JP2011156228A - 管内移動体用アクチュエータ、及び内視鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】膨張状態の時に管内の壁面に当接して管内移動体の推進力となる動力を管内の壁面に伝達する膨張・収縮可能な動力伝達用膨張収縮体を備えた管内移動体用アクチュエータにおいて、動力伝達用膨張収縮体お収縮させた際に、動力伝達用張収縮体と管壁とが確実に離間するようにして推進効率の向上を図る管内移動体用アクチュエータ、及び内視鏡を提供する。
【解決手段】内視鏡の挿入部１０の先端部１０ａには、動力伝達用膨張収縮体である係止バルーン４４と、係止バルーン４４を所定動作させて管壁に伝達する動力を発生させる駆動バルーン４２、４６と、各バルーン４２、４４、４６が配置される空間を密閉状態の閉空間７０とするための保持バルーン２２、２３が設けられる。係止バルーン４４を収縮させて管壁に動力を伝達しない状態のときに保持バルーン２２、２３を膨張させて閉空間７０を形成し、その閉空間７０に空気を導入して係止バルーン４４と管壁とを確実に離間させる。
【選択図】図２

Description

本発明は管内移動体用アクチュエータ、及び内視鏡に係り、特に、管壁に推進力を伝えて管内を移動する技術に関する。

内視鏡の大腸挿入は、大腸が体内で曲がりくねった構造であること、体腔に固定されていない部分があることなどから、非常に難しい。そのため、挿入手技の習得には多くの経験を必要とし、挿入手技が未熟の場合には、患者に大きな苦痛を与える結果となる。

大腸部位の中で特に挿入が難しいと言われているのは、Ｓ状結腸と横行結腸である。Ｓ状結腸と横行結腸はその他の結腸とは異なり体腔内に固定されていない。そのため、自身の長さの範囲にて体腔内で任意な形状をとることができ、また、内視鏡挿入時の接触力により体腔内で変形する。

大腸挿入においては、挿入時の腸管への接触を少しでも減らすために、Ｓ状結腸や横行結腸を直線化することが重要である。直線化のために多くの手技がこれまで提案されているが、同時に、曲がった腸管を手繰り寄せて湾曲度合いを低減するための挿入補助具がいくつか提案されている。

例えば、特許文献１，２には、可撓管部の外周面に螺旋状に４本の膨張・収縮が可能な変動チューブが巻回されており、各変動チューブ内の圧力を変動させて４本の変動チューブを順次膨張・収縮させることにより、外皮の外周面を順次膨張・収縮させて先端側から手元側に膨張部を移動させて腸管を手繰り寄せる技術が開示されている。

特開平１１−９５４５号公報 特開２００６−２２３８９５号公報

しかしながら、複数の変動チューブの上下運動だけではチューブの接触面を移動させる効果はほとんどない。腸管のひだが、膨張したチューブ間の溝に効率的に入った場合にのみ手繰り寄せる効果があるが、Ｓ状結腸ではひだはほとんど存在せず、また手繰り寄せる過程で腸管は直線化しひだの突起量は小さくなるため、手繰り寄せる効果は著しく低減する。

一方、例えば１つのバルーンを膨張させ該バルーンの外周面の第１の部分を腸管内壁（腸壁）に当接させて係止させた状態としたときに、該第１の部分と連続しているバルーンの外周面の第２の部分に腸壁に沿ってバルーンの外周面を移動させると、バルーンが腸壁に当接している状態ではこの第１の部分から第２の部分の移動に伴い、例えば腸壁を手繰り寄せることできるが、腸管等の生体組織は、その組織の弾性により応力を加えることで管径方向だけでなく腸壁に沿って伸縮すると共に、応力を解除すると該弾性による復元力によって伸縮前の状態に戻る性質があるため、バルーンを収縮させ腸壁から離すと、上述した復元力により手繰り寄せた腸壁が元に戻ることになる。

このように、１つのバルーンによって係止力を発生させて腸壁に係止させ、かつ推進力を発生させて腸壁に対し相対的に移動させることは困難である。

これに対し、複数のバルーンを用いて管内移動体を腸壁に対し相対的に移動させる回転バルーン方式によれば、１つのバルーンのみを用いる方式に比べて大きな推進量と推進力を得ることができ、管内移動体を腸壁に対し相対的に移動させることができる。

ここで、回転バルーン方式の概略について図９及び図１０を用いて簡単に説明する。回転バルーン方式では、例えば図９に示すように、管内移動体９００の先端部に複数のバルーン９０２、９０４、９０６が並べて配置される。中央に配置されるバルーン９０４は、管内移動体９００の推進力となる動力を管壁に伝達する動力伝達用膨張収縮体であり、回転バルーン又は係止バルーンといい（主として係止バルーンという）、その両側に配置されるバルーン９０２、９０６は、係止バルーンを所定動作させて管壁に伝達する動力を発生させる駆動用膨張収縮体であり、それぞれ第１駆動バルーン、第２駆動バルーンという。

管内移動体９００を腸壁（図９中不図示、図１０に符号９１０で図示）に対し相対的に進める場合には、腸管内に管内移動体９００が挿入され、係止バルーン９０４と第１及び第２駆動バルーン９０２、９０６がいずれも収縮している状態を初期状態としたとき、まず、第２駆動バルーン９０６を膨張させ、収縮状態にある係止バルーン９０４が第１駆動バルーン９０２に覆い被さった状態にする（図１０（Ａ））。

次に、係止バルーン９０４を膨張させて、係止バルーン９０４が腸壁９１０に係止した状態にする（図１０（Ｂ））。

続いて、第２駆動バルーン９０６を収縮させると共に、第１駆動バルーン９０２を膨張させ、係止バルーン９０４を管内移動体９００に対する固着部９０４ａを中心として管内移動体９００の進行方向（矢印Ａで示す方向）と逆方向に回転させる（図１０（Ｃ））。このとき、係止バルーン９０４は腸壁９１０に当接しながら回転するので、腸壁９１０は管内移動体９００の進行方向と逆方向に手繰り寄せられる。その結果、管内移動体９００は腸壁９１０に対し相対的に進行方向に推進する。

そして、係止バルーン９０４及び第１駆動バルーン９０２を共に収縮させ、腸壁９１０に対する係止状態を解除する（図１０（Ｄ））。

こうして、係止バルーン９０４と第１及び第２駆動バルーン９０２、９０６が全て収縮した初期状態となる。以降、図１０（Ａ）〜（Ｄ）に示した各動作を繰り返すことにより、管内移動体９００を腸壁９１０に対し相対的に進行方向に逐次推進させることができる。

