WO2017154172A1 - 軟性処置具および医療用チューブ - Google Patents

Abstract

細長い駆動力伝達部材によって軟性の挿入部の先端に配置された可動部を挿入部の基端側において操作する場合の操作性あるいは制御する場合の制御性を向上することを目的として、本発明に係る軟性処置具（１）は、細長い軟性の挿入部（２）と、挿入部（２）の先端に配置された可動部（４）と、挿入部（２）の基端に配置された駆動部（５）と、駆動部（５）の動力を可動部（４）に伝達する細長い駆動力伝達部材とを備え、挿入部（２）が、駆動力伝達部材を長手方向に貫通させるルーメンを備える医療用チューブ（２）を備え、医療用チューブ（２）が、ルーメンが形成された長尺のチューブ本体（７）と、チューブ本体（７）に長手方向に沿って固定されたチューブ本体より高いヤング率を有する１以上のワイヤ状の支持部材とを備える。

Description

軟性処置具および医療用チューブ

　本発明は、軟性処置具および医療用チューブに関するものである。

　挿入部の先端に配置された湾曲部あるいは鉗子等の可動部をワイヤによって駆動する方式の軟性マニピュレータが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
　特許文献１は、軟性の挿入部の先端に設けられた鉗子等の可動部を駆動するためのワイヤを、挿入部に配置されたマルチルーメンチューブの長手方向に沿って真っ直ぐに形成されたルーメン内に貫通させて案内することで、絶縁皮膜やコイルシースを不要として、細径化および低コスト化を図った軟性マニピュレータを開示している。

特許第４４２０５９３号公報

　特許文献１の軟性マニピュレータは、ワイヤを案内するルーメンが挿入部の長手方向に沿って真っ直ぐに形成されているので、挿入部の湾曲方向によっては、可動部を操作するための２本のワイヤの経路長に差が発生し、一方のワイヤが突っ張って、他方が緩むと、可動部が意図しない方向に移動してしまう。

　本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、細長い駆動力伝達部材によって軟性の挿入部の先端に配置された可動部を挿入部の基端側において操作する場合の操作性あるいは制御する場合の制御性を向上することができる軟性処置具および医療用チューブを提供することを目的としている。

　本発明の一態様は、細長い軟性の挿入部と、該挿入部の先端に配置された可動部と、前記挿入部の基端に配置された駆動部と、該駆動部の動力を前記可動部に伝達する細長い駆動力伝達部材とを備え、前記挿入部が、前記駆動力伝達部材を長手方向に貫通させるルーメンを備える医療用チューブを備え、該医療用チューブが、前記ルーメンが形成された長尺のチューブ本体と、該チューブ本体に前記長手方向に沿って固定された前記チューブ本体より高いヤング率を有する１以上のワイヤ状の支持部材とを備える軟性処置具である。

　本態様によれば、挿入部の基端に配置された駆動部を作動させると、発生した動力がルーメン内を貫通している駆動力伝達部材によって、挿入部の先端に配置されている可動部に伝達され、可動部が作動させられる。動力伝達部材に張力が加えられると、該動力伝達部材が貫通するルーメンの部分において医療用チューブに圧縮力が作用するが、チューブ本体の長手方向に沿って固定されたチューブ本体より高いヤング率のワイヤ状の支持部材によって、チューブ本体の圧縮や曲げが抑制される。これにより、他のルーメンを貫通している他の動力伝達部材の張力の変化を抑制することができ、軟性の挿入部の先端に配置された可動部を挿入部の基端側において操作する場合の操作性あるいは制御する場合の制御性を向上することができる。

　上記態様においては、前記駆動力伝達部材の外径が前記支持部材の外径より大きくてもよい。
　このようにすることで、駆動力伝達部材の剛性を大きく確保することができ、可動部を駆動する際の応答性を向上することができる。

