JP2010119601A - 内視鏡用可撓管および内視鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】 可撓性を維持しつつ、外力を受けても潰れ難く、捻り力を伝達し易く、耐伸縮性を有する内視鏡用可撓管を提供する。
【解決手段】 内視鏡可撓管２６は、管状体３２と、この管状体３２の外周面を覆うように被覆された外皮３４とを有する。管状体３２には、複数の透孔４２ａを有する透孔帯部４２と、無孔状態の環状帯部４４とが管状体３２の軸方向に沿って交互に配列されている。
【選択図】 図２

Description

この発明は、医療用や産業用等、種々の種類に用いられる内視鏡用可撓管および内視鏡に関する。

内視鏡の可撓管は一般に金属材製の螺旋管の外周に網状管を被覆し、更にその外周に可撓性チューブ等からなる外皮を被覆して構成している。例えば特許文献１に開示された極細径の可撓管を有する内視鏡では、小径化や可撓性の向上を図るべく、超弾性合金のパイプに外皮を被覆しただけのものや、その超弾性合金のパイプの全域にわたって切込みや穴あけを加えた後、外皮を被覆した構成のものが提案されている。
特開平５−３００８７２号公報

しかし、特許文献１に開示された内視鏡の可撓管のように、超弾性合金のパイプ全域に切り欠きや穴あけを施した場合、パイプの潰れ強度や捻れ強度が犠牲となり、体腔内や管孔への挿入の際に体腔内壁や管孔壁から受ける外力によってパイプが潰れたり、可撓管の後端側を捻ってその捻れを可撓管の先端側に伝えようとする際に、その力が上手く伝わらないという問題がある。また、孔がパイプ全域にわたって形成されているため、内視鏡の挿入部の挿脱の際などにパイプの軸方向に沿った方向の圧縮力や引張力などの伸縮力が加えられるとパイプが容易に変形してしまうという問題がある。このため、保形性および耐潰れ性、捻り力伝達性、更には耐伸縮性を発揮させるにはパイプにある程度の厚さが必要となる。

この発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、可撓性を維持しつつ、外力を受けても潰れ難く、捻り力を伝達し易く、耐伸縮性を有する内視鏡用可撓管およびそのような可撓管を有する内視鏡を提供することを目的とする。

上記課題を達成するために、この発明に係る、管状体の外周面を覆うように外皮が被覆された内視鏡可撓管の前記管状体は、複数の透孔を有する透孔帯部と、無孔状態の環状帯部とが前記管状体の軸方向に沿って交互に配列されて形成されていることを特徴とする。

可撓管の主構造である管状体に透孔帯部と環状帯部を交互に配列して構成したことによって、管状体を薄肉に形成したとしても、環状帯部で管潰れ性を発揮し、捻れ力を伝達し易く、耐伸縮性を有し、透孔帯部でも捻り力を伝達し易く、捻れ力を伝達し易く、耐伸縮性を有するとともに可撓性を発揮することができる。

また、前記透孔帯部は、網状、螺旋状、もしくは多数の透孔が集められて形成されていることが好適である。
このように、透孔帯部を網状、螺旋状、多数の透孔などとすることにより、より曲げやすく且つ捻り伝達性を向上することができる。

また、前記管状体と、前記外皮との間に、網状管が配設されていることが好適である。
このため、強い捻り力や伸縮に対して大きな耐性を発揮することができる。

また、前記透孔帯部は、挿入する側の先端側ほどその透孔帯部の長さが長く、反対側の端に向かって段階的に前記透孔帯部の長さが短くなっていることが好適である。
柔軟性を必要とする部分は透孔帯部の長さを長くし、柔軟性をあまり必要としない部分においては、透孔帯部の長さを短くすることで先端側から反対側の端に向かって可撓性を段階的に調節することができる。

また、前記環状帯部は、挿入する側の先端側ほどその環状帯部の長さが短く、反対側の端に向かって段階的に前記環状帯部の長さが長くなっていることが好適である。
柔軟性を必要とする部分は環状帯部の軸方向長さを短くし、柔軟性をあまり必要としない部分においては、環状帯部の軸方向長さを長くすることで可撓性・柔軟性を調節することができる。

