このアプリケーションの一部のコンテンツは現時点では利用できません。
このような状況が続く場合は、にお問い合わせくださいフィードバック & お問い合わせ
1. (WO2018216117) 医療用軟性チューブおよび医療用軟性マニピュレータ
Document

明 細 書

発明の名称 医療用軟性チューブおよび医療用軟性マニピュレータ

技術分野

0001  

背景技術

0002  

先行技術文献

特許文献

0003  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0004   0005  

課題を解決するための手段

0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014  

発明の効果

0015  

図面の簡単な説明

0016  

発明を実施するための形態

0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031  

符号の説明

0032  

請求の範囲

1   2   3   4   5  

図面

1   2   3   4  

明 細 書

発明の名称 : 医療用軟性チューブおよび医療用軟性マニピュレータ

技術分野

[0001]
 本発明は、医療用軟性チューブおよび医療用軟性マニピュレータに関するものである。

背景技術

[0002]
 可撓性を有する軟性の長尺の挿入部の先端に可動部を備え、挿入部を長手方向に貫通するワイヤによって可動部を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の軟性マニピュレータは、挿入部として樹脂製のマルチルーメンチューブを採用することにより、相互に区画されたルーメン内にワイヤを収容し絶縁被覆やコイルシースを不要として低コスト化を図っている。

先行技術文献

特許文献

[0003]
特許文献1 : 特許第4420593号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0004]
 しかしながら、特許文献1の軟性マニピュレータに用いられているマルチルーメンチューブは、細径、長尺であるとともに全長にわたって細いルーメンを形成する必要があるため、押し出し成形による製造が困難であるという不都合がある。
[0005]
 本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、押し出し成形加工による製造を容易にすることができる医療用軟性チューブおよび医療用軟性マニピュレータを提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

[0006]
 本発明の一態様は、可撓性を有し長手方向に貫通する単一のルーメンを備える長尺のチューブ本体と、該チューブ本体の前記ルーメン内に挿入される可撓性を有する長尺の芯材とを備え、前記ルーメンが、前記チューブ本体の横断面の中央に配置される中央孔部と、該中央孔部の径方向外方に隣接し周方向に間隔をあけて複数配置されるとともに前記中央孔部と径方向に連通する周辺孔部とを備え、前記芯材が、各前記周辺孔部の前記中央孔部への開口を閉塞する医療用軟性チューブである。
[0007]
 本態様によれば、可撓性を有する長尺のチューブ本体が単一のルーメンを有するので、マルチルーメンチューブと比較して押し出し成形加工による製造が容易である。そして、ルーメン内に可撓性を有する長尺の芯材を挿入することにより、芯材によって周辺孔部の中央孔部への開口が閉塞され、実質的に独立した複数の周辺孔部を有するマルチルーメンチューブを構成することができる。
[0008]
 また、上記態様においては、前記芯材が管状であり、前記中央孔部に挿入されて、各前記周辺孔部と前記中央孔部とを径方向に区画してもよい。
 このようにすることで、中央孔部と周辺孔部とが区画され、実質的に独立した複数の周辺孔部および中央孔部を有するマルチルーメンチューブを構成することができる。
[0009]
 上記態様においては、前記中央孔部および各前記周辺孔部がそれぞれ円形の横断面形状を有し、前記中央孔部と各前記周辺孔部の径方向の中心間距離が、前記中央孔部の半径と前記周辺孔部の半径との和以下であってもよい。
 このようにすることで、相互に連通する中央孔部と周辺孔部との中心間距離を近づけてチューブ本体を細径化することができる。
[0010]
 また、上記態様においては、前記周辺孔部が、前記長手方向に沿って前記中央孔部の周囲に螺旋状に配置されていてもよい。
 このようにすることで、チューブ本体が湾曲させられたときに周辺孔部どうしの経路長に差が発生することを防止することができる。
[0011]
 また、本発明の他の態様は、上記いずれかの医療用軟性チューブと、前記芯材の先端に取り付けられた可動部と、前記芯材の基端に取り付けられ動力を発生する駆動部と、前記周辺孔部にそれぞれ挿入され前記駆動部により発生した動力を前記可動部に伝達する複数の細長い動力伝達部材とを備え、前記芯材の前記長手方向の圧縮剛性が、前記チューブ本体の前記長手方向の圧縮剛性より高く、前記チューブ本体と前記芯材とが前記長手方向に相対移動可能に配置され、前記チューブ本体が前記可動部および前記駆動部の少なくとも一方との間に間隔をあけて配置されている医療用軟性マニピュレータである。
[0012]
 本態様によれば、駆動部の作動により発生した動力が動力伝達部材によって可動部に伝達され、可動部を作動させて、対象部位に対して処置を行うことができる。この場合において、医療用軟性チューブが湾曲させられると、圧縮剛性の高い芯材によってチューブ本体の全長が維持される一方、湾曲の内側のチューブ本体には、長手方向に圧縮する圧縮力が作用し、湾曲の外側のチューブ本体には、長手方向に伸張する引張力が作用する。
[0013]
 チューブ本体が芯材に対して長手方向に移動可能に配置されているとともに、可動部および駆動部の少なくとも一方との間に間隔をあけて配置されているので、チューブ本体にかかる圧縮力および引張力によって、芯材に対してチューブ本体を移動させることにより、チューブ本体に過度の圧縮力や引張力が作用することが防止され、チューブ本体を健全な状態に維持することができる。
[0014]
 また、チューブ本体の過度の圧縮や伸張が防止されるので、動力伝達部材を収容している周辺孔部の経路長の変化を抑制することができる。これにより、医療用軟性チューブが湾曲することによる可動部の制御性の低下を防止することができる。

