水)を流しかけ、洗浄しやすさを評価した。
上記の実施形態による内視鏡先端部カバーにおいて、合成高分子膜の、少なくとも観察窓上に位置する部分の表面を覆う撥水性オイルの液膜をさらに設けることによって、内視鏡の観察窓への血液や体液の付着を抑制する効果をさらに高めること、および血液付着抑制効果の持続性を向上させることができる。
比較例2-12:親水性の合成高分子膜の表面に、濃度が0.01質量%のフッ素コーティング剤(フロロサーフ(登録商標)、フロロテクノロジー株式会社製)を全体に掛け流した。その後1時間程度、室温で乾燥させ、上記の希釈フッ素コーティング剤を全体に掛け流し、更に3時間程度室温で放置した(親水性1Fd)。すなわち、希釈フッ素コーティング剤を2回付与した。
実施例2-14:比較例2-12におけるフッ素コーティング剤の濃度を0.1質量%とした以外は、同様にして試料フィルムを作製した(親水性1Fc)。
(試験1)
各フィルムを約20~30度傾けて表面を上向きとして置き、羊全血20μLをフィルム上側から6滴滴下し、血液がフィルムの下部まで流れ落ちるか、フィルム表面上にとどまるかを確認した。
(試験2)
上記試験1を行った後、フィルム上に血液が残っていたフィルムについて、表面全体に2mLのPBS(リン酸緩衝生理食塩水)を2回かけ流し、血液が洗浄されるか否かを確認した。
(試験3)
上記試験2を行った後、再び、上記試験1を行った。
12、12A、12B :ベースフィルム
13、13A、13B :合成高分子膜
13Ap、13Bp :凸部
14、14A、14B、14Asa、14Asb、14Asc :フィルム
15、15a、15b :接着層
16 :カバー部材
17 :接着層
19 :空気層
18 :固定部材
20t :先端部
20、20A、20B、20C :内視鏡
20a :挿入部
20b :操作部
22 :アタッチメント
32 :観察窓
34a、34b :照明窓
36 :鉗子用開口
38 :噴出ノズル
42 :トラカール
44 :弁部材
54 :送液チューブ
62A、62B :撥水性オイル
100 :内視鏡システム
Claims (13)
- 先端部に観察窓を有する内視鏡の前記先端部を保護するカバーであって、
前記内視鏡の前記先端部に装着されたとき、前記観察窓上に配置される部分に、合成高分子膜を有し、
前記合成高分子膜は、複数の凸部を有する表面を備え、
前記合成高分子膜の法線方向から見たとき、前記複数の凸部の2次元的な大きさは20nm超500nm未満の範囲内にあり、
前記表面に対する水の静的接触角が98°以上であり、
前記合成高分子膜は、光硬化性樹脂から形成された樹脂膜を含む、内視鏡先端部カバー。 - 前記合成高分子膜の表面に対する水の静的接触角が128°以上である、請求項1に記載の内視鏡先端部カバー。
- 前記合成高分子膜の、少なくとも前記観察窓上に位置する部分の表面を覆う撥水性オイルの液膜をさらに有する、請求項1または2に記載の内視鏡先端部カバー。
- 前記撥水性オイルは、シリコーンオイルまたはフッ素オイルである、請求項3に記載の内視鏡先端部カバー。
- 前記撥水性オイルは、動粘度が350mm2/s未満のシリコーンオイルである、請求項3または4に記載の内視鏡先端部カバー。
- 前記撥水性オイルは、動粘度が10mm2/s以下のシリコーンオイルである、請求項3または4に記載の内視鏡先端部カバー。
- 前記複数の凸部は略円錐形の部分を含む、請求項1から6のいずれかに記載の内視鏡先端部カバー。
- 前記合成高分子膜は、前記樹脂膜上に形成された撥水撥油層をさらに有する、請求項1から7のいずれかに記載の内視鏡先端部カバー。
- 前記光硬化性樹脂は、フッ素元素を含む第1の重合性フッ素化合物を含み、
前記第1の重合性フッ素化合物は、複数の重合性官能基を有し、1000以上5000以下の分子量を有し、
前記合成高分子膜の前記表面に200μLの水を滴下後、5分後の水溶液のpHが6.5以上7.5以下である、請求項1から8のいずれかに記載の内視鏡先端部カバー。 - 前記光硬化性樹脂は、光重合開始剤を含み、
前記光重合開始剤は、エタノン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-,1-(O-アセチルオキシム)、2-ヒドロキシ-1-{4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチル-プロピオニル)-ベンジル]フェニル}-2-メチル-プロパン-1-オン、および1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オンからなる群から選択される少なくとも1つを含む、請求項9に記載の内視鏡先端部カバー。 - 前記光硬化性樹脂は、フッ素元素を含む第2の重合性フッ素化合物をさらに含み、
前記第2の重合性フッ素化合物は、単官能重合性化合物であって、100以上1000以下の分子量を有する、請求項9または10に記載の内視鏡先端部カバー。 - 前記光硬化性樹脂に対する前記第1の重合性フッ素化合物の割合は、1質量%以上5質量%以下である、請求項9から11のいずれかに記載の内視鏡先端部カバー。
- 請求項1から12のいずれかに記載の内視鏡先端部カバーが装着された内視鏡。
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