An elongate flexible member for the rotary connector having the electrical properties

【発明の詳細な説明】 電気的性質を有する細長い可撓性部材用回転コネクタ 本発明は、電気的性質を有する細長い可撓性部材用回転コネクタ、さらに詳しくは、電気的性質を有し、少なくとも第一導電性スリーブ及び第二導電性スリーブを備えた近位端を有する細長い可撓性部材用回転コネクタに関する。 1992年６月26日出願の米国特許出願第07/904,831、1993年８月31日に特許された米国特許第5,240,437 号には、回転コネクタが設けられた、電気的機能を有するトルク付与可能ガイドワイヤ組立体が開示されている。 そのような回転コネクタにおいて、例えば血液又は塩水のような汚染がある場合、電気接触の中断を引き起こす傾向があることがわかっている。 それゆえ、そのような断続的な接触を克服し、連続的な接触を確保する必要がある。 一般的に、本発明の目的は、終始一貫した電気接触を提供する電気的性質を有する、細長い可撓性部材を使用する回転コネクタを提供することである。 本発明の別の目的は、細長い可撓性要素の回転に対して、摩擦が非常に小さいという特徴を有する、上述のコネクタを提供することである。 本発明の別の目的は、細長い可撓性要素の近位端が容易に挿入され、取り外される特徴を有する、上述のコネクタを提供することである。 本発明の別の目的は、細長い可撓性部材の近位端をコネクタ内に保持する手段を有する特徴を有する、上述のコネクタを提供することである。 本発明の追加の目的及び特徴は、好ましい実施形態が、添付図面を参照して詳細に述べられる以下の説明から明らかになるだろう。 図１は、本発明を組み込み、細長い可撓性部材を有する回転コネクタの側面図である。 図２は、図１に示したコネクタの縦断面図である。 図３は、図１の３−３線に沿った断面図である。 図４は、図１の４−４線に沿った断面図である。 図５は、図１に示した回転コネクタの拡大等角図である。 一般的に、本発明に組み込まれた回転コネクタは、電気的性質を有し、少なくとも第一導電性スリーブ及び第二導電性スリーブを備えた近位端を有する細長い可撓性部材を使用する。 外側ハウジングが提供され、それには孔がある。 間隔を隔てた第一導電性ディスク及び第二導電性ディスクが、孔内に取り付けられる。 導電性ディスクは、導電性スリーブが孔を通って延び、ディスクに電気接触するように、寸法決めされる。 導線が、導電性ディスクに接続される。 つかみ機構が、ハウジング内の細長い可撓性部材の近位端を保持するために、ハウジングに備えられる。 さらに詳しくは、図面に示すように、回転コネクタ１１は、ガイドワイヤの形態をなす細長い可撓性部材１２について使用されるようになっている。 細長い可撓性部材１２は、、ステンレス鋼ハイポチューブ(hypotube)で形成され、かつ近位端１６及び遠位端１７を有するシャフト１３を備える。 コイルばね２１が遠位端１７に取り付けられ、そしてそこに固着される。 遠位端１７は、超音波変換器のような電気装置を有するハウジング（図示せず）を有する。 導体（図示せず） が、電気装置２３に、例えば、超音波変換器２３の前側及び後側に、接続され、 コイルばね２１の中及びシャフト１３の中を通って近位端まで延び、第一導電性スリーブ及び第二導電性スリーブすなわちスリップリング２６及び２７に接続される。 回転コネクタ１１は、形状が円筒形であり、ダム３３まで延びるボア３２を備えたシェル又は外側ハウジング３１からなる。 ダム３３は、その中心に配置された孔３４を有する。 多段内側ハウジング３５がシェル３１内に取り付けられる。 外側ハウジング３１及び多段内側ハウジング３５はプラスチックのような適当な材料で形成される。 多段内側ハウジング３５は、第一ステージ３６、二つの部品３７及び３８からなる第二ステージ及び第三ステージ３９からなる。 第一ステージ３６は、固形部品で形成され、環状凹部４１を備える。 第一ステージ３６は、また、第一ステージを貫通する面取り孔４２を備え、この孔４２は、雄型コネクタとみなされる細長い可撓性部材１２の近位端を受け入れられるように寸法決めされる。 面取り又は皿穴４３が、細長い可撓性部材１２の近位端の導入を容易にするため、孔４２の入口に設けられる。 第一ステージ３６は、これをシェル又は外側ハウジング３１のボア３２の中へ導入することができる直径を有し、孔４２は、ハウジング３１の軸線と軸線方向に整列する。 第二ステージの部品３７及び３８も、固形材料で形成され、その遠位端にボア４７を、又その近位端に環状凹部４８を、そして特に図５に示すように、ボア４ ７内へ延びるスロット４９を備え、部品３７のスロット４９は、部品３８のスロット４９に対して、120 °のような適当な角度だけ円周方向にずらされている。 