しかしながら、上述した回転バルーン方式では、係止バルーン９０４を膨張状態で回転させることによって腸壁９１０を進行方向と逆方向に手繰り寄せた後（図１０（Ｃ）の状態）、係止バルーン９０４を収縮させた状態（図１０（Ｄ）の状態）としたときに、腸壁９１０の伸縮性が高いために腸壁９１０が係止バルーン９０４に張り付いてしまい係止バルーン９０４の係止状態を解除することができない恐れがある。係止バルーン９０４の係止状態が解除されないまま、第２駆動バルーン９０６を膨張させて係止バルーン９０４を第２駆動バルーン９０６に覆い被さった状態から第１駆動バルーン９０２に覆い被さった状態（図１０（Ａ）の状態）に移行しようとすると、進行方向と逆方向に手繰り寄せられた腸壁９１０が、係止バルーン９０４と共に前方に手繰り寄せられて元の状態に戻り、推進効率の低下を招くという問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、膨張状態の時に管内の壁面に当接して管内移動体の推進力となる動力を管内の壁面に伝達する動力伝達用膨張収縮体を収縮させた際に、動力伝達用張収縮体と管壁とが確実に離間するようにして推進効率の向上を図る管内移動体用アクチュエータ、及び内視鏡を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に係る管内移動体用アクチュエータは、管内に挿入される管内移動体が該管内を移動するための推進力を発生させる推進機構が前記管内移動体に設けられ、該推進機構は、膨張及び収縮可能な膨張収縮体であって、内部空間に対する気体の送り込み及び吸い出しの制御により膨張及び収縮の制御が行われる複数の膨張収縮体を有し、該膨張収縮体として、膨張状態の時に前記管内の壁面に当接して前記推進力となる動力を該壁面に伝達する動力伝達用膨張収縮体と、動力伝達用膨張収縮体を所定動作させて前記壁面に伝達する動力を発生させる駆動用膨張収縮体とを有する管内移動体用アクチュエータにおいて、前記推進機構の膨張収縮体として少なくとも前記動力伝達用膨張収縮体と前記駆動用膨張収縮体を挟む前後両側の位置に設けられ、膨張状態の時に前記壁面に当接して前記動力伝達用膨張収縮体及び前記駆動用膨張収縮体が配置される密閉状態の閉空間を形成する閉空間形成用膨張収縮体と、前記閉空間に対する気体の送り込みと吸い出しを行うための送気手段と、前記動力伝達用膨張収縮体が壁面に動力を伝達しない収縮状態のときに、前記閉空間を形成するために前記閉空間形成用膨張収縮体を膨張状態にすると共に、前記動力伝達用膨張収縮体と前記壁面とを離間させるために前記閉空間に前記送気手段により気体が送り込まれた状態となるように制御する制御手段と、を備えたことを特徴としている。

本発明によれば、動力伝達用膨張収縮体が壁面に動力を伝達しない収縮状態のときに、その動力伝達用膨張収縮体が閉空間形成膨張収縮体によって形成された閉空間内に配置されると共に、閉空間内に気体が送り込まれた状態となり、動力伝達用膨張収縮体を収縮状態にしたときに壁面から確実に離間した状態にすることができる。

請求項２に係る管内移動体用アクチュエータは、請求項１に係る発明において、前記動力伝達用膨張収縮体は、前記膨張及び収縮の制御と、前記駆動用膨張収縮体からの動力により、前記壁面に当接した膨張状態で前記管内移動体の進行方向側に寄せられた第１状態と、前記壁面に当接した膨張状態で前記管内移動体の進行方向と逆方向側に寄せられた第２状態と、前記壁面から離間した収縮状態で前記管内移動体の進行方向と逆方向側に寄せられた第３状態と、前記壁面から離間した状態で前記管内移動体の進行方向側に寄せられた第４状態とを順に遷移した後、前記第１状態に戻る状態遷移の動作を繰り返し、前記制御手段は、前記動力伝達用膨張収縮体の前記第２状態から第３状態までの状態遷移の間において、前記閉空間形成用膨張収縮体を膨張させて膨張状態にすると共に、前記閉空間に前記送気手段により気体を送り込み、前記動力伝達用膨張収縮体の前記第４状態から第１状態までの状態遷移の間において、前記閉空間形成用膨張収縮体を収縮させて収縮状態にすると共に、前記閉空間に送り込まれていた気体を前記送気手段により吸い出すことを特徴としている。

本発明は、動力伝達用膨張収縮体、閉空間形成用膨張収縮体、閉空間に関する制御の一態様を示す。

請求項３に係る管内移動体用アクチュエータは、請求項１、又は、２に係る発明において、前記閉空間形成用膨張収縮体は、膨張状態の時に前記推進機構の他の膨張収縮体のいずれとも接触しない位置であって、前記動力伝達用膨張収縮体に対して略等距離離れた前後両側の位置に配置されたことを特徴としている。本発明は、閉空間形成用膨張収縮体を配置に関して好ましい形態を示す。

請求項４に係る管内移動体用アクチュエータは、請求項１、２、又は、３に係る発明において、前記送気手段は、前記閉空間に気体を送り込む送気管であって前記管内移動体の内部に配置された送気管と、該送気管と前記閉空間とを連通させる通気口を有し、該通気口は、前記閉空間内となる位置に１又は複数形成されたことを特徴としている。本発明は、送気手段の具体的構成の一形態を示す。

請求項５に係る管内移動体用アクチュエータは、請求項１、２、又は、３に係る発明において、前記送気手段は、前記閉空間に気体を送り込む送気管であって前記管内移動体の外壁面に沿って配置された送気管を備えたことを特徴としている。本発明は、請求項４の場合と異なる送気手段の具体的構成の一実施の形態を示す。

請求項６に係る管内移動体用アクチュエータは、請求項１、２、３、４、又は、５に係る発明において、前記制御手段は、前記動力伝達用膨張収縮体が壁面に動力を伝達しない収縮状態のときの前記閉空間内の気体の圧力を、前記閉空間形成用膨張収縮体内の気体の圧力以下の所定値に設定することを特徴としている。本発明は、閉空間内の気体の圧力に関して制御の一形態を示し、閉空間内の気体の圧力が大きくなりすぎないように圧力の上限を制限したものである。

請求項７に係る管内移動体用アクチュエータは、請求項１、２、３、４、又は、５に係る発明において、前記制御手段は、前記動力伝達用膨張収縮体が壁面に動力を伝達しない収縮状態のときの前記閉空間内の気体の圧力を、前記壁面に動力を伝達しない収縮状態のときの前記動力伝達用膨張収縮体内の気体の圧力以下の所定値に設定することを特徴としている。本発明は、閉空間内の気体の圧力に関する制御の一形態を示し、閉空間内の気体の圧力が大きくなりすぎないように圧力の上限を制限したものである。

請求項８に係る管内移動体用アクチュエータは、請求項６、又は、７に係る発明において、前記閉空間に気体を送り込む送気管の所定位置に圧力センサが取り付けられ、前記制御手段は、該圧力センサの計測値に基づいて前記送気手段により前記閉空間に送り込む気体の圧力を制御することにより、前記閉空間内の気体の圧力を前記所定値に設定することを特徴としている。本発明は、閉空間内の気体の圧力を制御するための構成の一形態を示す。

