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発明の名称 内視鏡用可撓管
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2002−65592(P2002−65592A)
公開日 平成14年3月5日(2002.3.5)
出願番号 特願2000−265847(P2000−265847)
出願日 平成12年9月1日(2000.9.1)
代理人 【識別番号】100091292
【弁理士】
【氏名又は名称】増田 達哉 (外1名)
【テーマコード(参考)】
3H111
4C061
【Fターム(参考)】
3H111 AA03 CA52 CB06 CB21 DB21 
4C061 AA00 BB00 CC00 DD03 FF26 FF29 JJ03
発明者 早川 真司 / 杉山 章 / 竹重 勝 / 葛西 忠志
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 可撓性を有する内視鏡用可撓管であって、該内視鏡用可撓管を一方向に湾曲させたとき、局部的に曲率半径が小さくなる湾曲容易部が、長手方向に沿って、間欠的に複数存在することを特徴とする内視鏡用可撓管。
【請求項2】 隣り合う前記湾曲容易部同士の間隔(平均)が50〜400mmである請求項1に記載の内視鏡用可撓管。
【請求項3】 前記湾曲させたとき、前記各湾曲容易部における曲率半径の平均R1と、隣り合う前記湾曲容易部同士の中点部位における曲率半径(平均)R2との比R1/R2の値が0.2〜0.9である請求項1または2に記載の内視鏡用可撓管。
【請求項4】 中空部を有する芯材と、該芯材の外周に被覆された単層または複層積層構造の外皮とを有する請求項1ないし3のいずれかに記載の内視鏡用可撓管。
【請求項5】 前記湾曲容易部は、前記外皮の曲げ剛性の局部的な変化により形成されたものである請求項4に記載の内視鏡用可撓管。
【請求項6】 前記湾曲容易部の少なくとも1つにおいて、前記外皮を構成する層のうちの少なくとも1層の厚さが変化している請求項4または5に記載の内視鏡用可撓管。
【請求項7】 前記湾曲容易部の少なくとも1つにおいて、前記外皮は、その厚さが周方向に沿って変化する偏肉部を有する請求項4ないし6のいずれかに記載の内視鏡用可撓管。
【請求項8】 前記外皮は、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリスチレン系エラストマー、ポリアミド系エラストマーおよびフッ素系エラストマーよりなる群から選択される少なくとも1種を含む材料で構成されている部分を有するものである請求項4ないし7のいずれかに記載の内視鏡用可撓管。
【請求項9】 前記外皮は、押し出し成形により前記芯材の外周に被覆されたものである請求項4ないし8のいずれかに記載の内視鏡用可撓管。
【請求項10】 前記芯材は、帯状材を螺旋状に巻回して形成された螺旋管と、該螺旋管の外周に被覆され、細線を編組して形成された編組体とを有する請求項4ないし9のいずれかに記載の内視鏡用可撓管。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内視鏡用可撓管に関する。
【0002】
【従来の技術】病気の検査、治療等の医療行為において、医療用内視鏡が用いられている。このような医療用内視鏡は、体腔(管腔)内に挿入する長尺の挿入部を有している。この挿入部は、管状をなし、その内部(中空部)には、例えば光ファイバー、電線ケーブル、ケーブル、またはチューブ類等が配置、挿通されている。そして、挿入部は、その先端付近の部分を除き、可撓性(弾力性)を有する内視鏡用可撓管(挿入部可撓管)で構成されている。
【0003】内視鏡は、このような挿入部を、例えば、胃、十二指腸、小腸あるいは大腸といった体腔の深部に挿入して使用する。内視鏡の挿入部を体腔内に挿入するには、内視鏡用可撓管の基端側(手元側)に押し込み力や捩じりを加えることにより、内視鏡用可撓管(挿入部)を前進させる。
【0004】しかしながら、内視鏡用可撓管は、長尺であり、また、屈曲した体腔に沿って曲がりながら挿入されるものであるため、挿入の操作力を加えても、体腔の内壁との摩擦等によって大きな抵抗を受け、その先端部は、容易に前進しない。よって、体腔の深部にまで挿入する操作は難しく、挿入の操作性の向上が求められている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、挿入の操作性に優れた内視鏡用可撓管を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記(1)〜(10)の本発明により達成される。
【0007】(1) 可撓性を有する内視鏡用可撓管であって、該内視鏡用可撓管を一方向に湾曲させたとき、局部的に曲率半径が小さくなる湾曲容易部が、長手方向に沿って、間欠的に複数存在することを特徴とする内視鏡用可撓管。
