JPH0386142A - 管状挿入具の湾曲操作装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は例えばカテーテル、内視鏡、レーザプローブ
等のように生体腔内等に挿入されて使用される管状挿入
具の湾曲操作装置に関する。

［従来の技術］ 一般に、例えば医療用のカテーテルや内視鏡等の挿入具
には挿入部の先端部を湾曲操作する湾曲装置が配設され
たものが多い。この種の湾曲装置として例えば特開昭５
９−９７１１５号公報には内視鏡等の挿入具における挿
入部の先端部に形状記憶合金からなり、伸長状態を記憶
して圧縮形成されたコイル状の伸縮性駆動部材を設ける
とともに、この伸縮性駆動部材の形状復帰動作にともな
い内視鏡等の挿入具における挿入部の先端部を湾曲させ
る湾曲機構が示されている。

さらに、実開平１−９５９０１号公報には内視鏡等の挿
入具における挿入部の先端部に形状記憶合金からなり、
挿入部の軸線方向に延設させた一対のワイヤを設け、一
方のワイヤに超弾性を付与し、他方のワイヤに逆Ｊ字状
等の湾曲形状を熱処理等によって記憶させるとともに、
これらのワイヤを熱遮断用密着コイルばねで被覆させた
構成の湾曲機構が示されている。この場合、常温時には
超弾性ワイヤの超弾性力および熱遮断用密着コイルばね
の弾性力によって形状記憶ワイヤが直線形状に変形され
た状態で保持され、挿入部の先端部が直線形状で保持さ
れるとともに、両ワイヤを通電加熱することにより、形
状記憶ワイヤが予め記憶されている湾曲形状に自動的に
変形し、挿入部の先端部が形状記憶ワイヤの変形方向に
湾曲操作される構成になっている。

［発明が解決しようとする課題］ 特開昭５９−９７１１５号公報や実開平１−９５９０１
号公報のように形状記憶合金を利用した湾曲機構ではこ
の湾曲機構の動作時に伸縮性駆動部材や形状記憶ワイヤ
等の形状記憶合金部品が通電加熱されるので、これらの
形状記憶合金部品の温度が高温度に上昇する問題があっ
た。そのため、例えば医療用のカテーテルの管壁内に形
状記憶合金部品の装着孔を設け、この装着孔内に形状記
憶合金部品を装着した場合には形状記憶合金部品を冷却
しにくいので、カテーテルの管壁全体が比較的高温度に
加熱され、人体に対して悪影響を及ぼすおそれがあった
。

この発明は上記事情に着目してなされたもので、形状記
憶材料部品の通電加熱時に人体に対して悪影響を及ぼす
おそれを低減させることができる管状挿入具の湾曲操作
装置を提供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ この発明は形状記憶材料からなり、温度変化による形状
変化にともない湾曲部を湾曲操作する湾曲操作部材を湾
曲部の外周面に配設したものである。

［作用］ 形状記憶材料からなる湾曲操作部材の通電加熱時にはこ
の湾曲操作部材の熱を湾曲部の外周面から外部側に効率
よく放熱させることにより、人体に対して悪影響を及ぼ
すおそれを低減させるようにしたものである。

［実施例］ 以下、この発明の第１の実施例を第１図乃至第５図を参
照して説明する。

第１図乃至第４図は第５図に示す医療用カテーテル（管
状挿入具）１の要部の概略構成を示すものである。この
カテーテル１の本体１ａは略円管状の管体によって形成
されている。

また、第５図中で、２はこのカテーテル１の挿入部であ
る。この挿入部２の先端部外周面には袋状の弾性体によ
って形成されたバルーン３が装着されている。

さらに、この挿入部２の基端部には手元側端部４が設け
られている。この手元側端部４の外周面にはチューブ５
の連結端部６および後述するケーブル７の連結端部８が
それぞれ設けられている。

このチューブ５の一端部はバルーン３に連結されている
。さらに、このチューブ５の基端部にはバルーン３内に
例えば生理食塩水等の流体を供給するためのシリンジ９
が取外し可能に連結されている。

また、この手元側端部４の端面には内視鏡挿入口１０が
設けられている。そして、この内視鏡挿入口１０からカ
テーテル本体１ａの管内に例えば電子内視鏡によって形
成される血管内視鏡１１の挿入部１２が挿入されるよう
になっている。この血管内視鏡１１の挿入部１２は可撓
管１３の先端に先端構成部１４が連結されて形成されて
いる。