請求項９に係る管内移動体用アクチュエータは、請求項６、又は、７に係る発明において、前記閉空間に気体を送り込む送気管の所定位置に流量計が取り付けられ、前記制御手段は、該流量計の計測値に基づいて前記送気手段により前記閉空間に送り込む気体の量を制御することにより、前記閉空間内の気体の圧力を前記所定値に設定することを特徴としている。本発明は、閉空間内の気体の圧力を制御するための構成の一形態を示す。

請求項１０に係る内視鏡は、請求項１ないし９のいずれか１つの管内移動体用アクチュエータを備えること、を特徴としている。

本発明によれば、膨張状態の時に管内の壁面に当接して管内移動体の推進力となる動力を管内の壁面に伝達する動力伝達用膨張収縮体を収縮させた際に、動力伝達用張収縮体と管壁とが確実に離間するようになり、推進効率の向上を図ることができる。

電子内視鏡の構成図である。 挿入部の先端部の拡大断面図である。 バルーン制御装置のブロック構成図である。 推進動作における正進動作の各バルーン及び閉空間の状態遷移の様子を示したタイミングムチャートを示した図である。 図４の正進動作のタイミングチャートに対応させた各バルーン及び閉空間の膨張及び収縮の様子を示した概略断面図である。 推進動作における逆進動作の各バルーン及び閉空間の状態遷移の様子を示したタイミングチャートを示した図である。 図６の逆進動作のタイミングチャートに対応させた各バルーン及び閉空間の膨張及び収縮の様子を示した概略断面図である。 閉空間内の気体の圧力制御の説明に使用した挿入部の先端部の拡大断面図である。 従来の回転バルーン方式を説明するための概略図である。 従来の回転バルーン方式によって管内移動体を推進させるときの様子を示した説明図である。

以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。

図１は、本発明の実施形態に係る電子内視鏡の外観を示す図である。また、図２は、図１の電子内視鏡の先端部の構成を示す図である。

図１に示すように、本実施形態の電子内視鏡１は、被検体の管路（体腔内管路等）の内部（管内）に挿入され当該管内を移動する管内移動体である挿入部１０と、挿入部１０の基端部分に連設された操作部１２とを備えて構成される。なお、本明細書において、挿入部１０の長手方向（軸）に沿って操作部１２側から先端側に向かう方向を前方とし、先端側から操作部１２側に向かう方向を後方とする。

挿入部１０の先端に連設された先端部１０ａには、被検体内の被観察部位の像光を取り込むための対物レンズと像光を撮像する撮像素子（いずれも図示せず）が内蔵されている。撮像素子により取得された被検体内の画像は、ユニバーサルコード１４に接続されたプロセッサ装置のモニタ（いずれも図示せず）に内視鏡画像として表示される。

また、先端部１０ａには、被観察部位に光源装置（図示せず）からの照明光を照射するための照明窓や、鉗子口１６と連通した鉗子出口、送気・送水ボタン１２ａを操作することによって、対物レンズを保護する観察窓の汚れを落とすための洗浄水やエアーが噴射されるノズルなどが設けられている。

先端部１０ａの後方には、複数の湾曲駒を連結した湾曲部１０ｂが設けられている。湾曲部１０ｂは、操作部１２に設けられたアングルノブ１２ｂが操作されて、挿入部１０内に挿設されたワイヤが押し引きされることにより、上下左右方向に湾曲動作する。これにより、先端部１０ａが被検体内の所望の方向に向けられる。

湾曲部１０ｂの後方には、可撓性を有する軟性部１０ｃが設けられている。軟性部１０ｃは、先端部１０ａが被観察部位に到達可能なように、且つ術者が操作部１２を把持して操作する際に支障を来さない程度に患者との距離を保つために、１〜数ｍの長さを有する。

また、先端部１０ａには、先端部１０ａを推進させるためのアクチュエータの構成部材（推進機構）が設けられており、その推進機構の構成部材として、後方側へと（図１及び図２の右側から左側へと）順に、第１駆動バルーン４２、係止バルーン４４、及び第２駆動バルーン４６の３つのバルーンが並べて配置されており、さらにこれらの前方及び後方には保持バルーン２２、２３が所定の間隔をおいて配置されている。

詳細は省略するが、各バルーン２２、２３、４２、４４、４６は、例えばラテックスゴムのような膨張収縮可能な部材により形成され、先端部１０ａの外周面を周方向に覆う形状を有している。図２のようにバルーン２２、２３、４２、４４、４６の各々の前端部と後端部は、拘束体６０、６０、・・・により先端部１０ａの外壁周面全体に密着した状態で固定されており、前端部と後端部の間の中央部によってバルーン内部となる空間が形成されている。その空間に導入する気体（本実施の形態では空気）の量（気圧）を変化させることによって膨張・収縮するようになっている。尚、バルーンは、天然ゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムなどのラテックスゴム以外を材料とするものであってもよいし、布のような素材であってもよく、所望の形状や大きさに膨張収縮が可能な膨張収縮体であればよい。

係止バルーン４４と、第１及び第２駆動バルーン４２、４６と、保持バルーン２２、２３とは各々、主たる役割が相違しており、膨張特性も相違している。係止バルーン４４は、先端部１０ａの推進力となる動力を管路の内壁面（管壁）に伝達するものであり、膨張時において管路に沿った方向に広い範囲で管壁に当接して管壁に係止する大きさ及び形状となる膨張特性を有している。第１及び第２駆動バルーン４２、４６は、係止バルーン４４を所定動作させて管壁に伝達する動力を発生させるためのものであり、膨張時においても先端部１０ａが管路に直交する断面の略中央に位置する限り管壁に接することなく係止バルーン４４に対してのみ作用する大きさ及び形状となる膨張特性を有している。保持バルーン２２、２３は、先端部１０ａを管内の略中央に保持すると共に、効率良く先端部１０ａを推進させるためのものであり、略円筒形状で管壁に接する大きさに膨張して管壁に係止した状態となる膨張特性を有している。

なお、各バルーン２２、２３、４２、４４、４６は、挿入部１０の周方向に一様な形状（軸対称な形状）に構成されていることが好ましいが、これに限定されず、挿入部１０の周方向に一様ではない形状（非軸対称な形状）であってもよい。

また、保持バルーン２２、２３は、膨張状態のときに他のバルーン４２、４４、４６と接触しない位置に設けることが好ましく、特に、係止バルーン４４から略等距離離れた前後両側の位置に設けることが好ましい。

また、各バルーン２２、２３、４２、４４、４６は挿入部１０の先端部１０ａに配置された構成となっているが、これに限らず、湾曲部１０ｂや軟性部１０ｃに配置されていてもよい。