面取り孔５１が、第二ステージの部品３７及び３８の軸線方向に延びる。 ボア４ ７及び環状凹部４８は、第二ステージの部品３７及び３８を、図２に示すように、ハウジング３1のボア３２内に入れ子状に重ねて、着座させることができるように寸法決めされる。 第三ステージ３９も、固形部品で形成され、そして、中央ボア５２を備え、かつ又、120 °隔てられた３つの円周方向に間隔を隔たったスロット５４を備える。 ボア５２は、第二ステージの部品３８がボア５２内に着座できるように寸法決めされる。 約120 °隔てられた、複数の円周方向に間隔の隔たったスロット５４ が、第三ステージ３９に設けられ、該スロットは、第三ステージの長手方向に延び、環状凹部５２に通じている。 面取り孔５６が、第三ステージ３９を貫通し、 第二ステージの部品３７及び３８の面取り孔５１と軸線方向に整列する。 回転コネクタ１１の種々の部品に使われるプラスチックは、ＡＢＳのような適当なタイプのものがよい。 導電性ディスク６１が、第二ステージの部品３７及び３８のボア４７内に及び第三ステージ３９のボア５２内に取り付けられる。 導電性ディスク６１の各々は、一体のタブ６３を備え、かつ、中心に配置された開口部６４を有する、真鍮のような適当な金属で形成された導電性金属リングからなる。 導電性エラストマー膜６５が、リング６２に加硫され、リングの開口部６４にわたって延びる。 満足とみられる１つの導電性エラストマー材料は、カリフォルニア州サニーベール ( Sunnyvale)、モース通り(Morse Avenue)1032、フューロン地区(division of Fur on) のパフォーマンスエラストマー(Performance Elastomers)社から供給されるX-65-101U という導電性シリコンゴムである。 そのようなエラストマーは、ショアＡ硬さ58、引張り強さ250psi（約17.6kg/cm ² ）、伸び率200%、体積抵抗率0.006 Ω-cm 及び引裂強さ60psi (約4.2kg/cm ² )である。 膜に使われる材料の導電率は、導電性スリップリングが膜に配置されるとき、導電性スリップリングと優れた電気接触をするように非常に高いことが望ましい。 従って、0.006 Ω-cm 以下でもよい。 材料は、もろくはなく、裂けることなく孔開けに耐えることができるように十分に可撓性であるべきである。 典型的には、加硫前の膜は、0.005- 0.040 インチ (約0.13mm- 約1mm)の範囲、好ましくは、0.025-0.030 インチ（約0.64mm- 約0.76mm）の範囲の厚さを有する。 リング６２はそれ自体、例えば、0. 25インチ (約6.4mm)のような適当な寸法の外径を有する。 所望ならば、細長い可撓性部材１２の近位端１６が通れる、中心配置の小さな孔６６が、各膜６５に設けられる。 この孔は、導電性スリーブすなわちスリップリング２６の直径よりも小さい直径を有し、そのため、スリーブが孔内に配置されるときに、膜６５とスリップリング２６との間にエラストマー嵌め合いが起こり、スリップリングに優れた導電性を与える。 導電性リング６２のタブ６３に接続された導体７１が設けられ、該タブは、スロット４９の一つと整列し、導体は、タブからスロット４９及びスロット５４の中を通って近位方向に延びる。 導体７１は、近位方向に延び、フランジ付き端部キャップ７６内に取り付けられたケーブルクリップ７７のような歪みレリーフの中を通って延びるケーブル７３に接続される。 ケーブル７３は、端部キャップ７ ６の中を通って延び、電気装置（図示せず）に接続されるようになった取付け部７４（図１参照）に接続される。 導電性ディスク６１は、ボア４７及び５２内に配置されて、その中に保持され、タブ６３は、円周方向に間隔を隔てたスロット４９及び５３の各々に配置されたタブ６３の一つと整列する。 次いで、全てのステージは、単一ユニットに組み立てられ、それから、外側ハウジング又はシェル３１内に置かれ、続いてケーブル７３及びケーブルクリップ７７が、それから端部キャップ７６が続き、外側ハウジング又はシェル３１の一端を閉じる。 近位端１６が、外側ハウジング又はシェル３１内に配置された導電性ディスク６１内に位置決めされた後、細長い可撓性部材１２の近位端を外側ハウジング又はシェル３１内の長手方向一定位置に保持するための手段が、外側ハウジング３１によって支持される。 この手段は、プッシュボタンつかみ機構８１の形態をとる。 該手段は、プラスチックのような適当な材料で形成されたスピンドル８２からなり、該スピンドルは、ダム３３の他方の側で外側ハウジング又はシェル３１の遠位端内の、ボア８４に嵌まるようになった縮小直径の円筒形延長部８３を備える。 