JP2011160974A - 管腔内移動体用オーバーチューブ及び内視鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】管腔内移動体の屈曲動作を妨げることなく、膨張体の管腔内移動方向の推進力を有効に管腔内移動体に伝える。
【解決手段】管腔内移動体用オーバーチューブ６０のバルーン本体部５５は、管腔内移動方向の前後端に固定手段としての（前端側）本体固定部５６ａ、（後端側）本体固定部５６ｂが形成されている。本体固定部５６ａ、５６ｂでは、例えば管腔内移動方向に対する剛性力は、少なくともバルーン本体部５５の管腔内移動方向に対する剛性力よりも大きい設定されており、本体固定部５６ａ、５６ｂは、バルーン本体部５５が管腔内移動方向に沿って挿入部１０の先端部１０ａにて移動することがないように、バルーン本体部５５を先端部１０ａに固定するようになっている。
【選択図】図２

Description

本発明は管腔内移動体用オーバーチューブ及び内視鏡に係り、特に、管腔壁に推進力を伝えて管腔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。

ところが、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の部分に腸管内壁に沿ってバルーンの外周面を移動させると、バルーンが腸管内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、例えば腸管内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管内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管内壁から離すと、上述した復元力により手繰り寄せた腸管内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。

そこで、例えば管内移動方向に２つのバルーンを並べて配置した管腔内移動体用オーバーチューブを内視鏡等の管内移動体の先端に設置することで、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が考えられる。

このような管腔内移動体用オーバーチューブの場合、一方のバルーンを係止（回転）バルーン、他方のバルーンを駆動バルーンとしたとき、係止（回転）バルーンを膨張させて腸管に係止させた後、駆動バルーンを膨張させて係止（回転）バルーンを押圧させるように制御することによって係止（回転）バルーンを回転させる方式（転がりバルーン方式）の推進機構が検討されている。この推進機構によれば、１つのバルーンのみを用いた場合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確実に移動させることができる。

特開平１１−９５４５号公報 特開２００６−２２３８９５号公報

バルーンを用いた上述の転がりバルーン方式の推進機構において、例えば係止（回転）バルーン、駆動バルーン等は内視鏡に対して、管腔内移動体用オーバーチューブを介して取り付けられる。この際、係止（回転）バルーンの推進力を有効に内視鏡に伝えるために、管腔内移動体用オーバーチューブは内視鏡に対して軸方向に変形しないことが必要であるが、管腔内移動体用オーバーチューブの軸方向剛性を上げるとそのまま曲げ剛性が上がることになり、内視鏡の屈曲動作を妨げるといった問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、管腔内移動体の屈曲動作を妨げることなく、膨張体の管腔内移動方向の推進力を有効に管腔内移動体に伝えることのできる管腔内移動体用オーバーチューブ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に記載の管腔内移動体用オーバーチューブは、体腔内に挿入される管腔内移動体の挿入部の外表面に固定されて設けられ、前記挿入部の挿入軸を中心とする径方向に膨張させる膨張体を備えた略円筒形状の膨張体設置本体部を有し、前記膨張体の内部に流体を供給することにより前記膨張体の外周面を体腔管壁に当接させる管腔内移動体用オーバーチューブにおいて、前記膨張体設置本体部は、前記挿入軸方向の前後端において前記挿入部の外表面に所定の固着力にて固着する固定手段を備え、
前記固定手段の管腔内移動方向に対する剛性力は、少なくとも前記膨張体設置本体部の前記管腔内移動方向に対する剛性力よりも大きいことを特長とする。

請求項１に記載の管腔内移動体用オーバーチューブでは、前記膨張体設置本体部が前記挿入軸方向の前後端において前記挿入部の外表面に所定の固着力にて固着する固定手段を備え、前記固定手段の管腔内移動方向に対する剛性力が少なくとも前記膨張体設置本体部の前記管腔内移動方向に対する剛性力よりも大きくすることで、管腔内移動体の屈曲動作を妨げることなく、膨張体の管腔内移動方向の推進力を有効に管腔内移動体に伝えることを可能とする。

請求項２に記載の管腔内移動体用オーバーチューブのように、請求項１に記載の管腔内移動体用オーバーチューブであって、前記挿入部の湾曲時に前記膨張体設置本体部に発生する収縮力をＦ１とし、前記固定手段の内面と前記挿入部の外表面との摩擦力をＦ０としたとき、Ｆ０＞Ｆ１を満たすように、前記固定手段の前記剛性力及び前記固着力のうち、少なくとも前記固着力が設定されていることが好ましい。

