(57)【要約】【課題】  可動部の可動状態を維持できるにも拘らず、操作部での入力操作を軽くできる医療用具を提供することにある。【解決手段】  操作部本体１０に、可動部を動かす操作ワイヤ６、７を牽引するリール１２、１３（ワイヤ駆動部）と操作ノブ（操作子）１１とを連動させる伝動機構１４を設ける。伝動機構は、操作ノブ１１の操作入力が伝えられる第１ロック歯車３３及びこの歯車に噛合う第２ロック歯車３２を有している。操作ワイヤ６、７を介してワイヤ駆動部が力を受けることに伴う第２ロック歯車３４から第１ロック歯車３３への逆動力伝達を、第１ロック歯車３３と第２ロック歯車３４との歯先面３３ｂ、３４ｂ同士の当接により停止させる。これにより、可動部の可動状態を維持し、操作ノブ１１を介しての入力操作において制動力が働かないようにしたことを特徴としている。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端となる一端部に可動部が設けられた体腔内挿入部と、この挿入部の他端部に設けられ前記可動部を動かす操作部とを具備した医療用具において、
前記操作部が、
操作部本体と、
この操作部本体に取付けられた操作子と、
前記操作部本体に動作可能に取付けられ前記可動部を動かす操作ワイヤの牽引を行うワイヤ駆動部と、
前記操作子の入力が伝えられる第１ロック歯車及びこのロック歯車に噛合う第２ロック歯車を少なくとも有して前記操作子と前記リールとを連動させるとともに、前記第２ロック歯車から第１ロック歯車への逆動力伝達を、前記第１ロック歯車と第２ロック歯車との歯先面同士の当接により停止させる伝動機構と、
を備えた医療用具。
【請求項２】
前記第１ロック歯車の歯部と前記第２ロック歯車の歯部との内の少なくとも一方が、この一方の歯車の回転中心を中心とする円弧面で作られた歯先面を有していることを特徴とする請求項１に記載の医療用具。
【請求項３】
前記第１ロック歯車の歯数が前記第２ロック歯車の歯数より少ないことを特徴とする請求項１又は２に記載の医療用具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば内視鏡を構成するカテーテル等の医療用具に係り、特に、操作ワイヤにより例えば湾曲される可動部の湾曲状態などを維持するのに有用な操作部を備えた医療用具に関する。
【背景技術】
【０００２】
細長い可撓性挿入部を体腔内に挿入して、患部の観察や処置等を行うカテーテルは、低侵襲治療の発展に大きく貢献している。カテーテルの中には、患部への接近を簡易にするために挿入部の先端部を例えば湾曲できるようにしたものがある。この湾曲可能な可動部は、人体外側に配置された操作部での操作に応じて挿入部に通された操作ワイヤの進退動作を介して湾曲される。
【０００３】
湾曲可能な可動部を湾曲させた状態で、操作部から手を離すと、湾曲部がその復元力等により元の位置に戻ろうとする。この戻りを防止して所望とする湾曲状態に可動部を維持できるようにするための制動機構を操作部に組込んだカテーテルが知られている（例えば特許文献１参照。）。
【０００４】
この特許文献１の制動機構は、操作レバーによって回動されて操作ワイヤが巻取り・繰出しされるリールが有するリール本体の上面と、リールを収納する操作具のハウジングの上部内面との間に、リング状の制動部材を圧縮状態に挟んで形成されている。制動部材は、リール本体の上面とハウジングの上部内面とに密着し、その摩擦力でリールの回転に制動力を与えている。
【０００５】
このため、操作レバーの操作で湾曲部を湾曲させた時に、その復元力でリールに逆方向に回転しようとする反力が作用するにも拘らず、制動部材の制動力により、操作レバーから手を離してもリールの逆回転は生じず、その姿勢がそのまま保持される。よって、湾曲部の湾曲状態が、操作レバーを再度回転操作するまで維持される。
