JP6812348B2

JP6812348B2 - 処置具用回転機構

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Publication number: JP6812348B2
Application number: JP2017537529A
Authority: JP
Inventors: 雅浩藤井
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2016-10-21
Filing date: 2016-10-21
Publication date: 2021-01-13
Anticipated expiration: 2036-10-21
Also published as: CN108235681B; US10519677B2; WO2018073951A1; DE112016007362T5; US20180112422A1; JPWO2018073951A1; CN108235681A

Description

本発明は、処置具用回転機構に関するものである。

体内に挿入されるコイルシースからなる長尺部材の先端に配置した処置部をワイヤの牽引によって動作させる処置具において、コイルシースの巻き方向とワイヤの撚り方向とを一致させることで、牽引力によるワイヤの撚りの戻りを利用して、処置部を長尺部材の長手軸回りに回転させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

実開昭６４−２６０１７号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、処置部を動作させた状態、例えば、処置部が把持鉗子である場合には把持鉗子を閉じた状態としなければ、処置部を回転させることができないという不都合がある。このため、処置部を動作させない状態で処置対象部に対するアプローチの方向を変更する場合にはこの技術は使用できない。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、長尺部材の先端の処置部を動作させることなく、長尺部材の長手軸回りに回転させることができる処置具用回転機構を提供することを目的としている。

本発明の一態様は、長尺部材と、該長尺部材の先端に、該長尺部材の長手軸回りに回転可能に支持され、処置具が固定された回転部材と、前記長尺部材に沿って配置され、先端に前記回転部材が固定され、基端に加えられた張力を先端の前記長手軸回りの回転に変換する張力変換部材とを備え、前記処置具に、該処置具を作動させる動力を供給するワイヤ状の動力供給部材が接続され、前記回転部材および前記張力変換部材が、前記動力供給部材を長手軸方向に貫通させる貫通孔を有する処置具用回転機構である。

本態様によれば、張力変換部材の基端側に牽引力を加えると、張力変換部材に加えられた張力が先端を長手軸回りに回転させる力に変換され、張力変換部材の先端に固定されている回転部材が長尺部材の長手軸回りに回転させられる。これにより、回転部材に固定された処置具も長手軸回りに回転させられる。

処置具への動力供給部材は、回転部材および張力変換部材に設けられた貫通孔を経由して長尺部材の基端から処置具まで貫通しているので、長尺部材の基端側において入力した動力が、長尺部材の先端の処置具に動力供給部材を介して供給され、処置具が動作させられる。
すなわち、本態様によれば、処置具を長手軸回りに回転させる機構と処置具に動力を供給する動力供給部材とが独立しているので、処置具を動作させることなく処置具を長手軸回りに回転させることができる。

上記態様においては、前記回転部材が、前記長尺部材の先端に固定された受け部材に対して前記長手軸回りに回転可能に支持されていてもよい。
このようにすることで、長尺部材に対して回転部材を長手軸回りに回転させることができ、長尺部材として捩り剛性の高い材質のものを使用することができる。

また、上記態様においては、前記長尺部材は、少なくとも先端側の一部を前記長手軸回りに捩ることができ、前記長尺部材と前記回転部材とが固定されていてもよい。
このようにすることで、回転部材に回転力が供給されると、回転部材が固定されている長尺部材にも回転力が伝達され、長尺部材の少なくとも先端側の一部が長手軸回りに捩られる。これにより、回転部材の長手軸回りの回転が許容され、処置具を回転させることができる。

また、上記態様においては、前記長尺部材および前記張力変換部材が軟性であってもよい。
このようにすることで、曲がりくねった体腔等の経路に長尺部材および張力変換部材を湾曲させて挿入し、長尺部材の基端側で張力変換部材に牽引力を加えることにより、長尺部材の先端において処置具を長手軸回りに回転させることができる。

また、上記態様においては、前記張力変換部材が、管状の撚り線からなっていてもよい。
このようにすることで、張力変換部材に所定の大きさ以上の張力が作用すると、撚り線からなる張力変換部材の撚りがほぐれる方向に遷移する結果、撚りを戻す方向に周方向の回転力が発生し、発生した回転力によって張力変換部材の先端に固定された回転部材を長手軸回りに回転させることができる。また、張力変換部材に加えた張力を緩めると、張力変換部材の撚りを十分に戻すことができる。