　また、上記態様においては、前記支持部材が、前記ルーメンよりも径方向外方に固定されていてもよい。
　このようにすることで、医療用チューブの曲げ剛性を増大させて、駆動力伝達部材に張力がかかったときのルーメンの湾曲を抑制することができる。

　また、上記態様においては、前記ルーメンが周方向に間隔をあけて複数備えられ、前記支持部材が、周方向に隣り合う前記ルーメンの間に配置されていてもよい。
　このようにすることで、ルーメンと支持部材との間のチューブ本体の最小肉厚を確保しながら、医療用チューブの外径寸法を小さくすることができる。

　また、上記態様においては、前記支持部材が、単線であってもよい。
　このようにすることで、撚り線からなる場合と比較して、支持部材を安価かつ高剛性に構成することができる。

　また、上記態様においては、前記ルーメンおよび前記支持部材が螺旋状に形成されていてもよい。
　このようにすることで、医療用チューブが湾曲したときに、チューブ本体における周方向位置の違いによる経路長差の発生を抑制することができる。

　また、上記態様においては、前記ルーメンおよび前記支持部材の螺旋形状のピッチが等しくてもよい。
　このようにすることで、容易に製造することができる。

　また、上記態様においては、前記ルーメンが電気的絶縁性材料により構成され、前記支持部材が導電性材料により構成されていてもよい。
　このようにすることで、支持部材を利用して通電し、電力供給あるいは電気信号の伝送を行うことができる。

　また、上記態様においては、前記チューブ本体に、前記支持部材を貫通させる支持部材用ルーメンが設けられ、前記支持部材が、前記支持部材用ルーメン内に収容されていてもよい。
　また、上記態様においては、前記チューブ本体の外周面に、前記支持部材を収容する溝が設けられ、前記支持部材が、前記溝内に固定されていてもよい。

　また、上記態様においては、前記挿入部が、前記医療用チューブの外周を被覆する外装チューブを備えていてもよい。
　このようにすることで、可撓性を有しつつ、圧縮剛性や捻り剛性等の性能を外装チューブによって付加することができる。

　また、本発明の他の態様は、細長い軟性の挿入部と、該挿入部の先端に配置された可動部と、前記挿入部の基端に配置された駆動部と、該駆動部の動力を前記可動部に伝達する細長い駆動力伝達部材とを備える軟性処置具に用いられ、前記駆動力伝達部材を長手方向に貫通させるルーメンを備える長尺のチューブ本体と、該チューブ本体に前記長手方向に沿って固定された前記チューブ本体より高いヤング率を有する１以上のワイヤ状の支持部材とを備える医療用チューブである。

　本発明によれば、細長い駆動力伝達部材によって軟性の挿入部の先端に配置された可動部を挿入部の基端側において操作する場合の操作性あるいは制御する場合の制御性を向上することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る軟性処置具を示す全体構成図である。 図１の軟性処置具に備えられる医療用チューブを示す縦断面図である。 図１の軟性処置具の挿入部を示す横断面図である。 図１の軟性処置具の挿入部の変形例を示す横断面図である。 図１の軟性処置具の挿入部の他の変形例を示す横断面図である。 図１の軟性処置具の挿入部の他の変形例を示す横断面図である。 図２の医療用チューブにおけるルーメン形状の変形例を示す斜視図である。 図１の軟性処置具の挿入部の他の変形例を示す横断面図である。

　本発明の一実施形態に係る軟性処置具１および医療用チューブ２について、図面を参照して以下に説明する。
　本実施形態に係る軟性処置具１は、図１に示されるように、例えば、患者の体腔内に挿入される内視鏡の鉗子チャネルを介して患者の体腔内に挿入される挿入部２と、該挿入部２の先端に配置された関節および把持鉗子等の処置部３を有する可動部４と、挿入部２の基端に配置され、制御部（図示略）によって制御されることにより可動部４を作動させる駆動部５と、該駆動部５により発生した駆動力を可動部４に伝達する駆動ワイヤ（駆動力伝達部材、図３参照。）６とを備えている。