この発明によれば、可撓性を維持しつつ、外力を受けても潰れ難く、捻り力を伝達し易く、耐伸縮性を有する内視鏡用可撓管およびそのような可撓管を有する内視鏡を提供することができる。

以下、図面を参照しながらこの発明を実施するための最良の形態（以下、実施の形態という）について説明する。なお、以下の実施の形態では、主として可撓管について医療用の内視鏡を用いて説明するが、産業用等、種々の内視鏡（図示せず）に以下に説明する可撓管を用いることも好適である。

［第１の実施の形態］
第１の実施の形態について図１から図３（Ｆ）を用いて説明する。
図１に示すように、この実施の形態に係る内視鏡１０は医療用として形成してあり、体腔内に挿入されるように細長く可撓性を有する挿入部１２と、この挿入部１２の基端部に設けられた操作部１４と、この操作部１４から延出されたユニバーサルコード１６とを備えている。ユニバーサルコード１６には、観察光学系を制御する制御装置や照明光学系に照明光を供給する照明装置に接続するコネクタ（図示せず）が配設されている。

挿入部１２は、先端硬質部２２と、この先端硬質部２２に連結された湾曲可能な湾曲部２４と、この湾曲部２４の基端部に先端部が連結され操作部１４に基端部が連結された可撓管（内視鏡用可撓管）２６とを備えている。

なお、図２には挿入部１２の内部構造を示しており、その内部に通常挿通して配置しているチューブ（チャンネルチューブ）、アングルワイヤ、アングルコイル、ライトガイドバンドル、コード類等の図示を省略している。すなわち、内視鏡１０に通常設けられている観察光学系、照明光学系、湾曲機構、チャンネル等の図示や説明は省略している。

観察光学系の対物レンズ、照明光学系の照明レンズ、チャンネルの先端開口等を有する先端硬質部２２や湾曲部２４も同様に図示や説明は省略する。なお、可撓管２６の後述する管状体３２は、湾曲部２４の最も後端の湾曲駒（湾曲管の後端）に例えば接続管を介して接続されている。

図２に示すように、可撓管２６は、管状体３２と、この管状体３２を覆う外皮３４とを備えている。すなわち、可撓管２６は、この実施の形態では管状体３２と外皮３４とによる２層構造を有する。なお、外皮３４は、例えばポリウレタンやポリエステル等の熱可塑性エラストマーにより形成されている。

管状体３２は、例えばステンレス鋼材やニッケルチタン合金等の超弾性合金で形成されていることが好ましい。管状体３２の外径は例えば５ｍｍから１３ｍｍ程度、その厚さは例えば０．２ｍｍから０．４ｍｍ程度であることが好ましい。すなわち、内視鏡１０用の可撓管２６として用いられる管状体３２としては薄肉であることが好ましい。

この管状体３２自体は、その軸方向（長手方向）に沿って、透孔帯部４２と環状帯部４４とが交互に配列されて形成されている。各透孔帯部４２および各環状帯部４４とは、それぞれ管状体３２の軸方向に所定の長さを有する。すなわち、透孔帯部４２および環状帯部４４は、所定間隔ごとに配列されている。

透孔帯部４２は、多数の条（フレーム）４２ａと、多数の孔（透孔）４２ｂとを備えている。多数の孔４２ｂは、例えばレーザ加工、ウオータジェット加工、放電加工、フライス切削加工、ワイヤカット等、種々の加工手段で形成される。このため、このような加工手段によって、管状体３２には多数の条４２ａが形成される。
なお、多数の条４２ａおよび多数の孔４２ｂは、これらの加工手段によって以下に説明するように、所定の規則をもって形成されていることが好ましい。