また、上記態様においては、前記張力変換部材が、管状の撚り線からなり、前記長尺部材が、コイルにより形成されたシースからなり、前記コイルの巻き方向と前記撚り線の撚り方向とが一致していてもよい。
このようにすることで、張力変換部材に所定の大きさ以上の張力が作用すると、撚り線からなる張力変換部材の撚りがほぐれる方向に遷移する結果、撚りを戻す方向に周方向の回転力が発生し、発生した回転力が、長尺部材を構成しているシースのコイルの巻きをほぐすために必要な力より大きくなると、長尺部材の先端部分が長手軸回りに捩れ、当該先端部分に固定されている回転部材を長手軸回りに回転させることができる。

また、上記態様においては、前記張力変換部材と前記長尺部材との間の前記長手軸方向の途中位置に、前記長尺部材に対する前記張力変換部材の前記長手軸方向の相対移動を許容しかつ前記長手軸回りの相対回転を係止する回転止めを備えていてもよい。
このようにすることで、張力変換部材に所定の大きさ以上の張力が作用して、撚り線からなる張力変換部材の撚りがほぐれる方向に遷移することにより、撚りを戻す方向に周方向の回転力が発生しても、回転止めによって、基端側から回転止めの位置までの長尺部材に対する張力変換部材の長手軸回りの回転が制限される。

一方、回転止めは長尺部材に対する張力変換部材の長手軸方向の相対移動を許容するので、回転止めから先端側に配置されている張力変換部材においても撚りがほぐされる方向に遷移し、撚りを戻す方向に、長尺部材に対して張力変換部材の先端部を相対回転させることができる。これにより、例えば、長尺部材および張力変換部材が曲がりくねった経路に配置されることによって両者間の摩擦が大きくなっても、長尺部材に対して張力変換部材が相対回転する部分を、回転止めから先端側部分のみに限定することができ、摩擦の影響を受けることなく、回転部材および処置具を長尺部材に対して長手軸回りに回転させることができる。

また、上記態様においては、前記回転止めが、前記長尺部材および前記張力変換部材の一方に設けられ、前記長手軸方向に延びる一定の非円形の横断面形状を有する凹部と、前記長尺部材および前記張力変換部材の他方に設けられ、前記凹部に前記長手軸方向に嵌合する前記凹部と相補的な横断面形状を有する凸部とを備えていてもよい。
このようにすることで、非円形の横断面形状を有する凹部と、これに相補的な横断面形状を有する凸部との嵌合により、長尺部材と張力変換部材とを、容易に、長手軸方向に相対移動可能かつ長手軸回りに相対回転不可に連結することができる。

本発明によれば、長尺部材の先端の処置部を動作させることなく、長尺部材の長手軸回りに回転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処置具用回転機構を示す部分的な側面図である。図１の処置具用回転機構を示す縦断面図である。図２の処置具用回転機構の変形例を示す縦断面図である。図１の処置具用回転機構の変形例である回転止めを示す部分的な縦断面図である。図４の回転止めの横断面形状を示す正面図である。図４の回転止めの変形例を示す部分的な縦断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る処置具用回転機構１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る処置具用回転機構１は、軟性の管状の長尺部材２の先端に取り付けられた把持鉗子等の処置部（処置具）３を、長尺部材２の基端側における操作によって長尺部材２の長手軸回りに回転させる機構である。

本実施形態に係る処置具用回転機構１は、図１および図２に示されるように、軟性の管状のコイルシース（長尺部材）２と、コイルシース２の先端に長手軸回りに回転可能に支持された円筒状の回転部材４と、コイルシース２の中央孔（貫通孔）２ａを貫通してコイルシース２の全長にわたって配置され、先端に回転部材４が固定された、軟性の管状の撚り線（張力変換部材）５とを備えている。

回転部材４には処置部３が固定され、処置部３を動作させるための張力を伝達するワイヤ（動力供給部材）６が、回転部材４および撚り線５の中央孔（貫通孔）４ａ，５ａを貫通してコイルシース２の基端側まで導かれている。
コイルシース２の先端には、回転部材４の基端側の面を長手軸方向に突き当てて、長手軸回りに回転可能に支持する円筒部材（受け部材）７が固定されている。

撚り線５は、コイルシース２の基端側において手動によりあるいはアクチュエータ（図示略）により加えた牽引力によって、所定以上の張力が発生すると、撚りをほぐす方向に遷移する。これにより、撚り線５には、撚りを戻す方向に長手軸回りの回転力が発生するようになっている。すなわち、撚り線５は、該撚り線５の基端に加えた長手方向に沿う牽引力を、撚り線５の先端における長手軸回りの回転力に変換するようになっている。

