JPH06205775A - 体腔内超音波診断装置のカテーテル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カテーテル先端の振動子ヘッドをカテーテル
内に挿入されているトルクワイヤを介して回転駆動する
ものに関する。カテーテル全体の柔軟性を保ちつつ、小
さな曲率半径で曲げられても先端の振動子ヘッドをスム
ーズに回転駆動することができるようにする。 【構成】 トルクワイヤ５とチューブ１との間の隙間部
分に表面摩擦の小さい部材からなる回転ガイド用のスペ
ーサ６をチューブ長手方向に適当な間隔で散在配置し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は体腔内超音波診断装置
のカテーテルに関し、特に、カテーテル先端の振動子ヘ
ッドをカテーテル内に挿入されているトルクワイヤを介
して回転駆動し、ラジアル機械走査を行なう方式のカテ
ーテルに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば特公昭６３−３４７３７号や特開
昭６１−６４２４０号公報に開示されているように、体
腔内超音波診断装置のラジアル機械走査式カテーテルは
基本的に次のような構成になっている。

【０００３】ポリウレタン製などのフレキシブルなチュ
ーブの先端にヘッド支持部が固着されている。このヘッ
ド支持部の軸受に振動子ヘッドの回転軸を嵌合装着し、
支持部に振動子ヘッドを回転自在に取り付ける。またチ
ューブ内にトルクワイヤを回転自在に挿入し、その先端
を振動子ヘッドの回転軸に連結する。一般的なトルクワ
イヤは互に逆方向に密に巻いた二重コイルバネからな
り、ねじり剛性が高くて回転トルクを正確に伝達するこ
とができる。トルクワイヤの基端部は装置本体側の駆動
部に連結されており、モータによりトルクワイヤの基端
部に加えられる回転トルクを先端の振動子ヘッドに伝
え、ヘッドを回転させてラジアル機械走査を行なう。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この種のカテーテルで
は、体腔内に挿入しやすいように充分な柔軟性を保つと
ともに、振動子ヘッドをスムーズに回転駆動させること
ができる良好な回転伝達特性を実現することが非常に重
要である。

【０００５】使用時にカテーテルは様々な形に湾曲され
るが、その曲りの曲率半径がある程度以上大きければ、
トルクワイヤによる回転伝達性能にはほとんど悪影響は
ない。しかし曲率半径が小さいと、湾曲部位のチューブ
が変形して管路がつぶれるようになるとともに、トルク
ワイヤの変形も大きくなり、チューブ内壁とトルクワイ
ヤとの間で局部的に大きな摩擦が生じ、しかもその摩擦
の状態が不安定に変動する。その結果、先端の振動子ヘ
ッドに回転トルクがスムーズに均一に伝わらず、ヘッド
の回転むらが生じる。また、湾曲部位の近傍部分でカテ
ーテルが振動して暴れることがある。

【０００６】チューブの保形性を高め、小さな曲率半径
で曲げられても管路形状が容易につぶれないようにすれ
ば、湾曲部位でのトルクワイヤとの過大な摩擦が生じに
くくなる。しかし、そうするとカテーテルの柔軟性が失
われる。このような観点でチューブの材質や厚みについ
て様々に工夫がなされている。

【０００７】また当然であるが、チューブの内周面およ
びトルクワイヤの外周面の表面摩擦を小さくすること
が、前記の問題の改善策として有効である。そこでトル
クワイヤの外周にテフロンコーティングを施したり、チ
ューブの内面に低摩擦材料のライナを一体に設けるなど
の対策がとられているが、まだ充分に満足できるレベル
に達しているとは言えない。特にトルクワイヤの外周全
体にテフロンコーティングを施した場合、コーティング
材によってトルクワイヤのコイル線間が埋まってしま
い、トルクワイヤの曲げの動きの妨げになる。また、コ
ーティングやライナによってチューブ内面とトルクワイ
ヤ外面との間の隙間が小さくなり過ぎると、湾曲時の変
形を吸収する余裕がなくなり、カテーテルの柔軟性が低
下するし、摩擦の低減効果もあまり期待できない。

