JPS63130036A - 医療用チユ−ブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、体腔内へ挿入して検査、処置等を行なう内
視鏡等の医療用チューブに関する。

［従来の技術］ 内視鏡等の医療用チューブでは、形状記憶合金を使って
、挿入部を彎曲させるようにしたものが提案されている
。

こうした医療用チューブには、従来、実開昭５９−２３
４４号公報に示されるように挿入部内に彎曲形状が記憶
された複数本の形状記憶合金を設ける他、これらの形状
記憶合金をそれぞれ独立に通電させる手段を設けた構造
が用いられている。

そして、彎曲させたい方向側に配置された形状記憶合金
に通電して加温することによ・す、変態点から高忍側で
は強く　（硬く、降伏応力が大きい）、低温側では弱い
（軟かく、降伏応力が小さい）ことを利用して、挿入部
をその方向へ彎曲させていた。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、こうした形状記憶合金を個々に加ｉ’ｉ！！
する技術は、実開昭５９−２３４４号公報のような形状
記憶合金に電流を流して加温するものであれば、その通
電に必要な通電線を多く必要（最低でも形状記憶合金の
数量に１を加えた本数が必要）とする問題は避けられな
い。このため、挿入部がその分、大径化になる不都合を
生じていた。

そこで、開発されている２方向性の形状記憶合金を用い
ることが考えられるが、現状では１方向性より力が弱く
　（特に細い線材の形状記憶合金において）、強くする
ためには径を太くしなければならない問題をもっていた
。

この発明は、このような問題点に着目してなされたもの
で、挿入部の細径化を図ることができる医療用チューブ
を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段及び作用コこの医療用チ
ューブでは、挿入部３内にそれぞれ異なる変態温度で彎
曲形状が記憶された少なくとも２本の形状記憶合金１０
．１１を設け、これら形状記憶合金１０．１１の彎曲力
を異ならせる手段ｒＤ、＞Ｄ２Ｊを設け、さらに複数本
の形状記憶合金１０．１１を同時に加温して彎曲動作を
行なわせる手段１２．１３，１４，１６．１７を設ける
ことにより、変態１Ｍ度が異なる１方向性の形状記憶合
金１０．１１を同時加温で変態させて、挿入部３を少な
くとも２方向へ曲げるようにする。

［実施例］ 以下、この発明を第１図ないし第５図に示す第１の実施
例にもとづいて説明する。第２図中１は内視鏡（医療用
チューブ）である。内視鏡１は、先端側１；彎曲部２を
備える挿入部３およびユニバーサルコード４を操作部５
に連結した構造となっている。またこの彎曲部２および
挿入部３には、ポリウレタン樹脂、テフロン樹脂等から
なるマルチルーメン（レンニン）構造のチューブが用い
られている。こうしたチューブの各大小の孔に、第３図
に示されるように操作部５の接眼部５ａと接ながるイメ
ージガイドファイバー６、ユニバーサルコード４の先端
のコネクタ４ａに接ながるライトガイドファイバー７が
設けられ、１つのチューブ孔を処置具挿通用チャンネル
８に設定して、いわゆるファイバースコープとしている
。

そして、彎曲部２の外周側に形成された一対のチューブ
孔に、第１図および第３図にボされるように例えばＴ　
ｉ　−Ｎ　ｉ系合金やＣｕ−Ｚｎ−Ａｉ系合金等の１方
向性の形状記憶合金（Ｓ　Ｍ　Ａ　）１０．１１が線材
として設けられている。形状記憶合金１０．１１には、
例えば全長が同じで、処置具挿通用チャンネル８と隣接
した側（形状記憶合金１０）の線径Ｄ１を、反対側（形
体記憶合金１１）の線径Ｄ２より太くして、径を変えた
ものが用いられている（Ｄｌ〉Ｄ２で彎曲量を異ならせ
る手段に相当）。そして、処置具挿通用チャンネル８と
隣接する形状記憶合金１０には、第３図において左側へ
円弧を描いて曲がる彎曲形状が記憶され、またファイバ
ー６．７側と隣接する形状記憶合金１１には逆に第３図
において右側へ円弧を描いて曲がる彎曲形状が記憶され
ているが、形状を記憶するにあたり異なる変態点の温度
で形状記ｔａすることが行なわれている。詳しくは、径
の太い形状記憶合金１０のオーステナイト相変態終了温
度をＡｆ、とし、同じくオーステナイト相変態開始温度
をＡｓ１とし、また径の細い形状記憶合金１１のオース
テナイト相変態終了温度をＡｆ２とし、同じくオーステ
ナイト相変態開始温度をＡ　ｓ　２としたとき、Ａ　ｆ
　１＞　Ａ　ｆ　２　、でかつＡｓ１＞Ａｓ２の関係が
成立する温度で形状記憶処理を行っている。具体的には
本実施例では、形状記憶合金１０の変態点を、例えばｒ
Ａｆ、−６５℃Ｊ　、ｒＡｓ＋−６０℃」に設定し、形
状記憶合金１１の変態点を、例えばｒＡｆ２−５５°Ｃ
」ｒＡｓ２−５０℃」に設定して、それぞれ彎曲形状を
ご己憶させている。