また、少なくとも係止バルーン４４と第１駆動バルーン４２、係止バルーン４４と第２駆動バルーン４６は、互いに形状が異なることが好ましい。

一方、先端部１０ａの内部には、湾曲部１０ｂ、軟性部１０ｃ、及びユニバーサルコード１４の内部を通って前述のバルーン制御装置１８に接続された送気管４８、５０、５２、５４、５５、５６、５７が設けられており、これら送気管４８、５０、５２、５４、５５、５６、５７を通じて気体（本実施の形態では空気）が流れるようになっている。

送気管４８、５０、５２、５４、５５は各々、第１駆動バルーン４２、係止バルーン４４、第２駆動バルーン４６、保持バルーン２２、２３の内部の空間に連通しており、これらの送気管４８、５０、５２、５４、５５を通じて、各バルーン内に気体が送り込まれて各バルーンが膨張し、又は、各バルーン内の気体が吸い出されて各バルーンが収縮するようになっている。

また、送気管５６、５７は各々、保持バルーン２２と第１駆動バルーン４２との間、保持バルーン２３と第２駆動バルーン４６との間に通気口を有し、バルーン外部の空間（先端部１０ａが挿入される管内の空間）と連通している。これにより、後述のように送気管５６、５７を通じて、先端部１０ａが挿入される管内に気体が送り込まれ、または、その管内の気体が吸い出されるようになっている。ここで、送気管５６、５７を通じて管内空間に対する気体の送り込みと吸い出しが行われるのは、後述のように保持バルーン２２、２３が膨張して保持バルーン２２、２３の間の管内空間（保持バルーン２２、２３、管壁、及び、先端部１０ａ（挿入部１０）の外壁面で囲まれる空間）が略密閉状態の閉空間となっているときであり、送気管５６、５７が連通する管内の空間を閉空間７０と称するものとする。

なお、閉空間７０に対する気体の送り込みと吸い出しを行うための送気管に関して、挿入部１０の内部ではなく、外壁面に沿って配置してもよい。また、上記のように２経路ではなく１経路又は３経路以上設けてもよい。また、１つの送気管を分岐して１つの送気管から複数の通気口を閉空間７０となる位置に設けてもよい。閉空間７０に設ける通気口は本実施の形態のように２つではなく、１つでもよいし、３つ以上設けてもよい。

図３は、バルーン２２、２３、４２、４４、４６の膨張・縮小等を制御する図１のバルーン制御装置１８の構成を示したブロック構成図である。図３に示すように、バルーン制御装置１８は、吸引ポンプ３４、供給ポンプ３６、圧力制御部３２、及びバルブ開閉制御部３０を備えて構成される。

吸引ポンプ３４及び供給ポンプ３６は、圧力制御部３２とバルブ開閉制御部３０を介して、送気管５０に連通する係止バルーン４４、送気管４８、５２に連通する第１及び第２駆動バルーン４２、４６、送気管５４、５５に連通する保持バルーン２２、２３、送気管５６、５７に連通する閉空間７０に接続されている。

係止バルーン４４、第１及び第２駆動バルーン４２、４６の各々は、バルブ開閉制御部３０により開閉制御される独立したバルブに送気管５０、４８、５２を通じて接続されており、独立して内部の気体量や気圧（内圧）を調整できる構造となっている。

保持バルーン２２、２３も、係止バルーン４４、第１及び第２駆動バルーン４２、４６が接続されるバルブとは異なるバルブに接続され、係止バルーン４４、第１及び第２駆動バルーン４２、４６とは独立して内部の気体量や内圧を調整できる構造となっている。２つの保持バルーン２２、２３は同じ内圧で制御されるため、例えば１つの送気管から分岐された送気管５４、５５を通じて共通のバルブに接続されているが、保持バルーン２２、２３も独立して制御されるバルブに接続し、各々の気体量や内圧を調整できるようにしてもよい。

また、閉空間７０も、係止バルーン４４、第１及び第２駆動バルーン４２、４６、保持バルーン２２、２３が接続されるバルブとは異なるバルブに接続され、これらとは独立して内部の気体量や気圧を調整できる構造となっている。図２のように閉空間７０は２つの送気管５６、５７が連通しており、それらの送気管５６、５７は、例えば共通のバルブに接続された１つの送気管から分岐され、１つのバルブの制御によって閉空間７０内の気体量や気圧が調整される構造となっている。ただし、送気管５６、５７も独立したバルブに接続してもよい。

バルーン制御装置１８は、後述のように先端部１０ａを推進動作させるために、バルブ開閉制御部３０によって各バルーンに接続されたバルブの開閉を制御し、圧力制御部３２によって吸引ポンプ３４と供給ポンプ３６を制御し、各バルーン２２、２３、４２、４４、４６の膨張・収縮（内圧）や閉空間７０の気圧の制御を行う。

次に、電子内視鏡１の先端部１０ａの推進動作の制御について説明する。

上記のように構成された電子内視鏡１を用いて、例えば、大腸や小腸のように複雑に屈曲した管路の内壁面を観察する場合には、係止バルーン４４、第１及び第２駆動バルーン４２、４６、保持バルーン２２、２３の全てを収縮状態にして挿入部１０を被検体内に挿入する。そして、先端部１０ａの光源装置を点灯して被検体内を照明すると共に、先端部１０ａの撮像素子により得られる内視鏡画像をモニタで観察しながら、先端部１０ａを管路まで到達させる。先端部１０ａが管路に到達した後、オペレータが所定操作によって先端部１０ａの推進動作の開始を指示するとバルーン制御装置１８により係止バルーン４４、第１及び第２駆動バルーン４２、４６、保持バルーン２２、２３を膨張・収縮させるバルーン制御が開始され、先端部１０ａの推進動作が開始される。

ここで、上記のように挿入部１０の長手方向（軸）に沿って操作部１２側から先端側に向かう方向を前方とし、先端側から操作部１２側に向かう方向を後方としたときに、先端部１０ａを前方に進行させる動作（挿入部１０の前方を進行方向として推進する動作）を正進動作とし、先端部１０ａを後方に進行させる動作（挿入部１０の後方を進行方向として推進する動作）を逆進動作というものとする。

まず、先端部１０ａの正進動作の制御について説明する。図４は、先端部１０ａの正進動作時における各バルーン及び閉空間７０の状態遷移の様子を示したタイミングチャートであり、図５は、図４の正進動作のタイミングチャートに対応させた各バルーン及び閉空間７０の膨張及び収縮の様子を示した概略断面図である。

