JP6697291B2 - 内視鏡湾曲管 - Google Patents

Description

本発明は、硬質パイプに複数のスロットを設けて湾曲可能に構成した内視鏡湾曲管に関する。

内視鏡は、細長な挿入部を備え、その挿入部の先端側には観察光学系が設けられている。内視鏡には、挿入部の先端側に、上下の二方向、或いは、上下左右の四方向に湾曲するように構成された、湾曲部を設けたものがある。湾曲部を設けた内視鏡では、該湾曲部を操作者が適宜湾曲動作することによって、挿入部の挿入性の向上を図れると共に視野方向を変化させて広範囲な観察を行える。

一般に、湾曲部は、複数の湾曲駒を回動自在に連結した湾曲駒組と、湾曲駒組を被覆する網状管と、網状管を被覆する湾曲ゴムと、で構成されている。湾曲駒組の内面には、湾曲方向に対応する湾曲ワイヤが挿通される、ワイヤガイドが設けられている。

湾曲ワイヤの先端は、ワイヤガイドを通過した後、湾曲駒組の最先端を構成する湾曲駒に固設されている。湾曲ワイヤの基端側は、挿入部の基端側に位置する操作部に設けられた湾曲操作装置に固設されている。
したがって、操作者が湾曲操作装置を操作することによって湾曲ワイヤが牽引、弛緩されて湾曲部が湾曲する。

近年、湾曲駒組の代わりに金属パイプが用いられている。金属パイプは、ニッケルチタン合金、或いは、ステンレス、等の金属製硬質パイプであって、複数のスロットを設けて湾曲可能である。

例えば、特許文献１には内視鏡シャフトが示されている。内視鏡はシャフトを有し、該シャフトはフレームと、カバーと、対物ヘッドと、を備えている。フレームは、複数の溝を設けて曲がることが可能に構成された、チューブを備えている。チューブには、突起部と、ポケットと、を形成する溝がさらに設けられている。突起部は、チューブが曲げられる間、ポケット内で縦方向に前方および後方に摺動することができるようになっている。そして、チューブが軸トルク、または、ねじれ力を受ける場合、突起部の側面とポケットの側面とが相互に接触して、該チューブの軸ねじれ、または、チューブの変形が制限される。

特表２０１２−５２８６５１号公報

しかしながら、特許文献１に示されたチューブの突起部及びポケットは、該チューブに溝を加工して形成される。このため、突起部の側面とポケットの側面との接触量は、チューブの肉厚に依存する。そして、ねじれ力を受けた際の接触量は、チューブがストレート状態のとき最も多く、チューブが湾曲されるにしたがって減少する。このため、湾曲状態のチューブに対して予め想定した値よりも大きなねじれ力が付与された場合、突起部の側面とポケットの側面との相互接触によって該チューブの変形を制限することが困難になる。そして、ポケットから突起部が脱落すると、ねじれ力がチューブに直接かかって該チューブが破損するおそれがある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、複数のスロットを設けて曲がることが可能であるパイプのねじれ耐性を向上させつつ湾曲性に優れた内視鏡湾曲管を提供することを目的にしている。

本発明の一態様による内視鏡湾曲管は、先端から基端に至る貫通孔を有するパイプであって、該パイプの円周に沿って外周面と内周面とに通じるスロットを複数形成したことによって曲がることが可能である硬質パイプと、前記スロットの先端側の稜部を構成する先端側稜部と、前記スロットの基端側の稜部を構成する、前記先端側稜部に対向して設けられている該先端側稜部に当接可能な基端側稜部と、前記硬質パイプの貫通孔内に該パイプの長手軸に沿って配設されており、前記長手軸の方向に進退移動されることによって前記先端側稜部と前記先端側稜部との間隔を変化させて該硬質パイプを湾曲させる複数の湾曲ワイヤと、前記先端側稜部または前記基端側稜部の一方において前記長手軸の方向に凹状に形成された係止凹部と、前記係止凹部が形成された前記先端側稜部または前記基端側稜部に対向する前記基端側稜部または前記先端側稜部の一方において該係止凹部内に配置されるように設けられた係止凸部と、前記係止凹部内において前記パイプの内周面よりも前記パイプの中心軸方向に突出し、前記硬質パイプに固定されるねじれ防止部材に設けられた前記中心軸方向に突出する肉厚部と、を具備している。