【0008】これにより、体腔の内壁から受ける抵抗が小さくなり、挿入の操作性に優れた内視鏡用可撓管を提供することができる。
【0009】(2) 隣り合う前記湾曲容易部同士の間隔(平均)が50〜400mmである上記(1)に記載の内視鏡用可撓管。これにより、挿入の操作性がより向上する。
【0010】(3) 前記湾曲させたとき、前記各湾曲容易部における曲率半径の平均R1と、隣り合う前記湾曲容易部同士の中点部位における曲率半径(平均)R2との比R1/R2の値が0.2〜0.9である上記(1)または(2)に記載の内視鏡用可撓管。これにより、挿入の操作性がより向上する。
【0011】(4) 中空部を有する芯材と、該芯材の外周に被覆された単層または複層積層構造の外皮とを有する上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の内視鏡用可撓管。これにより、挿入の操作性がより向上する。
【0012】(5) 前記湾曲容易部は、前記外皮の曲げ剛性の局部的な変化により形成されたものである上記(4)に記載の内視鏡用可撓管。
【0013】これにより、挿入の操作性に優れた内視鏡用可撓管を、容易に製造可能な簡単な構造によって実現することができる。
【0014】(6) 前記湾曲容易部の少なくとも1つにおいて、前記外皮を構成する層のうちの少なくとも1層の厚さが変化している上記(4)または(5)に記載の内視鏡用可撓管。
【0015】これにより、挿入の操作性に優れた内視鏡用可撓管を、容易に製造可能な簡単な構造によって実現することができる。
【0016】(7) 前記湾曲容易部の少なくとも1つにおいて、前記外皮は、その厚さが周方向に沿って変化する偏肉部を有する上記(4)ないし(6)のいずれかに記載の内視鏡用可撓管。
【0017】これにより、挿入の操作性に優れた内視鏡用可撓管を、容易に製造可能な簡単な構造によって実現することができる。
【0018】(8) 前記外皮は、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリスチレン系エラストマー、ポリアミド系エラストマーおよびフッ素系エラストマーよりなる群から選択される少なくとも1種を含む材料で構成されている部分を有するものである上記(4)ないし(7)のいずれかに記載の内視鏡用可撓管。これにより、内視鏡用可撓管に求められる各種の特性が向上する。
【0019】(9) 前記外皮は、押し出し成形により前記芯材の外周に被覆されたものである上記(4)ないし(8)のいずれかに記載の内視鏡用可撓管。これにより、内視鏡用可撓管を生産性良く、好適に製造することができる。
【0020】(10) 前記芯材は、帯状材を螺旋状に巻回して形成された螺旋管と、該螺旋管の外周に被覆され、細線を編組して形成された編組体とを有する上記(4)ないし(9)のいずれかに記載の内視鏡用可撓管。これにより、十分な機械的強度を確保することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の内視鏡用可撓管を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【0022】図1は、本発明の内視鏡用可撓管を適用した挿入部可撓管を有する電子内視鏡(電子スコープ)を示す全体図である。以下、図1に示す電子内視鏡10の全体構成について説明する。なお、図1中の上側を「基端」、下側を「先端」として説明する。
【0023】電子内視鏡10は、可撓性(弾力性)を有する長尺の挿入部可撓管1aと、挿入部可撓管1aの先端11に接続された湾曲部5と、挿入部可撓管1aの基端12に設けられ、術者が把持して電子内視鏡10全体を操作する操作部6と、操作部6に接続された接続部可撓管7と、接続部可撓管7の先端側に設けられた光源差込部8とで構成されている。
【0024】挿入部可撓管1aは、生体の管腔内に挿入して使用される。また、操作部6には、その側面に操作ノブ61、62が設置されている。この操作ノブ61、62を操作すると、挿入部可撓管1a内に配設されたワイヤー(図示せず)が牽引されて、挿入部可撓管1aの先端11に接続された湾曲部5が4方向に湾曲し、その湾曲方向を自由に変えることができる。
【0025】湾曲部5の先端部には、観察部位における被写体像を撮像する図示しない撮像素子(CCD)が設けられ、また、光源差込部8の先端部に、画像信号用コネクタ82が設けられている。この画像信号用コネクタ82は、光源プロセッサ装置(図示せず)に接続され、さらに、光源プロセッサ装置は、ケーブルを介してモニタ装置(図示せず)に接続されている。
【0026】光源差込部8の先端部には、光源用コネクタ81が設置され、この光源用コネクタ81が光源プロセッサ装置に接続されている。光源プロセッサ装置内の光源から発せられた光は、光源用コネクタ81、および、光源差込部8内、接続部可撓管7内、操作部6内、挿入部可撓管1a内および湾曲部5内に連続して配設された光ファイバー束によるライトガイド(図示せず)を通り、湾曲部5の先端部より観察部位に照射され、照明する。
