JP6637991B2

JP6637991B2 - 医療機器

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Publication number: JP6637991B2
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Inventors: 紀明山中
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Description

本発明は、医療用ワイヤおよび医療機器に関するものである。

長手方向の全長にわたって設けられた主素線部と、該主素線部の長手方向の一部に主素線部に固定された副素線部とを備え、相対的に横断面積が小さい第１領域と、該第１領域よりも横断面積が大きい第２領域とを有する医療用ワイヤが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１の医療用ワイヤは、剛性の異なる２種類のワイヤを長手方向に並べて溶接等により接合したものでないので、接合部位における応力集中がなく、接合部位での強度低下を防止でき、軟性の挿入部を備えた医療機器においても、先端側で好適に所望の駆動力を発生させることができるという優れた性能を有している。

特開２０１５−１３９５７５号公報

特許文献１の医療用ワイヤでは、低張力領域での初期伸びが発生することがあり、応答性をさらに向上させる必要がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、軟性の挿入部を備えた医療機器においても、先端側で高い応答性で所望の駆動力を発生させることができる医療用ワイヤおよび医療機器を提供することを目的としている。

本発明の一態様は、可撓性を有する長尺の挿入部と、前記挿入部の先端部に設けられ、エンドエフェクタを有する処置部と、前記挿入部の基端側に設けられ、前記処置部を操作するための操作部と、医療用ワイヤとを備え、該医療用ワイヤが、複数の主素線により構成され全長にわたる主素線部と、該主素線部の外周に配置されて該主素線部に固定され、１以上の副素線により構成される１以上の副素線部とを備え、前記副素線の径が前記主素線の径の２倍以上であり、相対的に横断面積が小さい第１領域と、該第１領域よりも大きい横断面積を有する第２領域とを有し、前記第１領域が前記処置部に接続され、前記第２領域が前記操作部に接続され、以下の条件式を満足する医療機器である。
ｄ _ａ／ｄ _ｃ＜ｄ _ｊ／ｄ _ｍ
ここで、ｄ _ａは前記処置部における前記第１領域の最小曲げ半径、ｄ _ｊは前記操作部における前記第２領域の最小曲げ半径、ｄ _ｃは前記主素線の直径、ｄ _ｍは前記副素線の直径である。

本態様によれば、曲げ剛性は径の４乗に比例するので、副素線の径を主素線の径の２倍以上とすることにより、材質が同じ場合には、副素線の曲げ剛性を主素線の曲げ剛性の１６倍以上とすることができる。これにより、副素線の柔らかさを低減して副素線部における空隙を低減し、初期伸びの発生を抑制することができる。すなわち、第１領域を細径に構成できるとともに、副素線によって主素線の初期伸びを抑制することができる。これにより、軟性の挿入部を備えた医療機器においても、先端側で高い応答性で所望の駆動力を発生させることができる。

上記態様においては、前記副素線部の径が、前記主素線部の径の１．５倍以下であってもよい。
このようにすることで、第２領域の外径を第１領域の４倍以下に抑えることができる。

また、上記態様においては、前記副素線部が、１本の副素線により構成され、以下の条件式を満足してもよい。

ここで、ｎは前記副素線部の数、ｄ_ｃは前記主素線の直径、Ｄ_ｃは主素線部の直径、ａはｄ_ｃ／Ｄ_ｃである。

また、上記態様においては、前記副素線部の数ｎが、５≦ｎ≦１７であってもよい。
このようにすることで、主素線部を７×７本以下の撚り線により構成した場合に初期伸びを抑制する効果を達成することができる。

また、上記態様においては、前記副素線部が、１本の副素線により構成され、該副素線の径が、前記主素線の径の４倍以上であってもよい。
このようにすることで、曲げ剛性と横断面積との積を、副素線部を主素線部の１００倍以上に設定でき、初期伸びを副素線部によって決定することができる。

