(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に可動部を有する医療用ゾンデにおいて、
前記可動部に設けられ、複数の圧力室に分離された筒状の弾性体と、
前記弾性体に接続され、圧力を伝播するための加圧チューブと、
前記加圧チューブに接続され、圧力を発生するための複数の加圧ピストンと、
前記加圧ピストンから前記加圧チューブを介して前記弾性体に圧力を伝播する圧力伝播経路の途中に設けられ、前記ピストン内の圧力伝播媒体が前記弾性体に流入しないように隔離するための弾力性を有する隔壁と、
を備えることを特徴とする医療用ゾンデ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は先端に可動部を有する医療用ゾンデであり、特に消化管の検査に用いる医療用ゾンデに関する。
【０００２】
【従来技術】
近年、ＭＲＩやＣＴ、さらには超音波診断装置などの画像診断装置の進歩により、患者の体外から体内の形態的な異常をかなり正確に把握することが可能となってきている。このため、非常に微小な変化（たとえば早期癌など）であっても診断可能となってきている。またこの進歩は、単に分解能・組織鑑別能といった点だけでなく、時間分解能も飛躍的に進歩してきている。超音波診断装置がリアルタイムであるのはもちろん、ＣＴに関してもスリップリングの発明にともなうスパイラル（螺旋）ＣＴの登場により胸部全体を一回の息止めで３次元的に描出が可能となっている。ＭＲＩについても同様で、エコープラナーイメージング（ＥＩＰ）の登場で１枚の画像を１００ｍｓｅｃ  以内という非常に高速な撮像が可能となっており、リアルタイムＭＲＩでさえ夢ではない。このような画像診断装置の高速化により臓器の動きに関してもまた機能検査・診断が可能となってきた。
【０００３】
しかし、生化学的な機能の検査・診断に関してはいまだ十分とは言いがたい。たとえば消化器系で重要な胆汁産生に関わる機能に関しては、胆嚢を収縮させる薬剤を投薬後、経時的に十二指腸の乳頭部から分泌される胆汁を１時間ほど収集し、分析する手法がある。この検査により、胆汁を産生する肝臓の機能、それから胆汁を濃縮・排出する胆嚢の機能を正確に調べることが可能である。また同一部位にて膵液を採取できれば慢性膵臓炎や膵臓癌のマーカー検査が可能である。従来この検査を行う場合、ゾンデと呼ばれる細いカテーテルを経口あるいは経鼻腔的に挿入して行われていた。しかし先端の可動性がなかったため、胃の幽門部付近を通過させ十二指腸乳頭部までゾンデ先端を導くことは熟練した医師でさえ至難の業であり、挿入だけで３０分から１時間もの時間が必要であった。このためとても手軽に検査を行うわけにはいかなかった。そこで内視鏡を用いる場合も考えられた。内視鏡はその視野が確保できしかも先端の可動性が良好なため容易に十二指腸部まで挿入することは可能である。しかし近年内視鏡はずいぶん細くなってきたとはいえまだ１０ｍｍほどあり太すぎるため患者に対する負担が大きく、とても１時間にもわたる検査は不可能であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように消化器系の生化学的検査を行おうとする場合、細いカテーテル（ゾンデ）では長時間の検査が可能であるものの十二指腸部まで挿入することが困難であった。また内視鏡では逆に挿入は容易であるものの患者への負担が大きすぎるため長時間の検査が不可能であるという問題があった。
本発明は検査時間の著しい短縮と患者の苦痛の低減がはかれる、非常に操作性の良好な医療用ゾンデを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
先端に可動部を有する医療用ゾンデにおいて、前記可動部に設けられ、複数の圧力室に分離された筒状の弾性体と、前記弾性体に接続され、圧力を伝播するための加圧チューブと、前記加圧チューブに接続され、圧力を発生するための複数の加圧ピストンと、前記加圧ピストンから前記加圧チューブを介して前記弾性体に圧力を伝播する圧力伝播経路の途中に設けられ、前記ピストン内の圧力伝播媒体が前記弾性体に流入しないように隔離するための弾力性を有する隔壁と、を備えることを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】
