特開 2022-20248 内視鏡の先端部用屈曲機構及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022020248

(43)【公開日】2022-02-01

(54)【発明の名称】内視鏡の先端部用屈曲機構及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 1/005 20060101AFI20220125BHJP

   G02B 23/24 20060101ALI20220125BHJP

【ＦＩ】

A61B1/005 524

G02B23/24 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020123639

(22)【出願日】2020-07-20

(71)【出願人】

【識別番号】315004731

【氏名又は名称】株式会社イチワ

(74)【代理人】

【識別番号】100087723

【弁理士】

【氏名又は名称】藤谷 修

(74)【代理人】

【識別番号】100165962

【弁理士】

【氏名又は名称】一色 昭則

(74)【代理人】

【識別番号】100206357

【弁理士】

【氏名又は名称】角谷 智広

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼木 一重

(72)【発明者】

【氏名】服部 誠二

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼木 秀幸

(72)【発明者】

【氏名】林 徹夫

【テーマコード（参考）】

2H040

4C161

【Ｆターム（参考）】

2H040CA02

2H040DA15

2H040DA19

2H040GA02

4C161BB02

4C161BB04

4C161CC06

4C161DD03

4C161FF32

4C161HH32

4C161JJ03

4C161JJ06

4C161JJ11

4C161LL02

4C161QQ06

(57)【要約】

【課題】内視鏡の先端部用屈曲機構を構造簡単、製造容易、製造安価にして使い捨てを可能とすること。
【解決手段】内視鏡の先端部用屈曲機構は、軸方向を屈曲可能とする内視鏡の先端部用屈曲機構において、中心軸体と、該中心軸体の軸方向に沿って軸から遠ざかる方向に張り出し、軸方向に貫通する貫通孔を有した平板と、平板の貫通孔を貫き、姿勢を制御する制御ワイヤと、を有し、中心軸体と平板とは一体で構成された樹脂製であることを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸方向を屈曲可能とする内視鏡の先端部用屈曲機構において、
中心軸体と、
該中心軸体の軸方向に沿って軸から遠ざかる方向に張り出し、軸方向に貫通する貫通孔を有した面状突出部と、を有し、
前記中心軸体と前記面状突出部とは一体で構成された樹脂製である
ことを特徴とする内視鏡の先端部用屈曲機構。

【請求項2】

前記面状突出部の前記貫通孔を貫き、姿勢を制御する制御ワイヤを有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡の先端部用屈曲機構。

【請求項3】

前記面状突出部は前記中心軸体の軸方向の複数の位置において、軸に垂直な方向に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内視鏡の先端部用屈曲機構。

【請求項4】

前記面状突出部は前記中心軸体の軸方向に沿って連続した螺旋面であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内視鏡の先端部用屈曲機構。

【請求項5】

前記中心軸体は中実体であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の内視鏡の先端部用屈曲機構。

【請求項6】

前記中心軸体は中空管状体であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の内視鏡の先端部用屈曲機構。

【請求項7】

前記中心軸体の中空管状体に挿通されたワイヤを有することを特徴とする請求項６に記載の内視鏡の先端部用屈曲機構。

【請求項8】

軸方向を屈曲可能とする内視鏡の先端部用屈曲機構の製造方法において、
軸に垂直な断面において複数の位置に貫通孔が軸方向に形成されるように、樹脂製の柱状体を形成し、
前記柱状体に軸に向かって切り込みを入れて軸から遠ざかる方向に張り出した面状突出部と、切り込みから残された中心軸体とを形成し、
前記面状突出部と前記中心軸体とが一体で構成された内視鏡の先端部用屈曲機構の製造方法。

【請求項9】

前記切り込みは、前記中心軸体の軸方向の複数の位置において、軸に垂直な方向に行い、前記面状突出部を前記中心軸体の軸方向に沿って複数の位置に形成することを特徴とする請求項８に記載の内視鏡の先端部用屈曲機構の製造方法。