一方、環状帯部４４には何も形成されていない。すなわち、管状体３２の環状帯部４４は無孔部分であり加工が施されていない筒状や環状の無加工管部である。

例えば体腔内（孔内）等に内視鏡１０の挿入部１２が挿入されたとき、体内壁により可撓管２６が外力を受ける。このとき、可撓管２６の管状体３２に透孔帯部４２と環状帯部４４とが交互に配列されており、透孔４２ｂの無い環状帯部４４が径方向潰れに対する強度（耐管潰れ性）を有するとともに耐伸縮性（耐圧縮力および耐引張力）を有する。そして、透孔帯部４２を所定の間隔ごとに形成することによって、可撓管２６が曲がるのに必要な弱い弾性（最適な可撓性）を作り出すと同時に従来の内視鏡に採用している網状管の持つ機能（捻り力伝達機能、外皮保護機能等）を１層内（管状体３２）に盛り込むことが可能である。

図３（Ａ）から図３（Ｆ）に示すように、透孔帯部４２の形状は、網状、螺旋状、透孔等、規則性をもった種々の形状を含む。なお、図３（Ａ）に示す管状体３２の構造は図２に示す管状体３２の構造と同じである。

透孔帯部４２は、内視鏡１０の使用者が可撓管２６の後端側に与える捻り力を先端側まで効率良く伝達するため、図３（Ａ）から図３（Ｃ）に示す例は、管状体３２の透孔帯部４２が網状に形成されている。この透孔帯部４２は、軸方向（長手方向）に対して交差する方向に延びた条４２ａを備えていることが好ましい。すなわち、条４２ａにはクロス部分が形成されていることが好ましい。条４２ａのクロス部分の開き角度は、例えば略１２０度程度や略１３５度程度など、適当に設定されている（条４２ａが管状体３２の軸方向に対して傾けられている）ことが好ましい。条４２ａの開き角度を略１２０度や１３５度程度とすることによって、条４２ａに加えられる力を分散して受けたり、条４２ａを通して隣接する環状帯部４４に捻り力を確実に伝達することができる。このため、管状体３２に加えられる捻り力を効率的に後端側から先端側に伝達することができる。同様に、管状体３２に加えられる圧縮力／引張力（伸縮力）を、各条４２ａで分散して受けて耐伸縮性を発揮することができる。また、条４２ａが管状体３２の軸方向に対して傾けられていることによって、可撓性や軸方向曲げに対する耐性も維持することができる。

図３（Ｄ）に示す管状体３２の透孔帯部４２は、螺旋状に形成されている。このため、従来の内視鏡に用いられる螺旋管と同様に、管状体３２の透孔帯部４２を用いることができる。

図３（Ｅ）に示す管状体３２の透孔帯部４２は、複数の規則的に配設された透孔４２ｂが管状体３２の長手方向（軸方向）に直交する周に沿って２列に形成されている。このとき、透孔４２ｂが形成されることによって形成される条４２ａは、長手方向および周方向に隣接する透孔４２ｂ同士の間にある。ここでは透孔４２ｂが長孔に形成され、管状体３２の長手方向に対してその長手方向が異なり、かつ、管状体３２の長手方向に隣接する透孔４２ｂの長手方向も異なる。このため、管状体３２の長手方向に一体となっている条４２ａの向きも管状体３２の長手方向とは異なる。すなわち、条４２ａにクロス部分がある。管状体３２の透孔帯部４２をこのような状態に形成することによって、可撓管２６に加えられる捻り力を管状体３２の後端側から先端側に向かって効率良く伝達することができる。

図３（Ｆ）に示す管状体３２の透孔帯部４２は、条４２ａが長手方向に沿った方向に形成されて略矩形状の孔４２ｂが形成されている。この条４２ａは、適度に太く（長手方向に直交する方向（周方向）の幅が大きく）形成されている。管状体３２の透孔帯部４２をこのような状態に形成することによって、可撓管２６に加えられる捻り力を管状体３２の後端側から先端側に向かって効率良く伝達することができる。そして、条４２ａを隣接する環状帯部４４の回動支点として用いることができる。

［第２の実施の形態］
第２の実施の形態について図４および図５を用いて説明する。この実施の形態は第１の実施の形態の変形例であり、第１の実施の形態では模式的に透孔帯部４２の構造について説明したが、ここでは、具体的な透孔帯部４２の構造について説明する。
図４および図５には、図３（Ａ）から図３（Ｆ）に示す管状体３２の変形例を示す。

