JPH0246907Y2 - - Google Patents
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- JPH0246907Y2 JPH0246907Y2 JP1982096750U JP9675082U JPH0246907Y2 JP H0246907 Y2 JPH0246907 Y2 JP H0246907Y2 JP 1982096750 U JP1982096750 U JP 1982096750U JP 9675082 U JP9675082 U JP 9675082U JP H0246907 Y2 JPH0246907 Y2 JP H0246907Y2
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- JP
- Japan
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- tube
- tip
- shape
- alloy wire
- shape memory
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M25/00—Catheters; Hollow probes
- A61M25/01—Introducing, guiding, advancing, emplacing or holding catheters
- A61M25/0105—Steering means as part of the catheter or advancing means; Markers for positioning
- A61M25/0133—Tip steering devices
- A61M25/0158—Tip steering devices with magnetic or electrical means, e.g. by using piezo materials, electroactive polymers, magnetic materials or by heating of shape memory materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
- B25J15/08—Gripping heads and other end effectors having finger members
- B25J15/12—Gripping heads and other end effectors having finger members with flexible finger members
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Program-controlled manipulators
- B25J9/10—Program-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
- B25J9/1085—Program-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements positioning by means of shape-memory materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C14/00—Alloys based on titanium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
- C22C19/03—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Hematology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、カテーテル、フアイバースコープ、
カニユーレ等、可撓性の医療用チユーブの先端部
を所望方向に曲げ、または元に戻す操作を行なう
ための操作装置に関するものである。
カニユーレ等、可撓性の医療用チユーブの先端部
を所望方向に曲げ、または元に戻す操作を行なう
ための操作装置に関するものである。
前述の医療用チユーブは、体内脈管や消化管に
挿入され、所要部位まで到達せしめて診断、治療
に供されるが、挿入の際に脈管等の彎曲部を傷け
ず通過し易いように、また所要部位に先端部を保
持するため、先端部の曲げ操作または戻し操作を
必要とする。
挿入され、所要部位まで到達せしめて診断、治療
に供されるが、挿入の際に脈管等の彎曲部を傷け
ず通過し易いように、また所要部位に先端部を保
持するため、先端部の曲げ操作または戻し操作を
