(57)【要約】【課題】  可撓性中空シャフトの構造如何に拘わらず、フレキシブルなケーブルを円滑かつ確実に挿通できるようにする。【解決手段】  ケーブル挿通装置１０のケーブル６を挿入した筒状本体１１の先端部にノズル部１２が設けられ、基端側には圧気源からの加圧空気供給管１３が接続されており、ノズル部１２に可撓性中空シャフトを構成する密着コイル４の基端側はこのノズル部１２の内部に挿入されるようになっており、かつノズル部１２の中間位置にはフランジ部１４が形成されて、２分割された筐体２１，２１から構成され、内部にシリコンゴム等の弾性部材２３を充填させ、かつフランジ部１４を固定する挟持部２４，２４が装着されたクランプ部材２０に保持されており、ケーブル６の先端部分を密着コイル４内に挿通させた状態で、ノズル部１２に加圧空気を供給して、この加圧空気に搬送させてケーブル６を密着コイル４の先端側に向けて進行させる。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺の可撓性中空シャフト内にフレキシブルケーブルを挿入するケーブル挿通装置において、
先端に前記可撓性中空シャフトの一端が着脱可能に連結されるノズル部を設けたケーブル供給部材と、
前記ケーブル供給部材に加圧空気を供給する圧気源と、
前記ノズル部と前記可撓性中空シャフトとを接離可能に連結する連結保持部材とを備えており、
前記フレキシブルケーブルは、前記ケーブル供給部材内に収納されて、その先端を前記ノズル部から前記可撓性中空シャフト内に導入させた状態で、前記圧気源から供給される加圧空気に搬送させて、この可撓性中空シャフト内に挿通させる
構成としたことを特徴とするケーブル挿通装置。
【請求項２】
前記可撓性中空シャフトは密着コイルまたは軟性チューブのいずれかで構成したことを特徴とする請求項１記載のケーブル挿通装置。
【請求項３】
前記可撓性中空シャフトは前記ノズル部の内部に所定長さだけ挿入するようにして連結する構成としたことを特徴とする請求項１記載のケーブル挿通装置。
【請求項４】
前記ケーブル供給部材は密閉可能な筒状本体に、一端側に前記ノズル部を連結し、他端側には前記圧気源からのチューブの接続部を設け、さらに内部に前記フレキシブルケーブルを収納させるために、この筒状本体は開閉可能な構成としたことを特徴とする請求項１記載のケーブル挿通装置。
【請求項５】
前記可撓性中空シャフトは前記ノズル部に所定の長さだけ挿入することにより前記ケーブル供給部材と連結され、またこのノズル部にフランジ部を形成し、前記連結保持部材はこのフランジ部を前後方向に動かないように挟持する固定挟持部と、前記ノズル部と前記可撓性中空シャフトとの連結部分を所定の長さにわたって弾性的に押圧する弾性的保持部とから構成したことを特徴とする請求項１記載のケーブル挿通装置。
【請求項６】
長尺の可撓性中空シャフト内にフレキシブルケーブルを挿入するための方法であって、
前記可撓性中空シャフトに加圧空気を供給するためのノズル内から前記フレキシブルケーブルの先端部分を所定の長さ分だけ突出させ、
前記可撓性中空シャフト内にこのノズルから突出するフレキシブルケーブルを挿入すると共に、この可撓性中空シャフトを前記ノズルに連結し、
前記ノズルから前記可撓性中空シャフトに向けて加圧空気を送り込むことによって、この加圧空気の流れに沿って前記フレキシブルケーブルを前記可撓性中空シャフトの内部を挿通させるように搬送する
ことを特徴とするケーブル挿通方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細い可撓性中空シャフト内に、その内径とあまり差のない外径寸法を有するフレキシブルケーブルを挿通するためのケーブル挿通装置及びケーブル挿通方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
可撓性を有する中空のシャフト内にフレキシブルケーブルを挿通させた可撓コードは様々な分野において使用されている。例えば、血管内に挿入されて、この血管に沿ってラジアル超音波走査を行なう超音波プローブは、従来から広く用いられている。この種の超音波プローブは、可撓性のある外皮スリーブの先端に超音波振動子が装着されるが、この超音波振動子を遠隔操作で回転駆動するために、超音波振動子には可撓性中空シャフトが連結して設けられ、この可撓性中空シャフトの基端部を軸回りに回転させると、外皮スリーブにより規制される可撓性中空シャフトの回転が先端の超音波振動子まで伝達されて、超音波振動子がラジアル走査されることになる。