図４に示す例は特に、図３（Ｄ）の変形例であり、透孔帯部４２は、管状体３２に対して螺旋状に切り込みが入れられて孔４２ｂが形成され、条４２ａが形成されている。条４２ａの幅を孔４２ｂに対して大きくとることによって、捻り力伝達性を向上させることができる。

図５に示す例では、条４２ａは、管状体３２の軸方向（長手方向）に延びた軸方向条５２ａと、この軸方向条５２ａに一体的に形成されかつこれに直交する周方向に延びた周方向条５２ｂとを備えている。軸方向条５２ａは、管状体３２の周方向に略１８０度（軸方向条５２ａの幅を確保するため実際には１８０度には到達しない）おきに形成されている。この角度が１８０度に近くなればなるほど軸方向条５２ａの幅が小さくなり、１８０度よりも０度に近くなれば幅が大きくなる。また、孔４２ｂの軸方向の幅は軸方向条５２ａの長さによって規定される。孔４２ｂの周方向の長さは略１８０度程度（１８０度には到達しない）であるが、軸方向条５２ａの幅によって規定される。

図５に示す形状を有する透孔帯部４２が所定の間隔ごとに管状体３２の軸方向に沿って形成されていることにより、軸方向条５２ａと周方向条５２ｂとによって、管状体３２を容易に湾曲させることができる。また、管状体３２の環状帯部４４が機能することによって、管状体３２の潰れを防止することができるとともに、耐伸縮性を発揮することができる。また、捻り力も効果的に伝達することができる。

すなわち、図５に示す透孔帯部４２は、第１の実施の形態の図３（Ａ）から図３（Ｃ）を用いて説明した構造とは異なる。軸方向条５２ａによって管状体３２の圧縮力／引張力に対する耐性（耐伸縮性）を発揮し、軸方向条５２ａおよび周方向条５２ｂによって管状体３２の軸方向とは異なる方向に加えられる捻り力の伝達性を向上させることができる。

［第３の実施の形態］
第３の実施の形態について図６を用いて説明する。この実施の形態は第１および第２の実施の形態の変形例である。

管状体３２全体としての透孔帯部４２と環状帯部４４との軸方向長さは適宜に設定可能である。管状体３２全体として環状帯部４４の長さが長ければ長い（領域が大きければ大きい）ほど可撓性は低くなり、透孔帯部４２の長さが長ければ長い（領域が大きければ大きい）ほど可撓性は高くなる。また、透孔帯部４２の孔４２ｂの領域が大きければ大きいほど可撓性は高くなり、条４２ａの領域が大きければ大きいほど可撓性は低くなる。

この実施の形態では、図６に示すように、透孔帯部４２は、挿入する側の先端側ほどその透孔帯部４２の長さが長く、反対側の端（操作部１４側）に向かって段階的に透孔帯部４２の長さが短くなっている。なお、図６に示すように、環状帯部４４の長さはそれぞれ同じであることが好ましい。

すなわち、可撓管２６全体に対して可撓性変化を持たせる場合、図６中に示すように、柔軟性を必要とする部分は透孔帯部４２の長さを長くし、柔軟性をあまり必要としない部分においては、隣接する環状帯部４４同士の長さを大きく、又は、透孔帯部４２の長さを短くすることで可撓性・柔軟性を調節することができる。

［第４の実施の形態］
第４の実施の形態について図７を用いて説明する。この実施の形態は第３の実施の形態の変形例である。
環状帯部４４は、挿入する側の先端側（挿入部１４の先端側に近接する側）ほどその環状帯部４４の長さが短く、反対側の後端（操作部１４側）に向かって段階的に環状帯部４４の長さが長くなっている。なお、透孔帯部４２の長さは、それぞれ同じであっても、後端側に向かって次第に長く形成されていても良い。このため、可撓管２６の先端側ほど可撓性が高く、後端側ほど可撓性が低くなる。

