JPH061705Y2 - 捻り方向のトルクを伝達自在なチューブ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案に係る捻り方向のトルクを伝達自在なチューブ
は、病気診断に使用する内視鏡に組み込み、血管、消化
管、気道、尿路等に挿入するカテーテル等として利用出
来る。

（従来の技術） 胃カメラにより胃の内部を観察したり、或は血管を通し
て心臓に挿入したカテーテルを通じて心臓内部の様子を
観察する事が、各種病気の診断の為、一般的に行なわれ
ている。

この様なカテーテルの内部には光ファイバが、その全長
に亙って挿通されており、この光ファイバを通じて観察
部位を照明すると共に、観察部位の像を外部から読み取
り、癌、潰瘍、弁膜症、その他の病気の診断を行なう様
にしている。

カテーテルは、上記血管、消化管等に沿って、人体の奥
に迄挿入出来る様に、塩化ビニル、ウレタン、ポリオレ
フィン等の可撓性を有する材料により、細いチューブ状
に形成されており、光ファイバから成る観察用のイメー
ジガイド及び照明用のライトガイドを内部に挿通する。

この様なカテーテルの内部には、光ファイバの他、カテ
ーテルの先端部を折り曲げる為の引っ張り紐を挿通し
て、カテーテルに挿通した光ファイバの先端部を、人体
の外部からの操作により、観察したい部位に向けられる
様に構成している。

即ち、カテーテルを単に人体の内部に挿入しただけで
は、このカテーテルに挿通された光ファイバの先端が観
察したい部位に向くとは限らず、そのままでは有効な病
気診断を行ない難いが、上述の様な引っ張り紐を設けた
場合、この引っ張り紐を引っ張っている間だけ、第３図
に鎖線で示す様に、カテーテル１の先端部を側方に折り
曲げて、このカテーテル１に挿通したグラスファイバの
先端を側方に向ける事が出来る。引っ張り紐を引っ張る
事を止めれば、カテーテル１の先端部は、その弾性によ
り第３図に実線で示す様な、元のままの直線状態に復元
する。又、カテーテル先端の折り曲げ量は、引っ張り紐
（図示省略）の引っ張り量によって調節自在である。

１本の引っ張り紐によってカテーテル１の先端部を折り
曲げられる方向は一方向のみであり、カテーテル１の内
部には、スペース上の都合から通常１本の引っ張り紐し
か設けない為、カテーテル１に挿通した光ファイバの先
端を、それ以外の部分（単にカテーテル１の先端部を折
り曲げる事で観察出来る部分以外の部分）に対向させる
場合には、カテーテル１の先端を適当に折り曲げると共
に、このカテーテル１を第３図に矢印ａで示す様に、捻
り方向に回転させる事で、上記光ファイバの先端を観察
したい部分に向ける。

この為、カテーテル１には、可撓性だけでなく、捻り方
向のトルクを伝達する耐捻回性が要求され、従来は第４
〜５図に示した様な構造により、カテーテル１に耐捻回
性を持たせていた。

第４図に示した従来のカテーテル１の第１例は、塩化ビ
ニル、ウレタン、ポリオレフィン等の可撓性を有する材
料により中空に造られた内層２と、この内層２の周囲に
帯状のステンレス箔を螺旋状に巻回する事で造られた中
間層３と、内層２と同様の可撓性を有する材料により造
られ、中間層３の周囲を覆う外層４とから構成されてい
る。

又、第５図に示した第２例は中間層３を、ステンレスフ
ィラメントや比較的剛性の高い合成樹脂製フィラメント
等を管状に編組し、その編組した層に樹脂を含浸させた
もので造っている。

これら第４〜５図に示した中間層３を有するカテーテル
１の場合、中間層３が捻り方向のトルク伝達を行ない、
長尺なカテーテル１の根本部分を捻る事で、人体の内部
に挿入されたカテーテル１の先端部を任意の方向に回転
させる。

（考案が解決しようとする課題） ところが、上述の様に構成され、カテーテル等として使
用される従来のチューブの場合、次に述べる様な不都合
を生じる。

即ち、捻り方向のトルク伝達用の中間層３を、ステンレ
スの箔やフィラメントで造る場合、製作費が嵩むだけで
なく、必ずしも十分なトルク伝達が行なえず、カテーテ
ル等としての使用感が良くなかった。具体的には、カテ
ーテル１の先端部を任意の方向に向ける調節作業を行な
い難かった。