撚り線５によって張力から変換された回転力は、撚り線５の先端に固定されている回転部材４を長手軸回りに回転させ、回転部材４に固定されている処置部３を長手軸回りに回転させることができるようになっている。

このように構成された本実施形態に係る処置具用回転機構１の作用について、以下に説明する。
本実施形態に係る処置具用回転機構１によれば、コイルシース２の基端側において撚り線５を基端側に牽引する牽引力を加えると、撚り線５に発生した張力がコイルシース２の先端の回転部材４まで伝達され、回転部材４を基端側に牽引する。回転部材４は、円筒部材７に軸方向に突き当たっているので、回転部材４は軸方向には移動せず、撚り線５に発生した張力が増大していく。

そして、撚り線５に発生した張力が所定以上の大きさになると、撚り線５の撚りがほぐれる方向に遷移するので、撚り線５の先端には撚りを戻す方向に回転力が発生する。撚り線５の先端に固定されている回転部材４は、コイルシース２の先端に固定されている円筒部材７に対して、長手軸回りに回転可能に支持されているので、撚り線５の先端に発生した回転力によって長手軸回りに回転させられる。これにより、回転部材４に固定されている処置部３も長手軸回りに回転させられる。

回転部材４が回転して撚り線５の撚りが戻ると、撚り線５に発生していた張力が解放されるので、回転部材４の回転はその位置で停止する。処置部３をさらに回転させたい場合には、再度、撚り線５の基端を基端側に牽引する牽引力を加えることにより、処置部３を長手軸回りの同一方向に再度回転させることができる。

そして、処置部３を動作させるためのワイヤ６は、管状の撚り線５の中央孔５ａを貫通して、コイルシース２の基端側に引き出されているので、撚り線５に加える牽引力とは別に、該ワイヤ６に加えられる牽引力によって処置部３を動作させることができる。
このように、本実施形態に係る処置具用回転機構１によれば、コイルシース２の先端の処置部３を動作させることなく、コイルシース２の長手軸回りに回転させることができるという利点がある。

すなわち、処置部３である把持鉗子を長手軸回りに回転させる際に、把持鉗子を開いたままの状態でも回転させることができ、把持対象部位にアプローチする際の把持鉗子の方向を容易に変更することができる。

なお、本実施形態においては、コイルシース２の先端に固定した円筒部材７に対して回転部材４が長手軸回りに回転可能に支持されていることとしたが、これに代えて、図３に示されるように、撚り線５の撚り方向と、コイルシース２の巻き方向とを一致させて、回転部材４をコイルシース２の先端に固定してもよい。

このようにすることで、張力によって、撚りをほぐす方向に遷移させることにより、撚り線５の先端に発生する回転力が、コイルシース２の巻きをほぐす方向に作用することにより、コイルシース２自体を長手軸回りに捩って、先端に固定されている回転部材４および処置部３を長手軸回りに回転させることができる。

また、本実施形態においては、図４および図５に示されるように、コイルシース２および撚り線５の先端から長手軸方向の基端側に間隔をあけた位置に、コイルシース２と撚り線５との長手軸方向の相対移動を許容しかつ、長手軸回りの回転を係止する回転止め８を設けることにしてもよい。

回転止め８としては、例えば、コイルシース２の内面に固定され長手軸方向に延びる凹部９と、撚り線５の外面に固定され凹部９に嵌合する凸部１０とからなるものを挙げることができる。
凹部９は、非円形の一定の横断面形状を有し、凸部１０は、凹部９と相補的な横断面形状を有している。

凹部９および凸部１０の横断面形状は、図５に示されるように、例えば、円形の一部を平面により切り欠いた形状とすればよい。
これにより、凸部１０と凹部９、すなわち、回転止め８の位置においてコイルシース２と撚り線５とは長手軸方向に相対移動できるが、長手軸回りに相対回転できないようになっている。

このようにすることで、撚り線５の基端に牽引力を加えると、回転止め８より基端側の撚り線５には張力が発生して、撚り線５がコイルシース２に対して長手軸方向の基端側に相対移動するものの、回転止め８によって相対回転を係止されているので、撚り線５に回転は発生しない。これに対し、回転止め８より先端側の撚り線５には、基端側の撚り線５により伝達されてきた張力が作用するので、張力が所定以上に大きくなったときに撚り線５の先端に固定されている回転部材４および処置部３をコイルシース２に対して回転させることができる。