本発明の筒状弾性体はフレキシブルアクチュエータと呼ばれている。フレキシブルアクチュエータの動作は特願平１−２４７８０９に詳しく記されているが、以下に簡単に示す。
【０００８】
フレキシブルアクチュエータはそれぞれ隣り合い結合された複数のチャンバで構成されている。このチャンバは長手方向には弾力を有し横方向には伸びにくい構造になっているため、接続された加圧用チューブととおして圧力を加えることにより長手方向にのみ伸びることになる。ここで横方向に結合されたチャンバに異なる圧力を加えると、高い圧力を加えたチャンバは伸びようとするが低圧力のチャンバは変形しない。このためバイモルフと同様に伸びないチャンバにむかってフレキシブルアクチュエータは屈曲することになる。この屈曲の角度はチャンバの圧力差とフレキシブルアクチュエータの長さで決まるため、もし大きく曲げたい場合は非常に長いフレキシブルアクチュエータを用いるか、短いフレキシブルアクチュエータを複数直列に結合させればよい。
【０００９】
このように該フレキシブルアクチュエータをゾンデの先端に構成することにより任意の方向に無段階に屈曲させることが可能であり優れた操作性を示す。しかも全体が弾性体で構成されているので外部から大きな応力を受けると変形するため、必要以上に生体に無理な力を掛けることがなく安全である。また駆動力は静圧であるため大量の流量は不要であり、加圧チューブは非常に細径でかまわない。このためゾンデ全体の細径化を図れる。これに対し他のアクチュエータ、例えば内視鏡に用いられているワイヤ駆動では、ゾンデ全長にわたりワイヤで力を伝達しなければならなくなくなるため、ゾンデの経の増加あるいはゾンデ屈曲時の操作抵抗などに繋がってしまう。また形状記憶合金を用いたアクチュエータでは加熱用に電気信号あるいは高出力のレーザー光が必要となり、ゾンデが破損した場合は生体の感電あるいは熱傷などの危険がある。本発明のフレキシブルアクチュエータを用いたゾンデではこのような問題はなく、非常に安全である。
【００１０】
【実施例】
以下に本発明の実施例を図を用いて説明する。
図１に本発明のゾンデの第一の実施例の構成を示す。
細いカテーテル１（たとえば直径３ｍｍ）の先端横に被検査体を吸引採取するための吸引穴２が設けられている。そして該カテーテル１の先端には特願平１−２４７８０９に記されているものと同様にフレキシブルアクチュエータ３が２連に構成されている。該フレキシブルアクチュエータ３は３つのチャンバを有するタイプを用いている。このため該２連のフレキシブルアクチュエータ３を駆動するため、６本の加圧チューブ４が必要となり、前記カテーテル１の周囲を取り巻くように構成されている。この状況を図２に示す。この構成によりカテーテル１の剛性を高めることが可能となりゾンデ挿入の操作性を向上させることができる。動作に関しては前記作用で述べたとおり、本ゾンデは６本の加圧チューブ４のそれぞれにかける圧力を調整することにより任意の方向に先端を湾曲させることが可能である。操作者はＸ線透視下にフレキシブルアクチュエータ３に取り付けられたＸ線不透明のマーク５を観察し、フレキシブルアクチュエータ３を屈曲操作しながらゾンデ全体を容易に押し込んでいく。これによりたとえば目的である十二指腸乳頭部まで短時間で挿入できる。
【００１１】