電子内視鏡１の挿入部１０の先端部１０ａが被観測部位の管路（本実施の形態では大腸とする）に到達した後、オペレータが所定操作によって先端部１０ａの正進動作の開始を指示すると、バルーン制御装置１８により、正進動作のための各バルーンの膨張・収縮の制御が開始される。そして、まず初期状態として、いずれも収縮状態にあったバルーン２２、２３、４２、４４、４６が、図４のタイミングチャートの時点Ａ及び図５（Ａ）で示すＡ状態に設定される。ここでは詳細は省略するが、係止バルーン４４と第２駆動バルーン４６とが膨張状態に設定され、他のバルーン２２、２３、４２が収縮状態に設定される。また、係止バルーン４４は、第２駆動バルーン４６の膨張によって第１駆動バルーン４２側に押され、第１駆動バルーン４２に覆い被さる状態になると共に、管径を押し広げる方向に腸壁４０に当接して腸壁４０に係止した状態となる。

先端部１０ａがＡ状態に設定されると、以後、オペレータが所定操作によって正進動作の停止を指示するまでの間、図４のタイミングチャートの時点Ａ→時点Ｂ→時点Ｃ→時点Ｄ→時点Ｅ→時点Ｆ→時点Ａの状態遷移が工程ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆの処理によって繰り返される。

まず、Ａ状態において、図４のタイミングチャートの時点Ｂ及び図５（Ｂ）で示すＢ状態に遷移させる工程ａの処理が行われ、第１駆動バルーン４２が膨張状態、第２駆動バルーン４６が収縮状態に変化し、係止バルーン４４が第２駆動バルーン４６に覆い被さる状態になる。

この工程ａでは、第１駆動バルーン４２に送気管４８を通じて気体（本実施の形態では空気）が送り込まれる一方、第２駆動バルーン４６内の気体が送気管５２を通じて吸い出される。このとき、第１駆動バルーン４２の膨張と第２駆動バルーン４６の収縮により、係止バルーン４４が後方、即ち、第２駆動バルーン４６側に押し出される。これにより、係止バルーン４４と腸壁４０とが接触する面が、係止バルーン４４の表面と腸壁４０の壁面の各々において前方側の面に徐々に遷移しながら、先端部１０ａの位置（係止バルーン４４の先端部１０ａへの固定位置）に対して腸壁４０が相対的に後方（図５（Ｂ）矢印Ｂ方向）に徐々に手繰り寄せられる。即ち、係止バルーン４４がいわゆるキャタピラ（登録商標）のように回転することにより、腸壁４０に後方への動力が伝達し、その反力により先端部１０ａが前方（図５（Ｂ）矢印Ａ方向）に推進される。

Ｂ状態になると次に、図４のタイミングチャートの時点Ｃ及び図５（Ｃ）で示すＣ状態に遷移させる工程ｂの処理が行われ、保持バルーン２２、２３が収縮状態から膨張状態に変化する。

この工程ｂでは、保持バルーン２２、２３に送気管５６、５７を通じて空気が送り込まれ、これにより、保持バルーン２２、２３が管径を押し広げる方向に腸壁４０に当接して腸壁４０に係止した状態となり、Ｂ状態において先端部１０ａの位置に対して相対的に後方に手繰り寄せられている腸壁４０の状態が保持される。また、保持バルーン２２と保持バルーン２３の間に挟まれた腸管４０内の空間が外側の空間から密閉された閉空間７０の状態となる。尚、従来は、保持バルーン２３のみが設けられ、保持バルーン２２が設けられていないものが提案されているが、その場合には閉空間７０を形成することができず、また、閉空間７０を形成することも意図されていない。

Ｃ状態になると次に、図４のタイミングチャートの時点Ｄ及び図５（Ｄ）で示すＤ状態に遷移させる工程ｃの処理が行われ、係止バルーン４４が膨張状態から収縮状態（半収縮状態）に変化する。

この工程ｃでは、係止バルーン４４内の空気が送気管５０を通じて吸い出され、係止バルーン４４が徐々に収縮すると共に、送気管５６、５７から空気が送り込まれ、保持バルーン２２、２３で挟まれた腸管４０内の閉空間７０に空気が送り込まれる。

これにより、図５（Ｄ）のように係止バルーン４４が収縮した際に、閉空間７０に送り込まれた空気による閉空間７０の気圧の上昇によって腸壁４０が支持され（管径が所定径以上に維持される）、係止バルーン４４が腸壁４０から引き離される。尚、このＤ状態では係止バルーン４４は完全な収縮状態ではなく、係止バルーン４４内に所定圧以上（膨張状態よりも小さく初期の収縮状態よりも大きな内圧）の空気を残した半収縮状態としている。この半収縮状態であっても閉空間７０に空気を送り込むことによって係止バルーン４４が腸壁４０から確実に引き離される。ただし、係止バルーン４４を半収縮状態ではなく完全な収縮状態にしてもよい。

Ｄ状態になると次に、図４のタイミングチャートの時点Ｅ及び図５（Ｅ）及び示すＥ状態に遷移させる工程ｄの処理が行われ、第１駆動バルーン４２が膨張状態から収縮状態、第２駆動バルーン４６が収縮状態から膨張状態に変化し、係止バルーン４４が第１駆動バルーン４２に覆い被さる状態になる。

この工程ｄでは、第１駆動バルーン４２内の空気が送気管４８を通じて吸い出される一方、第２駆動バルーン４６に送気管５２を通じて空気が送り込まれる。このとき、第１駆動バルーン４２の収縮と第２駆動バルーン４６の膨張により、係止バルーン４４が前方、即ち、第１駆動バルーン４２側に押し出される。ここで、係止バルーン４４と腸壁４０が接触した状態にあると、工程ａにおいて後方に手繰り寄せた腸壁４０が、係止バルーン４４と共に前方に戻されてしまい推進効率の低下を招くが、工程ｃにより係止バルーン４４が腸壁４０から引き離されるため、このような事態が防止され、推進動作の効率化が図られている。

Ｅ状態になると次に、図４のタイミングチャートの時点Ｆ及び図５（Ｆ）で示すＦ状態に遷移させる工程ｅの処理が行われ、係止バルーン４４が収縮状態（半収縮状態）から膨張状態に変化する。

この工程ｅでは、係止バルーン４４に送気管５０を通じて空気が送り込まれる一方、保持バルーン２２、２３で挟まれた腸管４０内の閉空間７０の空気が送気管５６、５７を通じて吸い出され、閉空間７０の気圧がＣ状態での気圧に戻される。これにより、係止バルーン４４が徐々に膨張すると共に、第２駆動バルーン４６が膨張状態であるために係止バルーン４４が前方に押し出されて第１駆動バルーン４２に覆い被さる状態となる。また、閉空間７０の空気が吸い出されるため係止バルーン４４が腸壁４０から離間することなく腸壁４０に確実に当接して係止した状態となる。この時、係止バルーン４４は、状態Ａのときに当接していた腸壁４０の部分よりも前方側の部分に当接する。