発明の効果

[0015]
 本発明によれば、押し出し成形加工による製造を容易にすることができるという効果を奏する。

図面の簡単な説明

[0016]
[図1] 本発明の一実施形態に係る医療用軟性マニピュレータを示す縦断面図である。
[図2] 図1の医療用軟性マニピュレータに備えられる本発明の一実施形態に係る医療用軟性チューブの一例を示す斜視図である。
[図3] 図2の医療用軟性チューブに備えられるチューブ本体を示す横断面図である。
[図4] 図3の医療用軟性チューブを示す横断面図である。

発明を実施するための形態

[0017]
 本発明の一実施形態に係る医療用軟性チューブ2および医療用軟性マニピュレータ1について、図面を参照して以下に説明する。
 本実施形態に係る医療用軟性マニピュレータ1は、図1に示されるように、可撓性を有する長尺の本実施形態に係る医療用軟性チューブ2と、該医療用軟性チューブ2の先端に取り付けられた可動部3と、医療用軟性チューブ2の基端に取り付けられ動力を発生する駆動部4と、該駆動部4により発生した動力を可動部3に伝達する複数のワイヤ(動力伝達部材)5と、先端を可動部3に基端を駆動部4に取り付けられた管状の外装部材6とを備えている。
[0018]
 本実施形態に係る医療用軟性チューブ2は、図2に示されるように、単一のルーメン7を備える長尺のチューブ本体8と、該チューブ本体8のルーメン7内に挿入される長尺の芯材9とを備えている。
 チューブ本体8は、湾曲方向に可撓性を有する材質、例えば、ゴム等の弾性材料により構成されている。
[0019]
 ルーメン7は、図3に示されるように、チューブ本体8の横断面の中央に配置される横断面円形の中央孔部10と、該中央孔部10の径方向外方に隣接し周方向に間隔をあけて配置される複数の横断面円形の周辺孔部11とを備えている。中央孔部10と各周辺孔部11とは径方向に連通しており、中央孔部10の径方向外方に複数の周辺孔部11が放射状に配置された横断面形状の単一のルーメン7を構成している。
[0020]
 本実施形態においては、図3に示されるように、中央孔部10と各周辺孔部11との中心間距離が、中央孔部10の半径と各周辺孔部11の半径との和以下に設定されている。また、各周辺孔部11は、図2に示されるように、長手方向に沿って所定のピッチで中央孔部10の周辺を一方向に旋回する螺旋状に形成されている。図2は、図示を明確にするために単一の周辺孔部11のみを破線で示している。
[0021]
 芯材9は、湾曲方向に可撓性を有し、チューブ本体8の長手方向の圧縮剛性より高い圧縮剛性を有する材質、例えば、樹脂または金属材料からなる管状部材、例えば、コイルチューブにより構成されている。
 芯材9の外径寸法は、図4に示されるように、ルーメン7の中央孔部10の内径寸法と略同等である。これにより、芯材9は、中央孔部10に挿入されることによって、その外面を中央孔部10の内面に密着させて嵌合状態に配置され、中央孔部10内の空間をその周囲の周辺孔部11内の空間から径方向に区画するようになっている。
[0022]
 すなわち、本実施形態に係る医療用軟性チューブ2は、チューブ本体8の中央孔部10に芯材9を嵌合させることにより、チューブ本体8自体としては単一のルーメン7を有するチューブとして製造することができ、芯材9を嵌合した後には、相互に独立した中央孔部10および該中央孔部10の周辺を一方向に螺旋状に旋回して配置された複数の周辺孔部11を有する、実質的なねじりマルチルーメンチューブを構成することができるようになっている。
[0023]
 本実施形態においては、図1に示されるように、可動部3および医療用軟性チューブ2は芯材9の先端に固定され、駆動部4は芯材9の基端に固定され、複数のワイヤ5は各周辺孔部11および中央孔部10を貫通して駆動部4と可動部3とを接続している。ここで、チューブ本体8の基端と駆動部4とは長手方向に隙間を空けて配置されている。