【０００３】
超音波振動子を駆動して超音波を発生させると共に、体内組織の断層部や血流が生じている部位等からの反射エコーを受信して電気信号として送信し、この反射エコー信号を解析することにより、体内における組織断層等に関する情報を超音波画像に変換されて、モニタに表示されることになる。このために、超音波振動子にはケーブルが接続され、このケーブルは可撓性中空シャフトの内部を通って、その基端部にまで延在され、この可撓性中空シャフトの基端部に設けたコネクタ部に接続されることになる。
【０００４】
以上のことから、可撓性中空シャフトの内部にはケーブルを挿通する必要がある。ここで、血管内に挿入される超音波プローブ等の装置は、外径寸法をできるだけ細くし、かつ曲げ方向における可撓性を有する構造となっていなければならない。従って、ケーブルは極細いものを用い、また可撓性中空シャフトの内外径も小さくする必要がある。可撓性中空シャフトの内部はケーブルを挿通させるだけのものであるから、その内径はケーブルの外径とできるだけ近い寸法とするのが望ましい。ただし、ケーブルは極細でフレキシブルなものからなるために、その可撓性中空シャフト内への挿入操作が極めて困難になってしまう。即ち、極めて柔軟なケーブルを可撓性中空シャフトの内部に挿通させる作業は、ケーブルの先端に腰の強いガイドワイヤを連結して、このガイドワイヤを可撓性中空シャフト内に通して、ワイヤを可撓性中空シャフトの他端から引き出すことによって、ケーブルを可撓性中空シャフトの内部に挿通させるようにするのが一般的である。従って、ケーブルにガイドワイヤを連結する作業分だけ工数が増えることになるだけでなく、この連結部は必ず太くなるので、この連結部の太さ分だけ可撓性中空シャフトの内径とケーブルの外径との間に余分な隙間を持たせなければならない。このために、可撓性中空シャフトの細径化が図れなくなる。
【０００５】
ここで、チューブ内に光ファイバを挿通させるに当って、このチューブの一端に真空ポンプからのホースを接続し、他端側に光ファイバを挿入して、真空ポンプを作動させて、チューブ内に負圧吸引力を作用させることによって、光ファイバをチューブ内に送り込むように構成したものは、例えば特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開平１１−３１６３３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、チューブ内に負圧吸引力によりケーブルを挿通しようとする場合には、このチューブが滑りの良い部材で構成されており、しかも空気が途中で漏れることなく、ケーブルの先端面に対して確実に負圧吸引力が作用するようになっておれば、ケーブルを円滑にチューブ内に引き込まれることになる。しかしながら、チューブの内面が粗面であったり、大きな凹凸が存在したりしていると、ケーブルの移動に支障を来すことになる。また、チューブの途中に隙間が生じている場合には、ケーブルの先端面に強い吸引力を作用させることができない。従って、前述した従来技術のケーブル挿通装置は、チューブの構造により使用可能な範囲が制限されることになる。
【０００７】
ここで、前述したように、超音波振動子に連結される可撓性中空シャフトは外皮スリーブ内に挿通されて、その基端側を軸回りに回転駆動することによって、先端の超音波振動子を遠隔操作で回転駆動するものとして用いる場合には、回転を効率的に伝達するために密着コイルで構成するのが一般的である。即ち、密着コイルは、ばね性のある細いワイヤを密着コイル状に巻回することにより構成される。この密着コイルからなる可撓性中空シャフトは、その内面は凹凸が繰り返す構成となっている。しかも、密着しているとは言え、可撓性中空シャフトのピッチ間隔には多少の隙間が生じている。従って、可撓性中空シャフトの長さが短いものであればともかく、長尺の可撓性中空シャフトに柔軟部材からなるケーブルを挿通させるためには、前述した特許文献１に記載されている方式を採用することはできない。