請求項３に記載の管腔内移動体用オーバーチューブのように、請求項１または２に記載の管腔内移動体用オーバーチューブであって、前記挿入部の体腔内への挿入時に生じる前記膨張体設置本体部と前記体腔管壁との摩擦力をＦ２としたとき、Ｆ０＞Ｆ２を満たすように、前記固定手段の前記剛性力及び前記固着力のうち、少なくとも前記固着力が設定されていることが好ましい。

請求項４に記載の管腔内移動体用オーバーチューブのように、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の管腔内移動体用オーバーチューブであって、前記固定手段は前記固定バルーン本体部の前記挿入軸方向の前後端に前記膨張体設置本体部と一体に成形されており、前記固定手段の内径は前記固定手段の前後間に位置する前記膨張体設置本体部の内径より小さく、前記膨張体が非膨張時の無負荷状態においては前記固定手段の内径は前記挿入部の外径よりも小さいことが好ましい。

請求項５に記載の管腔内移動体用オーバーチューブのように、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の管腔内移動体用オーバーチューブであって、前記膨張体設置本体部は、ゴムもしくは熱可塑性エラストマーで構成されていることが好ましい。

請求項６に記載の管腔内移動体用オーバーチューブのように、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の管腔内移動体用オーバーチューブであって、前記膨張体は、糸巻き及び接着にて前記膨張体設置本体部の所定のバルーン取付け位置に固着されていることが好ましい。

請求項７に記載の管腔内移動体用オーバーチューブのように、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の管腔内移動体用オーバーチューブであって、前記膨張体は、少なくとも、膨張して前記体腔管壁に接触した時に前記膨張体設置本体部と前記体腔管壁との間を埋める第１の部分と、前記体腔管壁と接触して推進力を発生させる第２の部分とを備え、その一部が前記膨張体設置本体部に固定された第１膨張収縮部材と、前記膨張体設置本体部に固定され、膨張して前記体腔管壁に接触する第２膨張収縮部材と、前記第１膨張収縮部材及び前記第２膨張収縮部材とともに管腔内移動方向に並べて配置され、かつ前記膨張体設置本体部に固定された、前記第１膨張収縮部材を駆動させる駆動膨張収縮部材と、を備えて構成され、前記第１膨張収縮部材及び前記第２膨張収縮部材の少なくとも一方を膨張させて前記体腔管壁に係止させた状態を保持すると共に、前記駆動膨張収縮部材の膨張収縮駆動によって前記第１膨張収縮部材の前記第１の部分が前記第２の部分になるようにして前記膨張体設置本体部と前記体腔管壁との相対位置を変化させるように制御する制御部と、を備えて構成されることが好ましい。

請求項７に記載の管腔内移動体用オーバーチューブのように、請求項７に記載の管腔内移動体用オーバーチューブであって、前記管内移動方向に前記第１膨張収縮部材、前記駆動膨張収縮部材、及び前記第２膨張収縮部材とともに並べて前記膨張体設置本体部に配置されるものであって、前記駆動膨張収縮部材に対して前記第１膨張収縮部材を挟んで反対側に配置される第３膨張収縮部材を有することが好ましい。

請求項９に記載の内視鏡は、前記管腔内移動体を挿入部とした請求項１ない８のいずれか１つに記載の管腔内移動体用オーバーチューブを備えることを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、管腔内移動体の屈曲動作を妨げることなく、膨張体の管腔内移動方向の推進力を有効に管腔内移動体に伝えることができるという効果がある。

本発明の実施形態に係る電子内視鏡の構成を示す構成図 図１の管腔内移動体用オーバーチューブの拡大断面図 図２のバルーン本体部での各バルーンの固着を説明するための図 第１及び第２駆動バルーン、係止バルーン及び保持バルーンの圧力を制御する図１のバルーン制御装置のブロック構成図 図４のバルーン制御装置による推進動作である正進動作のタイムチャート 図５に示す正進動作のタイムチャートに対応させて各バルーンの膨張及び縮の様子を示した概略断面図 図３のバルーン制御装置による推進動作である逆進動作のタイムチャート 図７に示す逆進動作のタイムチャートに対応させて各バルーンの膨張及び縮の様子を示した概略断面図 図２のバルーン本体部に形成された本体固定部の内径を説明する図 図２の管腔内移動体用オーバーチューブの作用を説明する第１の図 図２の管腔内移動体用オーバーチューブの作用を説明する第２の図

以下、添付図面を参照して、本発明に係る管腔内移動体用オーバーチューブ及び内視鏡について詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る電子内視鏡の構成を示す構成図である。