スピンドル８２の回転中摩擦を減らすために、円筒形延長部８３は、ダム３３から間隔を隔て、そして外側ハウジング３１のボア８４を形成する内壁に設けられた環状溝８６の中に着座し、かつその中を移動するようになった、円周方向に間隔を隔てた丸み付き突出物８５を有する。 スピンドル８２は、楕円形状の丸み付きくぼみ８７を備える。 横断面が矩形でもよい円筒形凹部又は凹み８８が、スピンドル８２の直径方向に延び、くぼみ８７に通じている。 プッシュボタン８９が、凹部８８内に配置される。 プッシュボタン８９は、くぼみ８７に配置された、正方形のプリズム形状の形態をなす外端を有し、プッシュボタン上で手の指の滑りなく、手の指によってプッシュボタンを感じ取るのを助ける。 プッシュボタン８９を凹部８８に保持するが、プッシュボタンの凹部８８内の軸線方向移動を可能にするための手段が設けられ、該手段は、スピンドル８２の孔９３及び９４の中を通ってそれぞれ延び、プッシュボタン８９の両側に設けられた長手方向に延びる凹部９６内に配置された内端を有する第一ダボピン９１及び第二ダボピン９２からなる。 細長い孔９７が、プッシュボタンに設けられ、プッシュボタンの長手方向に延びる。 細長い孔９７は、スピンドル８２内に、プッシュボタンと直角に延びる孔９８と整列する。 弾性ばね手段が、凹み８８内に設けられ、該手段は、凹み又は凹部８８内に配置され、プッシュボタン８９の最内端に係合する皿状ばね部材９９からなる。 スピンドル８２の遠位端は、前部キャップ又はノーズ部品１０３に設けられた矩形延長部１０２を受け入れるようになっている、断面が矩形の凹部１０１を有する。 ノーズ部品１０３は、孔９６と整列し、また、スピンドル８２の孔９７と軸線方向に整列する面取り孔１０６を有する。 細長い可撓性部材１２と連結した回転コネクタ１１の作動及び使用を、今、以下に簡単に説明する。 脈管処置と関連してガイドワイヤ１２のような細長い可撓性部材１２を利用することが望ましいと仮定する。 また、ガイドワイヤを大腿部を通って心臓の血管内に進めることが望ましいと仮定する。 ガイドワイヤ１２は、心臓の近くまで従来の方法で進められる。 その後、ガイドワイヤ１２を心臓の血管の中へ進めるために、ガイドワイヤの回転を行わせる手段を提供することがしばしば望ましい。 これが望ましいときには、本発明の回転コネクタ１１を使用することができる。 ガイドワイヤ１２の近位端１６を、ノーズ部品１０３に設けられた面取り孔１０６内に導入することができる。 次いで、近位端１６を、細長い孔９７の中を通って進める。 プッシュボタン８９を押しながら、近位端１６を、孔９７の中に進め、第一ステージ３６の孔４２に進め、それから第一導電性ディスク６１の膜６５の中に、それから孔５１の中に、それから孔５１の中に、次の導電性ディスク６１の中に、それから最後の導電性ディスク６１を通り、それから第三ステージ３９の孔５６の中に、孔５６の底部に着座するまで進める。 すると、スリップリング２６及び２７は、導電性ディスク６１と整列し、導電性ディスク６１と電気接触し、その導電性膜６５を介し、そして、導電性リング６２ を介し、導電体７１に電気接触し、それからケーブル７３、そしてコネクタ７４ に電気接触する。 ディスク６１の一つは、シャフト１３と接触し、アース接続を形成する。 近位端１６が、回転コネクタ１１内にしっかり着座したらすぐに、プッシュボタン８９を解放し、それにより、ばね部材９９がボタン８９を上向きに付勢し、 孔９７の底部を近位端１６に係合させ、近位端１６を孔１０６及び９８に対して締め付ける。 その後、スピンドル８２を機転させて、導電性ディスク６１を介して、細長い可撓性部材１２との電気接触を依然として維持しながら、細長い可撓性部材１２を所望の角度位置に回転させることができる。 次いで、遠位端が血管の所望の位置へ進められるまでガイドワイヤを進め、かつ回転させることができる。 手順に関して、交換ワイヤを使用することが必要であれば、プッシュボタン８９を押し、細長い可撓性部材１２の近位端１６を解放し、細長い可撓性部材１２を取り外すことにより、回転コネクタ１１を容易に取り外すことができる。 次いで、交換ワイヤを、細長い可撓性部材１２に取り付けることができる。 その後、脈管処置を従来の方法で完了することができる。 前述から、汚染のある中でさえ細長い可撓性部材の回転中、スリップリングの連続的な電気接触を行わせる回転コネクタを提供していることがわかる。 該回転コネクタは、比較的簡単であり、そして操作が容易であり、回転コネクタ内にガイドワイヤの近位端を挿入するのに一方の手を使いながら、指がプッシュボタンを押す他方の手で回転コネクタを操作することができる。