本発明の内視鏡湾曲管は、複数のスロットを設けて曲がることが可能であるパイプのねじれ耐性を向上させつつ湾曲性に優れた内視鏡湾曲管を実現できる。

内視鏡湾曲管を湾曲部に備える内視鏡の一例を示す図 内視鏡湾曲管を説明する図 図２の矢印Ｙ３Ａ−Ｙ３Ａ線に示す中心軸に直交する断面図 図３Ａの矢印Ｙ３Ｂ−Ｙ３Ｂ線に示す中心軸長手方向断面図 図３Ａの矢印Ｙ３Ｃ−Ｙ３Ｃ線に示す中心軸長手方向断面図 硬質パイプを説明する図 ワイヤガイドを説明する図 ねじれ防止部材を説明する図 ねじれ防止部材と硬質パイプとの関係を説明する図 ねじれ防止部材を硬質パイプに取り付ける手順を説明する図 ワイヤガイドを兼用するねじれ防止部材を説明する図 ねじれ防止部材の他の構成例を説明する図であって、内側凸部として機能する屈曲部を備えた係止凸部と係止凹部との関係を説明する図 内側凸部として機能する屈曲部を備えた係止凸部と係止凹部との関係を説明する長手方向段面図 図９の矢印Ｙ１０方向から屈曲部を備えた係止凸部と係止凹部とを見た図 係止凹部内に配置される屈曲部を備えた係止凸部を湾曲ワイヤと湾曲ワイヤとの間に配置した構成例を説明する図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
なお、以下の説明に用いる各図において、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものもある。即ち、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、及び各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。

図１に示す内視鏡１は、内視鏡湾曲管を挿入部２に具備している。
内視鏡１は、細径な挿入部２と、操作部３と、ユニバーサルコード４と、を主に備えている。

挿入部２は、硬質部材からなる先端部２ａと、上下方向に湾曲するように構成されている湾曲部２ｂと、可撓性を有するチューブ体である可撓管部２ｃと、を先端側から順に連設して構成されている。
先端部２ａの先端面には、観察窓（不図示），照明窓（不図示），処置具開口（不図示）等が設けられている。

湾曲部２ｂは、能動的に上下の２方向に湾曲可能である。湾曲部２ｂの内部には後述する湾曲ワイヤ（図３の符号８参照）が進退自在に挿通されている。
可撓管部２ｃは、受動的に湾曲するように構成されている。可撓管部２ｃの基端側に操作部３が設けられている。
操作部３には、例えばＬ字形状の湾曲操作レバー５と、処置具挿入口等の開口部６と、複数のリモートスイッチ７と、吸引口（不図示）等と、が設けられている。

湾曲操作レバー５は、操作部３に対して回動自在に軸支されている。湾曲操作レバー５は、湾曲部２ｂを湾曲操作するための湾曲操作装置である。操作者が湾曲操作レバー５を回動操作することによって、湾曲ワイヤが牽引、弛緩されて、湾曲部２ｂが上方向或いは下方向に湾曲する。

開口部６には鉗子栓（不図示）、或いは、Ｔ字管（不図示）等が取り付けられる。吸引口は、湾曲操作レバー５が設けられた操作部３の一面とは反対側（裏側ともいう）の図示されていない面に設けられている。

操作部３の反対側の面には上述したリモートスイッチ７とは異なるリモートスイッチ（不図示）が設けられている。これら複数のリモートスイッチは、表示装置（不図示）の画面上に表示されている内視鏡画像の停止、或いは、記録、画像の拡大、照明光の切替等を行うためのスイッチである。