図１に示すように、本実施形態の電子内視鏡１は、被検体の管内に挿入され当該管内を移動する管腔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とを備えている。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、コード１４に接続されたプロセッサ装置１００のモニタ（不図示）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。

先端部１０ａには、管腔内移動体用オーバーチューブ６０が着脱自在に設けられている。この管腔内移動体用オーバーチューブ６０は、後述する膨張体設置本体部としての略円筒形状のバルーン本体部５５（図２参照）を備えて構成されている。該バルーン本体部５５には、管内（管腔内）を移動する進行方向に並べて配置され、かつ固定された膨張収縮部材として、後述する駆動膨張収縮部材としての第１駆動バルーン４２、第３膨張収縮部材としての第２駆動バルーン４６と第１膨張収縮部材としての係止バルーン４４が取り付けられている。

なお、第１駆動バルーン４２、第２駆動バルーン４６と係止バルーン４４は、おもに膨張収縮自在なラテックスゴムからなり、バルーン内の圧力を制御するバルーン制御装置１８に接続されている。

なお、先端部１０ａにおいて第１駆動バルーン４２と係止バルーン４４、及び係止バルーン４４と第２駆動バルーン４６は、それぞれ互いに隣接して配置され、挿入部１０の周方向に周全体に形成される。また、第１駆動バルーン４２、第２駆動バルーン４６と係止バルーン４４は挿入部１０の周方向に一様な形状として軸対称となっていてもよく、また、挿入部１０の周方向に一様な形状ではなく軸対称となっていなくてもよい。

また、管腔内移動体用オーバーチューブ６０は、湾曲部１０ｂや軟性部１０ｃに配置してもよい。

上記のように構成された電子内視鏡１で、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、術者は、管腔内移動体用オーバーチューブ６０を先端部１０ａに装着し、第１駆動バルーン４２、第２駆動バルーン４６と係止バルーン４４が収縮した状態で挿入部１０を被検体内に挿入し、光源装置を点灯して被検体内を照明しながら、撮像素子によって得られる内視鏡画像をプロセッサ装置１００によりモニタで表示する。

先端部１０ａが管腔路に到達すると、バルーン制御装置１８は、第１駆動バルーン４２、第２駆動バルーン４６と係止バルーン４４の膨張・収縮を制御して、管腔路の内壁面に押圧力を作用させる。これにより、管路の内壁面が手繰り寄せられ、挿入部１０が管腔路の内壁面に対し相対的に進行方向の前方または後方に推進する。

なお、推進動作のフローの詳しい説明は後述する。また、以下の説明において、先端部１０ａが進行方向の前方に推進する動作を正進動作とし、先端部１０ａが進行方向の後方に推進する動作を逆進動作とする。

次に、本実施形態の管腔内移動体用オーバーチューブ６０の詳細について図２及び図３を用いて説明する。

図２は本実施形態における図１の管腔内移動体用オーバーチューブの拡大断面図である。また、図３は図２のバルーン本体部での各バルーンの固着を説明するための図である。

図２に示すように、本実施形態の管腔内移動体用オーバーチューブ６０においては、挿入部１０の先端部１０ａに進行方向（挿入部１０の長手軸に沿った先端方向）の前方から順に、第１駆動バルーン４２と係止バルーン４４と第２駆動バルーン４６の３つのバルーンが設けられている。

これら３つのバルーン（第１駆動バルーン４２と係止バルーン４４と第２駆動バルーン４６）は、図３に示すように、それぞれ管腔内移動体用オーバーチューブ６０のバルーン本体部５５の外周面における糸巻き及び接着等によって固着部６００に固着して設けられている。

また、係止バルーン４４が管壁に接触していない時に、挿入部１０の先端部１０ａの位置を保持するための第２膨張収縮部材としての保持バルーン２３も糸巻き及び接着等によって固着部６００によりバルーン本体部５５の外周面に固着して設けられている。なお、推進動作時においては、係止バルーン４４及び保持バルーン２３の少なくとも一方が膨張して管壁に当接して係止されるようになっている。

また、バルーン本体部５５に固着して設けられた各バルーン（第１駆動バルーン４２と係止バルーン４４と第２駆動バルーン４６及び保持バルーン２３）の外周部がバルーン本体部５５（管腔内移動体用オーバーチューブ６０）の径方向に膨張収縮可能に構成されている。

第１駆動バルーン４２、第２駆動バルーン４６、係止バルーン４４及び保持バルーン２３は、共に全体が膨張収縮自在なラテックスゴムからなり、挿入部１０の長手軸に直交する断面は、長手軸を中心とするドーナツ形状（不図示）をなし、膨張体設置本体部としてのバルーン本体部５５に設けられた膨張体を構成している。

