JP3012467B2 - カテーテルチューブの溶着装置及び溶着方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、心臓，腎臓等の臓器又
は動脈血管等、人間の体内に挿入するカテーテルチュー
ブを作成する装置と方法に関し、特に、カテーテルチュ
ーブの加熱溶着を自動的に行なえるようにしたカテーテ
ルチューブの溶着装置及び溶着方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の最新医療の現場では、心臓，腎臓
等の臓器、あるいは血管等の人体内部について、カテー
テルチューブを使用した診断，治療等が行なわれ、実効
をあげている。

【０００３】このカテーテルチューブによる診断，治療
方法は、一定の弾力性を有する非常に細い管状のカテー
テルチューブを、先端からひじ静脈等の血管に挿入する
とともに、血管内を移動させ、診断対象となる心臓等の
臓器まで先端部を送り込み診断，治療等を行なうもの
で、例えば、臓器内の造影のためのバリウム等の造影液
の輸送、循環器系の内圧測定、あるいは血液試料の採集
等、広く人体の内部器官の診断，治療等に用いられてい
る。

【０００４】ここで、このように広く各種診断，治療に
使用されるカテーテルチューブは、血管等に直接挿入さ
れ、かつ、血管内を移動し、さらには心臓等の臓器にも
直接触れることになるため、決して人体を傷つけること
がないように、先端部分を丸く形成し、かつ、きわめて
柔らかくする必要がある。

【０００５】その一方、チューブの本体部分について
は、血管中を移動し、あるいはチューブ先端の方向を変
更できるよう、ある程度の硬度を有していなければなら
ない。さらに、このような非常に柔軟な先端部分と一定
の硬度を有する本体部分とを直接つなげるとすると、両
者の硬度差がきわめて大きくなるため、先端チューブが
接合部分で折れ曲がってしまうおそれがある。

【０００６】このようなことから、従来の一般的なカテ
ーテルチューブは、一定の硬度を有するナイロン系の本
体チューブと、この本体チューブの先端に取付けられる
非常に柔らかい材質の先端チューブと、これら両チュー
ブの中間程度の硬度を有する中間チューブとで構成さ
れ、中間チューブを本体チューブと先端チューブの間に
介在させて取付けることにより、先端チューブの折れ曲
がりを防止していた。

【０００７】ところで、このようなカテーテルチューブ
は、上述したように、血管内に挿入できるようきわめて
細い径（０．５ｍ／ｍ程度）となっているので、各チュ
ーブの接合には、きわめて精密な技術が要求され、か
つ、人体内に挿入されるものであることから、チューブ
の接合についての不良は許されなかった。このため、従
来より、カテーテルチューブの接合は、熟練者の手作業
により行われていた。すなわち、カテーテルチューブは
一本一本が手作りであった。

【０００８】以下、このような従来の一般的なカテーテ
ルチューブの接合方法について図５を参照して説明す
る。図５（ａ）に示すように、カテーテルチューブ１０
０の接合工程としては、まず、芯棒２００に所定の寸法
に切断した先端チューブ１０１を貫入し、芯棒２００の
挿入方向奥端の太径部２００ａの肩に当接させる。その
後、この芯棒２００に中間チューブ１０２，本体チュー
ブ１０３の順で順次チューブを貫入していく。

【０００９】次に、図５（ｂ）に示すように、先端チュ
ーブ１０１の端部に中間チューブ１０２の端部を、中間
チューブ１０２の端部に本体チューブ１０３の端部を、
それぞれ圧入し、各チューブ１０１，１０２，１０３を
一本のチューブ状に接合する。その後、各チューブ１０
１，１０２，１０３より熱収縮率が大きく、かつ熱溶着
温度の高い材質からなる成形用チューブ１０４を移動し
て、接合されて一本の状態となっている各チューブ１０
１，１０２，１０３を外側から覆う。

【００１０】この状態で、ドライヤ等を用いて成形用チ
ューブ１０４の外側から約２００℃〜２４０℃の熱風を
吹き付けて加熱する。これにより、各チューブ１０１，
１０２，１０３は、図５（ｃ）に示すように、成形用チ
ューブ１０４によって外側を均一に押圧された状態で溶
着され、接合部分も各チューブ１０１，１０２，１０３
の外径と同じ太さになり、カテーテルチューブ全体が同
一径の状態で一体的に形成される。なお、このときの熱
風の温度では、各チューブ１０１，１０２，１０３と成
形用チューブ１０４は溶着しない。

