CN101912249A - 管内移动体用致动器,其控制方法和内窥镜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供管内移动体用致动器，其控制方法和内窥镜。根据本发明一个方面的管内移动体用致动器的特征在于，其包括：第一膨胀/收缩构件，第一膨胀/收缩构件包括在膨胀以与管壁接触时填充管内移动体和管壁之间的第一部分、以及与管壁接触以产生推进力的第二部分，并且第一膨胀/收缩构件的一部分固定到管内移动体上；驱动装置，所述驱动装置驱动第一膨胀/收缩构件；和控制部，所述控制部控制第一膨胀/收缩构件和驱动装置，并且特征在于，所述控制部进行控制，使得第一膨胀/收缩构件的第一部分通过驱动装置的驱动变为第二部分，以改变管内移动体和管壁之间的相对位置。
Description
技术领域
本发明涉及一种管内移动体用致动器，用于控制所述致动器的方法和内窥镜。更具体而言，本发明涉及一种通过将推进力传递到管壁而在管中实现移动的技术。
背景技术
将内窥镜插入大肠中是非常困难的，原因在于大肠在身体中是卷绕的并且部分大肠没有固定到体腔上。因此，学到插入技巧需要很多经验。当插入技巧不足时，会使患者相当疼痛。
内窥镜插入被认为困难的大肠部分是S状结肠和横结肠。不同于其它结肠，S状结肠和横结肠在体腔中没有固定。因此，它们可以在体腔中在它们自身长度的范围内采取任意形状，并且可以在体腔中通过在内窥镜插入时的接触力而变形。
当将内窥镜插入到大肠中时，重要的是使S状结肠和横结肠伸直，以尽可能地减少在插入时与肠道的接触。迄今已经提出许多伸直技术。此外，提出了几种用于牵拉弯曲的肠道以降低肠道弯曲程度的插入辅助工具。
例如，在日本专利申请公开11-9545和日本专利申请公开2006-223895中，公开了一种技术，其中将四个膨胀性/收缩性可变管成螺旋形地卷绕在挠性管部的外周表面周围，并且其中以下列方式牵拉肠道：通过改变在每个可变管中的压力使四个可变管相继膨胀和收缩，使得四个可变管的表皮的外周表面相继膨胀和收缩，从而使得膨胀部从远端侧移动到手边。
发明内容
但是，当仅垂直移动多个可变管时，几乎不能得到移动管的接触表面的效果。只有当使肠道的褶皱有效率地进入到膨胀的管之间的沟时，才可能得到牵拉的效果。但是，在S状结肠中几乎不存在褶皱。此外，由于肠 道在牵拉的过程中伸直，因此减小了褶皱的突起量，使得牵拉的效果显著降低。因此，难以使一个气囊产生卡合力，以与肠壁卡合(engage)，并且还难以使其产生推进力，以相对于肠壁移动。
本发明是考虑到上述情形进行的。本发明的一个目的在于提供一种能够通过确定地牵拉管壁而移动管内移动体的管内移动体用致动器，并且提供一种用于控制所述致动器的方法和一种内窥镜。
为了实现上述目的，根据本发明的管内移动体用致动器的特征在于，包括：第一膨胀/收缩构件，所述第一膨胀/收缩构件包括在膨胀以与管壁接触时填充到管内移动体和所述管壁之间的第一部分、以及与所述管壁接触以产生推进力的第二部分，并且所述第一膨胀/收缩构件的一部分固定到所述管内移动体上；驱动装置，所述驱动装置驱动所述第一膨胀/收缩构件；和控制部，所述控制部控制所述第一膨胀/收缩构件和所述驱动装置，并且特征在于，其中所述控制部进行控制，使得所述第一膨胀/收缩构件的所述第一部分通过所述驱动装置的驱动变为所述第二部分，以改变所述管内移动体和所述管壁之间的相对位置。
根据本发明，可以移动管内移动体，原因在于进行控制，使得所述第一膨胀/收缩构件的所述第一部分通过所述驱动装置的驱动变为所述第二部分，以改变所述管内移动体和所述管壁之间的相对位置。
本发明一个方面的特征在于，所述驱动装置是第二膨胀/收缩构件，所述第二膨胀/收缩构件与所述第一膨胀/收缩构件在所述管内移动体在管内移动的方向上并排地布置，并且所述第二膨胀/收缩构件被固定到所述管内移动体上，并且所述控制部进行控制，使得在所述第一膨胀/收缩构件膨胀以与所述管壁卡合之后，所述第二膨胀/收缩构件膨胀以按压所述第一膨胀/收缩构件。
根据本发明，在所述第一膨胀/收缩构件膨胀以与所述管壁卡合之后，所述第二膨胀/收缩构件膨胀以按压所述第一膨胀/收缩构件，因此可以确定地移动管内移动体。
本发明一个方面的特征在于，所述控制部进行控制，使得所述第一膨胀/收缩构件被所述第二膨胀/收缩构件按压，由此使得所述管壁被牵拉。
根据本发明的该方面，所述第一膨胀/收缩构件被所述第二膨胀/收缩 构件按压，由此使得所述管壁被牵拉，因而可以确定地改变所述管内移动体和所述管壁之间的相对位置。
本发明一个方面的特征在于，所述控制部进行控制，使得所述管壁通过将所述第一膨胀/收缩构件的表面送出(feed out)而被牵拉。
根据本发明的该方面，进行控制使得所述管壁通过将所述第一膨胀/收缩构件的表面送出而被牵拉。因而，在所述管壁上产生推进力，使得可以通过更确定地牵拉所述管壁来移动所述管内移动体。
本发明一个方面的特征在于，处于膨胀以与所述管壁卡合的状态下的所述第一膨胀/收缩构件覆盖收缩的第二膨胀/收缩构件的至少一部分。
根据本发明的该方面，处于膨胀以与所述管壁卡合的状态下的所述第一膨胀/收缩构件覆盖收缩的第二膨胀/收缩构件的至少一部分。因而，通过所述第二膨胀/收缩构件的膨胀，可以确定地按压所述第一膨胀/收缩构件。
本发明一个方面的特征在于，所述第二膨胀/收缩构件具有在变形方向上的方向性。
根据本发明的该方面，所述第二膨胀/收缩构件具有在变形方向上的方向性，因而可以增加所述管壁的牵拉量。
本发明一个方面的特征在于，所述第一膨胀/收缩构件和所述第二膨胀/收缩构件中的至少一种是气囊。
本发明一个方面的特征在于，包括第三膨胀/收缩构件，所述第三膨胀/收缩构件被安置在所述管内移动体处，以与所述第一膨胀/收缩构件和所述第二膨胀/收缩构件在所述管内移动体在管内移动的方向上并排地布置，并且所述第三膨胀/收缩构件被布置在越过所述第一膨胀/收缩构件与所述第二膨胀/收缩构件相反的那侧。
根据本发明的该方面，安置第三膨胀/收缩构件，所述第三膨胀/收缩构件被布置在越过所述第一膨胀/收缩构件与所述第二膨胀/收缩构件相反的那侧，因而可以任意地选择所述管内移动体移动的方向。
本发明一个方面的特征在于，所述控制部进行控制，使得在所述第一膨胀/收缩构件膨胀以与所述管壁卡合之前，所述第三膨胀/收缩构件膨胀以按压所述第一膨胀/收缩构件。
根据本发明的该方面，进行控制使得在所述第一膨胀/收缩构件膨胀以与所述管壁卡合之前，所述第三膨胀/收缩构件膨胀以按压所述第一膨胀/收缩构件。因此，可以增加所述管壁的牵拉量。
本发明一个方面的特征在于，处于膨胀以与所述管壁卡合的状态下的所述第一膨胀/收缩构件覆盖收缩的第三膨胀/收缩构件的至少一部分。
根据本发明的该方面，处于膨胀以与所述管壁卡合的状态下的所述第一膨胀/收缩构件覆盖收缩的第三膨胀/收缩构件的至少一部分。因此，通过第三膨胀/收缩构件的膨胀，可以更加确定地按压所述第一膨胀/收缩构件。
本发明一个方面的特征在于，所述第三膨胀/收缩构件具有在变形方向上的方向性。
根据本发明的该方面，所述第三膨胀/收缩构件具有在变形方向上的方向性，因而可以更加确定地增加所述管壁的牵拉量。
本发明一个方面的特征在于，所述第一膨胀/收缩构件和所述第二膨胀/收缩构件是以此顺序从所述管内移动体在管内移动的方向上的后方布置的。