【特許文献１】特開平８−３８６１３号公報（段落００３６、００３７、００４８−００５１、００７３、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の制動機構は、リールの回転に際しての制動力を得るために、既述のようにリング状制動部材が、リール本体の上面とハウジングの上部内面との間に挟まれて圧縮され、それらの面に密着しているので、操作レバーを回転させる入力操作を行う際にも、制動作用が働く。このため、操作部での入力操作が重く、操作性がよくない。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、可動部の可動状態を維持できるにも拘らず、操作部での入力操作を軽くできる医療用具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明は、体腔内挿入部先端の可動部を動かす操作ワイヤの牽引を行うワイヤ駆動部と操作子とを連動させる伝動機構を操作部本体に設け、この伝動機構が、操作子の入力が伝えられる第１ロック歯車及びこのロック歯車に噛合う第２ロック歯車を少なくとも有しており、第２ロック歯車から第１ロック歯車への逆動力伝達を、第１ロック歯車と第２ロック歯車との歯先面同士の当接により停止させるようにしている。
【０００９】
本発明において、逆動力伝達とは、操作子の操作入力によって伝えられる動力伝達とは逆方向に伝えられる動力伝達で、操作ワイヤを介してワイヤ駆動部が力を受けることに伴う第２ロック歯車から第１ロック歯車への動力伝達を指している。
【００１０】
本発明で操作子を用いて入力操作すると、第１ロック歯車によって第２ロック歯車が回転される動作を含んで動作する伝動機構を介してワイヤ駆動部が動作されるに伴い、操作ワイヤが進退されるので、挿入部の可動部が動かされる。可動部が所定位置に動かされた状態で操作子から操作者が手を離した場合、操作ワイヤを介してワイヤ駆動部が力を受けることに伴い、第２ロック歯車がその直前までの入力操作に従い回転していた方向とは逆方向に回ろうとする。この動きによって、直ちに第２ロック歯車の歯先面が第１ロック歯車の歯先面に当接する。このため、当接した歯部同士が互いに相手の歯をストッパとして突っ張り合って、両ロック歯車の回転が止められ、第２ロック歯車から第１ロック歯車への動力伝達が停止される。このように摩擦制動によらずに第２ロック歯車から第１ロック歯車への逆動力伝達を停止させるので、前記入力操作において制動力が働かない。
【００１１】
本発明の好ましい形態では、前記第１ロック歯車の歯部と前記第２ロック歯車の歯部との内の少なくとも一方が、この一方の歯車の回転中心を中心とする円弧面で作られた歯先面を有するとよく、更に、本発明の好ましい形態では、前記第１ロック歯車の歯数を前記第２ロック歯車の歯数より少なくするとよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、操作部の伝動機構が備える第１ロック歯車と第２ロック歯車を利用して、第２ロック歯車から第１ロック歯車への逆動力伝達を停止させ可動部の可動状態を維持するようにしたので、操作部での入力操作において摩擦制動力が働くことがない。したがって、可動部の可動状態を維持できるにも拘らず、操作部での入力操作を軽くできる医療用具を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図１〜図４を参照して本発明の実施例を説明する。
【００１４】
図１（Ａ）中符号１は医療用具としてのカテーテル１を示している。このカテーテル１は、人体の体腔内に挿入される体腔内挿入部（以下挿入部と略称する。）２と、操作部３とを具備している。
【００１５】