また、上記態様においては、以下の条件式を満足してもよい。

ここで、ｎは前記副素線部の数、ｄ_ｃは前記主素線の直径、Ｄ_ｃは主素線部の直径、ａはｄ_ｃ／Ｄ_ｃである。
また、上記態様においては、前記副素線部の数ｎが、５≦ｎ≦１０であってもよい。

また、上記態様においては、前記副素線が、前記主素線よりも大きなヤング率を有する材質により構成されていてもよい。
このようにすることで、初期伸び特性に大きな影響を与える副素線部の剛性を主素線部に比較して大きくすることができ、初期伸びを低減することができる。

本発明の上記一態様は、可撓性を有する長尺の挿入部と、前記挿入部の先端部に設けられ、エンドエフェクタを有する処置部と、前記挿入部の基端側に設けられ、前記処置部を操作するための操作部と、医療用ワイヤとを備え、前記第１領域が前記処置部に接続され、前記第２領域が前記操作部に接続されている。

上記態様においては、以下の条件式を満足している。
ｄ_ａ／ｄ_ｃ＜ｄ_ｊ／ｄ_ｍ
ここで、ｄ_ａは前記処置部における前記第１領域の最小曲げ半径、ｄ_ｊは前記操作部における前記第２領域の最小曲げ半径、ｄ_ｃは前記主素線の直径、ｄ_ｍは前記副素線の直径である。
このようにすることで、素線径に合わせて曲げ半径が設定され、医療用ワイヤの破断や特性変化を防止することができる。

本発明によれば、軟性の挿入部を備えた医療機器においても、先端側で高い応答性で所望の駆動力を発生させることができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る医療用ワイヤを示す側面図である。図１の医療用ワイヤの第２領域における横断面図である。図１の医療用ワイヤの変形例の第２領域における横断面図である。図１の医療用ワイヤの他の変形例の第２領域における横断面図である。図１の医療用ワイヤの副素線数に対する副素線の径と主素線の径との比の関係を示す図である。図１の医療用ワイヤの副素線数に対する曲げ剛生×横断面積の値との関係を示す図である。図１の医療用ワイヤのテーパ部の変形例を示す縦断面図である。図１の医療用ワイヤのテーパ部の他の変形例を示す縦断面図である。図１の医療用ワイヤが適用される医療機器の基本構成を示す模式図である。図９の医療機器に対する医療用ワイヤの接続態様の第１例を示す図である。図９の医療機器に対する医療用ワイヤの接続態様の第２例を示す図である。図９の医療機器に対する医療用ワイヤの接続態様の第３例を示す図である。図９の医療機器に対する医療用ワイヤの接続態様の第４例を示す図である。図１３の医療機器における処置部の他の例を示す縦断面図である。図１３の医療機器における処置部の他の例を示す縦断面図である。図１３の医療機器において医療用ワイヤが湾曲部に接続された例を示す縦断面図である。図１２の医療機器に用いられる医療用ワイヤの変形例を示す図である。図１７の医療用ワイヤを適用する場合の支持部材を示す横断面図である。図１７の医療用ワイヤを適用する場合の支持部材の他の例を示す横断面図である。

本発明の一実施形態に係る医療用ワイヤ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ワイヤ１は、図１に示されるように、長手方向の全長にわたって配置される主素線部１０と、主素線部１０の長手方向の一部に取り付けられた副素線部２０とを備えている。

主素線部１０は、図２に示されるように、複数の主素線１０Ａを撚り合わせた１以上の撚り線１０Ｂにより構成されている。図２に示す例では、７本の主素線１０Ａを撚り合わせた７本の撚り線１０Ｂにより構成されている。

副素線部２０は、主素線部１０の一方の端部１０ａから所定の長さにわたり、主素線部１０の外周面を覆うように設けられている。以下、一方の端部１０ａを基端部１０ａ、副素線部２０が設けられていない反対側の端部１０ｂを先端部１０ｂと言う。