　挿入部２は、本発明の一実施形態に係る医療用チューブにより構成されている。
　医療用チューブ２は、図２および図３に示されるように、可撓性材料からなるチューブ本体７と、該チューブ本体７に固定された支持ワイヤ（支持部材）８とを備えている。
　チューブ本体７は、長手方向に貫通する複数のルーメン９を備えるマルチルーメンチューブにより構成され、各ルーメン９に駆動ワイヤ６を貫通させるようになっている。本実施形態においては、図３に示されるように、チューブ本体７は、７本のルーメン９を備えており、図２はその内の３本のルーメン９の中心軸を通る平面での縦断面図である。

　支持ワイヤ８は、チューブ本体７よりヤング率の高い材質、例えば、金属、樹脂等により構成された、横断面円形の単線のワイヤ状の部材である。
　チューブ本体７には、図２および図３に示されるように、支持ワイヤ８を貫通させる貫通孔（支持部材用ルーメン）１０が設けられている。貫通孔１０は、図３に示す例では、チューブ本体７の外周面に近い位置に周方向に間隔をあけて、６箇所に配置されている。貫通孔１０の口径は、内部に貫通させられる支持ワイヤ８の外径寸法と略同等である。貫通孔１０に支持ワイヤ８が挿入配置されることにより、支持ワイヤ８の外面は貫通孔１０の内面に密着していることが望ましい。

　支持ワイヤ８は、チューブ本体７の貫通孔１０内に接着剤により固定されている。固定位置は、全長にわたって固定されていてもよいし、両端のみにおいて固定されていてもよい。
　チューブ本体７のルーメン９は円形の横断面形状を有し、その内径寸法は、支持ワイヤ８の外径寸法より大きく構成されている。また、駆動ワイヤ６の外径寸法は支持ワイヤ８の外径寸法より大きく形成されている。
　さらに、支持ワイヤ８用の貫通孔１０は、チューブ本体７の周方向に隣り合うルーメン９の間に配置されている。

　このように構成された本実施形態に係る軟性処置具１および医療用チューブ２の作用について、以下に説明する。
　本実施形態に係る軟性処置具１を用いて患者の体腔内の処置を行うには、オペレータは、患者の体腔内に挿入した内視鏡の鉗子チャネルを介して軟性処置具１の挿入部２を先端の可動部４側から挿入し、内視鏡により取得された画像をモニタで観察しながら患部に対して可動部４を対向させる。

　この場合において、内視鏡は、患者の曲がりくねった臓器の形状に沿うように湾曲させられて、患者の体内に配置されているので、該内視鏡に設けられた鉗子チャネルも同様に湾曲している。したがって、鉗子チャネルを介して軟性処置具１の挿入部２を挿入するには、挿入部２を鉗子チャネルの形状に倣わせて湾曲させながら挿入する必要がある。

　本実施形態においては、軟性処置具１の挿入部を構成している医療用チューブ２が、チューブ本体７の長手方向に沿って固定された支持ワイヤ８を備え、支持ワイヤ８のヤング率がチューブ本体７のヤング率より大きく設定されている。したがって、医療用チューブ２の圧縮剛性は、チューブ本体７の圧縮剛性よりも十分に高く設定されている。また、医療用チューブ２に作用する曲げに対する曲げ剛性は、支持ワイヤ８を有しない場合よりも十分に高く設定されている。

　したがって、挿入部２を曲げながら鉗子チャネル内に挿入していく際には、挿入部を構成している医療用チューブ２、該医療用チューブ２のチューブ本体７、該チューブ本体７に形成されたルーメン９および貫通孔１０、ルーメン９内を貫通している駆動ワイヤ６および貫通孔１０を貫通している支持ワイヤ８が捻られることにより、挿入部２全体が湾曲させられる。

　次いで、オペレータは、図示しない操作部を操作することにより駆動部５に駆動力を発生させ、いずれかの駆動ワイヤ６を牽引する。駆動ワイヤ６に加えられた駆動力は駆動ワイヤ６の張力として可動部４に伝達され、可動部４が作動させられる。