挿入部２は可撓性を有して細長く形成されている。この挿入部２は、その先端となる長手方向一端部に可動部として例えば湾曲して動くことが可能に作られた湾曲部４を備えている。湾曲部４の先端はこの先端を塞ぐ電極４ａで作られている。これによりカテーテル１は、生体内に挿入して配置された電極４ａと生体外部に設けられた対極電極との間に高周波電流を流すことにより、心筋組織などの生体患部を発熱させて、生体患部を焼灼するアブレーション治療に使用される電極カテーテルとして機能するようになっている。
【００１６】
図１（Ｂ）に示すように挿入部２にはその略全長にわたって複数例えば第１〜第４のルーメン２ａ〜２ｄが設けられている。第１ルーメン２ａには、電極４ａに接続される電線５が通されている。第２、第３のルーメン２ｂ、２ｃは挿入部２の中心軸線と直交する断面において１８０°離れて設けられ、夫々には湾曲部４を牽引して湾曲操作するために進退される操作ワイヤ６、７が通されている。他のルーメンより孔径が大きい第４ルーメン２ｄは予備として設けられており、例えば電極４ａを冷却するための媒体を通すためなどに必要に応じて使用される。
【００１７】
人体の外部に配置されて湾曲部４を湾曲させるために使用される操作部３は、挿入部２の長手方向他端部に接続されている。図２及び図３に示すように操作部３は、操作部本体１０、操作子として例えば操作ノブ１１、ワイヤ駆動部として例えばリール１２及び１３、伝動機構１４等を備えている。
【００１８】
操作部本体１０は、長方形状をなして互いに平行に配置された第１、第２の本体プレート１０ａ、１０ｂを連結してなる。この連結は、第１本体プレート１０ａの下方に配置される第２本体プレート１０ｂの長手方向両端部に上向きに突設された円柱状の連結柱１０ｃ、１０ｄに、第１本体プレート１０ａをねじ止めすることでなされている。なお、図２（Ａ）及び図３中符号１５は一方の連結柱１０ｃを囲むように両本体プレート１０ａ、１０ｂ間に配設された共有ワイヤガイドを示しており、このガイド１５はワイヤ通孔１５ａを有している。更に、第２本体プレート１０ｂの上面には、共有ワイヤガイド１５より連結柱１０ｄ側に寄せて、図２（Ｂ）に示すように互いの高さが異なる一対のワイヤガイド１６、１７と、高さが低い方のワイヤガイド１６と略同じ高さの一対のワイヤガイド１８、１９とが設けられている。これらのワイヤガイド１６〜１９の夫々にはワイヤ通孔を有している。
【００１９】
操作部本体１０には、各ワイヤガイド１６〜１９と連結柱１０ｄとの間に位置して、各ワイヤガイド１６〜１９寄りに入力軸２１と、連結柱１０ｄ寄りにリール軸２２と、これら両軸２１、２２間に位置して歯車軸２３とが、夫々両本体プレート１０ａ、１０ｂに取付けた軸受２４、２５、２６を個別に介して回転自在に取付けられている。
【００２０】
入力軸２１は第１本体プレート１０ａに設けた軸受２４を上方に貫通しており、この貫通端部には操作ノブ１１が取付けられている。図２（Ｂ）及び図３に示すようにリール軸２２には一対のリール１２、１３が固定されている。上側のリール１２には、挿入部２から共有ワイヤガイド１５を通り、長短一対のワイヤガイド１６、１７を通って導かれる一方の操作ワイヤ６の端末部が接続されている。同様に、下側のリール１３には、挿入部２から共有ワイヤガイド１５を通り、他の一対のワイヤガイド１８、１９を通って導かれる他方の操作ワイヤ７の端末部が接続されている。
【００２１】
両リール１２、１３が例えば時計回りに回転される時には、操作ワイヤ６がリール１２に巻き取られるとともに、操作ワイヤ７がリール１３から繰出される。この逆に、両リール１２、１３が例えば反時計回りに回転される時には、操作ワイヤ６がリール１２から繰出されるとともに、操作ワイヤ７がリール１３に巻き取られる。このように一対の操作ワイヤ６、７は、ワイヤ牽引部として機能するワイヤ駆動部によって進退される。具体的には、両リール１２、１３の回転方向に従動する巻取り・繰出しによって進退されるものであり、それに伴い湾曲部４を図１中２点鎖線で示すように湾曲させることができる。