【0027】前記照明光により照明された観察部位からの反射光(被写体像)は、撮像素子で撮像される。撮像素子で撮像された被写体像に応じた画像信号は、バッファ(図示せず)を介して出力される。
【0028】この画像信号は、湾曲部5内、挿入部可撓管1a内、操作部6内および接続部可撓管7内に連続して配設され、撮像素子と画像信号用コネクタ82とを接続する画像信号ケーブル(図示せず)を介して、光源差込部8に伝達される。
【0029】そして、光源差込部8内および光源プロセッサ装置内で所定の処理(例えば、信号処理、画像処理等)がなされ、その後、モニタ装置に入力される。モニタ装置では、撮像素子で撮像された画像(電子画像)、すなわち動画の内視鏡モニタ画像が表示される。
【0030】以上、本発明の内視鏡用可撓管を適用した挿入部可撓管を有する電子内視鏡10の全体構成について説明したが、本発明の内視鏡用可撓管は、ファイバー内視鏡の可撓管にも適用することができることは、言うまでもない。
【0031】図2は、本発明の内視鏡用可撓管を適用した挿入部可撓管の第1実施形態を示す半縦断面図、図3は、図2に示す挿入部可撓管(内視鏡用可撓管)1aを湾曲させた状態を示す図、図4は、挿入部可撓管1aの管腔への挿入状態を示す図である。図2中、左側が先端11側、右側が基端12側(手元側)である。
【0032】図2に示すように、挿入部可撓管1aは、芯材2と、その外周を被覆する外皮3とを有している。また、挿入部可撓管1aには、内部に、例えば、光ファイバ、電線ケーブル、ケーブルまたはチューブ類等の内蔵物等(図中省略)を配置、挿通することができる中空部24が設けられている。
【0033】芯材2は、螺旋管21と、螺旋管21の外周を被覆する網状管(編組体)22とで構成され、全体としてチューブ状の長尺物として形成されている。この芯材2は、挿入部可撓管1aを補強する効果を有する。特に、螺旋管21と網状管22を組合わせたことにより、挿入部可撓管1aは、十分な機械的強度を確保できる。また、図示を省略するが、螺旋管21を2重、あるいは3重に設けることにより、さらに高い強度が得られる。
【0034】螺旋管21は、帯状材を均一な径で螺旋状に間隔25をあけて巻いて形成されたものである。帯状材を構成する材料としては、例えば、ステンレス鋼、銅合金等が好ましく用いられる。
【0035】網状管22は、金属製または非金属製の細線23を複数並べたものを編組して形成されている。細線23を構成する材料としては、例えば、ステンレス鋼、銅合金等が好ましく用いられる。また、網状管22を形成する細線23のうち少なくとも1本に合成樹脂の被覆(図示せず)が施されていてもよい。
【0036】網状管22の外周には、編組された細線23の編み目により隙間26が形成されている。この隙間26は、螺旋管21の外周と重なる位置では凹部となり、螺旋管21の間隔25と重なる位置では中空部24に連通する孔となって、芯材2の外周に多数の孔および凹部を形成している。
【0037】芯材2の外周には、外皮3が被覆されている。外皮3は、内層31と、外層32と、中間層33とを有する積層体で構成されている。
【0038】外皮3は、以下に説明するように、内層31、外層32、中間層33のうちのいずれか1層が、他のいずれか1層と比べて物理的特性または化学的特性が異なる材料で構成されたものとされている。物理的特性としては、例えば、剛性(柔軟性)、硬度、伸び率、引張り強さ、せん断強さ、曲げ弾性率、曲げ強さ等が挙げられ、化学的特性としては、例えば、耐薬品性、耐候性等が挙げられる。なお、これらは一例であり、これらに限定されるものではない。
【0039】内層31は、外皮3の中で最も内周側に形成されており、芯材2と密着している。
【0040】内層31の内周面には、内周側に向かって突出する多数の突出部(アンカー)34が内層31から連続して形成されている。各突出部34は、芯材2の外周に形成された多数の孔および凹部内にそれぞれ進入している。前記凹部内に進入した突出部34の先端は、螺旋管21の外周に達するまで形成されている。前記孔内に進入した突出部34は、より長く形成され、その先端が螺旋管21の間隔25に入り込んでいる。
【0041】内層31は、突出部34の大きさ(長さ)、形状、個数等がそれぞれ適度なものとなるように制御して突出部34を形成することができるような材料で構成されているのが好ましい。