【請求項10】

前記切り込みは、前記中心軸体の軸方向に沿って螺旋状に行い、前記面状突出部は前記中心軸体の軸方向に沿って連続した螺旋面で形成されることを特徴とする請求項８に記載の内視鏡の先端部用屈曲機構の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、軸方向を屈曲可能とした内視鏡の先端部用屈曲機構とその製造方法に関する。特に、感染防止のため、内視鏡を使い捨て可能にすることに寄与できる製造容易で安価な機構に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、内視鏡には柔軟関節機構が用いられている。下記特許文献１、２に開示の技術が知られている。特許文献１では、内視鏡の先端部に用いる屈曲機構が開示されている。この技術は形状記憶合金を用いて屈曲を制御するものである。また、特許文献２では、平板リング状に個別に分離された関節子と、関節子の周辺部の貫通孔を貫通する制御ワイヤと、関節子の中心の貫通孔に貫通させたテンションワイヤとを有する柔軟関節機構が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６３４１４８８号

【特許文献2】特開２０１８－１４３６５３

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

人体を対象とする内視鏡の場合には、感染防止が重要な課題となる。このため、使用後、使用前に十分な消毒が行われる必要がある。そのため、１回限りの使用とした安価に製造できる内視鏡の先端部用屈曲機構の開発が望まれていた。ところが、上記特許文献１の技術では、形状記憶合金を用いているため自由で繊細な屈曲に難点があるとともに高価となり、使い捨ては困難であった。また、特許文献２の技術では、小型にするためには関節子を薄く半径の小さいものとする必要があったが小型化にも限界があった。極力小型にすると、精密な組立が困難となり組み立てに時間がかかり、製造コストが高くなっていた。

【0005】

そこで、本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、その目的は内視鏡の先端部用屈曲機構を構造簡単にし且つ製造容易として、消毒作業を必要とせず使い捨てを可能とした機構を実現することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の課題を解決するための発明の構成は、軸方向を屈曲可能とする内視鏡の先端部用屈曲機構において、中心軸体と、該中心軸体の軸方向に沿って軸から遠ざかる方向に張り出し、軸方向に貫通する貫通孔を有した面状突出部とを有し、中心軸体と面状突出部とは一体で構成された樹脂製としたことである。
本発明において、面状突出部の貫通孔を貫き、姿勢を制御する制御ワイヤを有していても良い。面状突出部の径は軸方向に沿って同一でも、軸の先端に向かうに連れて小さくなっても良い。逆に、軸の先端に向かうに連れて径が大きくなっても良い。また、軸方向の根元部と先端部において、面状突出部の径が小さく、中央部で径が大きい構成であっても良い。逆に、軸方向の根元部と先端部において、面状突出部の径が大きく、中央部で径が小さくなる構成であっても良い。また、軸方向に沿って面状突出部の半径は一定であって、中心軸体の直径が先端に向かうに連れて細くなるようにしても良い。中心軸体の直径の軸方向の分布は一定でも変化するものであっても良い。

【0007】

上記発明において、面状突出部は中心軸体の軸方向の複数の位置において、軸に垂直な方向に形成されていても良い。すなわち、複数の面状突出部は分離されており、軸方向に沿って複数配設されていても良い。

【0008】

また、面状突出部は中心軸体の軸方向に沿って連続した螺旋面で構成しても良い。すなわち、面状突出部は軸方向に沿った螺子山状の連続体で構成しても良い。

【0009】

中心軸体は中実体であっても、中空管状体であっても良い。中軸体であっも十分な柔軟屈曲性と強度を実現できる。また、中空管状体の場合は、屈曲性と復元性を向上させるために、中心軸体の中空管状体にワイヤを挿通させても良い。

【0010】

他の発明は内視鏡の先端部用屈曲機構の製造方法である。製造方法の発明は、軸方向を屈曲可能とする内視鏡の先端部用屈曲機構の製造方法において、軸に垂直な断面において複数の位置に貫通孔が軸方向に形成されるように、樹脂製の柱状体を形成し、この柱状体に軸に向かって切り込みを入れて軸から遠ざかる方向に張り出した面状突出部と、切り込みから残された中心軸体とを形成し、面状突出部と中心軸体とが一体で構成された内視鏡の先端部用屈曲機構の製造方法である。

【0011】

本発明において、切り込みは、中心軸体の軸方向の複数の位置において、軸に垂直な方向に行い、面状突出部を中心軸体の軸方向に沿って複数の位置に形成するようにしても良い。また、切り込みは、中心軸体の軸方向に沿って螺旋状に行い、面状突出部は中心軸体の軸方向に沿って連続した螺旋面で形成しても良い。