【００２２】
入力軸２１とリール軸２２とは、これらを連動させる伝動機構１４を介して接続されている。図２（Ｂ）及び図４に示すように伝動機構１４は、操作歯車３１と、伝達歯車３２と、第１ロック歯車３３と、第２ロック歯車３４とを有している。
【００２３】
操作歯車３１は、大径な平歯車からなり、入力軸２１に固定されている。伝達歯車３２は、操作歯車３１より小径の平歯車からなり、歯車軸２３に固定されている。この伝達歯車３２は操作歯車３１に噛合っている。
【００２４】
第１ロック歯車３３は、第２ロック歯車３４の入力側に配置されるもので、歯車軸２３に例えば一体に作られている。第１ロック歯車３３は、歯車軸２３と別に作って、歯車軸２３に固定してもよい。図４中符号Ｐ１は第１ロック歯車３３の回転中心を示している。
【００２５】
第１ロック歯車３３は、伝達歯車３２とほぼ同径な小歯車からなるが、その歯数は伝達歯車３２の歯数より遥かに少ない。図４に示すように第１ロック歯車３３の各歯部３３ａの先端面、つまり歯先面３３ｂは、平坦状、より正確には回転中心Ｐ１を中心とする円弧面で形成されている。この歯先面３３ｂと歯部３３ａの側面とが挟む角部は略直角をなしている。第１ロック歯車３３は、耐摩耗性を得るために金属で作ることが好ましいが、合成樹脂製とすることもできる。
【００２６】
第２ロック歯車３４は、本実施例では伝動機構１４の最終歯車をなしていて、リール軸２２に固定されている。これに本発明は制約されず、第２ロック歯車３４を伝動機構１４の中間歯車として、ここから他の歯車を経由させてリール軸２２に回転力を伝動させるようにしてもよい。第２ロック歯車３４は、第１ロック歯車３３より遥かに大径であり、その歯数は第１ロック歯車３３の歯数より多い。
【００２７】
しかも、第２ロック歯車３４の各歯部３４ａの歯先面３４ｂは図４に示すように平面視略半円形に作られている。この第２ロック歯車３４は金属又は合成樹脂製である。第２ロック歯車３４と第１ロック歯車３３とは噛合わされている。図４中符号Ｐ２は第２ロック歯車３４の回転中心を示している。
【００２８】
以上の構成の操作部本体１０、リール１２、１３、及び伝動機構１４は、図１に示す操作部３の外装ケース３ａに内蔵され、操作ノブ１１は外装ケース３ａの外部に配置されている。なお、図１中符号８は外装ケース３ａの終端部に設けられた電極コネクタを示しており、このコネクタ８を介して電極４ａに給電されるようになっている。
【００２９】
前記カテーテル１の挿入部２の先端を体腔内の所定位置まで挿入する際、挿入部２の湾曲部４を湾曲させるには、操作部３の操作ノブ１１を操作すればよい。
【００３０】
操作ノブ１１が図２（Ａ）において時計回りに回転された場合には、この操作入力（回転力）に従い入力軸２１及び操作歯車３１が時計回りに回転されるに伴い、伝達歯車３２及び第１ロック歯車３３が歯車軸２３と共に反時計回りに回転されるので、第２ロック歯車３４及びリール軸２２が時計回りに回転される。これにより、リール１２に操作ワイヤ６が巻き取られると同時に、リール１３から操作ワイヤ７が繰出される。こうした操作ワイヤ６、７の進退により、巻き取られる操作ワイヤ６が湾曲部４を牽引するとともに、繰出される操作ワイヤ７が前記牽引を許すので、図１中符号Ｒで示すように湾曲部４が湾曲される。
【００３１】
同様に、図２（Ａ）において反時計回りに回転された場合には、この操作入力に従い入力軸２１及び操作歯車３１が反時計回りに回転されるに伴い、伝達歯車３２及び第１ロック歯車３３が歯車軸２３と共に時計回りに回転されるので、第２ロック歯車３４及びリール軸２２が反時計回りに回転される。これにより、リール１２から操作ワイヤ６が繰出されると同時に、リール１３に操作ワイヤ７が巻き取られる。こうした操作ワイヤ６、７の進退により、巻き取られる操作ワイヤ７が湾曲部４を牽引するとともに、繰出される操作ワイヤ６が前記牽引を許すので、図１中符号Ｌで示すように湾曲部４が湾曲される。