各副素線部２０は、図２に示す例では、単一の副素線２０Ａからなる単線であり、主素線部１０の周方向に複数並べて配置され、主素線部１０の周囲で撚り合わされている。このような構成は、例えば、主素線部１０の周りに複数の単線からなる副素線部（ストランド）２０が撚り合わされて形成されたワイヤの各副素線部２０を、一定の長さにわたり除去することで得ることができる。

主素線部１０および副素線部２０は、いずれも、例えば、ステンレス鋼等の金属で形成されている。副素線部２０は、図２に示されるように、単線であっても、図３および図４に示されるように複数の副素線２０Ａを撚り合わせてなる撚り線であってもいずれでも構わない。以下では、図２の単線である場合を例に挙げて説明する。

全ての副素線部２０は、半田づけやロウ付け、レーザー溶接等により、主素線部１０に接合されており、主素線部１０に対して長手方向に相対移動しないように固定されている。副素線部２０は、少なくとも、後述する第１領域２と第２領域３の境界において主素線部１０と接合されていればよいが、自身の長手方向にわたって接合されていてもよい。

医療用ワイヤ１において、副素線部２０が設けられた第２領域３は、主素線部１０のみが存在する第１領域２よりも径方向の断面積（横断面積）が大きくなっている。すなわち、医療用ワイヤ１は、相対的に横断面積が小さい先端側の第１領域２と、相対的に横断面積が大きい基端側の第２領域３とを備えている。

第２領域３において、主素線部１０と複数の副素線部２０とは、長手方向に相対移動しないように固定されているため、一体となって動作する。
第１領域２と第２領域３との境界部には、半田づけやロウ付け、レーザー溶接等により、テーパ部４が設けられており、径寸法が第２領域３から第１領域２に向かって徐々にかつ滑らかに小さくなっている。

本実施形態においては、副素線２０Ａの直径が主素線１０Ａの直径の２倍以上である。
また、副素線部（本実施形態では、副素線２０Ａと同義）２０の直径は、主素線部１０の直径の１．５倍以下である。
したがって、本実施形態においては以下の条件式を満足する。

ここで、ｎは副素線部２０の数、ｄ_ｃは主素線１０Ａの直径、Ｄ_ｃは主素線部１０の直径、ａはｄ_ｃ／Ｄ_ｃである。

数３の上限は、副素線部２０の直径が主素線部１０の直径の１．５倍以下であるという条件から求められ、数３の下限は、以下の計算式から求められる。
すなわち、副素線２０Ａの半径をｒ_ｍ、主素線部１０の半径をＲ_ｃとすると、
ｓｉｎ（π／ｎ）＝ｒ_ｍ／（Ｒ_ｃ＋ｒ_ｍ）
となる。

これを変形すると、
ｒ_ｍ／Ｒ_ｃ＝ｓｉｎ（π／ｎ）／（１−ｓｉｎ（π／ｎ））
となる。

また、副素線２０Ａの直径が主素線１０Ａの直径の２倍以上であるという条件から、
ｒ_ｍ≧ｄ_ｃ＝ａ×Ｄ_ｃ＝２ａＲ_ｃ
であるから、
２ａ≦ｒ_ｍ／Ｒ_ｃ
となる。

このように構成された本実施形態に係る医療用ワイヤ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ワイヤ１によれば、基端側の第２領域３が先端側の第１領域２よりも大きい横断面積を有するため、第２領域３の横断面積を適切に設定することにより、基端側で主素線部１０の破断張力よりも大きい力を加えることが可能となる。

また、副素線部２０の副素線２０Ａの直径を主素線部１０の主素線１０Ａの直径の２倍以上に設定したので、副素線２０Ａの曲げ剛性が主素線１０Ａの曲げ剛性の１６倍以上となっている。その結果、副素線２０Ａの柔らかさが低減され、副素線部２０が伸びにくくなる。さらに、主素線１０Ａと副素線２０Ａとの間、あるいは副素線２０Ａどうしの空隙が低減されるので、空隙による伸びの影響が抑制される。この効果として、張力ゼロの状態から張力をかけたときに医療用ワイヤ１が伸びる初期伸びを抑えることができるという利点がある。