【0012】

上記の両発明において、内視鏡の先端部用屈曲機構の樹脂材料は、柔軟性と復元性がある材料であれば任意である。例えば、フッ素系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を用いることができる。内視鏡の先端部用屈曲機構は、露出していても良いが、屈曲性の管状体の中に挿入されていることが望ましい。屈曲機構を外部から保護し、被験者の器官との干渉の防止を図ることができる。

【0013】

また、内視鏡の先端部用屈曲機構の最先端の面状突出部、又は、中心軸体の先端に設けられた台に、制御ワイヤの先端が固定される。最先端の面状突出部や台は、カメラやＬＥＤ等の先端機器が装着される任意の基台一般を含む。これにより、一対の制御ワイヤを制御器に導いてループとして、このループを回転させることで、先端部用屈曲機構を屈曲し復元させることができる。

【0014】

先端部に設けられる機器は任意であるが、照明用のＬＥＤ、撮像カメラ、染色液又は試薬液などを供給するパイプの出力口などである。撮像カメラは、軸の先端に設けられて軸方向を撮像する正面カメラと、軸の周囲方向を撮像する側視カメラとを有するようにしても良い。正面カメラは先端部用屈曲機構の挿入方向を制御するための画像の取得に用いられる。側視カメラは環境の撮像に用いられる。また、先端部には、検体を洗浄し又は検体に試薬を塗布するための液噴射口が設けられ、液噴射口に液を輸送するパイプが先端部用屈曲機構の軸方向に貫通しているようにしても良い。

【0015】

面状突出部の軸方向の厚さは０．５ｍｍ以上、１０ｍｍ以下とすることができる。中心軸体の直径は、０．２ｍｍ以上、５ｍｍ以下とすることができる。これにより屈曲機構の曲率をより大きくすることができる。また、屈曲柔軟性と復元性を向上させることができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明の内視鏡の先端部用屈曲機構は、中心軸体と面状突出部とが一体構成された樹脂製であるので、構造が簡単であり、製造容易且つ安価に製造できる。したがって、この先端部用屈曲機構は使い捨てにでき、被験者に対する感染防止を完全化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の具体的な一実施例に係る内視鏡の先端部用屈曲機構の構成図。

【図2】同実施例に係る内視鏡の先端部用屈曲機構の断面図。

【図3】押出成形により得られた柱状体の斜視図。

【図4.A】押出成形により得られた柱状体の一部破断斜視図。

【図4.B】柱状体の切削加工後の内視鏡の先端部用屈曲機構の断面斜視図。

【図5】実施例１に係る内視鏡の先端部用屈曲機構の製造方法を示した斜視図。

【図6】実施例２に係る内視鏡の先端部用屈曲機構の製造方法を示した斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の具体的な実施例について図を参照して説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。

【実施例0019】

図１は、本発明の一実施例に係る内視鏡の先端部用屈曲機構１の構成を示している。中心軸体１０と軸方向ｚに沿って配設された多数の平板２０（面状突出部）が一体化している。平板２０は図２に示されているように円板であり、平面上で９０度間隔で４個の大径の第１貫通孔２１と、隣接する第１貫通孔２１の間に、４５度間隔で小径の第２貫通孔２２が形成されている。中心軸体１０の先端には平板１０の一種としての先端台子１３が中心軸体１０と一体化されている。

【0020】

平板２０の４個の第２貫通孔２２のそれぞれには、４本の制御ワイヤ３０が挿通されている。４本の制御ワイヤ３０の先端は先端台子１３に固定されている。互いに１８０度の位置関係にある一対の制御ワイヤ３０は、内視鏡の操作部（図示略）まで伸びて、回転プーリに巻かれている。２組の制御ワイヤ３０を、それぞれ、回転プーリで巻き取ることで、ｚ軸に垂直な面において直交する２方向に屈曲させることができる。こにより、先端部用屈曲機構１の屈曲姿勢を任意方向に制御することができる。