【0042】突出部34が前述のように形成されていることにより、突出部34が芯材2の外周に形成された多数の孔および凹部に係合するので、アンカー効果が生じ、芯材2に対し外皮3が確実に固定される。このため、外皮3は、挿入部可撓管1aが湾曲した場合にも、芯材2と密着した状態を維持し、芯材2の湾曲に合わせて十分に大きく伸縮する。このように大きく伸縮した外皮3の復元力は、強く発揮され、挿入部可撓管1aの湾曲を復元させる力に大きく寄与する。よって、このような構成により、挿入部可撓管1aは、弾力性が高い。挿入部可撓管1aの弾力性が高いことにより、基端部に加えた押し込み力が曲がった部分で吸収されてしまう状態(座屈状態)になりにくく、よって、挿入の操作性がより向上する。
【0043】また、突出部34を形成したことにより、外皮3と網状管22との結合力が強いので、繰り返し使用しても外皮3が網状管22と剥離しにくい。したがって、挿入部可撓管1aは、繰り返し使用した後も弾力性が良好に保たれ、耐久性に優れる。
【0044】網状管22を形成する細線23のうちの少なくとも1本に合成樹脂の被覆が施されている場合には、この被覆された樹脂(被覆層)の少なくとも一部は、溶融して内層31に結合(溶着)している。
【0045】内層31の構成材料を、細線23に被覆された合成樹脂との相溶性に優れた材料を含むものとすることにより、細線23の被覆層が内層31に十分に結合する。
【0046】このように、細線23の被覆層が内層31に結合している構成とした場合には、外皮3と芯材2との密着性がより高く、また、外皮3と芯材2との結合力がより強いので、前述の突出部34による効果と合わせて、挿入部可撓管1aは、弾力性、耐久性がより優れる。
【0047】内層31の構成材料は、特に限定されないが、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)等のフッ素系樹脂、ポリイミド系樹脂等の各種可撓性を有する樹脂や、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリスチレン系エラストマー、フッ素系エラストマー、シリコーンゴム、ラテックスゴム等の各種エラストマーのうちの、1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0048】この中でも、特に、ポリウレタン系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマーは、突出部34の形成を制御し易いため、好ましい。
【0049】内層31の平均厚さ(突出部34の部分を除く。)は、特に限定されないが、通常は、0.05〜0.8mmであるのが好ましく、0.05〜0.4mmであるのがより好ましい。
【0050】外層32は、外皮3の中で最も外周側に形成されている。外層32は、耐薬品性を備えた材料で構成されているのが好ましい。これにより、繰り返し洗浄および消毒を行っても外皮3の劣化が少なく、外皮3が硬化して可撓性が低下したり、亀裂等が生じて外皮3が網状管22から剥離したりしにくい。
【0051】また、外層32は、その硬度が比較的高く設定されている。外層32の硬度は、内層31および中間層33の硬度より高いものであるのが好ましい。これにより、繰り返し使用しても外皮3の表面に傷が付きにくく、亀裂等の原因になりにくい。
【0052】ここで、通常、耐薬品性や傷の付きにくさを考慮して外層32の硬度を比較的高いものとした場合には、挿入部可撓管1aの柔軟性や弾力性が低下するおそれがある。これに対し、本発明では、後述するように柔軟な中間層33を設けたことにより、そのようなおそれがない。
【0053】外層32の構成材料は、特に限定されないが、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)等のフッ素系樹脂、ポリイミド系樹脂等の各種可撓性を有する樹脂や、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリスチレン系エラストマー、フッ素系エラストマー、シリコーンゴム、ラテックスゴム等の各種エラストマーのうちの、1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0054】この中でも、特に、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、ポリテトラフルオロエチレン、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体等のフッ素系樹脂、ポリエステル系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、フッ素系エラストマー、シリコーンゴムは、耐薬品性に優れるため、好ましい。
【0055】外層32の平均厚さは、特に限定されないが、通常は、0.05〜0.8mmであるのが好ましく、0.05〜0.4mmであるのがより好ましい。
【0056】中間層33は、内層31と外層32との間に形成されている。中間層33は、外層32より柔軟な層とされている。また、中間層33は、弾力性に優れた層とされているのが好ましい。これにより、中間層33が内層31と外層32との間のクッション機能を発揮する。