根据本发明的该方面，所述第一膨胀/收缩构件和所述第二膨胀/收缩构件是以此顺序从所述管内移动体在管内移动的方向上的后方布置的。因此，可以使所述管内移动体在其管内移动方向上向前移动。
本发明一个方面的特征在于，所述第一膨胀/收缩构件和所述第二膨胀/收缩构件的多个组合被安置在所述管内移动体处。
根据本发明的该方面，通过在所述管内的多个地方牵拉所述管壁，可以确定地移动所述管内移动体。
本发明一个方面的特征在于，所述控制部进行控制，使得所述第二膨胀/收缩构件的内部压力等于或大于所述第一膨胀/收缩构件的内部压力。
根据本发明的该方面，所述第二膨胀/收缩构件在没有被所述第一膨胀/收缩构件按压的情况下可以膨胀到足够大小，并且可以防止推进力的减小。
本发明一个方面的特征在于，在所述管内移动体处安置保持构件，所述保持构件与所述管壁卡合，以保持所述管内移动体的位置。
根据本发明的该方面，即使在第一膨胀/收缩构件和第二膨胀/收缩构件没有与管壁卡合时，也可以通过保持构件来保持所述管内移动体的位置。
为了实现上述目的，根据本发明的内窥镜的特征在于，包括上述管内移动体用致动器之一。
为了实现上述目的，根据本发明，一种管内移动体用致动器的控制方法的特征在于，进行控制以驱动第一膨胀/收缩构件，所述第一膨胀/收缩构件包括在膨胀以与管壁接触时填充到管内移动体和所述管壁之间的第一部分、以及与所述管壁接触以产生推进力的第二部分，并且所述第一膨胀/收缩构件的一部分固定到所述管内移动体上，所述控制使得所述第一膨胀/收缩构件的所述第一部分变为所述第二部分，以改变所述管内移动体和所述管壁之间的相对位置。
根据本发明，通过确定地牵拉所述管壁，可以移动所述管内移动体。
附图说明
图1是显示电子内窥镜的构造的视图；
图2是显示根据第一实施方案的实施例1中的插入部的远端部的放大截面图；
图3是控制驱动气囊和卡合气囊的压力的气囊控制设备的框图；
图4是在根据第一实施方案的实施例1中的推进操作的时间图；
图5A至5E是显示与根据图4中所示的推进操作的时间图对应，在根据第一实施方案的实施例1中的各个气囊的膨胀和收缩的状态的示意性截面图；
图6是显示根据第一实施方案的实施例2中的插入部的远端部的放大截面图；
图7A至7E是显示与根据图4中所示的推进操作的时间图对应，在根据第一实施方案的实施例2中的各个气囊的膨胀和收缩的状态的示意性截面图；
图8是显示根据第二实施方案的插入部10的远端部10a的放大截面图；
图9是在第二实施方案中通过使用三个气囊进行向前移动操作时的时间图；
图10A至10F是显示与根据图9中所示的时间图对应，各个气囊的膨胀和收缩的状态的示意性截面图；
图11是在第二实施方案中通过使用两个气囊进行向后移动操作时的时间图；
图12A至12E是显示与根据图11中所示的向前移动操作的时间图对应，各个气囊的膨胀和收缩的状态的示意性截面图；
图13是在第二实施方案中通过使用三个气囊进行向后移动操作时的时间图；
图14A至14F是显示与根据图13中所示的时间图对应，各个气囊的膨胀和收缩的状态的示意性截面图；
图15是显示根据第三实施方案的插入部的远端部的放大截面图；
图16是控制推进气囊和保持气囊的压力的气囊控制设备的框图；
图17是在第三实施方案中的推进操作的时间图；
图18A至18F是显示与根据图17中所示的时间图对应，在第三实施方案中的各个气囊的膨胀和收缩的状态的示意性截面图；
图19是显示根据第四实施方案的插入部的远端部的放大截面图；
图20是控制推进气囊和保持气囊的压力的气囊控制设备的框图；
图21是在第四实施方案中的推进操作的时间图；
图22A至22F是显示与根据图21中所示的时间图对应，在第四实施方案中的各个气囊的膨胀和收缩的状态的示意性截面图；
图23是显示移动设备用于内窥镜的应用实施例的图；和
图24是显示每个气囊的内部压力与推进力之间的关系的一个实例的说明图。
具体实施方式
下面，将参考附图详细地描述根据本发明的优选实施方案。
[电子内窥镜的描述]
图1中，电子内窥镜1包括：插入部10，其是管内移动体，所述管内移动体插入到受检者的管中以在管内移动；和操作部12，其连续地连接到插入部10的近端部上。在连续地连接到插入部10的远端的远端部10a中，结合有：物镜，所述物镜捕获来自受检者体内的观察部位的图像光；和摄像元件，所述的摄像元件对图像光摄像(物镜和摄像元件都未示出)。在受检者体内由摄像元件捕获的图像作为内窥镜图像显示在与电缆(code)14连接的处理器设备(都未示出)的监视器中。
在远端部10a中安置：照明窗，所述照明窗用来自光源设备(未示出)的照明光照射观察部位；与钳子开口16相通的钳子出口；喷嘴，通过所述喷嘴，由空气和水供应钮12a的操作喷射出用于除去在保护物镜的观察窗上的污迹的洗涤水和空气；等。
在远端部10a的后面安置通过连接多个弯曲件而形成的弯曲部10b。当操作在操作部12安置的角把手12b时，在插入部10中插入的线受到推拉，使得弯曲部10b在上、下、左和右方向上弯曲。因而，将远端部10a引导到在受检者体内的需要方向上。
在弯曲部10b的后面安置具有挠性的柔软部10c。柔软部10c的长度为一至几米，以使远端部10a能够到达观察部位并且以允许手术员与患者的距离保持至操作部12在被手术员握住并且操作时不引起任何麻烦这样的程度。
远端部10a上连接有驱动气囊20和卡合气囊22，所述驱动气囊20和卡合气囊22如下所述被构造成膨胀/收缩构件，它们在远端部10a在管内移动的前进方向上并排地(side by side)布置并且固定。驱动气囊20和卡合气囊22主要由天然橡胶如自由膨胀性和收缩性胶乳橡胶制成并且被连接到气囊控制设备18上，所述气囊控制设备18控制气囊中的压力。注意，在远端部10a中，布置驱动气囊20和卡合气囊22，使得它们彼此相邻并且形成在插入部10的整个圆周方向上。此外，驱动气囊20和卡合气囊22可以具有在插入部10的圆周方向上均匀形成的轴对称形状。此外，驱动气囊20和卡合气囊22也可以具有在插入部10的圆周方向上不均匀形成的轴不对称形状。
此外，可以将驱动气囊20和卡合气囊22布置在弯曲部10b和柔软部 10c。
例如，当用如上所述构造的电子内窥镜1观察复杂弯曲管如大肠和小肠的内壁表面时，插入部10在驱动气囊20和卡合气囊22收缩的状态下插入到受检者中。然后，在通过开启光源设备而照射受检者体内的同时，通过监视器观察由摄像装置得到的内窥镜图像。
当远端部10a到达管时，由气囊控制设备18控制驱动气囊20和卡合气囊22的膨胀/收缩，从而使按压力作用于管的内壁表面。因而，管的内壁表面被牵拉，从而使插入部10相对于管的内壁表面在远端部10a的前进方向上向前或向后推进。
注意，下面将详细描述推进操作的流程。在下面的描述中，假定使远端部10a在前进方向上向前推进的操作是向前移动操作，并且使远端部10a在前进方向上向后推进的操作是向后移动操作。
[管内移动体用致动器的描述]
接着，将描述管内移动体用致动器。
[第一实施方案]
首先，将描述第一实施方案。在第一实施方案中，将气囊的数量设为2。
(实施例1)
<管内移动体用致动器的构造>
图2是显示根据第一实施方案的实施例1中的插入部10的远端部10a的放大截面图。如图2中所示，在实施例1中，将驱动气囊20和卡合气囊22这两个气囊以此顺序从远端部10a的前进方向上的前方安置在插入部10的远端部10a。
此外，还安置保持气囊23，所述保持气囊23在驱动气囊20和卡合气囊22不与管壁接触时，将插入部10的远端部10a的位置保持基本上在管内的中心。