　この場合において、本実施形態に係る軟性処置具１および医療用チューブ２によれば、いずれかの駆動ワイヤ６を牽引する際には、牽引された駆動ワイヤ６のルーメン９近傍においてチューブ本体７に圧縮力が作用する。本実施形態によれば、チューブ本体７に固定された支持ワイヤ８によって、圧縮剛性が高められているので、駆動ワイヤ６の牽引によるチューブ本体７の圧縮や曲げが抑制される。
　その結果、駆動したい関節とは異なる関節が意図せず動いてしまう不都合の発生を抑制することができるという利点がある。

　また、本実施形態によれば、支持ワイヤ８より駆動ワイヤ６の横断面形状を大きく設定しているので、可動部４を駆動する駆動ワイヤ６の剛性を大きくすることができ、可動部４の駆動時の応答性を向上することができるという利点がある。

　また、本実施形態によれば、支持ワイヤ８を貫通させる貫通孔１０が、チューブ本体７の外周面に近い位置に配置されているので、支持ワイヤ８により、より効果的に曲げ剛性を向上することができる。これにより、チューブ本体７に設けられたルーメン９の曲げを抑制することができる。

　また、本実施形態によれば、支持ワイヤ８が、チューブ本体７に設けられた周方向に隣り合うルーメン９の間に配置されているので、横断面円形のルーメン９の間に形成されるスペースに、チューブ本体７の十分な肉厚を確保しながら支持ワイヤ８を可能な限り径方向内方に配置することができる。これにより、医療用チューブ２の細径化を図ることができる。

　また、本実施形態によれば、支持ワイヤ８が、単線により構成されているので、撚り線により構成する場合と比較して安価に構成することができるという利点がある。また、中実の単線により構成することで、剛性を高めることができる。

　なお、本実施形態においては、支持ワイヤ８の本数は駆動ワイヤ６の本数より多いことが好ましい。このようにすることで、多数の支持ワイヤ８によってチューブ本体７の曲げを抑制することができる。また、支持ワイヤ８の位置は、図３および図４に示されるように、チューブ本体７の外周近傍であることが好ましいが、図５および図６に示されるように、ルーメン９の間にスペースが確保し得る任意の位置に配置してもよい。

　また、本実施形態においては、チューブ本体７が、直線状のルーメン９を有する場合を例示したが、これに代えて、図７に示されるように、各ルーメン１１が、チューブ本体７の長手軸回りに、一方向に一定のピッチおよび一定の半径で捻られた螺旋状に形成されていてもよい。図７は、チューブ本体７に設けられたルーメン１１のみを表示したものである。
　このようにすることで、チューブ本体７が湾曲されたときの周方向位置の違いによるルーメン１１間の経路長差の発生を抑制することができるという利点がある。

　また、この場合に、支持ワイヤ８を貫通させる貫通孔１０は、チューブ本体７の長手方向に沿って真っ直ぐに設けられていてもよいし、駆動ワイヤ６用のルーメン９と同一方向に捻れていてもよい。支持ワイヤ８が捻れている場合のピッチは、駆動ワイヤ６用のルーメン９のピッチとは異なっていてもよいが同じであることが好ましい。このようにすることで、押し出し成形によって製造する場合に、製造を容易にすることができるという利点がある。

　また、本実施形態においては、チューブ本体７に支持ワイヤ８を貫通させる貫通孔１０を設けることとしたが、これに代えて、図８に示されるように、支持ワイヤ８を収容する溝１２を設け、該溝１２内に支持ワイヤ８を収容した状態で、接着剤あるいは樹脂等の固定材によって固定することとしてもよい。

　また、本実施形態においては、医療用チューブ２が、チューブ本体７を被覆する外装チューブを備えることにしてもよい。
　例えば、外装チューブとしてコイルチューブを使用することにより、可撓性を確保しつつ圧縮剛性を向上することができる。