必要とする。
従来の操作方法としては、先端部と連結しチユ
ーブに沿つて設けた複数の操りワイヤーをチユー
ブ外から手指の操作で引き、または緩めて先端部
の作動を透視下に観察しながら行なうもので、手
指による直接操作は高度の熟練を要し、時間もか
かり、被施術者に与える負担も少なくない。
ーブに沿つて設けた複数の操りワイヤーをチユー
ブ外から手指の操作で引き、または緩めて先端部
の作動を透視下に観察しながら行なうもので、手
指による直接操作は高度の熟練を要し、時間もか
かり、被施術者に与える負担も少なくない。
本考案は、従来の手指により直接操作する熟練
を要する面倒な操作に代えて、容易にチユーブ先
端部を所望方向に曲げ、あるいは曲げ戻すことの
できる医療用チユーブ先端操作装置を提供するも
のである。
を要する面倒な操作に代えて、容易にチユーブ先
端部を所望方向に曲げ、あるいは曲げ戻すことの
できる医療用チユーブ先端操作装置を提供するも
のである。
本考案は、前述の手指によるワイヤー操作の代
りに、形状記憶合金の特性を巧みに利用するもの
であつて、形状を正確に設定でき、かつ発生する
応力が大である一方向性形状記憶合金の線状体の
複数本を組として医療用チユーブの管軸方向に沿
つて配設し、上記形状記憶合金の通電による発熱
性を利用し変態点以上に昇温し曲げ応力を発生さ
せ、チユーブ先端部を所望方向に曲げ、または曲
げ戻すものである。
りに、形状記憶合金の特性を巧みに利用するもの
であつて、形状を正確に設定でき、かつ発生する
応力が大である一方向性形状記憶合金の線状体の
複数本を組として医療用チユーブの管軸方向に沿
つて配設し、上記形状記憶合金の通電による発熱
性を利用し変態点以上に昇温し曲げ応力を発生さ
せ、チユーブ先端部を所望方向に曲げ、または曲
げ戻すものである。
本考案の一実施例を図面に基いて説明すると、
第１図はカテーテルに適用した場合のカテーテル
先端部の概略構造を示す拡大斜視図である。チユ
ーブ１は、合成樹脂製の可撓性、電気絶縁性のカ
テーテル先端部で、予め円弧状に形状記憶され、
低温で直線状に加工された形状記憶合金線２ａ，
２ｂ，２ｃが変態点を越える温度で遠心的に外向
きに反り曲るよう各120゜の角度の中心角配置で管
壁に埋め込まれている。各形状記憶合金線の先端
部は共通のループ導線３で結ばれ、このループ導
線は共通導線４によりチユーブ壁内を通り適宜管
壁から管外に導かれる。各形状記憶合金線の他端
と結合した個別導線５ａ，５ｂ，５ｃは、それぞ
れ適宜管壁から管外に導かれ、前述の共通導線と
共にチユーブに沿つて導かれ、チユーブ外の電源
と接続する。
第１図はカテーテルに適用した場合のカテーテル
先端部の概略構造を示す拡大斜視図である。チユ
ーブ１は、合成樹脂製の可撓性、電気絶縁性のカ
テーテル先端部で、予め円弧状に形状記憶され、
低温で直線状に加工された形状記憶合金線２ａ，
２ｂ，２ｃが変態点を越える温度で遠心的に外向
きに反り曲るよう各120゜の角度の中心角配置で管
壁に埋め込まれている。各形状記憶合金線の先端
部は共通のループ導線３で結ばれ、このループ導
線は共通導線４によりチユーブ壁内を通り適宜管
壁から管外に導かれる。各形状記憶合金線の他端
と結合した個別導線５ａ，５ｂ，５ｃは、それぞ
れ適宜管壁から管外に導かれ、前述の共通導線と
共にチユーブに沿つて導かれ、チユーブ外の電源
と接続する。
形状記憶合金としてはNi−Ti合金が好ましく
用いられる。即ち、性能的に特に繰返しに対する
寿命の点で圧倒的に優れており、耐食性、応力腐
食割れの心配のない点で優れ、比抵抗も、50〜
100Ωcmと通電により発熱昇温させるのに適して
いる。また、体内に挿入使用されるためには、体
温等の関係から変態点が30〜60℃の範囲にあるこ
とが必要であり、上記Ni−Ti合金では変態点を
上記範囲とすることができるからである。
用いられる。即ち、性能的に特に繰返しに対する
寿命の点で圧倒的に優れており、耐食性、応力腐
食割れの心配のない点で優れ、比抵抗も、50〜
100Ωcmと通電により発熱昇温させるのに適して
いる。また、体内に挿入使用されるためには、体
温等の関係から変態点が30〜60℃の範囲にあるこ
とが必要であり、上記Ni−Ti合金では変態点を
上記範囲とすることができるからである。
次に外部電源との結線図例を示すと第２図のよ
うで、抵抗６ａ，６ｂ，６ｃを適宜調節すること
により、それぞれの形状記憶合金線に通電せず、
または適宜電力を通電することができる。形状記
憶合金は変態点より高温側では強く（硬く降状応
力が大きい）、低温側では弱い（軟かく、降状応
力が小さい）ので、通電され自己発熱により変態
点以上に達した形状記憶合金は外方に反るように
彎曲する。このとき生ずる力は１Kg／℃程度であ