驱动气囊20、卡合气囊22和保持气囊23全部由自由膨胀性和收缩性 胶乳橡胶制成。
卡合气囊22是具有在膨胀时能够与管壁的内壁表面接触以与内壁表面卡合的膨胀特性的气囊，而驱动气囊20是具有即使在膨胀时也不能够与管壁的内壁表面接触的膨胀特性的气囊，只要远端部10a基本上位于管横截面的中心位置即可。
此外，优选的是驱动气囊20和卡合气囊22的形状彼此不同。
注意，如图2中所示，收缩时的卡合气囊22可能不一定覆盖驱动气囊20。如下面所述，至少在卡合气囊22膨胀以与肠壁40卡合时，卡合气囊22可以覆盖驱动气囊20(参见图5A至5E)。
此外，图3是控制驱动气囊20和卡合气囊22的压力的气囊控制设备18的框图。如图3中所示，驱动气囊20、卡合气囊22和保持气囊23被构造成能够独立地调节它们的内部压力，并且经由阀切换控制部30和压力控制部32连接至抽吸泵34和排放泵36。
如图2中所示，在远端部10a的内部安置与驱动气囊20相通以将气体供应到驱动气囊20的气体供应管24、与卡合气囊22相通以将气体供应到卡合气囊22的气体供应管26、和与保持气囊23相通以将气体供应到保持气囊23的气体供应管27。将气体供应管24、气体供应管26和气体供应管27通过弯曲部10b和柔软部10c的内部和电缆14(参见图1)连接到气囊控制设备18(参见图1和图3)上。
注意，在如下面将描述的推进操作的流程中，以如下方式进行推进操作：由阀切换控制部30控制连接到各个气囊的阀(未示出)的开启和关闭，并且由压力控制部32控制抽吸泵34和排放泵36。
<推进操作的流程>
图4是根据第一实施方案的实施例1中的推进操作的时间图。注意，如下面所述，根据第一实施方案的实施例2中的推进操作也由图4中的时间图表示。
此外，图5A至5E是显示与根据图4中所示的推进操作的时间图对应，根据第一实施方案的实施例1中的各个气囊的膨胀和收缩的状态的示意性截面图。
注意，假定推进操作是向前移动操作来描述本实施例。
首先，考虑在驱动气囊20和卡合气囊22都收缩的状态下，将电子内窥镜1的远端部10a插入到测量目标(此处，例如，大肠)中的情况。注意，此时，使保持气囊23膨胀以与肠壁40卡合。
然后，如图5A中所示，在驱动气囊20和卡合气囊22都收缩的状态下，使卡合气囊22充满气体并且膨胀，以与肠壁40卡合，同时使保持气囊23收缩(图4的过程A)。气囊在此时的膨胀和收缩的状态可以如图5B中所示显示。如图5B中所示，使卡合气囊22膨胀以覆盖驱动气囊20，并且处于与肠壁40卡合的状态。此外，此处考虑，当使卡合气囊22膨胀以与肠壁40接触时，卡合气囊22的填充在插入部10和肠壁40之间的一部分是第一部分，而卡合气囊22的与肠壁40接触的部分是第二部分。
接着，使驱动气囊20充满气体以膨胀(图4中的过程B)。气囊在此时的膨胀和收缩的状态可以如图5C中所示显示。
如图5C中所示，随着驱动气囊20在保持卡合气囊22与肠壁40卡合的状态下膨胀，驱动气囊20逐渐按压卡合气囊22。然后，推动卡合气囊22，使得卡合气囊22的表面在远端部10a的前进方向上逐渐地相继向后送出或移动。此处，当考虑卡合气囊22包括如上所述的第一部分和第二部分时，可以考虑，第一部分的位于远端部10a的前进方向上的前侧并且在肠壁40侧的部分与肠壁40接触，以被按压变成第二部分。因而，卡合气囊22在远端部10a的前进方向上对肠壁40施加向后的按压力(由图5C中的黑色箭头所示)。
即，卡合气囊22在与肠壁40接触的同时在远端部10a的前进方向上向后送出，这类似于环形轨道，如所谓的caterpillar(注册商标)。
因而，肠壁40在远端部10a的前进方向上受到牵拉。因此，如由图5C中的白色箭头所示，使电子内窥镜1的远端部10a在前进方向上相对于肠壁40向前推进(移动)。
接着，使卡合气囊22通过从其中抽吸气体而收缩，以与肠壁40分离，同时使保持气囊23膨胀以与肠壁40卡合(图4的过程C)。气囊在此时的膨胀和收缩的状态可以如图5D中所示显示。
注意，在本实施方案中，考虑即使卡合气囊22在此时与肠壁40分离， 在远端部10a的前进方向上向后牵拉肠壁40的状态也得以保持。
此外，在图4中的过程C中，可以考虑取决于肠壁40的弯曲量，卡合气囊22不与肠壁40分离并且保持与肠壁40接触。但是，即使在这样的情况下，仅需要的是卡合气囊22不对肠壁40施加卡合力。
接着，使驱动气囊20通过从其中抽吸气体而收缩(图4的过程D)。因而，如图5E中所示，使气囊的膨胀和收缩的状态返回到在图5A中所示的上述状态。
然后，当继续向前移动操作时，重复从过程A至过程D的过程。
注意，当将驱动气囊20和卡合气囊22的布置顺序颠倒，并且当将卡合气囊22和驱动气囊20以此顺序从插入部10的远端部10a的前进方向上的前方布置时，可以进行向后移动操作。
此外，代替使用气囊如驱动气囊20和卡合气囊22的是，可以使用可膨胀和可收缩成适宜形状和大小的膨胀/收缩构件，其由具有相对低膨胀和收缩性质的材料如聚氨酯、和布制成。在使用具有相对低膨胀和收缩性质的材料的情况下，优选使推进所需要的期望直径(形状)为初始形状，原因在于膨胀量相对于压力的变化小。
上述是根据第一实施方案的实施例1中的具体推进操作的描述。
注意，还可以在多个地方安置驱动气囊20和卡合气囊22的组合。
(实施例2)
在实施例2中，不同于实施例1，使用在膨胀和收缩时具有在变形方向上的方向性的气囊代替驱动气囊20。
<管内移动体用致动器的构造>
图6是显示在根据第一实施方案的实施例2中的插入部10的远端部10a的放大截面图。如图6中所示，实施例2与实施例1的不同之处在于安置定向驱动气囊28代替驱动气囊20。
在插入部10的整个圆周方向上形成定向驱动气囊28和卡合气囊22。优选的是将定向驱动气囊28布置成与卡合气囊22的内部相邻。
定向驱动气囊28由天然橡胶如胶乳橡胶制成。但是，定向驱动气囊 28被构造成具有厚度大于其它部分的厚度的一部分，由此在膨胀和收缩时具有在变形方向上的方向性。在本实施例中，将表面28a的与卡合气囊22接触的部分形成为具有比其它部分更大的厚度，如图6中所示。注意，通过在与卡合气囊22接触的表面28a的部分中提供低膨胀材料，也可以对定向驱动气囊28赋予在膨胀和收缩时具有在变形方向上的方向性。另一方面，卡合气囊22的整个部分由天然橡胶如自由膨胀性和收缩性胶乳橡胶制成。
注意，定向驱动气囊28和卡合气囊22可以具有在插入部10的圆周方向上均匀的轴对称形状，并且也可以具有在插入部10的圆周方向上不均匀的轴不对称形状。
此外，实施例2中的控制各个气囊的压力的气囊控制设备18的框图构造和操作与图3中所示的实施例1的那些相同，不同之处在于气囊构造改变为定向驱动气囊28和卡合气囊22的构造。
<推进操作的流程>
根据第一实施方案的实施例2中的具体推进操作的时间图与实施例1的图4中的时间图相同。
图7A至7E是显示与根据图4中所示的推进操作的时间图对应，在根据第一实施方案的实施例2中的各个气囊的膨胀和收缩的状态的示意性截面图。
当由定向驱动气囊28代替驱动气囊20时，根据第一实施方案的实施例2的推进操作与实施例1的推进操作基本上相同。但是，定向驱动气囊28与实施例1中的驱动气囊20的不同之处在于，表面28a的与卡合气囊22卡合的部分的厚度被设置成大于其它部分。
因而，如图7C中所示，定向驱动气囊28在膨胀时在卡合气囊22的方向上膨胀，因而与实施例1的驱动气囊20相比，在膨胀时可以容易地按压卡合气囊22。