ユニバーサルコード４は、操作部３の側部からが延出している。ユニバーサルコード４の基端部には内視鏡コネクタ（不図示）が設けられている。内視鏡コネクタは、外部機器である光源装置に接続される。

内視鏡コネクタの側部からは電気ケーブル（不図示）が延出している。電気ケーブルの端部には電気コネクタ（不図示）が設けられている。電気コネクタは、外部機器である制御ユニットに電気的に接続される。

図２−図６Ｂを参照して内視鏡湾曲管について説明する。
本実施形態の湾曲部２ｂには内視鏡湾曲管（以下、湾曲管と略記する）９が備えられている。

図２−図３Ｃに示すように湾曲管９は、硬質パイプ１０と、複数のワイヤガイド２０と、複数のねじれ防止部材３０と、複数の湾曲ワイヤ８と、を有している。
硬質パイプ１０は、超弾性合金、或いは、ステンレス鋼によって形成された、先端から基端に至る貫通孔を有するパイプ部材である。超弾性合金材としては、例えば、Ｎｉ−Ｔｉ（ニッケルチタン）、チタン合金、ベータチタン、純チタン、６４チタン、Ａ７０７５、アルミニウム合金等が挙げられる。

図４に示すように硬質パイプ１０は、例えば円周に沿って外周面と内周面とに通じる複数の部分円弧状スリット（以下、スロットと略記する）１１、１２と、複数の取付孔１５、１６と、を備えている。

図２、図４に示すように複数のスロット１１、１２は、硬質パイプ１０が予め定めた方向に曲がることが可能となるように配列されている。第１スロット１１と第２スロット１２とはそれぞれ軸方向に対しては予め定めた距離離間し、周方向に対しては１８０度位置ずれして形成されている。
第１スロット１１及び第２スロット１２は、図３Ａに示すように硬質パイプ１０の外周面に対して周方向に沿って中心軸Ｏ１から例えば２００度の拡がり角度をもって形成されている。

図４に示すように本実施形態において、例えば、第１スロット１１の第１先端側稜部１１ｆには係止凸部１３が設けられている。係止凸部１３は、長手軸方向に対して凸状に形成されている。

これに対して、第１スロット１１の第１先端側稜部１１ｆに対向する第１基端側稜部１１ｅには係止凹部１４が設けられている。係止凹部１４は、長手軸方向に対して凹状に形成され該係止凹部１４内には係止凸部１３が配置されるようになっている。

そして、第２スロット１２の第２先端側稜部１２ｆには係止凸部１３が設けられ、第２スロット１２の第２先端側稜部１２ｆに対向する第２基端側稜部１２ｅには係止凹部１４が設けられている。
これら複数のスロット１１、１２、係止凸部１３、係止凹部１４、及び取付孔１５、１６は、例えばレーザ加工等によって形成されている。

なお、上述した構成とは逆に、第１スロット１１の第１先端側稜部１１ｆに係止凹部１４を設けて第１スロット１１の第１基端側稜部１１ｅに係止凸部１３を設ける、或いは、第２スロット１２の第２先端側稜部１２ｆに係止凹部１４を設けて第２スロット１２の第２基端側稜部１２ｅに係止凸部１３を設ける、ようにしてもよい。

また、硬質パイプ１０は、スロット１１、１２の幅、第１スロット１１と第２スロット１２との間隔等を適宜設定することによって、湾曲半径の設定、湾曲しやすさの調整が可能である。具体的に、第１スロット１１と第２スロット１２との間隔を小さく設定することにより湾曲半径が小さくなり、湾曲しやすくなる。そして、硬質パイプ１０は、各スロット１１、１２の基端側稜部と先端側稜部との間隔が変化することによって湾曲形状が変化する。そして、各スロット１１、１２の基端側稜部と先端側稜部とは当接可能である。