【０００８】この発明は前述した従来の問題点に鑑みな
されたもので、その目的は、カテーテル全体の充分な柔
軟性を保ちつつ、小さな曲率半径で曲げられても先端の
振動子ヘッドをスムーズに回転駆動することができる構
造を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そこでこの発明では、前
記トルクワイヤの外周と前記チューブの内周との間の隙
間部分に表面摩擦の小さい部材からなる回転ガイド用の
スペーサを前記チューブの長手方向に適当な密度で散在
配置した。

【００１０】

【作用】前記チューブ（固定側）と前記トルクワイヤ
（回転側）との間に散在して前記スペーサが配置されて
いるので、固定側と回転側の接触面積が小さくなり、両
者間の摩擦が大幅に低減する。また、前記スペーサは適
当な密度で散在しているので、チューブ内周とトルクワ
イヤ外周との間にはこれらを曲げたときの変形を吸収す
るための隙間が確保され、トルクワイヤの曲げの自由度
が高く、しかも変形するチューブがトルクワイヤに強く
接触するのを防止することができる。

【００１１】

【実施例】図１はこの発明の第１実施例の構成を示して
いる。チューブ１はシース１ａとライナ１ｂの二重構造
からなる。シース１ａはポリウレタンなどの生体に生理
的な悪影響を与えないプラスチック材料からなり、薄く
て柔軟な外被チューブである。ライナ１ｂは偏平な断面
の金属線材をコイル状に密に巻いた管状体からなり、充
分な可撓性を有するとともに、小さな曲率半径で曲げて
も管体形状がつぶれない。この二重構造で充分な柔軟性
と保形性を備えたチューブ１を構成している。

【００１２】チューブ１の先端部にヘッド支持部２が固
着されている。ヘッド支持部２はネックスリーブ２ａと
軸受２ｂからなる。振動子ヘッド３の回転軸３ａが軸受
２ａにはめ込まれ、振動子ヘッド３はチューブ１と同心
状態で回転自在に取り付けられている。振動子ヘッド３
の外周部分に超音波振動子３ｂが取り付けられており、
ヘッド３が回転することでラジアル機械走査が行なわれ
る。この振動子ヘッド３を全体的に覆うようにヘッドカ
バー４がヘッド支持部２に取り付けられている。

【００１３】トルクワイヤ５はインナーコイルバネ５ａ
とアウターコイルバネ５ｂとの二重構造である。両コイ
ルバネ５ａと５ｂとは互に逆方向に密に巻かれている。
アウターコイルバネ５ｂの外径はライナ１ｂの内径より
約０．２ミリメートルほど小さい。したがってトルクワ
イヤ５はチューブ１に挿入されて回転自在であり、その
先端が振動子ヘッド３の回転軸３ａに固着されている。
トルクワイヤ５の基端側が図示しない駆動部のモータで
回転されると、トルクワイヤ５の先端側へ回転トルクが
伝達され、振動子ヘッド３が回転する。

【００１４】前記にように、トルクワイヤ５の外周とチ
ューブ１の内周との間には両者の中心を揃えた状態で約
０．２ミリメートルほどの隙間がある。この隙間部分に
表面摩擦の小さい部材からなる回転ガイド用のスペーサ
６をチューブ長手方向に適当な密度で散在配置してい
る。

【００１５】図１の実施例のスペーサ６はテフロン製の
リング部材であり、このリング状スペーサ６をトルクワ
イヤ５の外周にはめ込み、ワイヤ長手方向に適当な間隔
をおいて配置している。リング状スペーサ６はトルクワ
イヤ５とチューブ１との間で遊動自在になっており、ト
ルクワイヤ５が回転するとき、回転側と固定側との摩擦
に応じて適当な速度でつれ回りする。

【００１６】このようにチューブ１とトルクワイヤ５と
の隙間部分にテフロン製のリング状スペーサ６が長手方
向に適当な間隔で配置されているので、トルクワイヤ５
がチューブ１の内面に直接接して摩擦することは非常に
少なくなり、リング状スペーサ６による局部的な線状の
接触によって両者間の摩擦は非常に小さくなる。しかも
スペーサ６によって隙間全体が埋められているわけでは
ないので、曲げに伴うチューブ１およびトルクワイヤ５
の変形を吸収する余裕が残されている。したがって小さ
な曲率半径で曲げられても、摩擦の小さい状態を維持す
ることができるし、カテーテルの曲げに対する自由度も
損われない。なお、実使用状態において大きく曲げられ
る頻度の高い中間部分では、リング状スペーサ６の配置
間隔を小さくし、先端側および基端側ではスペーサ６の
配置間隔を大きくする。