【００３２】
第１ロック歯車３３の歯部３３ａの歯先面３３ｂは回転中心Ｐ１を中心とする円弧面で作られているので、湾曲部４の前記湾曲操作において、後述する両ロック歯車３３、３４のロック状態から第１ロック歯車３３が図４中時計回りに回転される場合、ロック状態に係合している歯部３３ａ（図４では他の歯部との区別を容易にするために符号３３Ａ１を併記する。）は、その歯先面３３ｂに接触している第２ロック歯車３４の歯部３４ａ（図４では他の歯部との区別を容易にするために符号３４Ａ１を併記する。）を滑って、その下側（図４において）に隣接している別の歯部３４ａ（図４では他の歯部との区別を容易にするために符号３４Ａ２を併記する。）にかみ合うことができる。これにより、操作ノブ１１を反時計回りに回転させた時の操作入力が第２ロック歯車３４に伝えられる。
【００３３】
この逆に、前記ロック状態から第１ロック歯車３３が図４中反時計回りに回転される場合、ロック状態に係合している歯部３３Ａ１と歯部３４Ａ１とは、第１ロック歯車３３の図４中反時計回りの回転に伴って互いに離れるように相互間が開くので、第１ロック歯車３３から第２ロック歯車３４への回転力の伝動が妨げられることがない。したがって、操作ノブ１１を時計回りに回転させた時の操作入力が第２ロック歯車３４に伝えられる。
【００３４】
以上のように操作ノブ１１を時計回り又は反時計回りのいずれの方向に回転させて湾曲部４を操作する場合にも、制動力が働くことがないので、操作ノブ１１を軽い力で回転操作することができ、操作性がよい。
【００３５】
湾曲部４は、以上のようにして湾曲されると、その復元力によって元に戻ろうとするので、湾曲部４が所定の湾曲状態となった後で、操作者が操作ノブ１１から手を離した場合には、前記復元力によって操作ワイヤ６、７の内のいずれか一方を介してリール１２、１３、リール軸２２及び第２ロック歯車３４が、その直前までの入力操作に従い回転していた方向とは逆方向に回ろうとする。
【００３６】
例えば、図４中反時計回りに第２ロック歯車３４が逆回転されるとすると、既に噛合っている歯部３３ａ、３４ａ（図４では他の歯部との区別を容易にするために符号３３Ａ２、３４Ａ２を併記する。）により、第１ロック歯車３３が少し時計回りに回転されて、その上（図４において）の歯部３３Ａ１の歯先面３３ｂが、第２ロック歯車３４の各歯部３４ａの歯先端に接する円を描く線Ｓと交差するようになる。この交差状態が継続している間に、第２ロック歯車３４の歯部３４Ａ１の歯先面３４ｂが、前記歯部３３Ａ１の歯先面３３ｂに当接する。この当接は、第１ロック歯車３３の歯数が第２ロック歯車３４の歯数より少ないことにより、前記逆転が始まると可及的速やかに実現される。
【００３７】
こうして第１、第２のロック歯車３３、３４の歯部３３Ａ１、３４Ａ１の歯先面３３ｂ、３４ｂ同士が当接した状態（図４参照）では、歯部３３Ａ１、３４Ａ１同士の接点と第１ロック歯車３３の回転中心Ｐ１とを結ぶ直線Ｃと、前記接点と第２ロック歯車３４の回転中心Ｐ２とを結ぶ直線Ｄとの合計長さが、回転中心Ｐ１、Ｐ２間を結ぶ直線Ｅの長さより長い。このため、当接している歯部３３Ａ１、３４Ａ１同士が、互いに相手の歯部をストッパとして、第２ロック歯車３４の反時計回りの回転に対して突っ張り合う。
【００３８】
これにより、第２ロック歯車３４と第１ロック歯車３３との回転が止められる。このため、湾曲部４が所定の湾曲状態となった後で、操作者が操作ノブ１１から手を離しても、第２ロック歯車３４から第１ロック歯車３３への逆動力伝達を停止する前述のロック機能によって、湾曲部４を所定の湾曲状態に維持できる。