すなわち、可撓管２６全体に対して可撓性変化を持たせる場合、図７中に示すように、柔軟性を必要とする部分は環状帯部４４の幅（軸方向長さ）や間隔を狭く（ピッチを小さく）し、柔軟性をあまり必要としない部分においては、環状帯部４４の幅や間隔を広く（ピッチを大きく）することで可撓性・柔軟性を調節することができる。

［第５の実施の形態］
第５の実施の形態について図８（Ａ）および図８（Ｂ）を用いて説明する。
この実施の形態では、捻り力の伝達補強や伸縮力に対する耐性の補強として網状管３６をこの管状体３２と外皮３４との間に配設する場合について説明する。すなわち、図８（Ａ）に示すように、可撓管２６は、管状体３２と、この管状体３２を覆う外皮３４と、管状体３２および外皮３４と間に配設された網状管３６とを備えている。

図８（Ｂ）に示すように、網状管３６は、素線３６ａが束にされた素線束が編み込まれることによって形成されている。このため、網状管３６の素線３６ａの一本一本は、素線束同士が交差する位置で互いに対して応力を受けている。

網状管３６の機能面の役割について説明する。内視鏡１０の挿入部１２の孔内への挿入手技を行なう場合、可撓管２６には強い捻り力や伸縮力（応力）が加えられる。しかし、管状体３２と外皮３４との間に網状管３６が配設され、特に外皮３４と網状管３６とが密着されていると、外皮３４との相乗効果で、体腔内に挿入する際に、可撓管２６に強い捻りや伸縮力が加えられる場合に対して安定した耐久性を発揮することができる。

これまで、いくつかの実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明したが、この発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で行なわれるすべての実施を含む。

第１から第４の実施の形態に係る内視鏡を示す概略図。 第１の実施の形態に係る内視鏡の挿入部の可撓管の概略的な縦断面図。 （Ａ）から（Ｆ）は、第１の実施の形態に係る内視鏡の挿入部の可撓管の管状体の透孔帯部および環状帯部を示す概略的な縦断面図。 第２の実施の形態に係る内視鏡の挿入部の可撓管の管状体を示す概略的な斜視図。 第２の実施の形態に係る内視鏡の挿入部の可撓管の管状体を示す概略的な斜視図。 第３の実施の形態に係る内視鏡の挿入部の可撓管の管状体の透孔帯部および環状帯部を示す概略的な縦断面図。 第４の実施の形態に係る内視鏡の挿入部の可撓管の管状体の透孔帯部および環状帯部を示す概略的な縦断面図。 （Ａ）は第５の実施の形態に係る内視鏡の挿入部の可撓管の概略的な縦断面図、（Ｂ）は図８（Ａ）に示す可撓管に用いられる網状管の概略図。

符号の説明

２６…可撓管、３２…管状体、３４…外皮、４２…透孔帯部、４２ａ…条（フレーム）、４２ｂ…孔（透孔）、４４…環状帯部

Claims (8)

1. 管状体の外周面を覆うように外皮が被覆された内視鏡可撓管において、
   前記管状体は、複数の透孔を有する透孔帯部と、無孔状態の環状帯部とが前記管状体の軸方向に沿って交互に配列されて形成されていることを特徴とする内視鏡用可撓管。
2. 前記透孔帯部は、網状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用可撓管。
3. 前記透孔帯部は、螺旋状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用可撓管。
4. 前記透孔帯部は、多数の透孔が集められて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用可撓管。
5. 前記管状体と、前記外皮との間に、網状管が配設されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１に記載の内視鏡用可撓管。
6. 前記透孔帯部は、孔内に挿入する側の先端側ほどその透孔帯部の長さが長く、反対側の端に向かって段階的に前記透孔帯部の長さが短くなっていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１に記載の内視鏡用可撓管。
7. 前記環状帯部は、孔内に挿入する側の先端側ほどその環状帯部の長さが短く、反対側の端に向かって段階的に前記環状帯部の長さが長くなっていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１に記載する内視鏡用可撓管。
8. 請求項１から請求項７のいずれか１に記載の内視鏡用可撓管を具備することを特徴とする内視鏡。

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