さらに、この挿入部１２の基端部側の手元側操作部１５
にはユニバーサルコード１６，１７の各−端が接続され
ている。そして、一方のユニバーサルコード１６の他端
側はコネクタ１８を介して光源装置１つに接続され、他
方のユニバーサルコード１７の他端側はコネクタ２０を
介してテレビカメラユニット２１に接続されている。こ
のテレビカメラユニット２１にはテレビモニタ２２が接
続されている。

一方、カテーテル本体１ａにおける挿入部２の先端部に
は湾曲部２３が設けられている。この湾曲部２３は第１
図に示すように構成されている。

すなわち、挿入部２の管壁部外周面には円周方向に沿っ
て２か所に１０００間隔で湾曲操作ワイヤ（湾曲操作部
材）２４がそれ−ぞれ配設されている。この湾曲操作ワ
イヤ２４は線状の形状記憶合金等の形状記憶材料によっ
て形成されている。さらに、この湾曲操作ワイヤ２４の
形状記憶合金は例えば２方向性の形状記憶効果を備えた
ものである。そして、この湾曲操作ワイヤ２４は加熱に
よって長さが収縮する線材を伸長形状に形成したもので
ある。

すなわち、この湾曲操作ワイヤ２４には長さ寸法Ｌｏの
高温側の第１の記憶形状（初切ワイヤ形状）と、長さ寸
法り、（Ｌｌｓｍｌ、ｏ＋ΔＬ）の低温側の第２の記憶
形状（強制伸展ワイヤ形状）とが記憶されている。この
場合、湾曲操作ワイヤ２４の形状記憶合金は高温側の第
１の記憶形状で高温側の形状記憶処理が行われたのち、
例えば体温程度の常温で伸長形状に強制伸展させて低温
側の第２の記憶形状の形状記憶処理が行われている。

そして、２方向の形状記憶処理が施された湾曲操作ワイ
ヤ２４が第２の記憶形状で保持されている状態で、この
湾曲操作ワイヤ２４を例えば６０〜９０℃程度の変態温
度以上に加熱することにより、長さ寸法Ｌｏの高温側の
第１の記憶形状（加熱収縮ワイヤ形状）に変形（形状復
帰）するようになっている。

また、この湾曲操作ワイヤ２４は略中央部位から折り返
されている。そして、この湾曲操作ワイヤ２４の中央折
り返し部２４ｃは第３図に示すように挿入部２の管壁部
外周面に接着剤２５によって固定され、この湾曲操作ワ
イヤ２４の前端固定部２６が形成されている。なお、こ
の湾曲操作ワイヤ２４の外周面には絶縁コーティング２
７が施されている。

さらに、この湾曲操作ワイヤ２４の両折り返しワイヤ構
成部分２４ａ、２４ｂの各先端部には通電用リード線２
８ａ、２８ｂの各一端部が接続されている。この接続部
にはリング状のかしめ部材２９が用いられている。

すなわち、第４図に示すようにこのかしめ部材２９のリ
ング内には折り返しワイヤ構成部分２４ａ、２４ｂの各
先端部とリード線２８ａ。

２８ｂの各一端部とがそれぞれ挿入され、重合されるよ
うになっており、この状態で、かしめ部材２９が圧潰さ
れ、かしめられるようになっている。

そして、この状態で、折り返しワイヤ構成部分２４ａ、
２４ｂの各先端部とリード線２８ａ。

２８ｂの各一端部との間が電気的に接続されるようにな
っている。さらに、湾曲操作ワイヤ２４の両折り返しワ
イヤ構成部分２４ａ、２４ｂの各先端部は接着剤２５に
よって管壁部外周面に強固に固定され、この湾曲操作ワ
イヤ２４の両端固定部が形成されている。

また、リード線２８ａ、２８ｂの各他端部は湾曲操作ワ
イヤ２４の通電量を制御する通電量制御部３１に接続さ
れている。この通電量制御部３１は前記ケーブル７を介
してカテーテル本体１ａに接続されている。さらに、こ
の通電量制御部３１にはケーブル３２を介して操作部３
３が接続されている。この操作部３３は例えばジョイス
ティック３４によって形成されている。このジョイステ
ィック３４は中立位置から両側に移動操作可能になって
おり、通常時は中立位置で保持されるようになっている
。