本考案の捻り方向のトルクを伝達自在なチューブは、内
側から、捻り方向のトルク伝達用の中間層の材質を工夫
する事で、上述の様な不都合を何れも解消するものであ
る。

（課題を解決するための手段） 本考案の捻り方向のトルクを伝達自在なチューブは、内
側から、可撓性を有する材料により中空に造られ、その
外周面に軸方向に亙る突条を形成した内層と、液晶ポリ
マーを５０重量％以上含む材料を押し出し成形する事で
造られ、その内周面の一部を上記突条と噛合させた状態
で、上記内層の周囲を覆う層とを有する。

（作用） 上述の様に構成される、本考案の捻り方向のトルクを伝
達自在なチューブは、従来のチューブと同様に使用され
るが、捻り方向のトルクを伝達する為の層を、液晶ポリ
マーを５０重量％以上含む材料を押し出し成形する事で
造っている為、製造工程の簡略化により製作費の低廉化
を図れるだけでなく、捻り方向に亙るトルクの伝達を確
実に行なう事が出来る。

即ち、液晶ポリマーは長手方向に均一な分子配向をする
為、他の合成樹脂に比べて捻り方向の力に対する剛性が
大きくなる。この結果、本考案の捻り方向のトルクを伝
達自在なチューブをカテーテルとして利用した場合に、
指先で上記チューブの一端を回転させれば、この回転が
このチューブの他端迄ほぼ忠実に伝達される。

これに対し、液晶ポリマー以外の合成樹脂を使用した場
合には、上記捻り方向の力に対する剛性が小さい事に起
因して、チューブの一端を所定角度回転させた場合で
も、このチューブの他端をこの所定角度よりも小さい角
度しか回転させる事が出来ない。

（実施例） 次に、図示の実施例を説明しつつ、本考案を更に詳しく
説明する。

第１図は本考案による捻り方向のトルクを伝達自在なチ
ューブを示している。

２は、塩化ビニル、ウレタン、ポリオレフィン等、従来
からカテーテルを造るのに使用されていた可撓性を有す
る材料製の内層で、上記材料を押し出し成形する事によ
り造られている。

３は、この内層２の周囲を覆う中間層で、液晶ポリマー
を、上記内層２の外周に向けて押し出し成形する事によ
り造られている。

上記中間層３を構成する液晶ポリマーとしては、ネマテ
ィック液晶、スメクティック液晶、或はその他の液晶構
造のサーモトロピック型液晶ポリマー等が使用可能であ
る。

例えば、 (1)剛直或は半屈曲性の主鎖を有するもの (2)ビフェニル基、２個のフェニル基がエステル、エー
テル、シッフ塩基等の官能基で結合された基等のメソー
ゲン基、或は比較的剛直で長い原子団が屈曲鎖と交互に
結合したもの、或は側鎖に上記等のメソーゲン基或は比
較的剛直で長い原子団を有するもの 等である。

市販品として使用出来る液晶ポリマーとしては、ポリプ
ラスチック社製のベクトラ（２−オキシ−６−ナフトエ
酸／ビフェノール／テレフタル酸の三元共重合体）、Da
rtco社製のXydarや住友化学社製のエコノール（何れも
ヒドロキシ安息香酸／ビフェノール／テレフタル酸の三
元共重合体）、Eastman Kodak社製のX7G（ポリエチレン
テレフタレート／パラヒドロキシ安息香酸の共重合体）
等が存在する。

前記内層２の外周面には、第２図に示す様に、その長さ
方向に亙る複数の突条５，５を、軸方向に亙って形成し
ている。この突条５，５は、前記中間層３から、光ファ
イバを挿通した内層２へのトルク伝達が確実に行なわれ
る様にする為のものである。この様な突条５，５は、内
層２の押し出し成形時に、容易に形成する事が出来る。
又、上記中間層３の内周面は、上記各突条５，５と噛合
している。この様に、中間層３の内周面と突条５，５と
を噛合させる事も、中間層３の押し出し成形時に、容易
に行なえる。

次に、４は、更に上記中間層３の周囲を覆う外層で、上
記内層２と同様に、塩化ビニル、ウレタン、ポリオレフ
ィン等、従来からカテーテルを造るのに使用されていた
可撓性を有する材料を、押し出し成形する事により造ら
れている。

上述の様に構成される本考案の捻り方向のトルクを伝達
自在なチューブを、カテーテルとして用いて、胃や心臓
等、人体の内部を観察し、病気の診断を行なう場合、内
層２の内側に、それぞれ光ファイバから成るイメージガ
イド及びライトガイドを挿通し、これら各ガイドの先端
を観察したい部位に向ける。

カテーテルとして使用するチューブには、光ファイバと
共に引っ張り紐が挿通されている為、チューブを人体の
内部に挿入した後、この引っ張り紐を適当な量だけ引っ
張れば、チューブの先端部を、第３図に鎖線で示した様
に、任意角度だけ折り曲げる事が出来る。