【0057】中間層33のクッション機能についてより詳しく説明する。挿入部可撓管1aが湾曲したとき、中間層33の弾力性が優れていることにより、変形した中間層33の復元力は、強く発揮される。そして、中間層33が比較的硬度の高い内層31と外層32との間に挟まれているので、中間層33の復元力は、内層31と外層32とに効率良く伝わる。このため、中間層33の復元力のほぼすべてが挿入部可撓管1aの曲げを復元させる力に生かされる。したがって、このような構成とすることにより、挿入部可撓管1aは、弾力性に優れる。
【0058】中間層33の構成材料は、特に限定されないが、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)等のフッ素系樹脂、ポリイミド系樹脂等の各種可撓性を有する樹脂や、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリスチレン系エラストマー、フッ素系エラストマー、シリコーンゴム、ラテックスゴム等の各種エラストマーのうちの、1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0059】この中でも、特に、低硬度の、ポリウレタン系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマーは、柔軟性(弾力性)に優れるため、好ましい。
【0060】中間層33の平均厚さは、特に限定されないが、通常は、0.05〜0.8mmであるのが好ましく、0.05〜0.4mmであるのがより好ましい。
【0061】外皮3の全体の平均厚さ(突出部34の部分を除く。)は、芯材2およびその内部に挿通される器具等を体液等の液体から保護することができ、かつ、挿入部可撓管1aの湾曲性を妨げなければ、特に限定されず、通常は、0.15〜0.9mmであるのが好ましく、0.3〜0.8mmであるのがより好ましい。
【0062】挿入部可撓管1aには、長手方向に沿って、間欠的に(間隔をおいて)、複数の湾曲容易部Aが形成されている。この湾曲容易部Aは、後述するように、挿入部可撓管1aを湾曲させたとき、局部的に曲率半径が小さくなる部分である。
【0063】本実施形態においては、湾曲容易部Aは、2箇所に形成されている。なお、本発明では、湾曲容易部Aは、3つ以上形成されていてもよい。
【0064】隣り合う湾曲容易部A同士の間には、中間部Bが形成されている。湾曲容易部Aにおいては、その他の部分(中間部B等)と比べて、外皮3の外層32および中間層33の厚さが変化している。
【0065】すなわち、外層32の厚さは、湾曲容易部Aにおいて、その他の部分と比べて、薄くなっている。そして、中間層33の厚さは、湾曲容易部Aにおいて、その他の部分と比べて、厚くなっている。
【0066】湾曲容易部A以外の部分においては、外層32および中間層33の厚さは、長手方向に沿って、ほぼ一定になっている。また、内層31の厚さは、全長に渡って、ほぼ一定になっている。また、外皮3の各層の厚さは、周方向に沿って、ほぼ一定になっている。
【0067】外層32の最も薄い部分の厚さをT2min、外層32の最も厚い部分の厚さをT2maxとしたとき、その比T2min/T2maxの値は、特に限定されないが、0.05〜0.95であるのが好ましく、0.1〜0.6であるのがより好ましい。
【0068】中間層33の最も薄い部分の厚さをT3min、中間層33の最も厚い部分の厚さをT3maxとしたとき、その比T3min/T3maxの値は、特に限定されないが、0.05〜0.95であるのが好ましく、0.1〜0.6であるのがより好ましい。
【0069】このような構成により、湾曲容易部A以外の部分においては、外皮3を構成する各層のうち、比較的硬質(高剛性)な外層32の占める割合が大きく、比較的柔軟な中間層33の占める割合が小さいので、外皮3は、その曲げ剛性が比較的大きい。これに対し、湾曲容易部Aにおいては、比較的柔軟な中間層33の占める割合が大きく、比較的硬質(高剛性)な外層32の占める割合が小さいので、外皮3は、その曲げ剛性が比較的小さい。
【0070】よって、外皮3の曲げ剛性は、湾曲容易部Aにおいて、局部的に変化している(小さくなっている)。これにより、挿入部可撓管1a全体の曲げ剛性は、湾曲容易部Aにおいて、その他の部分よりも小さくなっている。これにより、挿入部可撓管1aは、湾曲させたとき、湾曲容易部Aにおいて、曲率半径が局部的に小さくなる。
【0071】また、本実施形態においては、外皮3の全体の厚さ(突出部34の部分を除く。)は、長手方向に沿って、ほぼ一定になっている。これにより、挿入部可撓管1aの外径を長手方向に沿ってほぼ一定とすることができ、患者の負担が軽減される。
【0072】図3は、挿入部可撓管1aを略「C」の字状(または略「コ」の字状)をなすように、一方向に曲げて、全体的に湾曲させた状態を示している。以下、この状態を「湾曲状態」と言う。