係止バルーン４４は膨張時に管壁の内壁面に接して係止することができる膨張特性を有するバルーンであり、第１駆動バルーン４２及び第２駆動バルーン４６は膨張時であっても先端部１０ａが管路の断面の略中心位置に位置する限り管壁の内壁面に接しない膨張特性を有するバルーンである。

また、第１駆動バルーン４２、第２駆動バルーン４６及び係止バルーン４４は、互いに形状が異なることが好ましい。

なお、本実施形態では、管腔内移動体用オーバーチューブ６０は、管腔内移動方向（挿入部１０の挿入軸方向）の前方から第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２３の順に配置して構成しているが、管内移動方向の前方から保持バルーン２３、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の順に配置して構成してもよい。

また、管腔内移動体用オーバーチューブ６０は、先端部１０ａ、湾曲部１０ｂ及び軟性部１０ｃの全体を覆うシース状に形成してもよく、この場合、管腔内移動方向（挿入部１０の挿入軸方向）に沿ったシース状の管腔内移動体用オーバーチューブ６０の所定の位置に第１駆動バルーン４２、係止バルーン４４、第２駆動バルーン４６及び保持バルーン２３等を配置すれば良い。

図２に戻り、管腔内移動体用オーバーチューブ６０のバルーン本体部５５は、管腔内移動方向の前後端に固定手段としての（前端側）本体固定部５６ａ、（後端側）本体固定部５６ｂが形成されている。

この本体固定部５６ａ、５６ｂでは、例えば管腔内移動方向に対する剛性力は、少なくともバルーン本体部５５の管腔内移動方向に対する剛性力よりも大きい設定されており、本体固定部５６ａ、５６ｂは、バルーン本体部５５が管腔内移動方向に沿って挿入部１０の先端部１０ａにて移動することがないように、バルーン本体部５５を先端部１０ａに固定するようになっている。詳細については後述する。

図４は、第１駆動バルーン４２、第２駆動バルーン４６、係止バルーン４４及び保持バルーン２３の圧力を制御する制御部としてのバルーン制御装置１８のブロック構成図である。

図４に示すように、バルーン制御装置１８は、第１駆動バルーン４２、第２駆動バルーン４６、係止バルーン４４及び保持バルーン２３を個々に独立して内圧が調整できるバルブ開閉制御部３０と圧力制御部３２とを備えた構成となっている。

そして、バルーン制御装置１８において、第１駆動バルーン４２、第２駆動バルーン４６、係止バルーン４４及び保持バルーン２３は、バルブ開閉制御部３０と圧力制御部３２を介して、吸引ポンプ３４と吐出ポンプ３６が接続されている。

バルーン本体部５５の側壁内部には、第１駆動バルーン４２に連通し気体が送られる送気管４８と、係止バルーン４４に連通し気体が送られる送気管５０と、第２駆動バルーン４６に連通し気体が送られる送気管５２と、保持バルーン２３に連通し気体が送られる送気管２７が設けられている（図２参照）。なお、図２においては、送気管４８，５０，５２，２７のバルーン本体部５５の側壁内部での配置を模式的に示している。

これら送気管４８，５０，５２，２７は、湾曲部１０ｂ及び軟性部１０ｃの外周面に設けられた複数の管路保持手段５７（図１参照）によって挿入部１０に沿って保持されバルーン制御装置１８に接続されている。

なお、後述する推進動作のフローは、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（不図示）の開閉を制御し、圧力制御部３２によって吸引ポンプ３４と吐出ポンプ３６を制御することによって実行される。

＜推進動作のフロー＞
「正進動作」
次に、本実施形態における推進動作のうちの正進動作について図５及び図６を用いて説明する。

図５は、推進動作における正進動作のタイムチャート図である。また、図６は、図５に示すタイムチャート図に対応させて、各バルーンの膨張及び収縮の様子を示した概略断面図である。

まず、第１駆動バルーン４２と係止バルーン４４と第２駆動バルーン４６を共に収縮させた状態で、電子内視鏡１の先端部１０ａを測定対象（ここでは例えば、大腸とする）内に挿入している状態を考える。なお、このとき、バルーン制御装置１８は、保持バルーン２３を膨張させて体腔管壁としての腸壁４０に係止させておく。

そして、バルーン制御装置１８は、保持バルーン２３を膨張させ腸壁４０に係止させた状態を保持し、第１駆動バルーン４２と係止バルーン４４と第２駆動バルーン４６を共に収縮させた状態から、第２駆動バルーン４６に気体を充填して膨張させる（図５の工程Ａ）。この時のバルーンの膨張の様子は、図６（Ａ）のように表わすことができる。図６（Ａ）に示すように、第２駆動バルーン４６が膨張することにより、係止バルーン４４は第１駆動バルーン４２側に押し出され、第１駆動バルーン４２の外周部４５０の端部以内にて第１駆動バルーン４２に覆い被さる状態になる。