また、通電量制御部３１には挿入部２の湾曲部２３に２
か所に１８０６間隔で装着された２本の湾曲操作ワイヤ
２４．２４の各コントローラがそれぞれ内蔵されている
。そして、各コントローラには電源に接続された可変抵
抗器、スイッチがそれぞれ設けられており、ジョイステ
ィック３４の操作、すなわちジョーイスティック３４の
中立位置からの移動方向およびその移動量に応じて各コ
ントローラのスイッチおよび可変抵抗器が適宜、切換え
操作され、ジョイスティック３４の移動方向およびその
移動量に対応させた状態でカテーテル本体１ａの湾曲部
２３の湾曲方向およびその湾曲量が任意に操作可能にな
っている。

次に、上記構成の作用について説明する。

まず、カテーテル１のジョイスティック３４は通常時は
中立位置で保持される。この状態では通電量制御部３１
の各コントローラのスイッチは全てオフ状態で保持され
るので、挿入部２の湾曲部２３に２か所に１８０”間隔
で装着された２本の湾曲操作ワイヤ２４．２４には通電
されない状態で保持される。そのため、各湾曲操作ワイ
ヤ２４゜２４は長さ寸法Ｌ１の低温側の第２の記憶形状
で保持されるので、挿入部２の湾曲部２３は湾曲されて
いない略直線状の通常の形状状態で保持される。

また、血管内視鏡１１の使用時には第５図に示すように
予めカテーテル１の挿入部２が目的部位、例えば血管３
８内に挿入される。この場合、挿入部２を血管３８内で
固定する場合にはバルーン３が使用される。

このバルーン３の使用時にはチューブ５の基端部にシリ
ンジ９が連結され、このシリンジ９から生理食塩水等の
流体がチューブ５内を通じてバルーン３の袋内に供給さ
れる。そのため、バルーン３はこの流体の供給によって
膨脹し、膨脹したバルーン３が血管３８の内壁面に圧接
されるので、この状態でカテーテル１の挿入部２が血管
３８内の所定位置で固定される。

そして、この状態でカテ；チル１の内視鏡挿入口１０か
らカテーテル本体１ａの管内に血管内視鏡１１の挿入部
１２が挿入される。

また、血管内視ａｌｌの先端構成部１４を血管３８内の
血栓部３９等の所望方向に向ける場合にはカテーテル１
の湾曲部２３が湾曲操作される。

このカテーテル１の湾曲部２３の湾曲操作時にはジョイ
スティック３４が使用される。この場合、ジョイスティ
ック３４は中立位置から両側の各移動操作方向に任意の
移動量だけ移動操作される。

そして、このジョイスティック３４の操作、すなわちジ
ョイスティック３４の中立位置からの移動方向およびそ
の移動量に応じて各コントローラのスイッチおよび可変
抵抗器が適宜、切換え操作される。すなわち、ジョイス
ティック３４によってその移動操作方向のコントローラ
のスイッチがオン操作され、さらにこのときのジョイス
ティック３４の移動量に応じてコントローラの可変抵抗
器が所定位置まで移動操作される。そして、この切換え
操作にともないコントローラに接続された一方の湾曲操
作ワイヤ２４が通電加熱される。

さらに、通電加熱された湾曲操作ワイヤ２４は例えば長
さ寸法り。の高温側の第１の記憶形状に変形し、この湾
曲操作ワイヤ２４の長さが収縮する。この場合、ジョイ
スティック３４の移動方向と反対側に配置されているコ
ントローラに接続された他方の湾曲操作ワイヤ２４は非
通電状態で保持されているので、通電加熱された湾曲操
作ワイヤ２４に対して１８０”の位置に配置されている
湾曲操作ワイヤ２４は通電加熱されない状態で保持され
、この湾曲操作ワイヤ２４は長さ寸法り。

の低温側の第２の記憶形状で保持される。そのため、例
えば１８０＠の位置に配置されている２組の湾曲操作ワ
イヤ２４．２４のうちの一方の湾曲操作ワイヤ２４の長
さが収縮し、他方の湾曲操作ワイヤ２４の長さが通常の
長さ寸法Ｌ１で保持されるので、この状態では挿入部２
の湾曲部２３は収縮する湾曲操作ワイヤ２４によってこ
の湾曲操作ワイヤ２４の前端固定端部２６が後端側の固
定部に対して引っ張り操作され、この湾曲部２３の前端
側か収縮する湾曲操作ワイヤ２４側に向けて湾曲される
。この場合、湾曲部２３の湾曲量はジョイスティック３
４の移動量、すなわちコントローラの可変抵抗器の移動
操作量に応じて適宜設定され、湾曲操作ワイヤ２４の変
形可能な範囲（長さ寸法Ｌ１の低温側の第２の記憶形状
と長さ寸法り、の高温側の第１の記憶形状との間の範囲
）内で、任意に設定可能になっている。