この状態から、別の部位を観察する為にチューブを捻り
方向に回転させる場合、人体の外部に露出した根本部分
を指先で捻る。指先でチューブの根本部分に加えられた
回転力は、指先で抑えられた外層４から中間層３に伝わ
り、この中間層３によりチューブの長さ方向に伝達され
る。

液晶ポリマーを押し出し成形する事で造られた中間層３
は、それ自体ヤング率が高く、長手方向に均一な分子配
向をする為、結果として、捻り方向の力に対する剛性が
高くなる。この為、指先で加えられた捻り方向の回転力
をそのまま忠実に、チューブの長さ方向に亙って伝達す
る。言い換えれば、チューブの一端を所定角度回転させ
た場合に、このチューブの他端が、ほぼこの所定角度だ
け回転する。

しかも、前述の様に、内層２の外周面に形成した突条
５，５と中間層３の内周面とが噛合しているので、液晶
ポリマーにより造られた中間層３から光ファイバを挿通
した内層２へのトルク伝達も、上記外周面と内周面との
間で滑りを生じる事なく、確実に行なえる。

尚、何れも押し出し成形により造られる内層２と中間層
３と外層４とから成るチューブを造る場合、次の(a)〜
(d)に示した４通りの方法が考えられるが、何れの方法
を採用するかは、使用する材料の溶融温度の差（後から
押し出し成形する材料で、既に押し出し成形されている
材料が溶融しない様にする。）、製造するチューブの太
さ等に応じ、任意に選択出来る。

(a)各層２，３，４を同時に押し出し成形する（総ての
作業を一工程で完了する。）。

(b)内層２を押し出し成形した後、この内層２の周囲
に、中間層３と外層４とを同時に押し出し成形する（総
ての作業を二工程で完了する。）。

(c)内層２と中間層３とを同時に押し出し成形した後、
中間層３の周囲に、外層４を押し出し成形する（総ての
作業を二工程で完了する。）。

(d)内層２を押し出し成形した後、この内層２の周囲に
中間層３を押し出し成形し、更にその後、中間層３の周
囲に外層４を押し出し成形する（作業完了迄に三工程を
要する。）。

又、液晶ポリマーに６、６６、６／１２、１２、１２ナ
イロン樹脂、ポリエチレンテレフタレートの様なポリエ
ステル樹脂、ポリスルフォン、ポリフェニレンサルファ
イド、ポリフェニレンオキサイド、ＴＰＸ等を適宜加え
ても良い。但し、これらを加える量は５０重量％を越え
ないものとする。これらのものを液晶ポリマーに加える
事により、液晶ポリマーを単独で使用する場合に比較し
て、材料費の低廉化、極度の配向の抑制による亀裂防
止、可撓性向上等の効果を期待出来る。

更に、液晶ポリマー中に、長さ約１０mm以下のカーボン
ファイバー、グラスファイバー、その他の有機・無機系
ファイバーを適宜添加しても良い。これらの繊維を加え
る事により、液晶ポリマーを単独で使用する場合に比較
して、中間層３の柔軟性向上、チューブ軸に対して直角
方向の粘り性向上等の効果を期待出来る。

尚、以上の説明に於いては、本考案の捻り方向のトルク
を伝達自在なチューブを、医療用のカテーテルとして使
用する場合を中心に述べたが、本考案のチューブは、こ
の他にも、工業用内視鏡等、捻り方向のトルクを伝達す
る必要のあるチューブとして利用出来る。

（考案の効果） 上述の様に構成され作用する、本考案の捻り方向のトル
クを伝達自在なチューブは、安価に製作出来るにも拘ら
ず、捻り方向に亙るトルクの伝達を確実に行なう事が出
来、光ファイバによる観察作業の容易化を図れる等、実
用上の効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の捻り方向のトルクを伝達自在なチュー
ブの端部斜視図、第２図は同じく断面図、第３図はカテ
ーテルとしての使用状態を示す斜視図、第４〜５図は従
来のチューブの２例を示すそれぞれ斜視図である。 １：カテーテル、２：内層、３：中間層、４：外層、
５：突条。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内側から、可撓性を有する材料により中空
   に造られ、その外周面に軸方向に亙る突条を形成した内
   層と、液晶ポリマーを５０重量％以上含む材料を押し出
   し成形する事で造られ、その内周面の一部を上記突条と
   噛合させた状態で、上記内層の周囲を覆う層とを有する
   捻り方向のトルクを伝達自在なチューブ。