また、副素線部２０の直径を主素線部１０の直径の１．５倍以下に設定したので、第２領域３の外径を第１領域２の外径の４倍以下にすることができる。その結果、細長い挿入部を貫通させる処置具等の駆動に用いるのに適した、第２領域３においても十分に細い医療用ワイヤ１を提供することができる。

具体的には、本実施形態に係る医療用ワイヤ１においては、主素線部１０が１×３本以上７×７本以下の撚り線であるとすると、
０．１１≦ａ≦０．４６
となる。

すなわち、例えば、主素線部１０が１×３本の撚り線の場合には、主素線部１０の直径Ｄ_ｃと主素線１０Ａの半径ｒ_ｃとの間には、
Ｄ_ｃ＝２×（１＋（２／√３））×ｒ_ｃ
の関係があり、ａ＝ｄ_ｃ／Ｄ_ｃ＝０．４６となる。

また、例えば、主素線部１０が７×７本の撚り線の場合には、主素線部１０の直径Ｄ_ｃと主素線１０Ａの半径ｒ_ｃとの間には、
Ｄ_ｃ＝９×ｄ_ｃ
の関係があり、ａ＝ｄ_ｃ／Ｄ_ｃ＝０．１１となる。

副素線部２０の副素線２０Ａの数ｎと、主素線部１０の半径Ｒ_ｃと副素線１０Ａの半径ｒ_ｍとの比ｒ_ｍ／Ｒ_ｃとの関係は、図５に示される関係を有しているので、数４を満たす副素線２０Ａの数ｎは、
５≦ｎ≦１７
となる。

なお、本実施形態においては、副素線２０Ａの直径が主素線１０Ａの直径の２倍以上であることとしたが、副素線２０Ａの直径が主素線１０Ａの直径の４倍とする場合には、図６に示されるように、曲げ剛性×横断面積の値が、主素線部１０を１×３本以上７×７本以下の撚り線としたいずれの場合においても、副素線２０Ａの方が主素線１０Ａの１００倍以上となることがわかる（図中の黒いプロット）。

この場合には、数３は数４に書き換えることができる。

また、この場合には、副素線２０Ａの数ｎは、
５≦ｎ≦１０
である。

このようにすることで、医療用ワイヤ１の初期伸びの特性が副素線部２０によって決まるので、主素線部１０の柔軟性と医療用ワイヤ１全体の初期伸びの低減とを容易に実現することができるという利点がある。

また、本実施形態においては、主素線１０Ａと副素線２０Ａとを同じ材質により構成したが、これに代えて、副素線２０Ａを主素線１０Ａより大きなヤング率を有する材質により構成してもよい。
初期伸びに大きく影響する副素線部２０の剛性を主素線部１０より大きくすることで、初期伸びをさらに効果的に低減することができる。

また、第２領域３は、径方向断面積の増加により剛性が高まっているため、第１領域２よりも長手方向に伸びにくい。先端側における力の減衰は上述した摩擦によるもので、この摩擦によって医療用ワイヤ１が長手方向に伸びるが、医療用ワイヤ１の伸びを抑えることでワイヤ操作量に対して、大きな力を確実に先端部に作用させることができる。

また、医療用ワイヤ１では、主素線部１０と副素線部２０とが、副素線部２０の長手方向にわたって接触している。このため、主素線部１０と副素線部２０との接触面積を大きくとることができる。その結果、主素線部１０と副素線部２０との間に大きな摩擦力が生じ、接合が外れる事態の発生を著しく低減することができる。

また、第１領域２と第２領域３との境界部にテーパ部４が設けられているので、医療用ワイヤ１を座屈防止用のワイヤシース（後述）に挿通した等の場合でも、境界部付近の副素線２０Ａがワイヤシース等に引っ掛かりにくく、好適に進退駆動することができる。