また、ジョイスティック３４が中立位置に戻されると、
コントローラの可変抵抗器が所定の復帰位置に戻される
とともに、スイッチがオフ操作され、コントローラに接
続された湾曲操作ワイヤ２４への通電加熱が停止される
。そのため、この状態では湾曲操作ワイヤ２４の温度が
低下し、収縮状態の湾曲操作ワイヤ２４は長さ寸法Ｌ１
の低温側の第２の記憶形状に復帰するので、収縮状態の
湾曲操作ワイヤ２４の形状復帰動作にともない挿入部２
の湾曲部２３は湾曲されていない略直線状の通常の形状
に復帰される。

なお、ジョイスティック３４が中立位置から前記操作方
向とは逆方向に移動操作した場合には前回の操作で収縮
した湾曲操作ワイヤ２４側が長さ寸法り、の低温側の第
２の記憶形状で保持され、前回の操作で変形しない状態
で保持された湾曲操作ワイヤ２４側が長さ寸法Ｌｏの高
温側の第１の記憶形状に変形操作されるので、この場合
には前回の操作による湾曲方向とは逆方向に湾曲部２３
が湾曲される。

そこで、上記構成のものにあってはカテーテル１の湾曲
部２３を湾曲操作する湾曲操作ワイヤ２４を湾曲部２３
の外周面に配設したので、湾曲操作ワイヤ２４の通電加
熱時にはこの湾曲操作ワイヤ２４の熱を湾曲部２３の外
周面から外部側に効率よく放熱させることができる。そ
のため、湾曲操作ワイヤ２４の通電加熱時にこの湾曲操
作ワイヤ２４が高温度状態に加熱された場合であっても
従来のようにカテーテル１の管壁全体が比較的高温度に
加熱されることを防止することができるので、人体に対
して悪影響を及ぼすおそれを低減させることができる。

なお、上記第１の実施例では挿入部２の管壁部外周面に
円周方向に沿って２か所に１８０’間隔で２本の湾曲操
作ワイヤ（湾曲操作部材）２４をそれぞれ配設したもの
を示したが、挿入部２の管壁部外周面に円周方向に沿っ
て４か所に９０°間隔で４本の湾曲操作ワイヤ（湾曲操
作部材）２４をそれぞれ配設する構成にしてもよい。

また、第６図はこの発明の第２の実施例を示すものであ
る。

これは、電子血管内視鏡６１にこの発明を適用したもの
である。すなわち、この血管内視鏡６１の挿入部６２の
先端部には第１の実施例のカテーテル１の湾曲部２３と
同一構成の湾曲部６３が設けられている。

また、この血管内視鏡６１の挿入部６２の基端部に配設
された操作部６４にはユニバーサルコード６５，６６の
各一端が接続されている。そして、一方のユニバーサル
コード６５の他端側はコネクタ６７を介して光源装置６
８に接続され、他方のユニバーサルコード６６の他端側
はコネクタ６つを介してテレビカメラユニット７０に接
続されている。このテレビカメラユニット７０にはテレ
ビモニタ７１が接続されている。さらに、光源装置６８
にはケーブル７２を介して通電量制御部７３が接続され
ている。この通電量制御部７３には例えばジョイスティ
ック７４によって形成される操作部７５が接続されてい
る。そして、この場合も挿入部６２先端の湾曲部６３が
第１の実施例と同様にジーイスティック７４の移動方向
およびその移動量に対応させた状態で湾曲方向およびそ
の湾曲量が任意に操作可能になっている。

したがって、この場合も挿入部６２の先端部には第１の
実施例のカテーテル１の湾曲部２３と同一構成の湾曲部
６３が設けられているので、第１の実施例と同一の効果
を得ることができる。

なお、上記第２の実施例では電子血管内視鏡６１にこの
発明を適用したものを示したが、第７図に示すこの発明
の第３の実施例のように挿入部６２内にライトガイド７
６、イメージガイド７７および処置具挿通チャンネル７
８を備えた光フアイバ式の血管内視鏡７９の湾曲部６３
にこの発明を適用してもよい。この場合、湾曲部６３の
外周面には湾曲操作ワイヤ２４と同じ大きさの湾曲操作
ワイヤ装着溝６３ａが形成されており、この湾曲操作ワ
イヤ装着溝６３ａ内に湾曲操作ワイヤ２４が挿入された
状態で取付けられている。