　また、例えば、外装チューブとして編組体からなるチューブを使用することにより、可撓性を確保しつつトルク伝達性を向上することができる。
　さらに、例えば、外装チューブとして親水性コートチューブやＰＴＦＥチューブを用いることにより、表面の摩擦の低減や電気的絶縁性の向上を図ることができる。

　また、本実施形態においては、チューブ本体７を電気的絶縁性材料により構成し、支持ワイヤ８を導電性材料により構成することにしてもよい。
　このようにすることで、チューブ本体７によって絶縁された支持ワイヤ８を介して、挿入部２の基端側から先端側の可動部４まで電力供給や電気信号の伝達を図ることができる。別途電気配線を用意する必要がないので、挿入部２を細径化することができるという利点がある。

　１　軟性処置具
　２　挿入部（医療用チューブ）
　４　可動部
　５　駆動部
　６　駆動ワイヤ（駆動力伝達部材）
　７　チューブ本体
　８　支持ワイヤ（支持部材）
　９，１１　ルーメン
　１０　貫通孔（支持部材用ルーメン）
　１２　溝

Claims (12)

1. 　細長い軟性の挿入部と、
   　該挿入部の先端に配置された可動部と、
   　前記挿入部の基端に配置された駆動部と、
   　該駆動部の動力を前記可動部に伝達する細長い駆動力伝達部材とを備え、
   　前記挿入部が、前記駆動力伝達部材を長手方向に貫通させるルーメンを備える医療用チューブを備え、
   　該医療用チューブが、前記ルーメンが形成された長尺のチューブ本体と、該チューブ本体に前記長手方向に沿って固定された前記チューブ本体より高いヤング率を有する１以上のワイヤ状の支持部材とを備える軟性処置具。
2. 　前記駆動力伝達部材の外径が前記支持部材の外径より大きい請求項１に記載の軟性処置具。
3. 　前記支持部材が、前記ルーメンよりも径方向外方に固定されている請求項１または請求項２に記載の軟性処置具。
4. 　前記ルーメンが周方向に間隔をあけて複数備えられ、
   　前記支持部材が、周方向に隣り合う前記ルーメンの間に配置されている請求項１から請求項３のいずれかに記載の軟性処置具。
5. 　前記支持部材が、単線である請求項１から請求項４のいずれかに記載の軟性処置具。
6. 　前記ルーメンおよび前記支持部材が螺旋状に形成されている請求項１から請求項５のいずれかに記載の軟性処置具。
7. 　前記ルーメンおよび前記支持部材の螺旋形状のピッチが等しい請求項６に記載の軟性処置具。
8. 　前記ルーメンが電気的絶縁性材料により構成され、前記支持部材が導電性材料により構成されている請求項１から請求項７のいずれかに記載の軟性処置具。
9. 　前記チューブ本体に、前記支持部材を貫通させる支持部材用ルーメンが設けられ、
   　前記支持部材が、前記支持部材用ルーメン内に収容されている請求項１から請求項８のいずれかに記載の軟性処置具。
10. 　前記チューブ本体の外周面に、前記支持部材を収容する溝が設けられ、
    　前記支持部材が、前記溝内に固定されている請求項１から請求項８のいずれかに記載の軟性処置具。
11. 　前記挿入部が、前記医療用チューブの外周を被覆する外装チューブを備える請求項１から請求項１０のいずれかに記載の軟性処置具。
12. 　細長い軟性の挿入部と、該挿入部の先端に配置された可動部と、前記挿入部の基端に配置された駆動部と、該駆動部の動力を前記可動部に伝達する細長い駆動力伝達部材とを備える軟性処置具に用いられ、
    　前記駆動力伝達部材を長手方向に貫通させるルーメンを備える長尺のチューブ本体と、該チューブ本体に前記長手方向に沿って固定された前記チューブ本体より高いヤング率を有する１以上のワイヤ状の支持部材とを備える医療用チューブ。

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