【0073】このような湾曲状態は、前記湾曲部5を含まない、挿入部可撓管1aのみを湾曲させた状態である。
【0074】ここで、本実施形態の挿入部可撓管1aは、湾曲容易部Aが周方向に等方的に湾曲容易なので、いずれの方向に湾曲させた場合にも、ほぼ同じ湾曲状態が得られるが、本発明では、少なくとも1つの方向に湾曲させたときに、以下に述べるような湾曲状態が得られるものであればよい。
【0075】挿入部可撓管1aは、湾曲状態のとき、湾曲容易部Aにおいて、局部的に曲率半径が小さくなっている。このような湾曲容易部Aは、前述したように、長手方向に沿って、間欠的に(間隔をおいて)複数形成されている。以下、挿入部可撓管1aの曲率半径とは、中心線(軸線)20における曲率半径を言う。
【0076】挿入部可撓管1aの湾曲状態を目視により全体的に観察したとき、挿入部可撓管1aは、誇張して言えば、このような湾曲容易部Aにおいて角をなして湾曲しているように見える(図3参照)。
【0077】湾曲容易部A以外の部位(中間部B等)は、湾曲状態において、湾曲容易部Aに対し、比較的緩やかに湾曲する。
【0078】湾曲状態において、各湾曲容易部Aの曲率半径(図3中のr1で示す長さ)の平均R1と、図3中のR2で示す、隣り合う湾曲容易部A同士の中点部位(中間部Bの中央部)の曲率半径(またはその平均)の比R1/R2の値は、内視鏡の種類、用途、湾曲容易部Aの数等によっても、その好ましい値は異なるが、通常、0.2〜0.9であるのが好ましく、0.4〜0.8であるのがより好ましい。R1/R2がこのような範囲内にあると、体腔の内壁との摩擦力がより小さくなり、その結果、挿入の操作性がより向上する。ここで、各湾曲容易部Aの曲率半径r1は、例えば、各湾曲容易部Aの中央部における曲率半径とすることができる。
【0079】図3中のL1で示す、隣り合う湾曲容易部A同士の間隔(またはその平均)は、内視鏡の種類、用途、湾曲容易部Aの数等によっても、その好ましい値は異なるが、通常、50〜400mmであるのが好ましく、70〜300mmであるのがより好ましい。L1がこのような範囲内にあると、体腔内に挿入された挿入部可撓管1aの湾曲状態が、体腔の形状に対して、より好ましく適合し、その結果、挿入の操作性がより向上する。
【0080】湾曲容易部Aの長さ(図3中のL2で示す長さ)は、内視鏡の種類、用途、湾曲容易部Aの数等によっても、その好ましい値は異なるが、通常、10〜50mm程度であるのが好ましく、15〜40mm程度であるのがより好ましい。
【0081】また、先端11から、最も近い湾曲容易部Aまでの長さ(図3中のL3で示す長さ)、および、基端12から、最も近い湾曲容易部Aまでの長さ(図3中のL4で示す長さ)は、特に限定されないが、例えば、前記L1と同程度にすることができる。
【0082】次に、挿入部可撓管1aの作用(管腔に対する挿入状態)を説明する。図4は、「U」の字状の内部空間を有する管腔(モデル)90内に挿入しつつある挿入部可撓管1aを、その基端側の部位に押し込み力を加えて、さらに奥に前進させようとしている状態を示している。図8は、従来の挿入部可撓管100における同様の場合の状態を示している。
【0083】まず、従来の挿入部可撓管100の管腔90に対する挿入状態を図8を参照して説明する。
【0084】図8に示す状態で、挿入部可撓管100の基端側に押し込み力を加えると、管腔90に沿って湾曲した挿入部可撓管100の湾曲外側が管腔90の内壁に押し付けられる。このとき、従来の挿入部可撓管100では、全体がほぼ一様に湾曲し、その結果、湾曲外側の大部分が管腔90の内壁に接触する。このように、管腔90の内壁との接触面積が大きいことから、管腔90の内壁から受ける抵抗(摩擦力)が大きく、挿入部可撓管100を前進させるのが困難である。よって、従来の挿入部可撓管100は、挿入の操作性が劣っている。
【0085】これに対し、図4に示すように、挿入部可撓管1aでは、湾曲外側の部分のうち、湾曲容易部A(またはその付近)のみが管腔90の内壁に接触する。あるいは、湾曲外側の部分のうちの湾曲容易部A(またはその付近)以外の部分は、管腔90の内壁と接触したとしても、管腔90の内壁に押し付けられる力が小さい。これにより、管腔90の内壁から受ける抵抗(摩擦力)が小さく、その結果、挿入部可撓管1aは、体腔の奥へ容易に前進させることができる。よって、挿入部可撓管1aは、挿入の操作性に優れる。
【0086】また、従来の挿入部可撓管100と比べ、体腔の内壁との接触面積が小さいので、患者の受ける圧迫感が軽減され、患者の負担を小さくすることができる。
【0087】このような挿入部可撓管1aは、例えば、大腸用スコープの内視鏡用可撓管に特に適しているが、これに限らず、各種・各用途の内視鏡の内視鏡用可撓管に適用することができる。