すなわち、処置対象部までの経路が曲がりくねっている場合、湾曲させられたコイルシース２と撚り線５との間には摩擦が発生して回転力が伝達されにくくなるが、回転止め８より基端側においてはコイルシース２と撚り線５との長手軸回りの相対回転は発生しないので、摩擦の影響を受け難いという利点がある。そして、回転止め８より基端側の撚り線５によって伝達されてきた張力を、回転止め８より先端側の撚り線５によって回転力に変換し、処置部３をより確実に回転させることができる。

また、回転止め８に代えて、図６に示されるように、張力変換部材の先端側のみを部分的に撚り線５により構成し、該撚り線５の基端側に撚りのないチューブ１７を接合してもよい。
また、回転止め８に代えて、コイルシース２が、長手軸方向の途中位置においてねじり剛性を変化させるように構成されてもよい。この場合、例えば、先端側のねじり剛性が基端側のねじり剛性よりも小さくなるように、異なる材質を用いてコイルシースを構成したり、コイルシース２の基端側の外周面被覆する被覆部材を先端側において除去したりすることによりコイルシース２のねじり剛性を変化させればよい。

また、本実施形態においては、凹部９および凸部１０が、円形の一部を平面により切り欠いた一定の横断面形状を有することとしたが、これに代えて、キー溝（図示略）を有する円形の横断面形状の凹部９と、キー（図示略）を有する円柱状の凸部１０のように、非円形の他の任意の横断面形状を採用することにしてもよい。

また、処置部３として把持鉗子を例示したが、他の任意の処置部を採用してもよい。
また、関節を備える処置部を採用し、管状の撚り線５および回転部材４の中央孔４ａ，５ａを経由して導いてきたワイヤ６により関節を駆動することにしてもよい。

１処置具用回転機構
２コイルシース（長尺部材）
２ａ，４ａ，５ａ中央孔（貫通孔）
３処置部（処置具）
４回転部材
５撚り線（張力変換部材）
６ワイヤ（動力供給部材）
７円筒部材（受け部材）
８回転止め
９凹部
１０凸部

Claims

長尺部材と、
該長尺部材の先端に、該長尺部材の長手軸回りに回転可能に支持され、処置具が固定された回転部材と、
前記長尺部材に沿って配置され、先端に前記回転部材が固定され、基端に加えられた張力を先端の前記長手軸回りの回転に変換する張力変換部材とを備え、
前記処置具に、該処置具を作動させる動力を供給するワイヤ状の動力供給部材が接続され、
前記回転部材および前記張力変換部材が、前記動力供給部材を長手軸方向に貫通させる貫通孔を有する処置具用回転機構。
前記回転部材が、前記長尺部材の先端に固定された受け部材に対して前記長手軸回りに回転可能に支持されている請求項１に記載の処置具用回転機構。
前記長尺部材は、少なくとも先端側の一部を前記長手軸回りに捩ることができ、
前記長尺部材と前記回転部材とが固定されている請求項１に記載の処置具用回転機構。
前記長尺部材および前記張力変換部材が軟性である請求項１から請求項３のいずれかに記載の処置具用回転機構。
前記張力変換部材が、管状の撚り線からなる請求項１から請求項４のいずれかに記載の処置具用回転機構。
前記張力変換部材が、管状の撚り線からなり、
前記長尺部材が、コイルにより形成されたシースからなり、
前記コイルの巻き方向と前記撚り線の撚り方向とが一致している請求項３に記載の処置具用回転機構。
前記張力変換部材と前記長尺部材との間の前記長手軸方向の途中位置に、前記長尺部材に対する前記張力変換部材の前記長手軸方向の相対移動を許容しかつ前記長手軸回りの相対回転を係止する回転止めを備える請求項１から請求項６のいずれかに記載の処置具用回転機構。
前記回転止めが、前記長尺部材および前記張力変換部材の一方に設けられ、前記長手軸方向に延びる一定の非円形の横断面形状を有する凹部と、前記長尺部材および前記張力変換部材の他方に設けられ、前記凹部に前記長手軸方向に嵌合する前記凹部と相補的な横断面形状を有する凸部とを備える請求項７に記載の処置具用回転機構。