Ｆ状態になると次に、図４のタイミングチャートの時点Ａ及び図５（Ａ）及びで示すＡ状態に遷移させる工程ｆの処理が行われる。即ち、保持バルブ２２、２３内の空気が送気管５４、５５を通じて吸い出され、保持バルブ２２、２３が収縮状態となる。これにより、正進動作を開始したときのＡ状態に戻される。以後、上記のようにＡ状態→Ｂ状態→Ｃ状態→Ｄ状態→Ｅ状態→Ｆ状態→Ａ状態の状態遷移が繰り返し行われ、先端部１０ａが腸管４０内を正進する。

尚、正進動作の開始時において、いずれも収縮状態となっているバルーン２２、２３、４２、４４、４６をＡ状態に移行する際の動作手順は特定のものに限らないが、第２駆動バルーン４６を膨張状態にした後、係止バルーン４４を膨張状態にすることによってＡ状態に設定する態様が最も単純な動作手順となる。また、工程ａから工程ｆまでの各工程の処理を部分的に実行して状態Ａに設定することも可能である。例えば、初めに工程ｂの保持バルーン２２、２３に対する処理を実行して保持バルーン２２、２３を膨張状態にし、次に、工程ｃの閉空間７０に対する処理を実行して閉空間７０に空気を送り込む。次に、工程ｄの第２駆動バルーン４６に対する処理を実行して第２駆動バルーン４６を膨張状態にし、次に工程ｅの係止バルーン４４と閉空間７０に対する処理を実行して、係止バルーン４４を膨張状態にすると共に、閉空間７０の空気を吸い出す。そして、工程ｆの保持バルーン２２、２３に対する処理を実行して、保持バルーン２２、２３を収縮状態にすることで、状態Ａに設定することができる。

次に、先端部１０ａの逆進動作の制御について説明する。逆進動作の制御は、正進動作の制御における第１駆動バルーン４２と第２駆動バルーン４６の制御を単に入れ替えたものとなる。図６は、先端部１０ａの逆進動作時における各バルーン及び閉空間７０の状態遷移の様子を示したタイミングチャートであり、図７は、図６の逆進動作のタイミングチャートに対応させた各バルーン及び閉空間７０の膨張及び収縮の様子を示した概略断面図である。

オペレータが所定操作によって先端部１０ａの逆進動作の開始を指示すると、バルーン制御装置１８により、逆進動作のための各バルーンの膨張・収縮の制御が開始される。そして、まず初期状態として、いずれも収縮状態にあったバルーン２２、２３、４２、４４、４６が、図６のタイミングチャートの時点Ａ及び図７（Ａ）で示すＡ状態に設定され、係止バルーン４４と第１駆動バルーン４２とが膨張状態に設定され、他のバルーン２２、２３、４６が収縮状態に設定される。また、係止バルーン４４は、第１駆動バルーン４２の膨張によって第２駆動バルーン４６側に押され、第２駆動バルーン４６に覆い被さる状態になると共に、管径を押し広げる方向に腸壁４０に当接して腸壁４０に係止した状態となる。

先端部１０ａがＡ状態に設定されると、以後、オペレータが所定操作によって逆進動作の停止を指示するまでの間、図６のタイミングチャートの時点Ａ→時点Ｂ→時点Ｃ→時点Ｄ→時点Ｅ→時点Ｆ→時点Ａの状態遷移が工程ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆの処理によって繰り返される。

まず、Ａ状態において、図６のタイミングチャートの時点Ｂ及び図７（Ｂ）で示すＢ状態に遷移させる工程ａの処理が行われ、第１駆動バルーン４２が収縮状態、第２駆動バルーン４６が膨張状態に変化し、係止バルーン４４が第１駆動バルーン４２に覆い被さる状態になる。

この工程ａでは、第１駆動バルーン４２の収縮と第２駆動バルーン４６の膨張により、係止バルーン４４が前方、即ち、第１駆動バルーン４２側に押し出される。これにより、係止バルーン４４と腸壁４０とが接触する面が、係止バルーン４４の表面と腸壁４０の壁面の各々において後方側の面に徐々に遷移しながら、先端部１０ａの位置（係止バルーン４４の先端部１０ａへの固定位置）に対して腸壁４０が相対的に前方（図７（Ｂ）矢印Ｂ方向）に徐々に手繰り寄せられる。即ち、係止バルーン４４がいわゆるキャタピラ（登録商標）のように回転することにより、腸壁４０に前方への動力が伝達し、その反力により先端部１０ａが後方（図７（Ｂ）矢印Ａ方向）に推進される。

Ｂ状態になると次に、図６のタイミングチャートの時点Ｃ及び図７（Ｃ）で示すＣ状態に遷移させる工程ｂの処理が行われ、保持バルーン２２、２３が収縮状態から膨張状態に変化する。

この工程ｂでは、保持バルーン２２、２３が管径を押し広げる方向に腸壁４０に当接して腸壁４０に係止した状態となり、Ｂ状態において先端部１０ａの位置に対して相対的に前方に手繰り寄せられている腸壁４０の状態が保持される。また、保持バルーン２２と保持バルーン２３の間に挟まれた腸管４０内の空間が外側の空間から密閉された閉空間７０の状態となる。

Ｃ状態になると次に、図６のタイミングチャートの時点Ｄ及び図７（Ｄ）で示すＤ状態に遷移させる工程ｃの処理が行われ、係止バルーン４４が膨張状態から収縮状態（半収縮状態）に変化する。

ここの工程ｃでは、係止バルーン４４が徐々に収縮すると共に、閉空間７０に空気が送り込まれる。これにより、図７（Ｄ）のように係止バルーン４４を収縮した際に、閉空間７０に送り込まれた空気による閉空間７０の気圧の上昇によって腸壁４０が支持され（管径が所定径以上に維持される）、係止バルーン４４が腸壁４０から引き離される。

Ｄ状態になると次に、図６のタイミングチャートの時点Ｅ及び図７（Ｅ）及び示すＥ状態に遷移させる工程ｄの処理が行われ、第１駆動バルーン４２が収縮状態から膨張状態、第２駆動バルーン４６が膨張状態から収縮状態に変化し、係止バルーン４４が第２駆動バルーン４６に覆い被さる状態になる。

この工程ｄでは、第１駆動バルーン４２の膨張と第２駆動バルーン４６の収縮により、係止バルーン４４が後方、即ち、第２駆動バルーン４６側に押し出される。

Ｅ状態になると次に、図６のタイミングチャートの時点Ｆ及び図７（Ｆ）で示すＦ状態に遷移させる工程ｅの処理が行われ、係止バルーン４４が収縮状態（半収縮状態）から膨張状態に変化する。