【0088】本実施形態の挿入部可撓管1aでは、外皮3の各層の厚さが、湾曲容易部Aと、それ以外の部位とにおいて、それぞれ、長手方向に沿って一定となっているが、このような構成に限らず、長手方向に沿って、各層の厚さが変化するようなものであってもよい。また、外皮3全体の厚さが長手方向に沿って変化するものであってもよい。また、そのような構成とすることにより、例えば、湾曲容易部A以外の部位において、挿入部可撓管1aの曲げ剛性が基端12に向かって大きくなるようにしてもよい。
【0089】また、本実施形態では、中間層33が1層の構成になっているが、中間層33を2層以上形成した構成としてもよい。
【0090】また、本実施形態では、外皮3は、その全長に渡って、前述したような積層体で構成されているが、その一部が前述したような積層体で構成されたものであってもよい。
【0091】以上説明したような、挿入部可撓管1aの製造方法は、特に限定されないが、外皮3を芯材2に押出成形によって被覆することにより、連続的に製造することができる。複数の押出口を備えた押出成形機によれば内層31、外層32および中間層33を同時に押出し、その積層体を芯材2に被覆することができる。また、各押出口からの各層の構成材料の供給量(単位時間当たりの供給量)や芯材2の移動速度を調整することにより、各層の厚さを調節することができる。
【0092】押出成形時の材料温度としては、特に限定されないが、例えば、130〜220℃程度であるのが好ましく、165〜205℃程度であるのがより好ましい。押出成形時の材料温度が、かかる温度範囲の場合、材料は、外皮3への成形加工性に優れる。このため、外皮3の厚さは、その均一度が向上する。
【0093】ただし、外皮3の構成材料がシリコーンゴム等のゴム系の材料を主とするもの等である場合、混練時における発熱により、外皮3の構成材料の塑性が低下することがある。したがって、このような場合、混練は、材料温度を10〜70℃程度とした状態で行うのが好ましい。
【0094】図5は、本発明の内視鏡用可撓管を適用した挿入部可撓管の第2実施形態を示す図、図6は、図5中のI−I線横断面図、図7は、図5中のII−II線横断面図である。以下、これらの図を参照して、本発明の内視鏡用可撓管の第2実施形態について説明するが、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【0095】本実施形態の挿入部可撓管1bは、前記第1実施形態の挿入部可撓管1aに対し、外皮3の構成が異なっている。
【0096】図6および図7に示すように、挿入部可撓管1bの外皮3は、単層で構成されている。
【0097】このような外皮3の構成材料は、特に限定されないが、例えば、前記第1実施形態の挿入部可撓管1aの説明において外皮3の構成材料として挙げたものを用いることができる。また、外皮3の平均厚さ(突出部34の部分を除く。)は、特に限定されないが、例えば、前記第1実施形態の挿入部可撓管1aの場合と同様とすることができる。
【0098】図7に示すように、湾曲容易部A以外の部位(中間部B等)においては、外皮3の厚さは、周方向に沿って(全周で)ほぼ一定になっている。
【0099】これに対し、図6に示すように、湾曲容易部Aにおいては、外皮3の厚さは、周方向に沿って変化している。すなわち、湾曲容易部Aにおいて、外皮3は、その厚さが比較的薄い薄肉部35と、その厚さが比較的厚い厚肉部36とを有する偏肉部を有している。より詳しく言うと、薄肉部35の厚さは、湾曲容易部A以外の部位の外皮3の厚さより薄く、厚肉部36の厚さは、湾曲容易部A以外の部位の外皮3の厚さより厚くなっている。
【0100】薄肉部35と厚肉部36とは、中心線20を挟んで反対側の位置に形成されている。また、各湾曲容易部Aにおいて、薄肉部35と厚肉部36とは、同じ方向に形成されている。
【0101】このような外皮3の構成により、湾曲容易部Aにおける外皮3の曲げ剛性は、薄肉部35を湾曲内側とする方向には、湾曲容易部A以外の部分の外皮3の曲げ剛性より小さく、逆に、厚肉部36を湾曲内側とする方向には、湾曲容易部A以外の部分の外皮3の曲げ剛性より大きい。
【0102】このような外皮3の曲げ剛性の局部的な変化により、湾曲容易部Aにおける挿入部可撓管1a全体の曲げ剛性も、同様に、薄肉部35を湾曲内側とする方向には、湾曲容易部A以外の部分の曲げ剛性より小さく、逆に、厚肉部36を湾曲内側とする方向には、湾曲容易部A以外の部分の曲げ剛性より大きい。
【0103】これにより、湾曲容易部Aは、薄肉部35を湾曲内側としたときは、比較的小さい曲率半径で湾曲し、厚肉部36を湾曲外側としたときは、比較的大きい曲率半径で湾曲する。よって、挿入部可撓管1bは、薄肉部35が湾曲内側となる方向に湾曲させたときには、湾曲容易部Aにおいて、局部的に曲率半径が小さくなり、図5に示すように、前記挿入部可撓管1aと同様の湾曲状態が得られる。この状態において、前述したR1/R2やL1等の各値の好ましい範囲は、それぞれ、前記挿入部可撓管1aと同様である。