そして、こうした形状記憶合金１０．１１の各先端が通
電線１２で接続される。また形状記憶合金１０．１１の
残る端は挿入部３．操作部５．ユニバーサルコード４の
コネクタ４ａ内に渡り挿゛通された通電線１３．１４に
接続され、両形状記憶合金１０．１１を直列に接続して
いる。そして、こうした通電線１３．１４がコネクタ４
ａを通じて光源装置１５（内視鏡〕へ照明光を供給する
もの）に内蔵された通電回路１６に接続され、通電回路
１６からパルス通電で電流を流すことにより、両形状記
憶合金１０．１１を同時に加温することができるように
している。なお、操作部５には通電量をコントールする
ためのスイッチ部１７が設けられている。

つぎに、こうした内視鏡１の作用について説明する。

内視鏡１の挿入部３は、常態では第１図に示されるよう
に略直線の状態となっている。そして、この状態からス
イッチ部１７を操作すれば、通電回路１６から形状記憶
合金１０．１１に向はパルス通電が行なわれていく。こ
れにより、各形状記憶合金１０．１１は自身の抵抗熱で
同時に加温されていく。

；こで、例えば形状記憶合金１０．１１の温度Ｔが５０
℃になるよう通電量を制御回路（図示しない）を使い制
御すれば、「５０℃」にオーステナイト相変態開始温度
を定めていた形状記憶合金１１のみが逆変態を開始し、
低温側のマルテンサイト相（Ｍ相）又はロンボヘドラル
相（Ｒ相）から高温側のオーステナイト川（Ａ　Ｍ’ｌ
　）へ変態していく。これにより、記憶されていた彎曲
形状が表れてくる。

ここで、変態しない形状記憶合金１０における低温側の
マルテンサイト化（Ｍ相）又はロンボヘドラル相（Ｒ１
目）は軟かく、自身で彎曲させようする力、いわゆる回
復力Ｆ、は「ゼロＪ（Ｆ、−０）であるから、第４図に
示されるように形状記憶合金１１の彎曲力を受けて彎曲
部２が彎曲を開始していく。

そして、さらに温度Ｔを５５℃まで上昇するよう通電Ｗ
を上げれば、形状記憶合金１１の変態を終えて、記憶形
状の回復を終了する。

またこうした状態から、さらに通’Ｉｆ　Ｑを多くして
温度Ｔを６０℃まで上昇させると、ｒ６０℃」にオース
テナイト相変態ＩＲＪ始温凌を定めていた形状記憶合金
１０が逆変態を開始する。

ここで、線径Ｄ１を線径Ｄ２より大きくした分、形状記
憶合金１０の回復力Ｆ、（彎曲させようとする力）は、
既に彎曲している形状記憶合金１１の回復力Ｆ２より大
きく定められているから、回復力Ｆ２に逆らって逆方向
へ彎曲し始める。

そして、さらに温度Ｔを６５℃まで上げれば、第５図に
示されるように形状記憶合金１０の変態を終えて、彎曲
部２が逆方向へ彎曲することになる。

・すなわち、温度Ｔが「５０℃≦Ｔ≦５５°Ｃ」のとき
ｒＦ２　＞Ｆ’、−ＯＪとなり、同じく　「６０°Ｃ≦
Ｔ≦６５℃」のとき「Ｆ２くＦｌ」となって、同時加温
による両方向（２力向）の彎曲が実現されていく。

しかして、こうした同１■！；加温によって形状記憶合
金１０．１１を彎曲動作させる構造は、挿入部３内に挿
通する通電線の数ごとしては形状記憶合金１０．１１の
数に対応した本数（２本）だけですむ。