り、一方通電されない合金線は外力により曲げら
れ易く、可撓性チユーブ全体としては通電した合
金線の曲がる方向に曲げられる。本実施例では合
金線は円の中心からそれぞれ中心角１２０゜で管
壁に配置されているので、中心に関して互いに、
120゜の遠心方向に応力が作用する。従つて適宜２
本の合金線に適切に電力を供給することにより、
力のベクトル合成の結果として所望の各方向にチ
ユーブ先端部を曲げることができる。このように
曲げられた状態を第３図斜視図に示す。もとの状
態に復帰させるには、電流を切り体液等により冷
却され通電された合金線が変態点以下の弱い状態
となつたとき、曲げたときの力と丁度反対方向で
大きさの等しい力を生ずるよう適当な合金線の組
に通電すればよい。なお、上記実施例では電力を
可変抵抗により調節しているが、適宜時間通電す
るパルス電流を、それぞれの合金線に適切な回数
づつ印加するようにしてもよい。
うで、抵抗６ａ，６ｂ，６ｃを適宜調節すること
により、それぞれの形状記憶合金線に通電せず、
または適宜電力を通電することができる。形状記
憶合金は変態点より高温側では強く（硬く降状応
力が大きい）、低温側では弱い（軟かく、降状応
力が小さい）ので、通電され自己発熱により変態
点以上に達した形状記憶合金は外方に反るように
彎曲する。このとき生ずる力は１Kg／℃程度であ
り、一方通電されない合金線は外力により曲げら
れ易く、可撓性チユーブ全体としては通電した合
金線の曲がる方向に曲げられる。本実施例では合
金線は円の中心からそれぞれ中心角１２０゜で管
壁に配置されているので、中心に関して互いに、
120゜の遠心方向に応力が作用する。従つて適宜２
本の合金線に適切に電力を供給することにより、
力のベクトル合成の結果として所望の各方向にチ
ユーブ先端部を曲げることができる。このように
曲げられた状態を第３図斜視図に示す。もとの状
態に復帰させるには、電流を切り体液等により冷
却され通電された合金線が変態点以下の弱い状態
となつたとき、曲げたときの力と丁度反対方向で
大きさの等しい力を生ずるよう適当な合金線の組
に通電すればよい。なお、上記実施例では電力を
可変抵抗により調節しているが、適宜時間通電す
るパルス電流を、それぞれの合金線に適切な回数
づつ印加するようにしてもよい。
線状の形状記憶合金をチユーブに配設する本数
は上記実施例では３本としたが、医療用チユーブ
は回転させることができるので２本の合金線の組
としてもよく、この場合には、もとの直線状に復
元できるよう管軸に対して対称位置に配設する必
要がある。なお合金線を４本等間隔に配設するこ
とも可能であり、その場合曲げる力が強くなる。
は上記実施例では３本としたが、医療用チユーブ
は回転させることができるので２本の合金線の組
としてもよく、この場合には、もとの直線状に復
元できるよう管軸に対して対称位置に配設する必
要がある。なお合金線を４本等間隔に配設するこ
とも可能であり、その場合曲げる力が強くなる。
形状記憶合金線の断面形状としては円形、平角
形、楕円形、彎曲平板形など適用するカテーテル
フアイバースコープ等の大きさに従い適宜ものを
選ぶことができる。
形、楕円形、彎曲平板形など適用するカテーテル
フアイバースコープ等の大きさに従い適宜ものを
選ぶことができる。
第２の実施例として、記憶形状を直線状に、対
応した設計形状を螺旋曲線のコイル状として選ぶ
ことができる。即ち、予め直線状に記憶させた後
に、螺旋コイル状に加工し、チユーブの先端部に
複数本からなる組を並行した螺旋曲線となるよう
管壁に埋め込むものであり、３本の螺旋状合金線
による場合のチユーブ先端部の拡大斜視図を第４
図に、また彎曲後の状態の斜視図を第５図に示
す。この例では通電により変態点以上の温度で螺
旋曲線が伸びて直線に戻る応力を利用したもので
あり曲つた状態から直管状に戻すには前述の実施
例のようにすればよい。この例では、記憶形状が
直線のため、形状記憶プロセスが極めて簡単とな
る利点がある。
応した設計形状を螺旋曲線のコイル状として選ぶ
ことができる。即ち、予め直線状に記憶させた後
に、螺旋コイル状に加工し、チユーブの先端部に
複数本からなる組を並行した螺旋曲線となるよう
管壁に埋め込むものであり、３本の螺旋状合金線
による場合のチユーブ先端部の拡大斜視図を第４
図に、また彎曲後の状態の斜視図を第５図に示
す。この例では通電により変態点以上の温度で螺
旋曲線が伸びて直線に戻る応力を利用したもので
あり曲つた状態から直管状に戻すには前述の実施
例のようにすればよい。この例では、記憶形状が
直線のため、形状記憶プロセスが極めて簡単とな
る利点がある。
第３の実施例として記憶形状を波形に繰り返し
折曲した折れ線状として、対応した設計形状とし
て上記折れ線を引伸して緩やかなピツチの折れ線