这增加了按压卡合气囊22表面以使其在远端部10a的前进方向上相继向后送出的量。备选地，当考虑卡合气囊22包括如上所述的第一部分和第二部分时，可以考虑，增加第一部分的部分的量，该部分位于远端部 10a的前进方向上的前侧并且在肠壁40侧，并且与肠壁40接触以被按压变为第二部分。这增加了肠壁40在远端部10a的前进方向上向后牵拉的量。
采用上述操作，如图7C中的白色箭头所示，与实施例1相比，增加了电子内窥镜1的远端部10a在前进方向上相对于肠壁40推进(移动)的量。
注意，当将定向驱动气囊28和卡合气囊22的布置顺序颠倒，并且当将卡合气囊22和定向驱动气囊28以此顺序从插入部10的远端部10a的前进方向上的前方布置时，可以进行相反的移动操作。
此外，代替使用气囊如定向驱动气囊28和卡合气囊22的是，还可以使用这样的膨胀/收缩构件，其由具有相对低膨胀和收缩性质的材料如聚氨酯、和布制成，并且可以膨胀和收缩成适宜的形状和大小。在使用具有低膨胀和收缩性质的材料的情况下，膨胀量相对于压力的变化小，因而优选使推进所需要的期望直径(形状)为初始形状。
注意，还可以在多个地方安置定向驱动气囊28和卡合气囊22的组合。
如上所述，在本实施方案中，进行控制，使得在卡合气囊22膨胀以与肠壁40卡合之后，驱动气囊20或定向驱动气囊28膨胀以按压卡合气囊22。因而，在防止卡合气囊22在肠壁40上滑动的同时，通过确定地牵拉肠壁40，可以移动远端部10a。
此外，在本实施方案中，在图4的步骤B中，优选控制在使驱动气囊20或定向驱动气囊28膨胀时的内部压力P2，以等于或大于处于与肠壁40卡合状态下的卡合气囊22的内部压力P1。
例如，在实施例1的情况下，当如图5B中所示，处于与肠壁40卡合状态下的卡合气囊22膨胀以覆盖驱动气囊20时，如果驱动气囊20的内部压力P2低于卡合气囊22的内部压力P1，则驱动气囊20被卡合气囊22按压并且不能膨胀到足够的大小，并且驱动气囊20的膨胀直径变小，这成为引起推进力(驱动力)降低的因素。
与此相反，通过进行控制使得驱动气囊20的内部压力P2等于或大于卡合气囊22的内部压力P1，驱动气囊20可以在没有被卡合气囊22按压的情况下膨胀到足够的大小(膨胀直径)，并且可以防止推进力降低。
如在本实施方案中，进行控制以通过使驱动气囊20或定向驱动气囊28膨胀而按压在与肠壁40卡合的状态下的卡合气囊21的方法(回转气囊方法)的推进力，倾向于与驱动气囊20或定向驱动气囊28的膨胀量(膨胀直径)成比例地增大。
通常，将处于与肠壁40卡合的状态下的卡合气囊22的内部压力P1控制为约5.6至8.2[kPa]。因此，优选控制驱动气囊20或定向驱动气囊28的内部压力P2为至少5.6[kPa]，并且更优选8.2[kPa]以上。
此处，作为一个实例，卡合气囊22的内部压力P1和驱动气囊20的内部压力P2与推进力的关系示于图24中。如从图24理解的，在满足关系P1＞P2的情况下得到的推进力不够(评价“差”或“最差”)，而在满足关系P1≤P2的情况下，可以得到足够的推进力(评价“优异”或“良好”)。
通过气囊控制设备18(参见图1和3)控制各个气囊的内部压力P1和内部压力P2。在本实施方案中，安置检测每个气囊的内部压力的压力检测装置(未示出)，并且气囊控制设备18进行控制，使得基于压力检测装置的检测结果，各个气囊的内部压力P1和内部压力P2分别在预定的压力范围内。由此，可以进行具有高精度的压力控制，并且可以有效地得到推进力。
此外，可以将已经实用化的卡合气囊应用于卡合气囊22，这证明高技术可行性。此外，可以将已经实用化的卡合气囊22的卡合力(对肠壁40的抓力)照原样利用。
此外，分别安置卡合气囊22、驱动气囊20和定向驱动气囊28，这使得可以进行特别针对相应功能的技术开发。例如，驱动气囊20和定向驱动气囊28不与肠壁40接触，因此可以将重点放在驱动气囊20和定向驱动气囊28的材料、形状、大小、方向性等上。
[第二实施方案]
接着，将描述第二实施方案。在第二实施方案中，将气囊的数量设为三个。
<管内移动体用致动器的构造>
图8是显示根据第二实施方案，插入部10的远端部10a的放大截面 图。如图8中所示，将第一驱动气囊42和卡合气囊44以及第二驱动气囊46这三个气囊并排地布置在插入部10的远端部10a。将第二驱动气囊46布置在越过卡合气囊44与第一驱动气囊42相反的那侧。此外，将第一驱动气囊42，卡合气囊44和第二驱动气囊46固定到插入部10上。
第一驱动气囊42、卡合气囊44和第二驱动气囊46中的每一个的整个部分由自由膨胀性和收缩性胶乳橡胶制成。
注意，在插入部10的整个圆周方向上形成第一驱动气囊42、卡合气囊44和第二驱动气囊46。此外，第一驱动气囊42、卡合气囊44和第二驱动气囊46可以具有在插入部10的圆周方向上均匀形成的轴对称形状，或者可以具有在插入部10的圆周方向上不均匀形成的轴不对称形状。
此外，优选的是至少在卡合气囊44和第一驱动气囊42的形状之间存在差别，并且在卡合气囊44和第二驱动气囊46的形状之间存在差别。
注意，如图8中所示，膨胀时的卡合气囊44不是必须要覆盖第一驱动气囊42和第二驱动气囊46，并且如下面所述，至少在卡合气囊44膨胀以与肠壁40卡合时，卡合气囊44可以覆盖第一驱动气囊42和第二驱动气囊46。
注意，第二实施方案中控制各个气囊的压力的气囊控制设备18的框图构造和操作与图3中所示的根据第一实施方案的实施例1的那些相同，不同之处在于气囊构造改变为第一驱动气囊42、卡合气囊44和第二驱动气囊46的构造。
如图8中所示，在远端部10a的内部安置与第一驱动气囊42相通以供应气体到第一驱动气囊42的气体供应管48、与卡合气囊44相通以供应气体到卡合气囊44的气体供应管50、和与第二驱动气囊46相通以供应气体到第二驱动气囊46的气体供应管52。将气体供应管48、气体供应管50和气体供应管52通过弯曲部10b和柔软部10c的内部和电缆14(参见图1)连接到气囊控制设备18(参见图1和图3)。
<推进操作的流程>
首先，将描述向前移动操作。
第二实施方案包括第一驱动气囊42、卡合气囊44和第二驱动气囊46 总共三个气囊。
首先，通过使用在三个气囊中的第一驱动气囊42和卡合气囊44，可以进行与根据第一实施方案的实施例1中通过使用驱动气囊20和卡合气囊22进行的向前移动操作相同的向前移动操作。注意，操作流程的详细描述重复并且因此省略。
接着，将描述通过使用第一驱动气囊42、卡合气囊44和第二驱动气囊46总共三个气囊进行向前移动操作时的操作。
图9是在第二实施方案中通过使用三个气囊进行向前移动操作时的时间图。
此外，图10A至10F是显示与根据图9中所示的时间图对应，各个气囊的膨胀和收缩的状态的示意性截面图。
首先，考虑在第一驱动气囊42、卡合气囊44和第二驱动气囊46都收缩的状态下，将电子内窥镜1的远端部10a插入测量目标(此处，例如，大肠)中的情况。注意，保持气囊23在此时膨胀以与肠壁40卡合。
然后，如图10A中所示，在第一驱动气囊42、卡合气囊44和第二驱动气囊46全部都收缩的情况下，使第二驱动气囊46通过充满气体而膨胀(图9中的过程A)。各个气囊的膨胀和收缩的状态可以如图10B中所示显示。当第二驱动气囊46如图10B中所示膨胀时，将卡合气囊44推动到第一驱动气囊42侧，以覆盖第一驱动气囊42。