これ故、従来に比べ、挿入部３を細径にすることができ
るようになり、細くなる分、患者に与える苦痛を軽減で
き、細径の管腔内への挿入ができるようになる。

また、この発明は第１の実施例に限らず、第６図に示さ
れる第２の実施例、第７図に示される第３の実施例、第
８図に示される第４の実施例のようにしてもよい。

第２の実施例は、４方向の彎曲動作を行なわせるように
したものである。具体的には、第１の実施例で示した形
状記憶合金１０．１１の配列方向とは直交する方向に、
さらに変態温度が異なる１方向性の一対の形状記憶合金
２０．２１を設け、これら形状記憶合金２０．２１の線
径Ｄ　３　＋　Ｄ　４を第１の実施例と同様に異ならせ
たもので、形状記憶合金１０．１１および形状記憶合金
２０゜２１を各１組として通電加温することにより、−
Ｌニガ右方向（４方向）の彎曲を実現している。なお、
２２は挿入部３に形成された送液用チャンネルを示す。

第３の実施例は、内視鏡１でなく、血管造影用カテーテ
ル２３等に適用したものである。具体的には、カテーテ
ル２３を構成する中空円筒状のチューブ２３ａの周壁に
、第１の実施例に示した形状記憶合金１０．１１を内蔵
して、第１の実施例と同様な同時加温でチューブ２３ａ
を彎曲させるようにしている。

第４の実施例は、形状記憶合金１０．１１を直接通電で
加温するのでなく、別な加熱素子を使い同時に加温する
ようにしたものである。具体的には、各形状記憶合金１
０．１１の外周にニクロム線２４をそれぞれ巻回し、双
方のニクロム線２４゜２４を第１の実施例と同様に通電
線１２，１３゜１４を使って直列に接続する構造にして
いる。もちろん、通電以外に温水を使って加温したり１
体外から電磁波を与えて加温するなどしても措わない。

また、上述した実施例では全長が同じ形状記憶合金を用
いたが、同じ長さに一致させる必要はなく、彎曲角、彎
曲長等に合せて適宜に変えるようにしてもよい。もちろ
ん、形状記憶合金の形状は線材以外に、板材、さらには
コイル状にしたもの等を用いてもよい。

またこの発明をファイバースコープ（内視鏡）。

カテーテルに適用したが、それ以外の生検鉗子等の処置
具（医療用チューブ）といった医療用チューブに適用し
ても、さらにはファイバースコープ以外の電子スコープ
（内視鏡）に適用してもよい。

また上述した実施例では、形状記憶合金の変態を用いて
、挿入部を略直線状態に復元するようにしているが、挿
入部の樹脂がもつそのものの弾性で戻るようにしてもよ
い。

さらに、上述した実施例では、大小の径で形状記憶合金
の彎曲力に差をもたせて２方向の曲りを実現しているが
、これに限らず、例えば挿入部の外径形状を楕円にした
り、挿入部内に板バネを設けたり、同じ板祠を例えば「
−１」のように配置したり、さらにはＴ　ｉ　−Ｎ　ｉ
系合金のＮｉ成分の含有量を多くしたりする等してもよ
い。

［発明の効果コ 以−に説明したようにこの発明によれば、同時加温にて
１方向性の形状記憶合金を、少なくとも２方向へ曲げる
ことができるようになる。しかるに、同時加温により、
挿入部の細径化を図ることができる。

この結果、患者に与える苦痛を軽減でき、また細径の管
腔内への挿入ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の要部となる挿入部に設けた形状記憶
合金廻りを示す斜視図、第２図はそれを適用した内視鏡
を示す構成図、第３図はその第２図Ａ−Ａ線に沿う断面
図、第４図は挿入部を一方側に彎曲させたときを示す斜
視図、第５図はその挿入部を逆方向へ彎曲させたときを
示す斜視図、第６図はこの発明の第２の実施例の要部を
示す断面図、第７図はこの発明の第３の実施例の要部を
示す断面図、第８図はこの発明の第４の実施例の要部を
示す側面図である。 ３・・・挿入部、１０．１１・・・形状記憶合金、１２
゜１３．１４，１６．１７・・・通電線１通電回路、ス
イッチ部（同時に加温する手段）。 出願人代理人　弁理士　坪井　淳 第１図 第３図 第４図 第５図 ！！６図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 挿入部内に設けられそれぞれ異なる変態温度で彎曲形状
   が記憶された少なくとも２本の形状記憶合金と、前記形
   状記憶合金の彎曲力を異ならせる手段と、前記複数本の
   形状記憶合金を同時に加温して彎曲動作を行なわせる手
   段とを具備したことを特徴する医療用チューブ。