【００１１】この際、チューブ全体をまんべんなく加熱
するため、芯棒２００全体を軸中心に回転させながら各
チューブを溶着させていく。溶着後は、熱が冷えるのを
待って、溶着されたカテーテルチューブ１００から成形
用チューブ１０４及び芯棒２００を取り除く。これによ
りカテーテルチューブ１００の接合作業は終了する。現
在これらの作業は、全て熟練加工者の手作業により行な
われている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たようなカテーテルチューブの接合方法では、全てが手
作業により行なわれているため、カテーテルチューブの
溶着に一本平均１５分程度の時間を要している。最近の
医療福祉分野においては、特に造影用カテーテルチュー
ブの需要は治療の高度化に伴い急激に増大しており、こ
のような手作業によるカテーテルチューブの製作では、
拡大する需要に対応しきれないという問題が発生した。

【００１３】また、このような手作業によるカテーテル
チューブの作成は、加熱時間や加熱温度，回転速度が作
成する作業者によって、また同一作業者であっても、日
あるいは時間によってばらつきがあり、品質が一定して
いないという問題もあった。さらに、成形用チューブ１
０４の収縮時に、各チューブ１０１，１０２，１０３と
成形用チューブ１０４の間に空気が残留してしまい、こ
の残留空気と対応するチューブの外周面が膨らんでしま
い、品質を著しく低下させるといった問題もあった（図
５（ｃ）の点線の状態）。これらのことは、人体内へ挿
入して使用されることから、特に品質の安定化，高度化
が強く要請されるカテーテルチューブにとっては、きわ
めて深刻な問題であった。

【００１４】このように、現在一般に行なわれている手
作業によるカテーテルチューブの作成は、きわめて生産
性が悪いうえに、品質が不安定であることから、業界の
内外より、自動機によるチューブ作成が強く熱望される
に至っていた。

【００１５】本発明は、このような従来の技術が有する
問題を解決するために提案されたものであり、カテーテ
ルチューブの加熱，溶着について自動化を図り、加工時
間の短縮化，品質の高度，安定化を図るカテーテルチュ
ーブの溶着装置及び溶着方法の提供を目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のカテーテルチューブ溶着装置は、カテーテ
ルチューブを形成する複数種類のチューブ及びこれら複
数種類のチューブの外周を覆う成形用チューブとを支持
する芯棒と、この芯棒を介して前記チューブに回転力を
付与する回転手段と、前記成形用チューブに覆われた前
記複数種類のチューブの接合部を含む範囲に、前記成形
用チューブの外周から熱風を吹き付ける加熱機と、この
加熱機に熱風を供給する熱風供給部とを具備したカテー
テルチューブの溶着装置であって、前記加熱機が、前記
チューブを貫通させる貫通孔と、この貫通孔に連接する
溝を形成した回転自在な中筒、および、この中筒の外周
において中筒を回転可能に支承するとともに、前記熱風
供給部からの熱風を熱風路を介して前記中筒の溝に供給
する外筒を備えた構成としてある。

【００１７】また、本発明のカテーテルチューブ溶着方
法は、カテーテルチューブを形成する複数種類のチュー
ブ及びこれら複数種類のチューブの外周を覆う成形用チ
ューブとを支持する芯棒と、この芯棒を介して前記チュ
ーブに回転力を付与する回転手段と、前記成形用チュー
ブに覆われた前記複数種類のチューブの接合部を含む範
囲を前記チューブの回転と同期して一側から他側に順次
移動し、前記成形用チューブの外周から熱風を吹き付け
る加熱機と、この加熱機に熱風を供給する熱風供給部と
を具備したカテーテルチューブの溶着装置を用いたカテ
ーテルチューブの溶着方法であって、前記成形用チュー
ブに覆われ前記複数種類のチューブの接合部を含む範囲
を、この範囲の一側から他側に向かって加熱し、前記成
形用チューブを前記範囲の一側から他側に向かって順次
収縮させる方法としてある。