次に図１の加圧部１０について説明する。図３に示すように加圧チューブ４の端は加圧用ピストン６に接続されている。ピストン６のヘッドは手動で押しても良いし、電動でもかまわない。圧力伝搬媒体７としては流体であるなら何でも良いが、応答性・安全性を考えると液体が望ましい。ここでフレキシブルアクチュエータ３が破損する場合を考えると患者への感染に注意しなければならないため、より安全性を高めるために図４に示すようなバッファ８を加圧チューブ４と加圧ピストン６との間に挿入することが望ましい。バッファ８内部には弾力性をもった隔壁９があり、フレキシブルアクチュエータ３内とピストン６内の圧力伝搬媒体７は厳密に隔離されている。ここで隔壁９はピストン６からの圧力を十分な応答速度でフレキシブルアクチュエータ３に伝達可能な弾力性を有するとともに、仮にフレキシブルアクチュエータ３が破損した場合にフレキシブルアクチュエータ３内の圧力伝搬媒体７が漏出しても破壊されないだけの強度を有している。これにより最悪の場合でもフレキシブルアクチュエータ３と加圧チューブ４内の少量の滅菌された生理食塩水が患者体内に漏出されるだけに止まる。またピストン６側を滅菌処理する必要が無くなる。加圧部１０全体としてはこのように構成された系統を３つずつ２組で構成される。３つの系統で１本のフレキシブルアクチュエータ３の屈曲方向と角度が決まるので、操作性を考えると図５に示すような手段を構築するのが望ましい。具体的な構造としては３つのピストン６ａ，６ｂ，６ｃ，を正３角形の位置に配置し、各ピストンヘッドに接触するように操作板１１を取り付けてある。従って操作者は操作板１１を曲げたい方向に押し傾けるだけで無段階に屈曲方向と角度を制御できる。この操作系をもう一つ構成すれば２連のフレキシブルアクチュエータ３をそれぞれ任意の方向・角度に屈曲させることが可能である。また本法の変形によりジョイスティックによる屈曲操作も可能である。ここで２連のフレキシブルアクチュエータ３がそれぞれ連動して同一方向にしか曲げないとすると同一の加圧チューブ４で２連のフレキシブルアクチュエータ３の同一位置のチャンバを駆動することも可能である。この時は加圧チューブ４は６本ではなく３本で良い。なお、本実施例はフレキシブルアクチュエータの連結数を２つに限定するものではない。３連以上にすれば、さらに複雑な屈曲動作が実現できる。また逆にフレキシブルアクチュエータを単体で用いれば、Ｓ字のような複雑な動きはできなくなるものの、加圧チューブ４の本数は３本となり、ゾンデの細径化と圧力制御装置の簡素化が行える。
【００１２】
第二の実施例を図６に示す。本発明では２連のフレキシブルアクチュエータ３の先端にＣＣＤ素子１２と導光部１３を設けてある。また本実図７に示すようにカテーテルと加圧チューブが一体に構成されたカテーテル１’を用いており、該カテーテル１’の壁内には加圧チューブ４’とＣＣＤ素子１２の信号ケーブル１４、導光用ファイバ１５が構成されている。該ＣＣＤ素子１２からの画像信号は図示しないＣＲＴに表示される。この発明により、第１の実施例ではＸ線透視下で挿入していったのに対し、本実施例では直接目視的に挿入できる。
【００１３】
第三の実施例を図８に示す。本実施例ではフレキシブルアクチュエータ３、カテーテル１、加圧部１０より構成されるゾンデが自動分析部１６に結合されている。本自動分析部１６の動作を図９を用いて説明する。自動分析部１６内部は制御部１６１、吸引部１６２、分析部１６３で構成されている。吸引部１６２は制御部１６１の指示に従いカテーテル１内部を持続的に陰圧にし、該カテーテル１の先端の吸引穴２から被検体を吸引する。該吸引された被検体は制御部１６１の指示により順次分析部に送られその流量、成分が分析される。そして該分析結果は制御部１６１の制御に従って読み出される。該読み出された結果はディスプレイあるいは印刷などの出力部１７に表示される。本発明により、薬物投与による胆汁分泌の経時的変化などを、医師あるいは看護婦などの操作無しで、自動検査することが可能となる。
【００１４】
第四の実施例を図１０に示す。本発明では中央に吸引穴２’を有するフレキシブルアクチュエータ３’を用いた。該吸引穴２’は穴のないカテーテル１に結合されており、ゾンデの先端から被検体を吸引収集できる。また該吸引穴２’は単に被検体の吸引だけでなく、図１１のように細径のイメージファイバ１８を挿入することも可能である。該イメージファイバ１８を用いればＸ線透視を行わなくても直視下にゾンデを挿入操作することができる。