【0021】

先端台子１３にはカメラ４１とＬＥＤ４２が設けられている。カメラ４１からの撮像画像データを操作部にある受信装置（図示略）に向けて送信するデータ線とカメラ４１による撮像を操作部から制御するための信号を伝送する制御データ線は、径の大きい第１貫通孔２１を貫通している。また、操作部からＬＥＤ４２に給電するための給電線は径の大きい第１貫通孔２１に挿通されている。第１貫通孔２１と第２貫通孔２２の径は特に限定されない。貫通孔を通過する信号線や、制御ワイヤの太さにより決定すれば良い。

【0022】

次に、本実施例に係る内視鏡の先端部用屈曲機構１の製造方法について説明する。
図２、図４．Ａ、図４．Ｂに示されているように、直径の大きい第１貫通孔２１と直径の小さい第２貫通孔２２が軸方向に直線状に形成されるように、樹脂の押出成形が行われる。内部に第１貫通孔２１と第２貫通孔２２とが互いに平行に軸方向に貫いた樹脂製の柱状体５０が形成される。柱状体５０の直径は９ｍｍである。１ｍｍ以上、５０ｍｍ以下を採用することができる。

【0023】

次に、図５に示すように、柱状体５０の両端を軸支して、柱状体５０を回転させる。そして、カッター６０を回転させながら、柱状体５０を軸方向の多数の位置で等間隔で軸に向かって切り込みを入れる。このようにして、図１、図４．Ｂに示されているように、中心部に中心軸体１０が残り、軸方向の多数の位置に軸に垂直な方向に張り出した平板２０が形成される。なお、図５では、大径の第１貫通孔２３は面上で１２０度間隔で３箇所設けられており、小径の第２貫通孔２４は隣接する第２貫通孔２３の間に存在し、それぞれ１２０度間隔で３箇所設けられている。３箇の第２貫通孔２４に制御ワイヤ３０（図１）が挿通され、その先端が先端台子１３に接合されている。３本の制御ワイヤの巻き取りを制御することで、先端部用屈曲機構１の屈曲姿勢を任意に制御することができる。

【0024】

制御ワイヤはステンレス、チタン、ピアノ線（綱）を用いることができる。平板２０の厚さは、１ｍｍである。中心軸体１０の直径は、最も太い箇所では、１．５ｍｍ、最も細い箇所では０．５ｍｍである。中心軸体１０の直径の望ましい範囲は、０．５ｍｍ以上、１０ｍｍ以下である。平板２０が中心軸体１０から張り出している長さは、０．５ｍｍ以上、２０ｍｍ以下が望ましい。隣接する平板２０間の間隔は、１ｍｍである。この望ましい範囲は、０．５ｍｍ以上、１０ｍｍ以下である。平板２０の数は２８個である。平板２０の数は任意である。

【実施例0025】

実施例１では、多数の平板２０はその中心において、中心軸体１０と一体化しているが、中心軸体１０以外の部分ではそれぞれは分離している。中心軸体１０が軸方向に直線姿勢をとる場合には、それぞれの平板２０は平行である。実施例２では、この多数の平板２０は螺旋状に連続して面状突出部２７を構成している。実施例１と同様に軸方向に伸びた第１貫通孔２３、第２貫通孔２４を有した柱状体５０を押出成形により形成する。この工程までは実施例１と同一である。

【0026】

次に、図６に示すように、カッター６１を軸ｚに対して傾斜させ、カッター６１を一定の回転速度で回転させる。柱状体５０を回転させ微少量切り込みを入れて、その柱状体５０の１回転で１ピッチ移動するように柱状体５０をｚ軸方向に移動させる。軸方向の１サイクルが終了すれば、カッター６１を逃がして原位置に戻し、柱状体５０のｚ軸方向の位置を原位置に戻す。そして、カッター６１を前サイクルより微少量多く切り込んで、次のサイクルを終了させる。これを繰り返すことで、面状突出部２７はその中心部で中心軸体１０に一体化した螺旋状に連続した曲面となる。すなわち、面状突出部２７は連続した螺子山面となる。面状突出部２７の厚さ、面状突出部２７の外周と中心軸との距離は実際１と同様である。実施例２では、面状突出部２７の軸方向のピッチは２ｍｍとした。ピッチの望ましい範囲は、１ｍｍ以上、２０ｍｍ以下である。