本実施形態において、テーパ部４は必須の構成ではない。したがって、例えば、カシメ等により主素線部１０と複数の副素線部２０とを接合し、第１領域２と第２領域３との境界部が最も径方向の寸法が大きい構成とすることも可能である。
また、テーパ部４を形成する場合も、形成方法は上述の態様に限定されない。例えば、図７に示す変形例のように、公知のスウェージング加工等により、複数の副素線部２０自体を先端に近づくにつれて徐々に細くなるようにすることでテーパ部４ａを形成してもよい。また、図８に示すように、副素線部２０の先端部に略円錐台状のカバー５を被せ、カバー５と副素線部２０とを半田づけ、ロウ付け、レーザー溶接等により接合することでテーパ部４ｂを形成してもよい。

次に、本発明の一実施形態に係る医療機器１０１について説明する。
本実施形態に係る医療機器１０１は、図９に示されるように、可撓性を有する長尺の挿入部１１０と、挿入部１１０の先端部に設けられた処置部１２０と、挿入部１１０の基端部に設けられた操作部１３０と、医療用ワイヤ１とを備えている。

挿入部１１０は、樹脂やコイル等で形成されたシースや、金属製の蛇管等を備えた公知の構成を有する。後述するように、一部に能動的に湾曲させることが可能な湾曲部１６０を備えていてもよい。
処置部１２０は、医療機器１０１の先端部に配置されて何らかの効果を発揮するエンドエフェクタを有する。エンドエフェクタとしては、把持鉗子や高周波ナイフ等の各種術具や、撮像素子および照明を備えた撮像ユニット等の観察装置等を例示することができる。

操作部１３０は、挿入部１１０に挿通された医療用ワイヤ１を挿入部１１０の長手方向に進退駆動させるためのものである。医療用ワイヤ１は術者等の手動によって駆動されてもよいし、モータ等により電気駆動されてもよい。操作部１３０は、手動および電気駆動のいずれかにより、公知の各種構成を適宜選択して採用することができる。

医療用ワイヤ１は、挿入部１１０内に挿通される。医療用ワイヤ１の先端部にある第１領域２は、処置部１２０において、エンドエフェクタまたはエンドエフェクタを駆動するための部材等に接続される。医療用ワイヤ１の基端部にある第２領域３は、操作部１３０に接続される。これにより、操作部１３０を介して医療用ワイヤ１を進退駆動することで、処置部１２０を駆動して所望の効果を発揮させることができる。

医療機器１０１においては、医療用ワイヤ１の効果が充分発揮される観点からは、操作部１０３から第２領域３に加えられる張力が、第１領域２の破断強度以上かつ第２領域３の破断強度未満に設定されることが好ましい。これにより、第１領域２に大きな力を作用させることができる。

第１領域２に作用させたい力の大きさは、第１領域２の破断強度未満の範囲で適宜設定することができる。第１領域２に作用させたい力の大きさに対して、第２領域３に加える必要がある張力の大きさは、計算により算出することができる。一例として、第１領域２における張力をＴ_ｏ、医療用ワイヤ１と接触する部材との摩擦係数をμ、挿入部１１０の曲げ角度をθとすると、第２領域３に加える必要がある張力Ｔは、下式により算出することができる。なお、下式において、ｅは自然対数を意味する。
Ｔ＝Ｔ_ｏｅ^μθ

医療用ワイヤ１の挿入部１１０内への挿通、および第１領域２のエンドエフェクタ等への接続については、様々な態様が考えられる。
図１０に示す医療機器１０１において、処置部１２０は、回動軸１２１ａを有する硬質の支持部材１２１と、回動軸１２１ａに回転可能に支持されたプーリ１２２と、プーリ１２２に取り付けられたエンドエフェクタ１２３とを備えている。また、操作部１３０は、回動軸１２４ａを有する支持部材１２４と、回動軸１２４ａに回転可能に支持されたプーリ１２５とを備えている。