【００１７】図２はこの発明の第２実施例の構成を示し
ている。この実施例の回転ガイド用スペーサ７は、テフ
ロン製のテープをトルクワイヤ５の外周にコイル状に巻
き付けたものである。このコイル状スペーサ７の巻きリ
ードは非常に大きく、テフロンテープとテープの間には
大きな間隔があいている。またコイル状スペーサ７の巻
き方向はアウターコイルバネ５ｂの巻き方向と逆になっ
ている。この場合もチューブ１とトルクワイヤ５の隙間
部分にチューブ長手方向に適当な間隔をおいてスペーサ
７が散在しており、前記の実施例と同様な作用効果を得
ることができる。なお、曲げ頻度の大きいカテーテルの
中間部分ではコイル状スペーサ７のリードを小さくし、
先端側および基端側ではリードを大きくする。

【００１８】以上の二つの実施例では回転ガイド用のス
ペーサとしていずれもテフロン製のリング部材、コイル
部材を用いているが、材料はテフロンに限定されず、例
えばチューブライナ１ｂの素材となっている線材や、ト
ルクワイヤ１のコイル線材と同じ線材でリング状スペー
サやコイル状スペーサを構成してもよい。

【００１９】

【発明の効果】この発明では、トルクワイヤ外周とチュ
ーブ内周との隙間に表面摩擦の小さい部材からなる回転
ガイド用のスペーサをチューブ長手方向に適当な密度で
散在配置したので、チューブとトルクワイヤの接触面積
が大幅に小さくなり、両者の摩擦を低減することができ
る。特に、前記の隙間がすべて埋められるのではなく
て、チューブとトルクワイヤ間には隙間が散在している
ので、カテーテルを小さな曲率半径で曲げたときにチュ
ーブおよびトルクワイヤの変形を吸収する余裕が残され
ており、したがって曲げた状態でも摩擦の小さい状態を
保つことができる。このためカテーテル全体の柔軟性を
損うことなく、曲げ状態でのトルクワイヤによる回転伝
達性能を向上させることができ、実使用状態での振動子
ヘッドの回転むらを少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例の要部断面図

【図２】この発明の第２実施例の要部断面図

【符号の説明】

１ チューブ １ａ シース １ｂ ライナ ２ ヘッド支持部 ２ａ ネックスリーブ ２ｂ 軸受 ３ 振動子ヘッド ３ａ 回転軸 ３ｂ 振動子 ４ ヘッドカバー ５ トルクワイヤ ５ａ インナーコイルバネ ５ｂ アウターコイルバネ ６ リング状スペーサ ７ コイル状スペーサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレキシブルなチューブの先端に固着さ
   れたヘッド支持部に振動子ヘッドを回転自在に装着する
   とともに、前記チューブ内に回転自在に挿入したトルク
   ワイヤの先端を前記振動子ヘッドの回転軸に連結し、前
   記チューブの基端側から前記トルクワイヤを介して前記
   振動子ヘッドを回転駆動する構造のカテーテルにおい
   て、前記トルクワイヤの外周と前記チューブの内周との
   間の隙間部分に表面摩擦の小さい部材からなる回転ガイ
   ド用のスペーサを前記チューブの長手方向に適当な密度
   で散在配置したことを特徴とする体腔内超音波診断装置
   のカテーテル。
2. 【請求項２】 前記スペーサは前記トルクワイヤの外周
   にはめ込むように装着されたリング部材からなり、その
   リング部材が前記トルクワイヤの長手方向に適当な間隔
   をおいて装着されていることを特徴とする請求項１に記
   載の体腔内超音波診断装置のカテーテル。
3. 【請求項３】 前記スペーサは前記トルクワイヤの外周
   に巻き付けるように装着されたリードの大きなコイル部
   材からなることを特徴とする請求項１に記載の体腔内超
   音波診断装置のカテーテル。