【００１８】

【作用】上記カテーテルチューブの溶着装置と溶着方法
によれば、複数種類のチューブとこのチューブを覆う成
形チューブを貫入した芯棒を回転させ、かつこの回転と
同期して移動（及び回転）する加熱機で熱風をチューブ
の外周に吹き付けることによって、短時間のうちに品質
が高度で安定したカテーテルチューブの作成を行なうこ
とができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。ま
ず、カテーテルチューブ溶着装置の一実施例について説
明する。図１は、本発明実施例装置の正面図を示し、図
２は図１の要部拡大断面平面図を示す。なお、図１は芯
棒を取り付けていない状態、図２は芯棒を取り付けた状
態を示している。図１において、１は基台であり、正面
の左側に、回転モータ３と連結して回転可能なチャック
２が設けてある。チャック２には図２に示すように、芯
棒２００の太径部２００ａを挿入する穴２ａと、この穴
２ａの奥端に配置したストッパ２ｂ、及び穴２ａと直交
して配置されたスプリングプランジャ２ｃが設けてあ
り、穴２ａに挿入した芯棒２００を長手方向に位置決め
するとともに把持する。

【００２０】基台１のほぼ中央には加熱機４が設けてあ
る。この加熱機４は、チャック２の穴２ａと同一軸線上
に貫通孔４２の位置する熱風吹出管４１と、この熱風吹
出管４１に熱風を供給する熱風供給部４５とで構成して
ある。

【００２１】具体的には、熱風吹出管４１は、芯棒２０
０が貫通するチャック２の穴２ａと同一軸線上に位置す
る貫通孔４２を有し、図２における右端にフランジ部を
形成した中筒４１ａと、この中筒４１ａの胴部外周を、
中筒４１ａの回転が可能なように支承する外筒４１ｂと
からなっている。そして、中筒４１ａの胴部外周には溝
４３が設けてあり、この溝４３は図３に示すように螺旋
状となっている。

【００２２】また、図２に示すように、ノズル４５ａと
結合する側の外筒４１ｂの内周面には熱風路４４が形成
してあり、熱風供給部４５からの熱風を中筒４１ａの溝
４３を通して貫通孔４２内に吹き付けるようになってい
る（熱風供給部４５は図１に図示せず）。熱風供給部４
５は、ノズル４５ａとともに、図示しないヒータとファ
ンを有しており、ここからノズル４５ａに任意の温度に
加熱された熱風を供給している。

【００２３】熱風供給部４５は、図２に示すように、ノ
ズル４５ａを芯棒２００の長手方向に沿って移動可能と
してある。すなわち、ノズル支持部４５ｂを、モータ４
６で回転するボールスクリュ４７と螺合させ、所定の速
度で移動するようにしてある。これにより、ノズル４５
ａの先端に結合している加熱機４の外筒４１ｂも移動
し、また中筒４１ａも外筒４１ｂとともに移動する。

【００２４】５は加熱機４の中筒４１ａを回転させる回
転部であり、図１に示すモータ５１から歯車５２を介し
て回転が伝えられる回転体５３を有している。この回転
体５３は、図２に示すように、その貫通孔５４が、チャ
ック２のチャック穴２ａ及び加熱機４の貫通孔４２と同
一軸線上に位置するよう軸受５４に、回転のみ可能な状
態で支承されている。

【００２５】この回転体５３は、加熱機４と隣接する側
に二本のピン５５を１８０度の間隔で突設してあり、こ
のピン５５は、図３に示す、中筒４１ａのフランジ部に
形成してある切り込み４８に係合している。したがっ
て、回転体５３が回転すると、ピン５５を介して加熱機
４の中筒４１ａに回転が伝えられ、中筒４１ａは回転す
る。これにより中筒４１ａは、外筒４１ｂによって芯棒
２００の長手方向に沿って移動させられるとともに、回
転体５３によって、芯棒２００を中心とした状態で回転
させられる。

【００２６】また、この回転体５３には、回転体５３と
同心状に円板５６が取り付けてあり、ホトセンサ５７で
円板５６上のマークあるいはスリットを検出することに
よって中筒４１ａの作動原点、すなわち中筒４１ａに形
成した溝４３の始点位置を検出する。