支持部材１２１は、挿入部１１０の先端に取り付けられている。医療用ワイヤ１の第１領域２の端部は、プーリ１２２に固定されている。また、医療用ワイヤ１の第２領域３の端部は、プーリ１２５に固定されている。

この場合において、処置部１２０および操作部１３０は以下の条件式を満足することが好ましい。
ｄ_ａ／ｄ_ｃ＜ｄ_ｊ／ｄ_ｍ
ここで、ｄ_ａは処置部１２０のプーリ１２２による第１領域２の最小曲げ半径、ｄ_ｊは操作部１３０のプーリ１２５による第２領域３の最小曲げ半径、ｄ_ｃは主素線１０Ａの直径、ｄ_ｍは副素線２０Ａの直径である。
このようにすることで、各素線１０Ａ，２０Ａの径に合わせて最小曲げ半径ｄ_ａ，ｄ_ｊが設定され、医療用ワイヤ１の破断や特性変化を防止することができる。

ここでは、処置部１２０にはプーリが１つの場合を図示したが、複数のプーリを医療用ワイヤ１が通る場合、第１領域２の最小曲げ半径とは、上記複数のプーリのうちの最小曲げ半径を示す。操作部１３０においても、第２領域３が、複数のプーリを通る場合、最小曲げ半径とは、複数のプーリのうちの最小曲げ半径を示す。また、操作部１３０において第２領域３は、端部で直線的に進退駆動されてもよい。

医療用ワイヤ１は、挿入部１１０内に挿通された座屈防止のためのワイヤシース１１１に挿通されている。ワイヤシース１１１の先端は支持部材１２１，１２４に固定され、支持部材１２１，１２４に形成された孔１２１ｂ，１２４ｂとワイヤシース１１１の内部空間とが連絡している。ワイヤシース１１１の先端側は、基端側よりも径が小さい小径部１１１ａとなっている。小径部１１１ａの内径は、医療用ワイヤ１の第２領域３が進入できない大きさに設定されている。

この医療機器１０１では、小径部１１１ａによりワイヤシース１１１の先端側を小径化でき、支持部材１２１の寸法を小さくすることができる。さらに、第２領域３を処置部１２０に通す必要がないため、図１０に示すように、プーリ１２２やエンドエフェクタ１２３を小型化し、処置部１２０を挿入部１１０よりも細径化することも可能となる。

医療機器１０１が内視鏡のチャンネルに挿入される内視鏡用処置具等の場合は、内視鏡の視野に占める処置部１２０の面積が小さくなり、周囲の組織を好適に確認しながら、容易に処置を行うことができる。ワイヤは、その径により、巻き回せるプーリの最小径に限度があるが、医療用ワイヤ１においては、第１領域２の径方向寸法が小さいため、プーリ１２２の小型化にも好適に対応可能である。

また、小径部１１１ａを設けることにより、第１領域２とワイヤシース１１１の内面とのクリアランスを小さくできるため、医療用ワイヤ１がワイヤシース１１１内で径方向に動きにくい（ガタつきにくい）。したがって、医療用ワイヤ１をスムーズに進退させることができる。また、小径部１１１ａを設けることにより、挿入部１１０において小径部１１１Ａが設けられた領域の湾曲性を向上させることができるという利点もある。

この例では、第２領域３が小径部１１１ａに接触すると、医療用ワイヤ１はそれ以上前進できなくなるため、エンドエフェクタ１２３の最大駆動量（プーリ１２２の最大回転量）を考慮して第１領域２の長さおよび小径部１１１ａの長さを設定すればよい。あるいは、前進できなくなることを利用して、第２領域３をストッパとして用いてもよい。

図１１および図１２に示す医療機器１０１では、処置部１２０が、エンドエフェクタとして、一対の鉗子部材１３１，１３２を備えた例を示している。医療用ワイヤ１はワイヤシースに挿通されておらず、直接挿入部１１０内に挿通されている。一対の鉗子部材１３１，１３２は、支持部材１３３に設けられた回動軸１３３ａに回動可能に支持されている。