【0104】このように、本実施形態においては、湾曲容易部Aの湾曲容易方向に異方性がある。
【0105】ここで、本発明では、本実施形態の挿入部可撓管1bのように、全部の方向ではなく、ある一方向に湾曲させたときに、前述したような湾曲状態が得られるものであってもよい。その理由は、次の通りである。内視鏡は、その種類・用途によって、挿入部可撓管1bの湾曲する方向が、ほぼ一定の方向に定まっているものがある。よって、挿入部可撓管1bは、その定まった湾曲方向に合わせて、薄肉部35が湾曲内側となるように操作部6に接続することにより、前記第1実施形態の挿入部可撓管1aと同様の効果が得られる。
【0106】さらに、挿入部可撓管1bによれば、定まった方向以外には比較的曲がりにくいので、基端部に加えた押し込み力が、先端部までより確実に伝達されるため、挿入の操作性がより向上する。
【0107】また、管腔の内壁に押し付けられる湾曲容易部Aの湾曲外側の部分が、外皮3の肉厚が厚い厚肉部36となっているので、厚肉部36がクッションとして作用する。その結果、管腔の内壁に及ぼす影響がより小さくなり、安全性をより向上することができる(図4参照)。
【0108】本実施形態では、各湾曲容易部Aの湾曲容易方向が同じ方向である場合について説明したが、各湾曲容易部Aの偏肉方向を変えることにより、各湾曲容易部Aの湾曲容易方向が異なるように設定することもできる。そのような設定により、例えば、「S」の字状に湾曲させたときや、3次元的に湾曲させたとき等に、湾曲容易部Aの曲率半径が小さくなるようにすることができる。これにより、挿入する箇所(部位)の違い等によって異なる様々な湾曲の仕方に合わせて湾曲容易部Aを形成することができ、設計の自由度が高い。
【0109】このような挿入部可撓管1bの製造方法は、特に限定されないが、例えば、前述した押し出し成形によって外皮3を芯材2に被覆して製造することができる。その場合には、例えば、湾曲容易部Aの形成部位において、芯材2の中心軸を押し出し成形機のダイス(押し出し口)の中心軸から偏心させた(ずらした)状態で外皮3を被覆することにより、前述したような偏肉部を形成することができる。
【0110】偏肉部は、図示のような構成に限らず、例えば、内視鏡用可撓管の横断面の外形が誇張して言うと楕円形状をなすように被覆されたものであってもよい。この場合、厚肉部と薄肉部とは、それぞれ、内視鏡用可撓管の横断面において180°対向する2箇所ずつに形成される。そして、この厚肉部と薄肉部とは、中心角で90°ずれた位置に形成される。このような偏肉部で形成した湾曲容易部は、その薄肉部を湾曲内側とする2つの方向に湾曲させたときには、その曲率半径が小さくなり、それと90°ずれた2つの方向(厚肉部を湾曲内側とする方向)に湾曲させたときには、その曲率半径が小さくならない。
【0111】また、本実施形態では、外皮3が単層構造である場合について説明したが、外皮3が2層以上の複層積層構造であるものでもよい。
【0112】以上、本発明の内視鏡用可撓管について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではなく、内視鏡用可撓管を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。
【0113】すなわち、本発明の内視鏡用可撓管は、図示のような構成に限らず、少なくとも一方向に湾曲させたときに、前述したような湾曲状態が得られるものであれば、いかなる構成のものであってもよい。例えば、湾曲容易部A(またはその前後)において、外皮3を構成する各層の厚さや、層の有無や、層の材質を変化させる(切り替える)ことによって、前述したような湾曲状態が得られるものとしてもよい。
【0114】また、外皮3の構成の長手方向に沿った変化によらず、芯材2の構成の長手方向に沿った変化によって、湾曲容易部Aを形成してもよい。例えば、次のような方法により、湾曲容易部Aを形成することができる。・螺旋管21の螺旋ピッチを、湾曲容易部A(またはその前後)において、局部的に大きくする。・螺旋管21を構成する帯状材の幅や厚みを、湾曲容易部A(またはその前後)において、局部的に小さくする。
【0115】言うまでもなく、以上のような構成は、これら以外の構成も含めて、複数組み合わせたものとしてもよい。
【0116】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、内視鏡用可撓管が体腔の内壁から受ける抵抗が減少し、その結果、内視鏡用可撓管を容易に体腔の奥へ前進させることができ、よって、挿入の操作性に優れる。
【0117】また、外皮の曲げ剛性の局部的な変化によって湾曲容易部を形成した場合には、簡単な構造で上記効果を達成することができ、容易かつ安価に製造することができる。




 

 


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