接着，在保持气囊23收缩的同时使卡合气囊44通过充满气体而膨胀时，使卡合气囊44与肠壁40卡合(图9中的过程B)。各个气囊在此时的膨胀和收缩的状态可以如图10C中所示显示。
此外，此处考虑，当使卡合气囊44膨胀以与肠壁40接触时，将卡合气囊44的填充在插入部10和肠壁40之间的部分设为第一部分，并且将卡合气囊44的与肠壁40接触的部分设为第二部分。
接着，使第一驱动气囊42通过充满气体而膨胀，并且同时，使第二驱动气囊46通过从其中抽吸气体而收缩(图9中的过程C)。各个气囊在此时的膨胀和收缩的状态可以如图10D中所示显示。
如图10D中所示，随着第一驱动气囊42膨胀，第一驱动气囊42逐渐地按压卡合气囊44。此外，第二驱动气囊46逐渐地收缩，使得卡合气囊 44的表面被推动，从而在卡合气囊44的表面与肠壁40接触的状态下，在远端部10a的前进方向上相继向后送出(或移动)。此外，当考虑卡合气囊44包括如上所述的第一部分和第二部分时，可以考虑，使第一部分的位于远端部10a的前进方向上的前侧并且在肠壁40侧的部分与肠壁40接触，从而被推动变成第二部分。因而，卡合气囊44对肠壁40提供在远端部10a的前进方向上的向后按压力(在图10D中由黑色箭头表示)。
即，卡合气囊44在与肠壁40接触的同时在远端部10a的前进方向上向后送出，这类似于环形轨道，如所谓的caterpillar(注册商标)。
因而，肠壁40在远端部10a的前进方向上被向后牵拉。因此，如由图10D中的白色箭头所示，使电子内窥镜1的远端部10a在前进方向上相对于肠壁40向前推进(移动)。
此处，如上所述，在图9中使卡合气囊44与肠壁40卡合的过程B之前，在图9中的过程A中由于第二驱动气囊46的膨胀而将卡合气囊44推动到第一驱动气囊42侧，从而处于覆盖第一驱动气囊42的状态。由于此原因，在图9的过程C中，与使用如上所述的两个气囊的情况(在第一实施方案或第二实施方案中使用两个气囊的情况)相比，在卡合气囊44的表面与肠壁40接触的状态下卡合气囊44在远端部10a的前进方向上相继向后送出的量增加。
因此，如由图10D中的白色箭头所示，与使用如上所述的两个气囊的情况相比，增加了在远端部10a的前进方向上向后牵拉肠壁40的量，从而增加了远端部10a在前进方向上相对于肠壁40向前推进(移动)的量。
接着，使卡合气囊44通过从其中抽吸气体而收缩以与肠壁40分离，同时使保持气囊23膨胀以与肠壁40卡合(图9中的过程D)。气囊在此时的膨胀和收缩的状态如图10E中所示显示。
接着，第一驱动气囊42通过从其中抽吸气体而收缩(图9中的过程E)。因而，如图10F中所示，气囊的膨胀和收缩的状态返回到图10A中所示的上述状态。
然后，当继续向前移动操作时，重复过程A至过程E的过程。
上面是在第二实施方案中通过使用三个气囊的推进操作的描述。
接着，将描述向后移动操作。
通过使用三个气囊中的卡合气囊44和第二驱动气囊46这两个气囊，可以将管内移动体用致动器向后移动。因此，下面将描述操作的详细流程。
图11是在第二实施方案中通过使用两个气囊进行向后移动操作时的时间图。此外，图12A至12E是显示与根据图11中所示的向前移动操作的时间图对应，各个气囊的膨胀和收缩的状态的示意性截面图。
首先，考虑在卡合气囊44和第二驱动气囊46都收缩的状态下，将电子内窥镜1的远端部10a插入到测量目标(此处，例如，大肠)中的情况。注意，此时，使保持气囊23膨胀以与肠壁40卡合。
然后，从如图12A中所示第一驱动气囊42、卡合气囊44和第二驱动气囊46全部都收缩的状态，使卡合气囊44充满气体并且膨胀以与肠壁40卡合，同时使保持气囊23收缩(图11的过程A)。气囊在此时的膨胀和收缩的状态可以如图12B中所示显示。此外，此处考虑将卡合气囊44在卡合气囊44膨胀以与肠壁40接触时填充在插入部10和肠壁40之间的部分设为第一部分，并且将卡合气囊44的与肠壁40接触的部分设为第二部分。
接着，第二驱动气囊46充满气体而膨胀(图11中的过程B)。气囊在此时的膨胀和收缩的状态可以如图12C中所示显示。
如图12C中所示，随着第二驱动气囊46膨胀，第二驱动气囊46逐渐按压卡合气囊44。然后，推动卡合气囊44使得卡合气囊44的表面在远端部10a的前进方向上相继地向前送出或移动。此外，当考虑卡合气囊44包括如上所述的第一部分和第二部分时，可以考虑第一部分的位于远端部10a的前进方向上的后侧并且并且位于肠壁40侧的部分与肠壁40接触，以被按压而变为第二部分。因而，卡合气囊44在远端部10a的前进方向上对肠壁40施加向前按压力(由图12C中的黑色箭头所示)。
即，卡合气囊44在与肠壁40接触的同时在远端部10a的前进方向上向前送出，这类似于环形轨道，如所谓的caterpillar(注册商标)。
因而，肠壁40在远端部10a的前进方向上被向前牵拉。因此，如由图12C中的白色箭头所示，使电子内窥镜1的远端部10a在前进方向上相对于肠壁40向后推进(移动)。
接着，使卡合气囊44通过从其中抽吸气体而收缩，以与肠壁40分离，同时使保持气囊23膨胀以与肠壁40卡合(图11的过程C)。气囊在此时的 膨胀和收缩的状态可以如图12D中所示显示。
接着，第二驱动气囊46通过从其中抽吸气体而收缩(图11的过程D)。因而，如图12E中所示，气囊的膨胀和收缩的状态返回到图12A中所示的上述状态。
然后，当继续向后移动操作时，重复从过程A至过程D的过程。
上面是在第二实施方案中通过使用两个气囊进行的向后移动操作的描述。
接着，将描述通过使用除了第二驱动气囊46和卡合气囊44之外还包括第一驱动气囊42的总共三个气囊进行的向后移动操作。
图13是在第二实施方案中通过使用三个气囊进行向后移动操作时的时间图。
此外，图14A至14F是显示与根据图13中所示的时间图对应，各个气囊的膨胀和收缩的状态的示意性截面图。
首先，考虑在第一驱动气囊42、卡合气囊44和第二驱动气囊46都收缩的状态下，将电子内窥镜1的远端部10a插入测量目标(此处，例如，大肠)中的情况。注意，保持气囊23在此时膨胀以与肠壁40卡合。
然后，在如图14A中所示第一驱动气囊42、卡合气囊44和第二驱动气囊46全部都收缩的状态下，使第一驱动气囊42通过充满气体而膨胀(图13的过程A)。各个气囊在此时的膨胀和收缩的状态可以如图14B中所示显示。当如图14B中所示，第一驱动气囊42膨胀时，将卡合气囊44推动到第二驱动气囊46侧，以覆盖第二驱动气囊46。
接着，在保持气囊23收缩的同时卡合气囊44通过充满气体而膨胀时，使卡合气囊44与肠壁40卡合(图13中的过程B)。各个气囊在此时的膨胀和收缩的状态可以如图14C中所示显示。此外，此处考虑当卡合气囊44与肠壁40卡合时，将卡合气囊44的填充在插入部10和肠壁40之间的部分设为第一部分，并且将卡合气囊44的与肠壁40卡合的部分设为第二部分。
接着，第二驱动气囊46通过充满气体而膨胀，并且同时，第一驱动气囊42通过从其中抽吸气体而收缩(图13中的过程C)。各个气囊在此时的膨胀和收缩的状态可以如图14D中所示显示。
如图14D中所示，随着第二驱动气囊46膨胀并且随着第一驱动气囊42收缩，第二驱动气囊46逐渐地按压卡合气囊44。然后，推动卡合气囊44的表面以在远端部10a的前进方向上相继地向前送出或移动。此外，当考虑卡合气囊44包括如上所述的第一部分和第二部分时，可以考虑，第一部分的位于在远端部10a的前进方向上的后侧并且位于肠壁40侧上的部分与肠壁40接触并且受到推动，从而变为第二部分。因而，卡合气囊44在远端部10a的前进方向上对肠壁40施加向前按压力(由图14D中的黑色箭头所示)。