鉗子部材１３１，１３２の基端には、それぞれリンク部材１３４，１３５が接続され、リンク部材１３４，１３５の基端が医療用ワイヤ１の先端部に支持されている。これにより、医療用ワイヤ１を前進させると、図１１に示すように、一対の鉗子部材１３１，１３２が開き、医療用ワイヤ１を後退させると、図１２に示すように、一対の鉗子部材１３１，１３２が閉じる。

ワイヤを伝達部材として用いる場合、引っ張り方向の力は伝えやすいが、押し込み方向の操作に対しては、座屈等を生じることがあり、好適に操作力量を伝達することは容易ではない。特に、医療用ワイヤ１では、第１領域２の径方向の寸法が小さいため、第２領域３よりも座屈しやすい。

この例では、上記の点を考慮し、図１２に示すように、医療用ワイヤ１が最大限に後退されたときにおいても第１領域２と第２領域３との境界が硬質の支持部材１３３内にあるように設定されている。これにより、第１領域２は常に支持部材１３３内に位置するため、挿入部１１０の湾曲による影響を受けず、座屈等の発生を好適に抑制することができる。

図１３に示す医療機器１０１では、医療用ワイヤ１が２本用いられている。各医療用ワイヤ１の先端部は、同一のプーリ１２２に固定されており、一方の医療用ワイヤ１を牽引することで、プーリ１２２を一方向に回転させ、他方の医療用ワイヤ１を牽引することで、プーリ１２２を他方向に回転させることができる。必要に応じて、一方の医療用ワイヤ１を牽引する際に他方の医療用ワイヤ１を押し込む構造としてもよい。

一対の伝達部材を用いた、いわゆる拮抗駆動においてワイヤを伝達部材として用いる場合、ワイヤが伸びることによりたるみが発生したり、伝達が不十分となったりする場合があることが知られている。しかし、本実施形態に係る医療用ワイヤ１を伝達部材として用いると、伸びにくい第２領域３で伝達を行いつつ、径方向寸法の小さい第１領域２により小型化した処置部１２０であっても好適に駆動することができる。

一対の医療用ワイヤ１を用いて駆動する処置部１２０としては図１３に示したものの他にもさまざまなものが考えられる。図１４に示す医療機器１０１では、処置部１２０においてプーリ１５１が挿入部１１０の軸線を中心に回動するよう取り付けられており、一対の医療用ワイヤ１の第１領域２がプーリ１５１に巻き回されて固定されている。一対の医療用ワイヤ１を押し引きすることで、プーリ１５１に取り付けられたエンドエフェクタ１２３を、挿入部１１０の軸線を中心に回転駆動することができる。

図１５の医療機器１０１では、処置部１２０において、プーリ１２２に一対の鉗子部材１３１，１３２の一方が取り付けられている。プーリ１２２の裏側には、図示しない第２プーリがプーリ１２２と同軸に取り付けられており、別の一対の医療用ワイヤ１が同様の態様で第２プーリに固定されている。第２プーリには一対の鉗子部材１３１，１３２の他方が取り付けられている。この例では、２対の医療用ワイヤ１を操作してプーリ１２２および第２プーリを協調駆動することにより、一対の鉗子部材１３１，１３２を開閉するとともに、閉じた状態の鉗子部材１３１，１３２の向きも変更することができる。

医療用ワイヤ１の駆動対象は、処置部１２０に限られない。図１６には、挿入部１１０を湾曲させるための湾曲部１６０に一対の医療用ワイヤ１が接続されている。湾曲部１６０は、複数の節輪あるいは湾曲コマ（以下、「節輪等」と称する。）が挿入部１１０の軸線方向に並べて配置された公知の構成を有しており、最も先端側の節輪等１６０ａに接続された一対の医療用ワイヤ１を押し引きすることで、挿入部１１０を２方向に湾曲させることができる。