したがって、この場合には湾曲部６３の外周面を平滑に
成形することができる。

また、第８図乃至第１０図はこの発明の第４の実施例を
示すものである。

これは、レーザプローブ８１にこの発明を適用したもの
である。すなわち、このレーザプローブ８１は第９図お
よび第１０図に示すようにレーザ光を導くレーザガイド
８２ａの周囲に保護チューブ８２ｂが装着されており、
湾曲操作ワイヤ２４の一方の折り返しワイヤ構成部分２
４ａはこの保護チューブ８２ｂの外周面、他方の折り返
しワイヤ構成部分２４ｂはこの保護チューブ８２ｂの内
周面にそれぞれ配設されている。さらに、この湾曲操作
ワイヤ２４の中央折り返し部２４ｃは保護チューブ８２
ｂの先端面に固定されている。

また、このレーザプローブ８１の基端部は例えばＹＡＧ
レーザ、ＣＯ２レーザ等のレーザ装置８３に接続されて
いる。さらに、このレーザプローブ８１の基端部にはケ
ーブル８４を介して通電量制御部８５が接続されている
。この通電量制御部８５には例えばジョイスティック８
６によって形成される操作部８７が接続されている。そ
して、この場合もレーザプローブ８１の先端の湾曲部８
８が第１の実施例と同様にジョイスティック８６の移動
方向およびその移動量に対応させた状態で湾曲方向およ
びその湾曲量が任意に操作可能になっている。

したがって、この場合もレーザプローブ８１の先端部の
湾曲部８８を湾曲操作する湾曲操作ワイヤ２４の一方の
折り返しワイヤ構成部分２４ａをこの保護チューブ８２
ｂの外周面に配設したので、湾曲操作ワイヤ２４の通電
加熱時にはこの湾曲操作ワイヤ２４の熱を湾曲部８８の
外周面から外部側に効率よく放熱させることができ、第
１の実施例と同一の効果を得ることができる。

また、上記第４の実施例ではレーザプローブ８１の基端
部にケーブル８４を介して通電量制御部８５を接続し、
この通電量制御部８５に例えばジョイスティック８６に
よって形成される操作部８７を接続した構成のものを示
したが、第１１図に示すこの発明の第５の実施例のよう
にレーザプローブ８Ｆの基端部に操作部９１を設け、こ
の操作部９１に湾曲操作ワイヤ２４の操作釦９２．９２
を設ける構成にしても良い。この場合、操作部９１はリ
ード線９３を介して電源９４に接続されている。

なお、この発明は上記各実施例に限定されるものではな
く、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施で
きることは勿論である。

［発明の効果］ この発明によれば形状記憶材料からなり、温度変化によ
る形状変化にともない湾曲部を湾曲操作する湾曲操作部
材を湾曲部の外周面に配設したので、形状記憶材料部品
の通電加熱時に人体に対して悪影響を及ぼすおそれを低
減させることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図乃至第５図はこの発明の第１の実施例を示すもの
で、第１図は医療用カテーテルの要部の概略構成を示す
斜視図、第２図は第１図のｎ−■線断面図、第３図は湾
曲操作ワイヤの前端固定部を示す要部の縦断面図、第４
図は湾曲操作ワイヤと通電用リード線との接続状態を示
す平面図、第５図は使用状態を示す全体の概略構成図、
第６図はこの発明の第２の実施例を示す全体の概略構成
図、第７図はこの発明の第３の実施例を示す要部の横断
面図、第８図乃至第１Ｏ図はこの発明の第４の実施例を
示すもので、第８図は全体の概略構成図、第９図はレー
ザプローブの先端部を示す斜視図、第１Ｏ図は第９図の
ｘ−Ｘ線断面図、第１１図はこの発明の第５の実施例を
示す全体の概略構成図である。 １・・・医療用カテーテル（管状挿入具）、２３゜６３
．８８・・・湾曲部、２４・・・湾曲操作ワイヤ（湾曲
操作部材）、６１．７９・・・血管内視鏡（管状挿入具
）、８１・・・レーザプローブ（管状挿入具）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 可撓性の管状挿入具の先端部側に設けられた湾曲部を湾
   曲操作する管状挿入具の湾曲操作装置において、形状記
   憶材料からなり、温度変化による形状変化にともない前
   記湾曲部を湾曲操作する湾曲操作部材を前記湾曲部の外
   周面に配設したことを特徴とする管状挿入具の湾曲操作
   装置。