この工程ｅでは、係止バルーン４４が徐々に膨張すると共に、閉空間７０の空気が吸い出され、閉空間Ｃの気圧がＣ状態での気圧に戻される。これにより、第１駆動バルーン４２が膨張状態であるために係止バルーン４４が後方に押し出されて第２駆動バルーン４６に覆い被さる状態となる。また、閉空間７０の空気が吸い出されるため係止バルーン４４が腸壁４０に当接して係止した状態となる。この時、係止バルーン４４は、状態Ａのときに当接していた腸壁４０の部分よりも後方側の部分に当接する。

Ｆ状態になると次に、図６のタイミングチャートの時点Ａ及び図７（Ａ）及びで示すＡ状態に遷移させる工程ｆの処理が行われる。即ち、保持バルブ２２、２３が収縮状態となり、逆進動作を開始したときのＡ状態に戻される。以後、上記のようにＡ状態→Ｂ状態→Ｃ状態→Ｄ状態→Ｅ状態→Ｆ状態→Ａ状態の状態遷移が繰り返し行われ、先端部１０ａが腸管４０内を逆進する。

次に、閉空間７０の気圧の制御に関してして説明する。上記図４（及び図６）の工程ｃにおいて閉空間７０に過度に空気を送り込むと、図８（Ｂ）の腸管４０内の先端部１０ａの断面で示すように腸壁４０が過度に膨張して腸壁４０を傷つけてしまうことや破いてしまう恐れがある。そのため、バルーン制御装置１８は、閉空間７０内の気圧を考慮して閉空間７０に空気を送り込むことで図８（Ａ）に示すように腸壁４０を損傷しない程度に膨張させるようにしている。

閉空間７０の気圧は、例えば、閉空間７０に空気を送り込む送気管５６、５７のいずれか場所に圧力センサを設置し、その圧力センサの検出値に基づいて送気管を流れる空気の圧力を制御することにより調整されるようになっている。尚、圧力センサはバルーン制御装置１８内となる場所に設けることが望ましい。また、送気管５６、５７（いずれか一方でも良い）に流量計を設置し、流量計の検出値に基づいて送気管５６、５７を流れる空気の量（閉空間７０に送り込む空気の量）を制御することによって、閉空間７０内に送り込んだ空気量（総量）を調整して閉空間７０内の気圧を調整することもできる。

上記図４（及び図６）の工程ｃにおいて目標とする最終的な閉空間７０内の気圧、即ち、図５（及び図７）のＤ状態における閉空間７０内の気圧は、少なくとも膨張状態の保持バルーン２２、２３の内圧以下であることが必要である。即ち、保持バルーン２２、２３の内圧より閉空間７０内の気圧を高くすると、図８（Ｂ）のように保持バルーン２２、２３の径よりも大きく腸壁４０が膨張し腸壁４０を破いてしまう可能性が高くなるため、これを回避する必要がある。そこで、具体的には膨張状態のときの保持バルーン２２、２３の内圧が約５．６ｋＰａに調整されるため、閉空間７０内の気圧は少なくとも約５．６ｋＰａ以下の値に設定される。

また、この範囲内で閉空間７０内の気圧を設定した場合でも、半膨張状態のときの係止バルーン４４の内圧より高いと、係止バルーン４４の半膨張状態の維持を阻害する可能性がある。そのため、閉空間７０内の気圧は、半膨張状態のときの係止バルーン４４の内圧以下の値に設定することが望ましい。具体的には、半膨張状態のときの係止バルーン４４の内圧が約３ｋＰａに調整されるため、閉空間７０内の気圧は約３ｋＰａ以下の値に設定することが望ましい。経験的には閉空間７０内の気圧を２ｋＰａ程度に設定することで好適な状態となる。

以上、上記実施の形態では、図４〜図７により説明した先端部１０ａの推進動作時における制御は一例であってこれに限らない。制御の原則的な手順は係止バルーン４４の状態のみに着目して以下のように説明することができる。まず、係止バルーン４４が腸壁４０に当接した膨張状態であり、且つ、先端部１０ａの進行方向側、即ち、正進動作時には前方側（挿入部１０の先端側）、逆進動作時には後方側（操作部１２側）に寄せられた状態にあるものとする。この状態を初期状態（第１状態）というものとする。続いて第１及び第２駆動バルーン４２、４６の膨張・収縮を制御することにより係止バルーン４４を膨張状態のまま進行方向と逆方向側に寄せた状態に動かす（第２状態）。これにより、腸壁４０に進行方向と逆方向の押圧力が加わり、その反力により先端部１０ａに進行方向への推進力が発生する。次に、係止バルーン４４を進行方向と逆方向側に寄せた状態のまま収縮させて腸壁４０から離間した収縮状態にする（第３状態）。これにより、係止バルーン４４が腸壁４０に動力を伝達しない状態とする。続いて、係止バルーン４４を腸壁４０から離間した収縮状態のまま進行方向と逆方向側に寄せた状態から進行方向側に寄せた状態に動かす（第４状態）。そして、係止バルーン４４を膨張状態にして初期状態（第１状態）に戻す。このように係止バルーン４４の状態が第１状態→第２状態→第３状態→第４状態→第１状態の状態遷移を繰り返すように係止バルーン４４、第１及び第２駆動バルーン４２、４６の膨張・収縮の制御を行うものであればどのような制御でもよい。そして、第３状態から第４状態の間において係止バルーン４４を腸壁４０から離間させた状態で進行方向と逆方向側から進行方向側に寄せる際に、係止バルーン４４と腸壁４０とが確実に離間している状態となるように、第３状態となる際に保持バルーン２２、２３が閉空間７０を形成した膨張状態（腸壁４０に当接した状態）で、その閉空間７０に空気が送り込まれた状態となるように制御するものであればよい。例えば上記実施の形態は、係止バルーン４４が第２状態から第３状態まで状態遷移する間に保持バルーン２２、２３を膨張させて膨張状態にすると共に、閉空間７０に空気を送り込み、係止バルーン４４が第４状態から第１状態に戻る状態遷移の間に保持バルーン２２、２３を収縮させて収縮状態にすると共に、閉空間７０に送り込まれていた空気を吸い出すように制御した態様の一例を示したものである。また、係止バルーン４４を所定動作させて腸壁４０に伝達する動力を発生るための駆動バルーンの構成も係止バルーン４４を上記のように動作させるものであればどのような構成であってもよい。