【０００８】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、可撓性中空シャフトの構造如何に拘わらず、柔軟なケーブルを円滑かつ確実に挿通できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した目的を達成するために、本発明における長尺の可撓性中空シャフト内にフレキシブルケーブルを挿入するケーブル挿通装置の構成としては、先端に前記可撓性中空シャフトの一端が着脱可能に連結されるノズル部を設けたケーブル供給部材と、前記ケーブル供給部材に加圧空気を供給する圧気源と、前記ノズル部と前記可撓性中空シャフトとを接離可能に連結する連結保持部材とを備え、前記フレキシブルケーブルは、前記ケーブル供給部材内に収納されて、その先端を前記ノズル部から前記可撓性中空シャフト内に導入させた状態で、前記圧気源から供給される加圧空気に搬送させて、この可撓性中空シャフト内に挿通させる構成としたことをその特徴とするものである。
【００１０】
ここで、可撓性中空シャフトは密着コイルまたは軟性チューブのいずれかで構成することができ、内部に挿通されるケーブルは、信号ケーブル、光ファイバ、ワイヤ等で構成することができる。また、可撓性中空シャフトにおけるノズル部への連結構造としては、可撓性中空シャフトをノズル部に嵌合させる場合と、可撓性中空シャフトをノズル部の内部に所定長さだけ挿入する場合とのいずれであっても良い。
【００１１】
ケーブル供給部材は密閉可能な筒状本体に、一端側にノズル部を連結し、他端側には圧気源からのチューブの接続部を設け、さらに内部にフレキシブルケーブルを収納させるために、この筒状本体は開閉可能な構成とすることができる。そして、圧気源としては、エアポンプで構成することができ、またシリンジ等の手動式のポンプで構成することもできる。
【００１２】
可撓性中空シャフトはノズル部に所定長さ分だけ挿入することによって、ケーブル供給部材と連結された状態で圧気源からの加圧空気が供給されるが、そのときに可撓性中空シャフトとノズル部との連結状態は安定していなければならない。このために、可撓性中空シャフトの基端部とノズル部とを連結保持部材により連結状態に保持する構成とする。連結保持部材は、可撓性中空シャフトが磁性部材で構成されている場合には、例えばノズル部を磁石で構成する等としても良いが、可撓性中空シャフトとノズル部とをクランプさせる構成とすることができる。例えば、ノズル部にフランジ部を形成し、クランプ部材はこのフランジ部を前後方向に動かないように挟持する固定挟持部と、ノズル部と可撓性中空シャフトとの連結部分を所定の長さにわたって弾性的に押圧する弾性的保持部とから構成するのが望ましい。
【００１３】
また、本発明において、長尺の可撓性中空シャフト内にフレキシブルケーブルを挿入するための方法としては、可撓性中空シャフトに加圧空気を供給するためのノズル内から前記フレキシブルケーブルの先端部分を所定の長さ分だけ突出させ、前記可撓性中空シャフト内にこのノズルから突出するフレキシブルケーブルを挿入すると共に、この可撓性中空シャフトを前記ノズルに連結し、前記ノズルから前記可撓性中空シャフトに向けて加圧空気を送り込むことによって、この加圧空気の流れに沿って前記フレキシブルケーブルを前記可撓性中空シャフトの内部を挿通させるように搬送することをその特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
以上の構成によって、可撓性中空シャフトの構造如何に拘わらず、例えば密着コイル等のように、密閉構造でなく、また内面が滑りの良い構造となっていない場合であっても、柔軟なケーブルを円滑かつ確実に挿通できることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。まず、図１にケーブルが挿通される可撓性中空シャフトとして、細径の超音波プローブ、例えば血管内に挿入されて、ラジアル超音波走査を行なうように構成した超音波プローブの概略構成を示す。なお、本発明はこの超音波プローブに限定されるものではないことは言うまでもない。
【００１６】
図中において、１は超音波プローブであって、この超音波プローブ１は可撓性のあるスリーブ２の先端閉塞部２ａの内部に超音波振動子３を装着したものであり、この超音波振動子３は回転方向に超音波走査を行なうものである。超音波振動子３を回転駆動するために、スリーブ２の内部には可撓性中空シャフトとしての密着コイル４が挿通されており、この密着コイル４の先端に超音波振動子３が連結されている。また、密着コイル４の基端部には口金５が連結して設けられている。超音波振動子３にはケーブル６が接続されており、このケーブル６は密着コイル４を貫通して延在され、その基端部にはコネクタ７が設けられている。このコネクタ７は、図示しない超音波観測装置に着脱可能に接続されるようになっており、これによって超音波振動子３を駆動し、この超音波振動子３で得た反射エコー信号を処理して、超音波画像が生成される。