即，卡合气囊44在与肠壁40接触的同时在远端部10a的前进方向上向前送出，这类似于环形轨道，如所谓的caterpillar(注册商标)。
因而，肠壁40在远端部10a的前进方向上被向前牵拉。因此，如由图14D中的白色箭头所示，使电子内窥镜1的远端部10a在前进方向上相对于肠壁40向后推进(移动)。
此处，如上所述，在图13中使卡合气囊44与肠壁40卡合的过程B之前，在图13中的过程A中由于第一驱动气囊42的膨胀而将卡合气囊44推动到第二驱动气囊46侧，从而处于覆盖第二驱动气囊46的状态。由于此原因，在图13的过程C中，与使用如上所述的两个气囊的情况(在第一实施方案或第二实施方案中使用两个气囊的情况)相比，在卡合气囊44的表面与肠壁40接触的状态下，卡合气囊44在远端部10a的前进方向上相继向前送出的量增加。
因此，如由图14D中的白色箭头所示，与使用如上所述的两个气囊的情况相比，增加了在远端部10a的前进方向上向前牵拉肠壁40的量，从而增加了在前进方向上相对于肠壁40向后推进(移动)远端部10a的量。
接着，卡合气囊44通过从其中抽吸气体而收缩，从而与肠壁40分离，同时保持气囊23膨胀以与肠壁40卡合(图13中的过程D)。气囊在此时的膨胀和收缩的状态如图14E中所示显示。
接着，第二驱动气囊46通过从其中抽吸气体而收缩(图13中的过程E)。因而，如图14F中所示，气囊的膨胀和收缩的状态返回到图14A中所示的上述状态。
然后，当继续向后移动操作时，重复从过程A至过程E的过程。
上面是在第二实施方案中通过使用三个气囊进行向后移动操作的描述。
注意，在第二实施方案中，也可以将在根据第一实施方案的实施例2中所述的定向驱动气囊28用作第一驱动气囊42和第二驱动气囊46，以代替各个驱动气囊。
此外，代替使用气囊如第一驱动气囊42、卡合气囊44和第二驱动气囊46的是，还可以使用这样的膨胀/收缩构件，其由具有相对低膨胀和收缩性质的材料如聚氨酯、和布制成，并且可以膨胀和收缩成适宜的形状和大小。在使用低膨胀和收缩性质的材料的情况下，优选使推进所需要的直径(形状)为初始形状，原因在于膨胀量相对于压力的变化小。
注意，还可以在多个地方安置第一驱动气囊42、卡合气囊44和第二驱动气囊46的组合。
如上所述，在本实施方案中，进行控制，使得在卡合气囊44膨胀以与肠壁40卡合之前，第二驱动气囊46膨胀以按压卡合气囊44，并且在卡合气囊44膨胀以与肠壁40卡合之后，第一驱动气囊42膨胀以按压卡合气囊44。因而，通过确定地牵拉肠壁40，可以移动远端部10a，使得可以增加肠壁40的牵拉量。
此外，在本实施方案中，如在上述第一实施方案中一样，优选以下方面：控制在第一驱动气囊42或第二驱动气囊46膨胀时的内部压力P2(图9的步骤C、图11的步骤B和图13的步骤C)等于或大于处于与肠壁40卡合状态下的卡合气囊44的内部压力P1。根据本方面，第一驱动气囊42或第二驱动气囊46可以在没有被卡合气囊44按压的情况下膨胀到足够的大小(膨胀直径)，并且可以防止推进力减小。
此外，可以采用已经实用化的卡合气囊44，这导致高技术可行性。可以将已经实用化的卡合气囊44的卡合力(对肠壁40的抓力)照原样利用。此外，当分别安置第一驱动气囊42、卡合气囊44和第二驱动气囊46时，可以进行特别针对相应功能的技术开发。例如，第一驱动气囊42和第二驱动气囊46不与肠壁40接触，因此可以将重点放在第一驱动气囊42和第二驱动气囊46的材料、形状、大小、方向性等上。
此外，通过适宜地组合并且进行如上所述的向前移动操作和向后移动 操作，可以使远端部10a在其前进方向上向前和向后移动。
[第三实施方案]
接着，将描述第三实施方案。
<管内移动体用致动器的构造>
图15是显示根据第三实施方案的插入部10的远端部10a的放大截面图。如图15中所示，在第三实施方案中，在插入部10的远端部10a安置推进气囊60。此外，推进气囊60固定到插入部10。此外，还安置保持气囊23，所述保持气囊23在推进气囊60不与管壁接触时，用于将插入部10的远端部10a的位置保持基本上在管内的中心。
推进气囊60由固定长度部64和第一和第二可变长度部62和66构成，所述第一和第二可变长度部62和66分别连接到固定长度部64的两端。
作为推进气囊60的具体构造，可以考虑：(i)构造，其整个部分由天然橡胶如膨胀性和收缩性胶乳橡胶制成，并且其中形状记忆材料、人工肌肉等仅粘附到第一可变长度部62和第二可变长度部66的部分；或者(ii)构造，其中仅固定长度部64由天然橡胶如自由膨胀性和收缩性胶乳橡胶制成，并且其中第一可变长度部62和第二可变长度部66的部分由形状记忆材料、人工肌肉等制成。
注意，在其整个部分由天然橡胶如自由膨胀性和收缩性胶乳橡胶制成，并且其中形状记忆材料、人工肌肉等仅粘附到第一可变长度部62和第二可变长度部66的部分的构造的情况下，形状记忆材料、人工肌肉等可以粘附到与第一可变长度部62和第二可变长度部66的部分对应的整个表面上。在该构造的情况下，也可以将形成为条状的形状记忆材料、人工肌肉等粘附到与第一可变长度部62和第二可变长度部66的部分对应的表面上。
此外，如图15中所示，在远端部10a的内部安置与推进气囊60相通以将气体供应到推进气囊60的气体供应管68、和与保持气囊23相通以将气体供应到保持气囊23的气体供应管27。气体供应管68和气体供应管27通过弯曲部10b和柔软部10c的内部和电缆14(参见图1)连接到气囊控制设备70(参见图16)。
此外，图16是控制推进气囊60和保持气囊23的压力的气囊控制设备70的框图。如图16中所示，推进气囊60和保持气囊23被构造成其内部压力可以独立地调节，并且经由阀切换控制部72和压力控制部74连接到抽吸泵76和排放泵78。
此外，在气囊控制设备70中还安置控制第一可变长度部62和第二可变长度部66的可变长度部控制部80。
注意，在如下面所述的推进操作的流程中，以如下方式进行推进操作：由阀切换控制部72控制连接到各个气囊的阀(未示出)的开启和关闭，由压力控制部74控制抽吸泵76和排放泵78，并且在第一可变长度部62和第二可变长度部66中安置的形状记忆材料等由可变长度部控制部80加热或冷却，以控制第一可变长度部62和第二可变长度部66收缩或膨胀。<推进操作的流程>
图17是在第三实施方案中使用根据本发明的管内移动体用致动器的推进操作的时间图。此外，图18A至18F是显示与根据图17中所示的推进操作的时间图对应，各个气囊的膨胀和收缩的状态的示意性截面图。
首先，如图18A中所示，在推进气囊60收缩的状态下，保持气囊23膨胀以与肠壁40卡合。
接着，如图18B中所示，在保持推进气囊60的收缩状态并且保持第一可变长度部62的收缩状态的情形下，将在第二可变长度部66处安置的形状记忆材料等加热而膨胀(图17的过程A)。
接着，如图18C中所示，推进气囊60充满气体直到其内部压力达到指定值，使得推进气囊60膨胀以与肠壁40紧密接触。将气体从保持气囊23中排放，以使保持气囊23与肠壁40分离(图17的过程B)。
此处，推进气囊60内部压力的指定值是当肠壁40的下垂消除时并且当推进气囊60与肠壁40紧密接触时的压力值，并且还是不引起肠壁40破裂并且防止推进气囊60在肠壁40上滑动的压力值。