【００２７】なお、図１及び図２において、６は芯棒２
００の回転時のぶれを防ぐための芯棒抑え部であり、ま
た、図１において、７は長尺状のカテーテルチューブ１
００を支持する支持部である。

【００２８】図１に示すように、基台１の上部には操作
盤８が設けてある。この操作盤８には、装置の電源スイ
ッチ、各モータ３，４６，５１の作動，停止及び回転数
制御、熱風供給部４５から供給する熱風の温度，風量等
を制御するためのスイッチ８１とつまみ８２が設けてあ
る。また、チャック２及び中筒４１ａ（回転体５３）は
タイマーで動作させることもあり、したがって、操作盤
８にはタイマーのセット用つまみ８３も設けてある。

【００２９】次に、上記構成からなる装置を用いたカテ
ーテルチューブの溶着方法を図５（ａ），（ｂ）と図４
（ａ）〜（ｃ）によって説明する。芯棒２００に、先端
チューブ１０１と中間チューブ１０２及び本体チューブ
１０３をそれぞれ貫入するとともに、先端チューブ１０
１の端部に中間チューブ１０２の端部を、中間チューブ
１０２の端部に本体チューブ１０３の端部をそれぞれ圧
入して各チューブ１０１，１０２，１０３を一本のチュ
ーブ状に接合する作業、及び、その後、各チューブ１０
１，１０２，１０３より熱収縮率が大きく、熱溶着温度
の高い材質からなる成形用チューブ１０４を移動して、
接合されて一本の状態となっている各チューブ１０１，
１０２，１０３を外側から覆う。これらの作業は、従来
と同じである（図５（ａ），（ｂ））。

【００３０】次いで、芯棒２００の太径部２００ａをチ
ャック２の穴２ａに挿入してストッパ２ｂで長手方向の
位置決めを行なうとともに、スプリングプランジャ２で
把持する。また、芯棒２００の後端側を芯棒抑え部６で
抑えるとともに、チューブ本体１０３を支持部７で支持
する。

【００３１】この状態で、チャック２の回転モータ３と
中筒４１ａのモータ５１及び熱風供給部４５のモータ４
６を任意の速度で回転させる。このとき、タイマーを用
いて、それぞれの動作に一定の時間的関連性をもたせる
こともできる。例えば、チャック２が回転してから、所
定時間遅れて中筒４１ａを回転かつ移動させる。なお、
中筒４１ａが回転を開始するときには、ホトセンサ５７
と円板５６によって、あらかじめ自動的に中筒４１ａの
作動原点への位置決めが行なわれる。

【００３２】すなわち、チャック２が回転して芯棒２０
０（各チューブ１０１，１０２，１０３及び１０４）が
回転を開始すると、その後、しばらく経ってから回転部
５における回転体５３も回転を開始し、中筒４１ａを回
転させる。このときの中筒４１ａの回転方向はチャック
２（芯棒２００）と同方向であり、回転速度はチャック
２（芯棒２００）より遅くなっている。中筒４１ａの回
転とほぼ同時に又は所定時間遅れてモータ４６が回転を
開始し、熱風供給部４５を、図２において右方向に移動
を開始する。なお、加熱機４が移動する範囲は、成形用
チューブ１０４の長さとほぼ同じとなる。

【００３３】この芯棒２００の回転と、中筒４１ａの回
転及び移動により、熱風は螺旋状の溝４３から、図２に
おける右方向（先端チューブ１０１側から本体チューブ
１０３側）に順次供給される。このときの熱風は、螺旋
状の溝４３の熱風路４４と重なっている部分のみから吹
き付けられるので、スポット状となっている。これによ
って、成形用チューブ１０４は図４（ａ）に示すよう
に、先端チューブ１０１側から本体チューブ１０３側に
向かってその外周が順次加熱され収縮する。これと同時
に、先端チューブ１０１と中間チューブ１０２の接合部
及び中間チューブ１０２と本体チューブ１０３の接合部
も溶着し、かつその外周はチューブ１０１，１０２，１
０３の外径と同径になる。