また、図１７に示されるように、一対の医療用ワイヤ１に代えて、長手方向の両端部に第２領域３を有する医療用ワイヤ１７１が用いられてもよい。ただし、支持部材１７２に孔を設けて第１領域２を通す場合、孔の内径を第２領域３の外径以上の値にしないと医療用ワイヤ１７１を挿通することができない。

この場合に、図１８に示すように、支持部材１７２に第１領域２の外径に合わせた幅の溝１７２ａを設けることで、第１領域２を処置部１２０に配置することが可能となる。溝１７２ａに第２領域３を通す必要はないため、溝１７２ａの幅は、第１領域２の径に合わせて設定すればよい。このような溝１７２ａは、図１８に示すように、支持部材１７２の外周面に設けられてもよい。また、図１９に示すように、溝１７２ｂが支持部材１７２の内周面に設けられてもよい。

本発明の医療用ワイヤ１は、処置用内視鏡装置（図示略）の先端部に設けられたアーム等を駆動するための伝達部材として用いてもよいし、処置用内視鏡装置のチャンネル内に挿通されて用いられる処置具を駆動するための伝達部材として用いてもよい。

さらに、上述の各実施形態では、各副素線部２０の少なくとも一部が主素線部１０と接合されている例を説明したが、副素線部２０と主素線部１０との間に生じる摩擦力等により、両者が相対移動しない程度に十分固定されていれば、接合部位を設けなくてもよい。

１医療用ワイヤ
２第１領域
３第２領域
１０主素線部
２０副素線部
１０１医療機器
１１０挿入部
１２０処置部
１２３エンドエフェクタ
１３０操作部

Claims

可撓性を有する長尺の挿入部と、
前記挿入部の先端部に設けられ、エンドエフェクタを有する処置部と、
前記挿入部の基端側に設けられ、前記処置部を操作するための操作部と、
医療用ワイヤとを備え、
該医療用ワイヤが、複数の主素線により構成され全長にわたる主素線部と、該主素線部の外周に配置されて該主素線部に固定され、１以上の副素線により構成される１以上の副素線部とを備え、
前記副素線の径が前記主素線の径の２倍以上であり、
相対的に横断面積が小さい第１領域と、該第１領域よりも大きい横断面積を有する第２領域とを有し、
前記第１領域が前記処置部に接続され、前記第２領域が前記操作部に接続され、
以下の条件式を満足する医療機器。
ｄ _ａ／ｄ _ｃ＜ｄ _ｊ／ｄ _ｍ
ここで、
ｄ _ａは前記処置部における前記第１領域の最小曲げ半径、
ｄ _ｊは前記操作部における前記第２領域の最小曲げ半径、
ｄ _ｃは前記主素線の直径、
ｄ _ｍは前記副素線の直径
である。
前記副素線部の径が、前記主素線部の径の１．５倍以下である請求項１に記載の医療機器。
前記副素線部が、１本の副素線により構成され、以下の条件式を満足する請求項２に記載の医療機器。

ここで、
ｎは前記副素線部の数、
ｄ_ｃは前記主素線の直径、
Ｄ_ｃは主素線部の直径、
ａはｄ_ｃ／Ｄ_ｃ
である。
前記副素線部の数ｎが、
５≦ｎ≦１７
である請求項３に記載の医療機器。
前記副素線部が、１本の副素線により構成され、
該副素線の径が、前記主素線の径の４倍以上である請求項２に記載の医療機器。
以下の条件式を満足する請求項５に記載の医療機器。

ここで、
ｎは前記副素線部の数、
ｄ_ｃは前記主素線の直径、
Ｄ_ｃは主素線部の直径、
ａはｄ_ｃ／Ｄ_ｃ
である。
前記副素線部の数ｎが、
５≦ｎ≦１０
である請求項５または請求項６に記載の医療機器。
前記副素線が、前記主素線よりも大きなヤング率を有する材質により構成されている請求項１から請求項７のいずれかに記載の医療機器。