【００３９】
このように摩擦制動によらずに第２ロック歯車３４から第１ロック歯車３３への逆動力伝達を速やかに停止させることができるので、操作ノブ１１を回転させる入力操作において制動力が働くことがなく、既述のように軽い力で容易に操作ノブ１１を操作できる。なお、図４に示したロック状態は、既述のように操作ノブ１１をいずれかの方向に回転することに伴って解消される。
【００４０】
しかも、伝動機構１４に使用される伝動要素である歯車を利用して以上のロック機能を発揮させるので、摩擦制動をする場合に比較して部品点数が削減されて、コストを低減することが可能である。
【００４１】
なお、前記実施例は、可動部を湾曲部で構成したが、内視鏡やカテーテルのルーメンに通されて体組織の採集や異物の回収などに使用される鉗子、結石の破砕具等の可動部であって、それを操作ワイヤの進退操作で動作させる構成の医療用具にも適用可能である。又、本発明のカテーテルは、先端に湾曲部を有し、かつ、例えば一部のルーメンに通された送光用ライトガイド及び受光用ライトガイドを有した内視鏡としても実現可能である。
【００４２】
更に、本発明は、第２ロック歯車の歯部の歯先面を、この第２ロック歯車の回転中心を中心として描かれる円弧面で作るとともに、第１ロック歯車の歯部の歯先面を平面視円弧状として実施することができる。又、本発明は、第１ロック歯車の歯部の歯先面を、この第１ロック歯車の回転中心を中心として描かれる円弧面で作るとともに、第２ロック歯車の歯部の歯先面を、この第２ロック歯車の回転中心を中心として描かれる円弧面で作って、実施することも可能である。
【００４３】
又、操作ワイヤを進退させるワイヤ駆動部は、リールのように回転するものに制約されず、直動動作により操作ワイヤを牽引するものであってもよい。例えば、前記実施例のリールを省略する代わりに、第２ロック歯車３４又はリール軸２２等の回転部材と一体に回転するピニオン歯車（小歯車）を設けるとともに、この歯車に噛合うラック（直動部材）をリール軸２２を挟んで対向する位置に配置し、これらのラックに操作ワイヤ６、７を取付けて構成することも可能である。このようにすれば、リール軸２２の回転に伴いラックを直動動作させて、操作ワイヤ６、７を牽引し、進退させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】（Ａ）は本発明の実施例に係るカテーテル示す平面図。  （Ｂ）は図１（Ａ）中Ｆ１−Ｆ１線に沿う挿入部の断面図。
【図２】（Ａ）は図１のカテーテルが備える操作部を外装ケースが取除かれた状態で示す斜視図。  （Ｂ）は図１のカテーテルが備える操作部の一部を示す斜視図。
【図３】図２の操作部を示す断面図。
【図４】図２の操作部が備える第１ロック歯車と第２ロック歯車との関係を示す平面図。
【符号の説明】
【００４５】
１…カテーテル
２…体腔内挿入部
３…操作部
４…湾曲部（可動部）
６、７…操作ワイヤ
１０…操作部本体
１１…操作ノブ（操作子）
１２、１３…リール（ワイヤ駆動部）
１４…伝動機構
２１…入力軸
２２…リール軸
２３…歯車軸
３１…第１ロック歯車（伝動機構）
３２…伝達歯車（伝動機構）
３３…第１ロック歯車（伝動機構）
３２…第２ロック歯車（伝動機構）
３３ａ（３３Ａ１、３３Ａ２）…歯部
３３ｂ…歯先面
３４ａ（３４Ａ１、３４Ａ２）…歯部
３４ｂ…歯先面
【図１】
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【図２】
2005137793.tif 000004
【図３】
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【図４】
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