【００１７】
前述した超音波プローブ１を製造するに当って、予め超音波振動子３が接続されている場合には、反対側の端部から密着コイル４内に挿入し、また超音波振動子３が接続されていない場合には、両端いずれの側からでも密着コイル４内に挿入するようになし、その後にケーブル６の先端に超音波振動子３を接続する。次いで、ケーブル６の基端部にコネクタ７を連結した後、密着コイル４の基端部に口金５を固定する。このようにして組み付けられたものがスリーブ２内に挿入される。
【００１８】
以上の工程において、密着コイル４は長尺のものであり、またケーブル６は極めて柔軟な部材である。そして、ケーブル６の外径寸法は密着コイル４の内径寸法とあまり大きな差がないものである。さらに、密着コイルであるが故に、ケーブル６の通路となる密着コイル４の内面は連続した凹凸があり、ピッチ間に僅かではあるが、隙間も生じている。本発明におけるケーブル挿通装置は、図２乃至図６に示したように、ケーブル６を円滑かつ確実に密着コイル４内に挿通できるようにしたものである。
【００１９】
即ち、図２にケーブル挿通装置１０の断面を示す。この図から明らかなように、ケーブル挿通装置１０は、筒状に形成したケーブル供給部材としての筒状本体１１を有し、この筒状本体１１の先端部にはノズル部１２が設けられている。一方、筒状本体１１の基端側はキャップ部１１ａとなっており、このキャップ部１１ａに圧気源（図示せず）からの加圧空気供給管１３が接続されている。
【００２０】
ノズル部１２は、その内径が密着コイル４の外径とほぼ一致しており、従って密着コイル４の基端側はこのノズル部１２の内部に挿入されるようになっている。しかも、密着コイル４の挿入長さは、この密着コイル４が逸脱しないように安定的に保持できることを条件として、あまり深くまで挿入する必要はない。そして、ノズル部１２の中間位置にはフランジ部１４が形成されている。
【００２１】
筒状本体１１内にはケーブル６が挿入されており、このケーブル６の先端部分はノズル部１２から所定長さだけ突出するように配置される。そして、密着コイル４は、このノズル部１２から突出したケーブル６を挿入した状態で、ノズル部１２に挿入することにより連結される。なお、ケーブル６の両端に何等の部材も連結されていない場合には、その自由端は、例えば筒状本体１１とそのキャップ部１１ａとの間に挟持させるようにして固定するのが望ましい。
【００２２】
ノズル部１２と密着コイル４とを連結した状態に保持するために、図３及び図４に示したクランプ部材２０が用いられる。クランプ部材２０は２分割された筐体２１，２１から構成され、これら両筐体２１，２１は間にノズル部１２と密着コイル４との連結部分を間に挟んだ状態で相互に接合されて、複数本のねじ２２で接合状態にして固定されることになる。図４から明らかなように、両筐体２１は凹形状となった容器で構成されており、内部に弾性的保持部として機能する弾性部材２３が充填されている。ここで、弾性部材２３は、ある程度の粘弾性を有し、かつ塑性変形可能なものであって、外力を解除すると、ある程度の復元性を有する、例えばシリコンゴム等が望ましい。また、両筐体２１の内部には、ノズル部１２の前後を挟持する固定挟持部としての挟持部２４，２４が装着されており、さらに筐体２１の周壁部における挟持部２４，２４の延長線の位置には、それぞれノズル部１２及び密着コイル４を導出する凹部２５，２６が形成されている。
【００２３】
本実施の形態におけるケーブル挿通装置１０は以上のように構成されるものであり、以下において、このケーブル挿通装置１０を用いてケーブル６を密着コイル４に挿通させる方法について説明する。
【００２４】
まず、キャップ部１１ａを分離した状態で、筒状本体１１内にケーブル６を収容させ、このケーブル６の先端をノズル部１２から僅かに突出させた状態とする。そして、筒状本体１１にキャップ部１１ａを止着することによって、この筒状本体１１の内部はノズル部１２を除いて実質的に密閉状態とする。ここで、ノズル部１２は密着コイル４と比較して、極めて短いものであり、しかもその通路は密着コイル４の外径とほぼ一致するものであるから、ケーブル６の外径よりノズル部１２の内径の方が極めて大きいので、ケーブル６の挿通を容易に行なうことができる。
【００２５】