接着，如图18D中所示，将第一可变长度部62通过加热在第一可变长度部62安置的形状记忆材料等从收缩状态设定为膨胀状态，同时将第二可变长度部66通过冷却在第二可变长度部66安置的形状记忆材料等从 膨胀状态设定为收缩状态(图17的过程C)。
因而，推进气囊60在远端部10a的前进方向上产生向后推进力，因而能够牵拉肠壁40。
接着，如图18E中所示，保持气囊23通过充满气体膨胀，以与肠壁40卡合，同时推进气囊60通过从其中排放气体而收缩(图17的过程D)。
接着，如图18F中所示，将第一可变长度部62通过冷却在第一可变长度部62安置的形状记忆材料等从膨胀状态设定为收缩状态(图17的过程E)。因而，气囊的膨胀和收缩的状态返回到图18A中所示的状态。
然后，当继续向前移动操作时，重复从过程A至过程D的过程。
注意，当将第一可变长度部62和第二可变长度部66的布置顺序颠倒时，并且当将第二可变长度部66和第一可变长度部62以此顺序从插入部10的远端部10a的前进方向上的前方布置时，可以进行向后移动操作。
如上所述，在使推进气囊60(第一收缩/膨胀构件)与肠壁40卡合的状态下，将第一可变长度部62(驱动装置)从收缩状态设定为膨胀状态，同时将第二可变长度部66(驱动装置)从膨胀状态设定为收缩状态。因而，第一可变长度部62按压推进气囊60的表面，或第二可变长度部66拉动推进气囊60的表面，使得推进气囊60的表面移动。
此处，考虑当推进气囊60膨胀以与肠壁40接触时，推进气囊60的填充在插入部10和肠壁40之间的部分设为第一部分，并且推进气囊60的与肠壁40接触的部分设为第二部分。然后，还可以考虑推进气囊60的第一部分的位于远端部10a的前进方向上的前侧并且位于肠壁40侧的部分与肠壁40接触并且被推动或拉动，从而变为第二部分。
因而，将推进力从推进气囊60的表面传递给肠壁40，使得可以牵拉肠壁40。
上面是根据第三实施方案的管内移动体用致动器的推进操作的描述。
注意，还可以在多个地方安置推进气囊60。
[第四实施方案]
<管内移动体用致动器的构造>
图19是显示根据第四实施方案的插入部10的远端部10a的放大截面 图。如图19中所示，在第四实施方案中，在插入部10的远端部10a安置推进气囊90。此外，将推进气囊90固定到插入部10。此外，还安置保持气囊23，所述保持气囊23在驱动气囊90不与管壁接触时，用于将插入部10的远端部10a的位置保持基本上在管内的中心。
如图19中所示，推进气囊90由第一副气体室92、主气体室94和第二副气体室96这三个压力室构成，所述推进气囊90的整个部分由天然橡胶如自由膨胀性和收缩性胶乳橡胶制成。此外，第一副气体室92和第二副气体室96分别布置在主气体室94的两侧。
此外，三个气体室被构造成：当三个气体室充满气体而膨胀最大时，主气体室94的体积变得大于第一副气体室92和第二副气体室96的体积。
此外，如图19中所示，在远端部10a的内部安置与第一副气体室92相通以将气体供应到第一副气体室92的气体供应管98、与主气体室94相通以将气体供应到主气体室94的气体供应管100、与第一副气体室96相通以将气体供应到第一副气体室96的气体供应管102、和与保持气囊23相通以将气体供应到保持气囊23的气体供应管27。气体供应管98、气体供应管100、气体供应管102和气体供应管27通过弯曲部10b和柔软部10c的内部和电缆14(参见图1)连接到气囊控制设备104(参见图20)。
此外，图20是控制推进气囊90和保持气囊23的压力的气囊控制设备104的框图。如图20中所示，它被构造成：可以分别独立地调节推进气囊90和保持气囊23的内部压力。此外，它被构造成：还可以分别独立地调节推进气囊90的第一副气体室92、主气体室94和第二副气体室96这三个压力室的内部压力。三个压力室经由阀切换控制部106和压力控制部108连接至抽吸泵110和排放泵112。
注意，在如下面所述的推进操作的流程中，以如下方式进行推进操作：由阀切换控制部106控制连接到各个气囊的阀(未示出)的开启和关闭，并且由压力控制部108控制抽吸泵110和排放泵112。
<推进操作的流程>
图21是在第四实施方案中使用根据本发明的管内移动体用致动器的具体推进操作的时间图。图22A至22F是显示与根据图21中所示的时间 图对应，在第四实施方案中各个气囊的膨胀和收缩的状态的示意性截面图。
首先，如图22A中所示，在第一副气体室92，主气体室94和第二副气体室96全部都收缩的状态下，使保持气囊23膨胀以与肠壁40卡合。
接着，如图22B中所示，使副气体室96膨胀，同时保持副气体室92和主气体室94的收缩状态(图21的过程A)。
接着，如图22C中所示，主气体室94充满气体，直到其内部压力达到指定值，使得主气体室94膨胀以与肠壁40接触。保持气囊23通过从其中排放气体而收缩，以与肠壁40分离(图21的过程B)。
这里，主气体室94的内部压力的指定值是当肠壁40的下垂消除时并且当主气体室94与肠壁40紧密接触时的压力值，并且还是不引起肠壁40破裂并且防止主气体室94在肠壁40上滑动的压力值。
接着，如图22D中所示，第一副气体室92从收缩状态设定为膨胀状态，而第二副气体室96从膨胀状态设定为收缩状态(图21的过程C)。
因而，主气体室94在远端部10a的前进方向上产生向后推进力，因而能够牵拉肠壁40。
接着，如图22E中所示，保持气囊23通过充满气体而膨胀以与肠壁40卡合，而主气体室94通过从其中排放气体而收缩(图21的过程D)。
接着，如图22F中所示，将第一副气体室92从膨胀状态设定为收缩状态(图21的过程E)。因而，气囊的膨胀和收缩的状态返回到图22A中所示的状态。
然后，当继续向前移动操作时，重复从过程A至过程D的过程。
注意，当将第一副气体室92和第二副气体室96的布置顺序颠倒时，并且当将第二副气体室96和第一副气体室92以此顺序从插入部10的远端部10a的前进方向上的前方布置时，可以进行向后移动操作。
如上所述，在使推进气囊90(第一收缩/膨胀构件)的主气体室94与肠壁40卡合的状态下，将第一副气体室92(驱动装置)从收缩状态设定为膨胀状态，而将第二副气体室96(驱动装置)从膨胀状态设定为收缩状态。因而，第一副气体室92按压主气体室94，或第二副气体室96拉动主气体室94，使得主气体室94的表面移动。
此处，考虑当推进气囊90膨胀以与肠壁40接触时，将推进气囊90的填充在插入部10和肠壁40之间的部分设为第一部分，并且将推进气囊90的与肠壁40接触的部分设为第二部分。然后，还可以考虑推进气囊90第一部分的位于远端部10a的前进方向上的前侧并且位于肠壁40侧的部分与肠壁40接触，并且被推动或拉动，从而变为第二部分。
因而，将推进力从主气体室94的表面传递给肠壁40，因此可以牵拉肠壁40。
上面是根据第四实施方案的管内移动体用致动器的推进操作的描述。
注意，也可以在多个地方安置推进气囊90。
<变型>
此外，在上述实施方案中，描述了通过将气囊直接附着到电子内窥镜1的插入部10上而构造的实例。但是，本发明不限于这些，并且可以应用到如图23中所示的内窥镜移动设备120。