[0024]
 このように構成された本実施形態に係る医療用軟性チューブ2および医療用軟性マニピュレータ1の作用について、以下に説明する。
 本実施形態に係る医療用軟性チューブ2は、上述したように、単一のルーメン7を有するチューブ本体8の中央孔部10に芯材9を嵌合させることで構成されている。したがって、チューブ本体8として独立した多数のルーメンを有するマルチルーメンチューブを製造する必要がなく、細径かつ長尺なチューブ本体8の押し出し成形加工による製造が容易であるという利点がある。
[0025]
 また、中央孔部10に嵌合される管状の芯材9の管壁が周辺孔部11どうしおよび周辺孔部11と中央孔部10とを相互に独立のルーメンとして区画するので、チューブ本体8として製造する際に、周辺孔部11と中央孔部10との間に必要肉厚の壁面を形成する必要がなく、周辺孔部11と中央孔部10とを可能な限り近接させることができる。その結果、チューブ本体8の十分な細径化を図ることができるという利点がある。
[0026]
 また、本実施形態に係る医療用軟性マニピュレータ1によれば、曲がりくねった体腔内に挿入する際に医療用軟性チューブ2を湾曲させることになるが、ワイヤ5を貫通させている周辺孔部11が螺旋状に形成されているので、湾曲によって周辺孔部11間に経路長差が発生することを抑制することができる。
[0027]
 さらに、中央孔部(以下、ルーメンとも言う。)10に嵌合して配置されている芯材9が十分な圧縮剛性を有しているので、医療用軟性チューブ2が湾曲させられても、可動部3と駆動部4との間の距離は変化することなく維持される。そして、湾曲の内側ではチューブ本体8に長手方向に圧縮力が作用し、湾曲の外側ではチューブ本体8に長手方向に引張力が作用するが、チューブ本体8が駆動部4との間に隙間を空けて配置されているので、圧縮力と引張力とをバランスさせるように隙間を増減させて芯材9に対して長手方向に移動する。これにより、チューブ本体8が過度に圧縮あるいは引張されることを防止して、チューブ本体8を健全な状態に維持することができるという利点がある。
[0028]
 また、螺旋状の周辺孔部(以下、ルーメンとも言う。)11が構成されているチューブ本体8の過度の圧縮および引張が防止されるので、螺旋のピッチが大きく変化することが防止され、ワイヤ5の経路長変化を抑制することができるという利点もある。
[0029]
 すなわち、本実施形態に係る医療用軟性マニピュレータ1によれば、駆動部4の作動により発生した動力を医療用軟性チューブ2に形成された複数のルーメン10,11にそれぞれ挿入された複数のワイヤ5によって可動部3まで伝達し、各ワイヤ5の張力によって可動部3を動作させる場合に、医療用軟性チューブ2の湾曲による各ルーメン10,11間の経路長変化を最小限に抑えることができて、いずれかのワイヤ5が突っ張ったり弛んだりすることを防止して、可動部3の制御性を向上することができるという利点がある。
[0030]
 なお、本実施形態においては、医療用軟性チューブ2として、螺旋状に形成された周辺孔部11を有する場合を例示したが、周辺孔部11が真っ直ぐな場合に適用してもよい。このような場合であっても、単一のルーメン7を有するチューブ本体8の製造容易性を向上することができるという同様の効果を奏する。
[0031]
 また、本実施形態においては、管状の芯材9を中央孔部10に嵌合させることによって各周辺孔部11を独立させることとしたが、芯材9は中実であってもよい。
 また、本実施形態においては、チューブ本体8と駆動部4との間に隙間を形成することとしたが、チューブ本体8と駆動部4とを接続し、チューブ本体8と可動部3との間に隙間を形成してもよい。また、チューブ本体8を、駆動部4および可動部3の両方との間にそれぞれ隙間を形成して配置してもよい。