第１取付孔１５は、例えば、角孔であって、湾曲部２ｂの上方向と下方向とに対応する位置に設けられている。第１取付孔１５は、図５Ａに示すワイヤガイド２０を取り付けるための貫通孔である。ワイヤガイド２０は、抜け止め部２１と、突出部２２と、を有する。

突出部２２は、図３Ａに示すように硬質パイプ１０の内周面から中心軸Ｏ１方向に向かって突出してパイプ内に配置される。抜け止め部２１は、硬質パイプ１０の外周面上に配置される。

そして、ワイヤガイド２０は、例えば、硬質パイプ１０の外周面と抜け止め部２１の一面との間に塗布した接着剤によって硬質パイプ１０に一体固定される。
符号２３は、ワイヤ挿通孔である。図３Ｂに示すようにワイヤ挿通孔２３に挿通された湾曲ワイヤ８は、パイプの長手軸である中心軸Ｏ１に沿って配設されている。

第２取付孔１６は、例えば、角孔であって、湾曲部２ｂの左方向と右方向とに対応する位置に設けられている。第２取付孔１６は、図５Ｂに示すねじれ防止部材３０を取り付けるための貫通孔である。ねじれ防止部材３０は、抜け止め部３１と、ねじれ規制凸部３２と、を有する。

ねじれ規制凸部３２は、図３Ｃに示すように硬質パイプ１０の内周面から中心軸Ｏ１方向に向かって予め定められた量、突出する内側凸部である。ねじれ規制凸部３２は、肉厚部であって、パイプ内周面１０ｆ及び係止凸部内側面１３ｆに沿って配置されて係止凹部１４内に配置されるように設けられる。

すなわち、ねじれ規制凸部３２の幅寸法は、係止凸部１３の幅寸法と略同寸法であって、ねじれ規制凸部３２の側面３３、３４は、係止凹部１４内に配置可能である。符号３５は先細部であり、例えば半球面である。
抜け止め部３１は、図３に示すように上述した抜け止め部２１と同様に硬質パイプ１０の外周面上に配置される。

図６Ａに示すようにねじれ防止部材３０は、矢印６ａに示すようにねじれ規制凸部３２の先端側を第２取付孔１６内に配置した後、図６Ｂの二点鎖線に示すように中心軸Ｏ１に対して傾けた状態に配置される。その後、矢印Ｙ６ｂに示すように直進させつつ矢印Ｙ６ｃに示すように回転させていくことによって破線に示すように第２取付孔１６内に配置される。符号３６は逃がし面である。

そして、ねじれ防止部材３０は、硬質パイプ１０の外周面と抜け止め部３１の一面との間に接着剤を塗布して硬質パイプ１０に一体固定される。
この結果、図３Ａに示す湾曲ワイヤ８と湾曲ワイヤ８との間にねじれ防止部材３０を設けた湾曲管９が構成される。

湾曲部２ｂは、湾曲管９と、湾曲管９の外周側を被覆する網状管（不図示）と、さらに網状管の外周側を被覆する湾曲ゴムと、を設けて形成されている。
湾曲部２ｂは、湾曲操作レバー５を操作することによって湾曲ワイヤ８が牽引、或いは、弛緩されて上方向または下方向に湾曲するようになっている。

ねじれ防止部材３０を設けた湾曲管９の作用を説明する。
操作者が挿入部２をねじり操作した際、湾曲部２ｂは、ねじれ力を受ける。このときのねじれ力が小さな場合、係止凹部１４内に配置されている係止凸部１３の凸部側面が該係止凹部１４の凹部側面に当接して湾曲管９がねじられることを抑える。

しかし、操作者がねじり操作を引き続き行うことによって、湾曲部２ｂが受けるねじれ力が徐々に大きくなっていく。すると、本実施形態において、ねじれ防止部材３０を構成する規制凸部３２の第１側面３３または第２側面３４が係止凹部１４の凹部側面に当接して湾曲管９がねじられることを抑えることができる。