【００３４】先端チューブ１０１側から本体チューブ１
０３側への加熱動作を一回又は複数回行なうことによっ
て、先端チューブ１０１と中間チューブ１０２及び本体
チューブ１０３が一体化した全体にわたって同一径のカ
テーテルチューブ１００を作成する（図４（ｂ））。

【００３５】その後、チャック２の回転と、加熱機４の
中筒４１ａの回転及び移動を停止させ、芯棒２００をチ
ャック２から取り外し、加熱機４の貫通孔４２及び回転
体５３の貫通孔から引き出し、かつ芯棒抑え部６から取
り外す。この状態でカテーテルチューブ１００から芯棒
２００を引き抜き（図４（ｂ））、かつ、成形用チュー
ブ１０４を抜いてカテーテルチューブ１００を完成させ
る。なお、本方法によれば、約７０秒で一本のカテーテ
ルチューブの溶着を行なうことができる。

【００３６】なお、本発明のカテーテルチューブ溶着装
置及びこの装置を用いた溶着方法は、上記実施例に限定
されるものではなく、本発明の要旨の範囲内の種々態様
ものもを含む。例えば、中間チューブを二種類以上用い
るカテーテルチューブ、あるいは中間チューブを用いな
いカテーテルチューブの溶着にも適用できる。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、本発明のカテーテルチュ
ーブの溶着装置及び溶着方法によれば、カテーテルチュ
ーブの溶着を自動化して短時間のうちに容易に行なうこ
とができ、しかも作成されたカテーテルチューブは品質
が良好で安定したものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明カテーテルチューブ溶着装置の一実施例
における正面図。

【図２】本発明カテーテルチューブ溶着装置の一実施例
における、芯棒を取り付けた状態の要部拡大断面平面
図。

【図３】本発明カテーテルチューブ溶着装置の一実施例
における中筒の拡大斜視図。

【図４】（ａ）〜（ｃ）は、本発明カテーテルチューブ
溶着方法の一実施例を説明するための図。

【図５】従来のカテーテルチューブ溶着方法を説明する
ための図。

【符号の説明】

１ 基台 ２ チャック ４ 加熱機 ４１ａ 中筒 ４１ｂ 外筒 ４２ 貫通孔 ４３ 溝 ４４ 熱風路 ４５ 熱風供給部 ４５ａ ノズル ４５ｂ ノズル支持部 ５ 回転部 ５３ 回転体 ５５ ピン ８ 操作盤

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カテーテルチューブを形成する複数種類
   のチューブ及びこれら複数種類のチューブの外周を覆う
   成形用チューブとを支持する芯棒と、この芯棒を介して
   前記チューブに回転力を付与する回転手段と、前記成形
   用チューブに覆われた前記複数種類のチューブの接合部
   を含む範囲に、前記成形用チューブの外周から熱風を吹
   き付ける加熱機と、この加熱機に熱風を供給する熱風供
   給部とを具備したカテーテルチューブの溶着装置であっ
   て、 前記加熱機が、 前記チューブを貫通させる貫通孔と、この貫通孔に連接
   する溝を形成した回転自在な中筒、および、この中筒の
   外周において中筒を回転可能に支承するとともに、前記
   熱風供給部からの熱風を熱風路を介して前記中筒の溝に
   供給する外筒を備 えたことを特徴とするカテーテルチュ
   ーブの溶着装置。
2. 【請求項２】 カテーテルチューブを形成する複数種類
   のチューブ及びこれら複数種類のチューブの外周を覆う
   成形用チューブとを支持する芯棒と、この芯棒を介して
   前記チューブに回転力を付与する回転手段と、前記成形
   用チューブに覆われた前記複数種類のチューブの接合部
   を含む範囲を前記チューブの回転と同期して一側から他
   側に順次移動し、前記成形用チューブの外周から熱風を
   吹き付ける加熱機と、この加熱機に熱風を供給する熱風
   供給部とを具備したカテーテルチューブの溶着装置を用
   いたカテーテルチューブの溶着方法であって、 前記成形用チューブに覆われ前記複数種類のチューブの
   接合部を含む範囲を、この範囲の一側から他側に向かっ
   て加熱し、 前記成形用チューブを前記範囲の一側から他側に向かっ
   て順次収縮させる ことを特徴とした カテーテルチューブ
   の溶着方法。