符号の説明

[0032]
 1 医療用軟性マニピュレータ
 2 医療用軟性チューブ
 3 可動部
 4 駆動部
 5 ワイヤ(動力伝達部材)
 7 ルーメン
 8 チューブ本体
 9 芯材
 10 中央孔部(ルーメン)
 11 周辺孔部(ルーメン)

請求の範囲

[請求項1]
 可撓性を有し長手方向に貫通する単一のルーメンを備える長尺のチューブ本体と、
 該チューブ本体の前記ルーメン内に挿入される可撓性を有する長尺の芯材とを備え、
 前記ルーメンが、前記チューブ本体の横断面の中央に配置される中央孔部と、該中央孔部の径方向外方に隣接し周方向に間隔をあけて複数配置されるとともに前記中央孔部と径方向に連通する周辺孔部とを備え、
 前記芯材が、各前記周辺孔部の前記中央孔部への開口を閉塞する医療用軟性チューブ。
[請求項2]
 前記芯材が管状であり、前記中央孔部に挿入されて、各前記周辺孔部と前記中央孔部とを径方向に区画する請求項1に記載の医療用軟性チューブ。
[請求項3]
 前記中央孔部および各前記周辺孔部がそれぞれ円形の横断面形状を有し、前記中央孔部と各前記周辺孔部の径方向の中心間距離が、前記中央孔部の半径と前記周辺孔部の半径との和以下である請求項1に記載の医療用軟性チューブ。
[請求項4]
 前記周辺孔部が、前記長手方向に沿って前記中央孔部の周囲に螺旋状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医療用軟性チューブ。
[請求項5]
 請求項1から請求項4のいずれかに記載の医療用軟性チューブと、
 前記芯材の先端に取り付けられた可動部と、
 前記芯材の基端に取り付けられ動力を発生する駆動部と、
 前記周辺孔部にそれぞれ挿入され前記駆動部により発生した動力を前記可動部に伝達する複数の細長い動力伝達部材とを備え、
 前記芯材の前記長手方向の圧縮剛性が、前記チューブ本体の前記長手方向の圧縮剛性より高く、
 前記チューブ本体と前記芯材とが前記長手方向に相対移動可能に配置され、
 前記チューブ本体が前記可動部および前記駆動部の少なくとも一方との間に間隔をあけて配置されている医療用軟性マニピュレータ。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]