このように、湾曲部２ｂを構成する湾曲管９に係止凸部１３に加えて係止凹部１４に配置される規制凸部３２を有するねじれ防止部材３０を設けたことによって、挿入部２にねじり力が作用した際に湾曲管９が破損することをより確実に防止することができる。
この結果、操作者は、従来の内視鏡に比べて大きなねじり力量を挿入部に付与してねじり操作を行うことができるようになる。

なお、図７に示すようにねじれ防止部材３０Ａのねじれ規制凸部３２にワイヤ挿通孔３７を設けてワイヤガイドを兼用する構成にしてもよい。この結果、ワイヤガイド２０を新たに設けること無く、図３Ｃの破線に示すように湾曲ワイヤ８を挿通配置することが可能になる。

つまり、挿入部２にねじり力が作用した際に湾曲管９が破損することをより確実に防止しつつ湾曲ワイヤ８を４本挿通して上下左右の四方向に湾曲部２ｂを湾曲させることが可能になる。

そして、ワイヤガイド２０の代わりにワイヤガイドを兼用するワイヤ挿通孔３７を有するねじれ防止部材３０Ａを所定の位置に設けることによって、ねじり耐性をさらに向上させた四方向に湾曲可能な湾曲部２ｂを実現できる。

上述した実施形態においては、内側凸部となるねじれ規制凸部３２を備えるねじれ防止部材３０を第２取付孔１６に配置して湾曲管９がねじり力によって破損することを防止している。
しかし、硬質パイプ１０に第２取付孔１６を形成することなく、すなわち、ねじれ規制凸部３２を備えるねじれ防止部材３０を設けることなく、湾曲管９がねじり力によって破損することを防止するようにしてもよい。

図８に示すように本実施形態の硬質パイプ１０Ａの係止凹部１４内には係止凸部４０が配置される。係止凸部４０の先端側にはねじれ規制凸部３２と同様に機能する内側凸部となる屈曲部４１が設けられている。係止凸部４０の長手軸に沿って複数の第１取付孔１５が配列されている。
符号４２はワイヤ逃がし溝であって、該溝内には湾曲ワイヤ８が挿通されるように屈曲部４１の先端側に設けられている。
なお、係止凸部４０は、係止凸部１３と同様に第１先端側稜部１１ｆに設けられている。

図９に示すように屈曲部４１は、中心軸Ｏ１方向に向かって突出するように折り曲げ形成されている。第１取付孔１５にはワイヤガイド２０が配置される。
なお、図９、図１０に示す符号４３はワイヤ接触部である。ワイヤ接触部４３は、半球面等、曲面を有する凸部であり、湾曲ワイヤ８がワイヤ接触部４３上に当接して配置される。

図９に示すようにワイヤガイド２０の突出部２２は、上述したように硬質パイプ１０の内周面１０ｆから中心軸Ｏ１方向に向かって突出してパイプ内に配置される。そして、ワイヤガイド２０は、上述したように硬質パイプ１０に一体固定される。

図９、図１０に示すように本実施形態において湾曲ワイヤ８は、ワイヤ逃がし溝４２内に配置されてワイヤ接触部４３に接触した後、ワイヤガイド２０のワイヤ挿通孔２３内を通過して中心軸Ｏ１に沿って長手方向に挿通されている。
その他の構成は上述した実施形態と同様であり、同部材には同符号を付して説明を省略する。

このように、係止凹部１４に配置される係止凸部４０に中心軸Ｏ１方向に向かって突出する屈曲部４１を設けている。このため、操作者が挿入部２をねじり操作して湾曲部２ｂに大きなねじれ力が受けたとき、屈曲部４１の側面が係止凹部１４の凹部側面に当接して湾曲管９がねじられることを抑えて湾曲管９が破損することを防止することができる。