状に加工し、第６図のチユーブ先端部斜視図に示
すように、チユーブ壁に管軸に並行して設けられ
た細長い、断面が平角形の溝孔７に挿入し、合金
線の両端をチユーブ壁に固定し、それぞれ外部電
源に接続するようにしたものを示す。この例では
高温側で合金線が、元のピツチの狭い折れ線状に
収縮する力を利用して、チユーブ先端部を曲げ、
または戻すものであつて、設計形状は、形状記憶
させた合金線を引伸ばせばよく、また埋込み作業
と異なり、溝孔に装着するためチユーブへの配設
が容易となる利点がある。
折曲した折れ線状として、対応した設計形状とし
て上記折れ線を引伸して緩やかなピツチの折れ線
状に加工し、第６図のチユーブ先端部斜視図に示
すように、チユーブ壁に管軸に並行して設けられ
た細長い、断面が平角形の溝孔７に挿入し、合金
線の両端をチユーブ壁に固定し、それぞれ外部電
源に接続するようにしたものを示す。この例では
高温側で合金線が、元のピツチの狭い折れ線状に
収縮する力を利用して、チユーブ先端部を曲げ、
または戻すものであつて、設計形状は、形状記憶
させた合金線を引伸ばせばよく、また埋込み作業
と異なり、溝孔に装着するためチユーブへの配設
が容易となる利点がある。
本考案に係る医療用チユーブ先端操作装置は、
上述のような構成を有するので、従来の手指によ
る直接操作と異なり、電流をコントロールするこ
とにより、チユーブ先端部の動作を透視観察下に
容易かつ確実に行なうことができる。また手指操
作と異なり再現性に優れ、医療用チユーブ、特に
フアイバースコープ操作用として有用である。
上述のような構成を有するので、従来の手指によ
る直接操作と異なり、電流をコントロールするこ
とにより、チユーブ先端部の動作を透視観察下に
容易かつ確実に行なうことができる。また手指操
作と異なり再現性に優れ、医療用チユーブ、特に
フアイバースコープ操作用として有用である。
第１図は本考案に係る医療用チユーブ先端操作
装置の一実施例の拡大斜視図で、第２図は外部電
源との結線図例で、第３図は上記実施例の彎曲後
の斜視図を示し、第４図、第６図は、それぞれ他
の実施例を示し、第５図、第７図は、各々に対応
した彎曲後の斜視図を示す。 １……カテーテル、２ａ，２ｂ，２ｃ……形状
記憶合金線、３……ループ導線、４……共通導
線、５ａ，５ｂ，５ｃ……個別導線、６ａ，６
ｂ，６ｃ……可変抵抗、７……溝孔。
装置の一実施例の拡大斜視図で、第２図は外部電
源との結線図例で、第３図は上記実施例の彎曲後
の斜視図を示し、第４図、第６図は、それぞれ他
の実施例を示し、第５図、第７図は、各々に対応
した彎曲後の斜視図を示す。 １……カテーテル、２ａ，２ｂ，２ｃ……形状
記憶合金線、３……ループ導線、４……共通導
線、５ａ，５ｂ，５ｃ……個別導線、６ａ，６
ｂ，６ｃ……可変抵抗、７……溝孔。
Claims (1)
- 30〜60℃の変態点を有し、所定形状に記憶済の
形状記憶合金線の複数本を、可撓性かつ電気絶縁
性の医療用チユーブの管先端部に管軸方向に沿つ
て管壁に配設し、前記形状合金線に各々独立に、
通電量調節可能に外部電源を接続したことを特徴
とする医療用チユーブ先端操作装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1982096750U JPS592344U (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | 医療用チユ−ブ先端操作装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1982096750U JPS592344U (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | 医療用チユ−ブ先端操作装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS592344U JPS592344U (ja) | 1984-01-09 |
| JPH0246907Y2 true JPH0246907Y2 (ja) | 1990-12-11 |
Family
ID=30230440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1982096750U Granted JPS592344U (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | 医療用チユ−ブ先端操作装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS592344U (ja) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5948710A (ja) * | 1982-09-10 | 1984-03-21 | Sumitomo Electric Ind Ltd | フアイバスコ−プ |