また、上記実施の形態では、閉空間７０に対する空気の送り込みと吸い出しをバルーン制御装置１８からの送気管５６、５７を通じて行うようにしたが、閉空間７０に対する空気の送り込みを行う手段と吸い出しを行う手段は、上記実施の形態に限らずどのような手段を用いてもよい。例えば、係止バルーン４４等のバルーンを膨張させるために使用した空気を、バルーンを収縮させる際に閉空間７０に送り込むようにしてもよいし、保持バルーン２２、２３にその内部と閉空間７０に連通する孔（通気口）を設け、保持バルーン２２、２３を膨張状態にして閉空間７０を形成すると同時に閉空間７０に保持バルーン２２、２３から空気が送り込まれるようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、各バルーンや閉空間に空気を送り込むようにしたが空気以外の気体を送り込むようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、電子内視鏡１の挿入部１０に直接バルーンを取り付けた例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、挿入部１０が挿入固定される筒体（オーバーチューブ）等の挿入補助具の先端にバルーンが取り付けられていてもよい。即ち、挿入部１０に挿入補助具等の他の部材が取り付けられている場合には挿入部１０と挿入補助具とを含めて本願発明に係る管内移動体と見なし、上記実施の形態で示した推進機構の構成を適用すればよい。また、この場合に各バルーンや閉空間７０に対して気体の送り込みや吸い出しを行う送気管は、例えば、挿入補助具の内部、外壁表面等に設けるようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、内視鏡に挿入部１０にバルーン等から構成される推進機構を設けた態様について説明したが、本発明は、内視鏡に限らず、所定の管内を移動する移動体に上記実施の形態で示した推進機構を設けると共にその推進機構を上記実施の形態のバルーン制御装置１８と同様に制御することによって任意の装置の管内移動体用アクチュエータとして適用することができる。例えば、移動体が移動する管路の管壁が腸壁のように伸縮性がなく金属のようなものであっても、保持バルーン２２、２３によって閉空間を作り、その閉空間に気体を送り込んで気圧を制御することにより係止バルーン４４を収縮させても壁面に付着した状態となる不具合を確実に防止することができるという利点がある。

１…電子内視鏡、１０…挿入部、１０ａ…先端部、１８…バルーン制御装置、２２、２３…保持バルーン、４２…第１駆動バルーン、４４…係止バルーン、４６…第２駆動バルーン、４８、５０、５２、５４、５５、５６、５７…送気管

Claims (10)

1. 管内に挿入される管内移動体が該管内を移動するための推進力を発生させる推進機構が前記管内移動体に設けられ、該推進機構は、膨張及び収縮可能な膨張収縮体であって、内部空間に対する気体の送り込み及び吸い出しの制御により膨張及び収縮の制御が行われる複数の膨張収縮体を有し、該膨張収縮体として、膨張状態の時に前記管内の壁面に当接して前記推進力となる動力を該壁面に伝達する動力伝達用膨張収縮体と、動力伝達用膨張収縮体を所定動作させて前記壁面に伝達する動力を発生させる駆動用膨張収縮体とを有する管内移動体用アクチュエータにおいて、
   前記推進機構の膨張収縮体として少なくとも前記動力伝達用膨張収縮体と前記駆動用膨張収縮体を挟む前後両側の位置に設けられ、膨張状態の時に前記壁面に当接して前記動力伝達用膨張収縮体及び前記駆動用膨張収縮体が配置される密閉状態の閉空間を形成する閉空間形成用膨張収縮体と、
   前記閉空間に対する気体の送り込みと吸い出しを行うための送気手段と、
   前記動力伝達用膨張収縮体が壁面に動力を伝達しない収縮状態のときに、前記閉空間を形成するために前記閉空間形成用膨張収縮体を膨張状態にすると共に、前記動力伝達用膨張収縮体と前記壁面とを離間させるために前記閉空間に前記送気手段により気体が送り込まれた状態となるように制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする管内移動用アクチュエータ。
2. 前記動力伝達用膨張収縮体は、前記膨張及び収縮の制御と、前記駆動用膨張収縮体からの動力により、前記壁面に当接した膨張状態で前記管内移動体の進行方向側に寄せられた第１状態と、前記壁面に当接した膨張状態で前記管内移動体の進行方向と逆方向側に寄せられた第２状態と、前記壁面から離間した収縮状態で前記管内移動体の進行方向と逆方向側に寄せられた第３状態と、前記壁面から離間した状態で前記管内移動体の進行方向側に寄せられた第４状態とを順に遷移した後、前記第１状態に戻る状態遷移の動作を繰り返し、
   前記制御手段は、前記動力伝達用膨張収縮体の前記第２状態から第３状態までの状態遷移の間において、前記閉空間形成用膨張収縮体を膨張させて膨張状態にすると共に、前記閉空間に前記送気手段により気体を送り込み、前記動力伝達用膨張収縮体の前記第４状態から第１状態までの状態遷移の間において、前記閉空間形成用膨張収縮体を収縮させて収縮状態にすると共に、前記閉空間に送り込まれていた気体を前記送気手段により吸い出すことを特徴とする請求項１の管内移動体用アクチュエータ。
3. 前記閉空間形成用膨張収縮体は、膨張状態の時に前記推進機構の他の膨張収縮体のいずれとも接触しない位置であって、前記動力伝達用膨張収縮体に対して略等距離離れた前後両側の位置に配置されたことを特徴とする請求項１、又は、２の管内移動体用アクチュエータ。
4. 前記送気手段は、前記閉空間に気体を送り込む送気管であって前記管内移動体の内部に配置された送気管と、該送気管と前記閉空間とを連通させる通気口を有し、該通気口は、前記閉空間内となる位置に１又は複数形成されたことを特徴とする請求項１、２、又は、３の管内移動体用アクチュエータ。
5. 前記送気手段は、前記閉空間に気体を送り込む送気管であって前記管内移動体の外壁面に沿って配置された送気管を備えたことを特徴とする請求項１、２、又は、３の管内移動体用アクチュエータ。
6. 前記制御手段は、前記動力伝達用膨張収縮体が壁面に動力を伝達しない収縮状態のときの前記閉空間内の気体の圧力を、前記閉空間形成用膨張収縮体内の気体の圧力以下の所定値に設定することを特徴とする請求項１、２、３、４、又は、５の管内移動体用アクチュエータ。
7. 前記制御手段は、前記動力伝達用膨張収縮体が壁面に動力を伝達しない収縮状態のときの前記閉空間内の気体の圧力を、前記壁面に動力を伝達しない収縮状態のときの前記動力伝達用膨張収縮体内の気体の圧力以下の所定値に設定することを特徴とする請求項１、２、３、４、又は、５の管内移動体用アクチュエータ。
8. 前記閉空間に気体を送り込む送気管の所定位置に圧力センサが取り付けられ、前記制御手段は、該圧力センサの計測値に基づいて前記送気手段により前記閉空間に送り込む気体の圧力を制御することにより、前記閉空間内の気体の圧力を前記所定値に設定することを特徴とする請求項６、又は、７の管内移動体用アクチュエータ。
9. 前記閉空間に気体を送り込む送気管の所定位置に流量計が取り付けられ、前記制御手段は、該流量計の計測値に基づいて前記送気手段により前記閉空間に送り込む気体の量を制御することにより、前記閉空間内の気体の圧力を前記所定値に設定することを特徴とする請求項６、又は、７の管内移動体用アクチュエータ。
10. 請求項１ないし９のいずれか１つの管内移動体用アクチュエータを備えること、を特徴とする内視鏡。

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