【００１５】
加圧部１０に関する他の実施例を図１２に示す。前記実施例では加圧手段としてピストンを用いたが本実施例では切り替えスイッチ群１８を介してコンプレッサ１９の圧力を伝達する。手動加圧でないため長時間の操作でも疲れが少ない。
【００１６】
本発明は要旨を逸脱しない限り、様々な変更が可能である。例えば上記実施例ではフレキシブルアクチュエータのチャンバはすべて３個であったが２個以上であれば何個でも可能である。またその他具体的は設計法に関しても同様である。
【００１７】
図１２の切り替えスイッチ群１９の操作性を考慮すると図１３に示すような操作手段２１を構成しても良い。例えば、操作手段２１はケース２６の内部に切り替えスイッチ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，が正３角形状に配置され、各々のスイッチに接触するように操作板２３が取り付けられ、軸受け２４に支持された操作軸２５が操作板２３に取り付けられている。操作軸２５は回転中心２７を中心に回転する。操作者は、操作軸２５を曲げたい方向に動かすだけでＦＭＡ先端の屈曲方向とその角度を制御可能となる。
【００１８】
第五の実施例を図１４に示す。本発明では先端部に円錐状部３１を有するＦＭＡ３２を用いた。図１４（ａ）は円錐状部３１を有するＦＭＡ３２のみを用いた構成のもので、図１４（ｂ）は円錐状部３１を有するＦＭＡ３２と円筒状ＦＭＡ３３を一体化したものを用いて構成したものである。先端ほどＦＭＡの直径が小さくなっているので、先端部分ほど曲げに対する曲率が小さくなり、円筒形状に比べて先端の曲げ角度が大きくなり、細径で複雑な形状の部位でも容易に挿入可能となり操作性を向上させることができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように本発明により非常に操作性の良好なゾンデを提供することが可能と成り、検査時間の著しい短縮と患者の苦痛の低減がはかれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に係るゾンデの構成図。
【図２】この発明の一実施例のカテーテルの断面を示す模式図。
【図３】この発明の一実施例の加圧部の構成を示す模式図。
【図４】この発明の一実施例のバッファの構成を示す模式図。
【図５】この発明の一実施例の加圧部の構成を示す模式図。
【図６】第二の実施例に係るゾンデの構成図。
【図７】この発明の第二の実施例のカテーテルの断面を示す模式図。
【図８】第三の実施例に係るゾンデ及び検査装置の構成図。
【図９】この発明の第三の実施例の自動分析部の構成図。
【図１０】第四の実施例に係るゾンデの構成図。
【図１１】第四の実施例に係るゾンデの構成図。
【図１２】この発明の一実施例の加圧部の構成を示す模式図。
【図１３】本発明の操作手段の一構成を示した図。
【図１４】本発明の第五の実施例を示した図。
【符号の説明】
１、１’…カテーテル
２、２’…吸引穴
３、３’…フレキシブルアクチュエータ
４…加圧チューブ
５…マーク
６…ピストン
７…圧力伝搬媒体７
８…バッファ
９…陰壁
１０…加圧部
１１…操作板
１２…ＣＣＤ素子
１３…導光部
１４…信号ケーブル
１５…導光用ファイバ
１６…自動分析部
１６１…制御部
１６２…吸引部
１６３…分析部
１７…出力部
１８…切り替えスイッチ
１９…コンプレッサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003580867.tif 000009
【図９】
0003580867.tif 000010
【図１０】
0003580867.tif 000011
【図１１】
0003580867.tif 000012
【図１２】
0003580867.tif 000013
【図１３】
0003580867.tif 000014
【図１４】
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