| JPH0611475B2 (ja) * | 1983-09-27 | 1994-02-16 | トキ・コ−ポレ−ション株式会社 | 湾曲運動装置 |
| US4601705A (en) * | 1983-10-31 | 1986-07-22 | Mccoy William C | Steerable and aimable catheter |
| US4944727A (en) * | 1986-06-05 | 1990-07-31 | Catheter Research, Inc. | Variable shape guide apparatus |
| JPH0673516B2 (ja) * | 1984-01-26 | 1994-09-21 | オリンパス光学工業株式会社 | 内視鏡 |
| JPS6150794A (ja) * | 1984-08-14 | 1986-03-13 | 三菱重工業株式会社 | 多関節ア−ム |
| JPH066100B2 (ja) * | 1984-10-15 | 1994-01-26 | オリンパス光学工業株式会社 | 内視鏡 |
| US4776844A (en) * | 1986-05-02 | 1988-10-11 | Olympus Optical Co., Ltd. | Medical tube |
| JP2592823B2 (ja) * | 1987-02-26 | 1997-03-19 | 恒真産業 株式会社 | カテーテル |
| JPS6480367A (en) * | 1987-09-21 | 1989-03-27 | Terumo Corp | Member for correcting ureter |
| JP2767424B2 (ja) * | 1987-10-02 | 1998-06-18 | テルモ株式会社 | カテーテル |
| EP0383914B1 (en) * | 1987-10-02 | 1994-12-14 | Terumo Kabushiki Kaisha | Catheter |
| JP2823125B2 (ja) * | 1988-06-23 | 1998-11-11 | オリンパス光学工業株式会社 | 医療用チューブ |
| JPH0675565B2 (ja) * | 1990-02-27 | 1994-09-28 | オリンパス光学工業株式会社 | 内視鏡湾曲装置 |
| JP2531923B2 (ja) * | 1993-06-28 | 1996-09-04 | テルモ株式会社 | カテ―テル |
| JP4410920B2 (ja) * | 2000-09-22 | 2010-02-10 | 日本ロボティクス株式会社 | 空気圧式ロボット及び空気圧式関節駆動装置 |
| US10485400B2 (en) * | 2012-09-28 | 2019-11-26 | Koninklijke Philips N.V. | Tube and steerable introduction element comprising the tube |
| US11028504B2 (en) * | 2018-04-16 | 2021-06-08 | The Hong Kong Polytechnic University | Multi-level-architecture multifiber composite yarn |
| CN109176501A (zh) * | 2018-09-12 | 2019-01-11 | 江苏科技大学 | 仿尺蠖软体机器人 |
| CN113531291A (zh) * | 2021-07-12 | 2021-10-22 | 西安交通大学 | 一种核辐射条件下管道爬行软体机器人及爬行方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57148927A (en) * | 1981-03-06 | 1982-09-14 | Olympus Optical Co | Tube for pouring contrast agent |
-
1982
- 1982-06-29 JP JP1982096750U patent/JPS592344U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS592344U (ja) | 1984-01-09 |
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