内窥镜移动设备120被构造成包括：圆柱体122，在所述圆柱体122中，插入并且固定插入部10；气囊，所述的气囊具有下列组中的任何一组的规格：附着到圆柱体122的远端上的上述驱动气囊20、卡合气囊22和保持气囊23的组，上述定向驱动气囊28、卡合气囊22和保持气囊23的组，上述第一驱动气囊42、卡合气囊44、第二驱动气囊46和保持气囊23的组，上述推进气囊60和保持气囊23的组，和上述推进气囊90和保持气囊23的组；和气囊控制设备126，所述气囊控制设备126连接到从圆柱体122延伸的电缆124上，对应于附着到圆柱体122远端的气囊的规格，并且具有与上述气囊控制设备18、气囊控制设备70和气囊控制设备104中的一个的构造相同的构造。图23是显示作为代表的驱动气囊20、卡合气囊22和保持气囊23的视图。
此外，当将插入部10插入到受检者体内时，将插入部10插入并且固定在圆柱体122中，并且类似于上述实施方案，插入部10通过由气囊控制设备126进行的控制而移动。
在上面，详细描述了根据本发明的管内移动体用致动器，用于控制该致动器的方法和内窥镜，但是本发明不限于上述实例。显然在本发明的范围和精神内可以进行各种变形和改变。
Claims (29)
1.一种管内移动体用致动器，其包括：
第一膨胀/收缩构件，所述第一膨胀/收缩构件包括在膨胀以与管壁接触时填充管内移动体和所述管壁之间的空间的第一部分、以及与所述管壁接触以产生推进力的第二部分，并且所述第一膨胀/收缩构件的一部分固定到所述管内移动体上；
驱动装置，所述驱动装置驱动所述第一膨胀/收缩构件；和
控制部，所述控制部控制所述第一膨胀/收缩构件和所述驱动装置，
其中所述控制部进行控制，使得所述第一膨胀/收缩构件的所述第一部分通过所述驱动装置的驱动变为所述第二部分，以改变所述管内移动体和所述管壁之间的相对位置。
2.根据权利要求1所述的管内移动体用致动器，
其中所述驱动装置是第二膨胀/收缩构件，所述第二膨胀/收缩构件与所述第一膨胀/收缩构件在所述管内移动体在管内移动的方向上并排地布置，并且所述第二膨胀/收缩构件被固定到所述管内移动体上，并且
其中所述控制部进行控制，使得在所述第一膨胀/收缩构件膨胀以与所述管壁卡合之后，所述第二膨胀/收缩构件膨胀以按压所述第一膨胀/收缩构件。
3.根据权利要求2所述的管内移动体用致动器，
其中所述控制部进行控制，使得所述第一膨胀/收缩构件被所述第二膨胀/收缩构件按压，由此使得所述管壁被牵拉。
4.根据权利要求2所述的管内移动体用致动器，
其中所述控制部进行控制，使得所述管壁通过将所述第一膨胀/收缩构件的表面送出而被牵拉。
5.根据权利要求3所述的管内移动体用致动器，
其中所述控制部进行控制，使得所述管壁通过将所述第一膨胀/收缩构件的表面送出而被牵拉。
6.根据权利要求2所述的管内移动体用致动器，
其中处于膨胀以与所述管壁卡合的状态下的所述第一膨胀/收缩构件覆盖收缩的第二膨胀/收缩构件的至少一部分。
7.根据权利要求5所述的管内移动体用致动器，
其中处于膨胀以与所述管壁卡合的状态下的所述第一膨胀/收缩构件覆盖收缩的第二膨胀/收缩构件的至少一部分。
8.根据权利要求2所述的管内移动体用致动器，
其中所述第二膨胀/收缩构件具有在变形方向上的方向性。
9.根据权利要求7所述的管内移动体用致动器，
其中所述第二膨胀/收缩构件具有在变形方向上的方向性。
10.根据权利要求2所述的管内移动体用致动器，
其中所述第一膨胀/收缩构件和所述第二膨胀/收缩构件中的至少一种是气囊。
11.根据权利要求9所述的管内移动体用致动器，
其中所述第一膨胀/收缩构件和所述第二膨胀/收缩构件中的至少一种是气囊。
12.根据权利要求2所述的管内移动体用致动器，其进一步包括：
第三膨胀/收缩构件，所述第三膨胀/收缩构件被安置在所述管内移动体处，以与所述第一膨胀/收缩构件和所述第二膨胀/收缩构件在所述管内移动体在管内移动的方向上并排地布置，并且所述第三膨胀/收缩构件被布置在越过所述第一膨胀/收缩构件与所述第二膨胀/收缩构件相反的那侧。
13.根据权利要求11所述的管内移动体用致动器，其进一步包括：
第三膨胀/收缩构件，所述第三膨胀/收缩构件被安置在所述管内移动体处，以与所述第一膨胀/收缩构件和所述第二膨胀/收缩构件在所述管内移动体在管内移动的方向上并排地布置，并且所述第三膨胀/收缩构件被布置在越过所述第一膨胀/收缩构件与所述第二膨胀/收缩构件相反的那侧。
14.根据权利要求12所述的管内移动体用致动器，
其中所述控制部进行控制，使得在所述第一膨胀/收缩构件膨胀以与所述管壁卡合之前，所述第三膨胀/收缩构件膨胀以按压所述第一膨胀/收缩构件。
15.根据权利要求13所述的管内移动体用致动器，
其中所述控制部进行控制，使得在所述第一膨胀/收缩构件膨胀以与所述管壁卡合之前，所述第三膨胀/收缩构件膨胀以按压所述第一膨胀/收缩构件。
16.根据权利要求12所述的管内移动体用致动器，
其中处于膨胀以与所述管壁卡合的状态下的所述第一膨胀/收缩构件覆盖收缩的第三膨胀/收缩构件的至少一部分。
17.根据权利要求15所述的管内移动体用致动器，
其中处于膨胀以与所述管壁卡合的状态下的所述第一膨胀/收缩构件覆盖收缩的第三膨胀/收缩构件的至少一部分。
18.根据权利要求12所述管内移动体用致动器，
其中所述第三膨胀/收缩构件具有在变形方向上的方向性。
19.根据权利要求17所述的管内移动体用致动器，
其中所述第三膨胀/收缩构件具有在变形方向上的方向性。
20.根据权利要求2所述的管内移动体用致动器，
其中所述第一膨胀/收缩构件和所述第二膨胀/收缩构件是以此顺序从所述管内移动体在管内移动的方向上的后方布置的。
21.根据权利要求19所述的管内移动体用致动器，
其中所述第一膨胀/收缩构件和所述第二膨胀/收缩构件是以此顺序从所述管内移动体在管内移动的方向上的后方布置的。
22.根据权利要求2所述的管内移动体用致动器，
其中所述第一膨胀/收缩构件和所述第二膨胀/收缩构件的多个组合被安置在所述管内移动体处。
23.根据权利要求21所述的管内移动体用致动器，
其中所述第一膨胀/收缩构件和所述第二膨胀/收缩构件的多个组合被安置在所述管内移动体处。
24.根据权利要求2所述的管内移动体用致动器，
其中所述控制部进行控制，使得所述第二膨胀/收缩构件的内部压力等于或大于所述第一膨胀/收缩构件的内部压力。
25.根据权利要求23所述的管内移动体用致动器，
其中所述控制部进行控制，使得所述第二膨胀/收缩构件的内部压力等于或大于所述第一膨胀/收缩构件的内部压力。
26.根据权利要求1所述的管内移动体用致动器，
其中在所述管内移动体处安置保持构件，所述保持构件与所述管壁卡合，以保持所述管内移动体的位置。
27.根据权利要求25所述的管内移动体用致动器，
其中在所述管内移动体处安置保持构件，所述保持构件与所述管壁卡合，以保持所述管内移动体的位置。
28.一种内窥镜，其包括根据权利要求1所述的管内移动体用致动器中的一个。
29.一种管内移动体用致动器的控制方法，所述方法包括：
进行控制以驱动第一膨胀/收缩构件，所述第一膨胀/收缩构件包括在膨胀以与管壁接触时填充到管内移动体和所述管壁之间的第一部分、以及与所述管壁接触以产生推进力的第二部分，并且所述第一膨胀/收缩构件的一部分固定到所述管内移动体上，所述控制使得所述管内移动体和所述管壁之间的相对位置改变，以使所述第一膨胀/收缩构件的所述第一部分变为所述第二部分。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20101215 |