次に、図５に示したように、密着コイル４の基端部をノズル部１２に挿嵌させる。このときには、ノズル部１２から突出しているケーブル６の先端部分をこの密着コイル４内に挿入させた上で、ノズル部１２に挿入・連結する。ここで、密着コイル４のノズル部１２への挿入長さは、後述するクランプ時に逸脱しない程度の連結強度を発揮すれば良い。従って、密着コイル４とノズル部１２との間の摩擦力をある程度大きくすれば、僅かな嵌合長とすることができる。なお、密着コイル４の基端部に口金５が連結されている場合には、この口金５をノズル部１２に挿入するか、若しくは口金５を嵌合させるようにする。
【００２６】
以上のようにして密着コイル４とノズル部１２とを連結した後に、この連結部をクランプ部材２０により保持させる。このために、図４に示されているように、２個の筐体２１，２１を分離した状態で、一方の筐体２１に設けた挟持部２４，２４間にノズル部１２のフランジ部１４を挿入する。そして、密着コイル４及びノズル部１２で筐体２１内に充填した弾性部材２３を押圧するようになし、また密着コイル４は凹部２６から、ノズル部１２は凹部２５から外部に導出させる。この状態で、他方の筐体２１を前述した筐体２１に接合する。これによって、弾性部材２３による押圧力が密着コイル４に作用し、またノズル部１２はこの弾性部材２３による押圧力と、挟持部２４，２４による挟持力とによって、相互に分離しないように固定される。そして、両筐体２１，２１間をねじ２２で締め付けるようにする。
【００２７】
以上によって、密着コイル４はケーブル挿通装置１０に固定的に保持されたことになり、加圧空気供給管１３から加圧空気を筒状本体１１内に供給することによって、ケーブル６は密着コイル４内に挿通されることになる。ここで、図６に示したように、筒状本体１１のノズル部１２から密着コイル４に向けて加圧空気の流れが生じることになって、この空気流によりケーブル６が搬送されて、密着コイル４の内部に送り込まれることになる。即ち、密着コイル４の内部では、図６に矢印で示した方向に向けてケーブル６を送り込むように空気流が生じることになる。その結果、密着コイル４の内面には凹凸が生じているにも拘わらず、ケーブル６はこの密着コイル４の内面から浮いた状態になる。しかも、加圧空気は密着コイル４とケーブル６との間の狭い隙間を通り、このケーブル６の先端部から先は急激に通路断面積が増大することから、密着コイル４の内部において、ケーブル６の先端より前方位置の圧力が低下することになり、この負圧の作用によってケーブル６に対する推進力が生じる。なお、ケーブル６を確実に密着コイル４の内面から浮かせた状態にするために、ノズル部１２から密着コイル４内に導かれる加圧空気は旋回流とすることもできる。
【００２８】
密着コイル４はコイルのピッチ間に僅かな隙間が生じているが、加圧空気の流れは密着コイル４の軸線方向に向かうことから、多少の隙間が生じていても、外部に空気が殆ど漏れることがない。密着コイル４は真直ぐな状態となっているのが望ましいが、曲率半径が大きければ、多少湾曲していたとしても、外部に空気が漏れ出すことはない。その結果、円滑かつ確実に、しかも迅速にケーブル６を密着コイル４内に挿通させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】ケーブルが挿通される可撓性中空シャフトとして、細径の超音波プローブを示す概略構成図である。
【図２】ケーブル挿通装置の縦断面図である。
【図３】クランプ部材を分解状態にして、ケーブル挿通装置と共に可撓性中空シャフトを組み込んだ状態を示す斜視図である。
【図４】クランプ部材を分解状態にして、ケーブル挿通装置と共に可撓性中空シャフトを組み込んだ状態の断面図である。
【図５】筒状本体のノズル部に密着コイルを連結した状態を示す作用説明図である。
【図６】ケーブルを密着コイルの内部に送り込んでいる状態を示す作用説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  超音波プローブ
４  密着コイル
６  ケーブル
１０  ケーブル挿通装置
１１  筒状本体
１２  ノズル部
１３  加圧空気供給管
１４  フランジ部
２０  クランプ部材
２１  筐体
２３  弾性部材
２４  挟持部
【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】
2005211582.tif 000007
【図６】
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