なお、上述した実施形態においては、屈曲部４１を有する係止凸部４０を湾曲ワイヤ８が挿通される位置に配置して湾曲管９がねじられることによって破損することを防止している。

しかし、係止凹部１４内に配置される係止凸部４０の屈曲部４１の配置位置を図１１に示すように湾曲ワイヤ８が挿通される位置とは異なる位置、例えば、周方向において４本の湾曲ワイヤ８と湾曲ワイヤ８との間に設けて湾曲管９がねじられることによって破損することを防止するようにしてもよい。
この構成において、屈曲部４１の先端側に設けたワイヤ逃がし溝４２及びワイヤ接触部４３が不要である。また、湾曲ワイヤ８は、２本であってもよい。

本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
また、上述した内視鏡湾曲管を備える湾曲部は、医療用の内視鏡に限らず、湾曲部付硬性鏡、工業用内視鏡、医用処置具、医用カテーテル等の能動的な湾曲部に用いるようにしてもよい。

１…内視鏡 ２…挿入部 ２ａ…先端部 ２ｂ…湾曲部 ２ｃ…可撓管部 ３…操作部
４…ユニバーサルコード ５…湾曲操作レバー ６…開口部 ７…リモートスイッチ
８…湾曲ワイヤ ９…内視鏡湾曲管 １０…硬質パイプ １０ｆ…パイプ内周面
１１…第１スロット １１ｅ…第１基端側稜部 １１ｆ…第１先端側稜部
１２…第２スロット １２ｅ…第２基端側稜部 １２ｆ…第２先端側稜部
１３…係止凸部 １３ｆ…係止凸部内側面 １４…係止凹部 １５…第１取付孔
１６…第２取付孔 ２０…ワイヤガイド ２１…抜け止め部 ２２…突出部
２３…ワイヤ挿通孔 ３０…ねじれ防止部材 ３１…抜け止め部 ３２…ねじれ規制凸部
３３…第１側面 ３４…第２側面 ３５…先細部 ３６…逃がし面 ３７…ワイヤ挿通孔
４０…係止凸部 ４１…屈曲部 ４２…ワイヤ逃がし溝 ４３…ワイヤ接触部

Claims (4)

1. 先端から基端に至る貫通孔を有するパイプであって、該パイプの円周に沿って外周面と内周面とに通じるスロットを複数形成したことによって曲がることが可能である硬質パイプと、
   前記スロットの先端側の稜部を構成する先端側稜部と、
   前記スロットの基端側の稜部を構成する、前記先端側稜部に対向して設けられている該先端側稜部に当接可能な基端側稜部と、
   前記硬質パイプの貫通孔内に該パイプの長手軸に沿って配設されており、前記長手軸の方向に進退移動されることによって前記先端側稜部と前記先端側稜部との間隔を変化させて該硬質パイプを湾曲させる複数の湾曲ワイヤと、
   前記先端側稜部または前記基端側稜部の一方において前記長手軸の方向に凹状に形成された係止凹部と、
   前記係止凹部が形成された前記先端側稜部または前記基端側稜部に対向する前記基端側稜部または前記先端側稜部の一方において該係止凹部内に配置されるように設けられた係止凸部と、
   前記係止凹部内において前記パイプの内周面よりも前記パイプの中心軸方向に突出し、前記硬質パイプに固定されるねじれ防止部材に設けられた前記中心軸方向に突出する肉厚部と、
   を具備することを特徴とする内視鏡湾曲管。
2. 前記肉厚部は、前記貫通孔内の周方向に配設された前記湾曲ワイヤと前記湾曲ワイヤとの間に配設されたことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡湾曲管。
3. 前記肉厚部は、前記湾曲ワイヤが挿通するワイヤ挿通孔を有してワイヤガイドを兼用することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡湾曲管。
4. 前記肉厚部は、前記係止凸部の先端側を前記パイプの中心軸方向に折り曲げて形成された屈曲部であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内視鏡湾曲管。

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