次に、バルーン制御装置１８は、係止バルーン４４に気体を充填して膨張させて、係止バルーン４４を腸壁４０に係止させる（図５の工程Ｂ）。この時のバルーンの膨張及び収縮の様子は、図６（Ｂ）のように表わすことができる。

また、ここで、係止バルーン４４において、膨張して腸壁４０に接触した時に挿入部１０と腸壁４０の間を埋める部分を第１の部分とし、腸壁４０に接触している部分を第２の部分として考える。

次に、バルーン制御装置１８は、保持バルーン２３と第２駆動バルーン４６から気体を吸引して収縮させる（図５の工程Ｃ）。この時のバルーンの収縮の様子は、図６（Ｃ）のように表わすことができる。

そして、バルーン制御装置１８は、第１駆動バルーン４２に気体を充填して膨張させる（図５の工程Ｄ）。この時のバルーンの膨張の様子は、図６（Ｄ）のように表わすことができる。

図６（Ｄ）に示されるように、バルーン制御装置１８が第１駆動バルーン４２を膨張させていくことにより、第１駆動バルーン４２は係止バルーン４４を徐々に押圧していく。さらに、バルーン制御装置１８が第２駆動バルーン４６を収縮させていくので、係止バルーン４４は、先端部１０ａの進行方向の後方に向かってその表面が腸壁４０に接した状態で順々に繰り出されるように押されていく、または、その表面を移動させるように押されていく。また、前記のように、係止バルーン４４において第１の部分と第２の部分を備えていると考えたときには、先端部１０ａの進行方向の前方側の第１の部分の腸壁４０側の一部が腸壁４０に接触して第２の部分になるように押されていく、と考えることができる。これにより、係止バルーン４４は、腸壁４０に対し先端部１０ａの進行方向の後方（図６(Ｄ)の黒矢印）に向かって押圧力を与える。このとき、本体固定部５６ａ、５６ｂによってバルーン本体部５５が管腔内移動方向に沿って挿入部１０の先端部１０ａにて移動することがない。

すなわち、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（無限軌道のように）、腸壁４０を当接しながら先端部１０ａの進行方向の後方に向かって繰り出される。

そのため、腸壁４０は先端部１０ａの進行方向の後方に手繰り寄せられる。したがって、図６（Ｄ）の白矢印のように、電子内視鏡１の先端部１０ａは腸壁４０に対し相対的に進行方向の前方に推進（正進）する。

次に、バルーン制御装置１８は、保持バルーン２３に気体を充填して膨張させて腸壁４０に係止させる（図５の工程Ｅ）。この時のバルーンの膨張の様子は、図６（Ｅ）のように表わすことができる。

次に、バルーン制御装置１８は、保持バルーン２３を膨張させ腸壁４０に係止させた状態を保持し、第１駆動バルーン４２と係止バルーン４４から気体を吸引して収縮させる（図５の工程Ｆ）。この時のバルーンの収縮の様子は、図６（Ｆ）のように表わすことができる。

次に、バルーン制御装置１８は、第２駆動バルーン４６に気体を充填して膨張させる（図５の工程Ａ）ことにより、上記の図６（Ａ）で示した状態に戻る。

以降、正進動作を継続する場合には、図５の工程Ａ〜工程Ｆを繰り返す。

「逆進動作」
次に、本実施形態における推進動作のうちの逆進動作について図７及び図８を用いて説明する。

図７は、推進動作における逆進動作のタイムチャート図である。また、図８は、図７に示すタイムチャート図に対応させて、各バルーンの膨張及び収縮の様子を示した概略断面図である。

まず、第１駆動バルーン４２と係止バルーン４４と第２駆動バルーン４６を共に収縮させた状態で、電子内視鏡１の先端部１０ａを測定対象（ここでは例えば、大腸とする）内に挿入している状態を考える。なお、このとき、バルーン制御装置１８は、保持バルーン２３を膨張させて腸壁４０に係止させておく。

そして、バルーン制御装置１８は、係止バルーン４４と第２駆動バルーン４６を収縮させた状態を保持し、第１駆動バルーン４２に気体を充填して膨張させる（図７の工程Ａ）。この時のバルーンの膨張の様子は、図８（Ａ）のように表わすことができる。図８（Ａ）に示すように、第１駆動バルーン４２が膨張することにより、係止バルーン４４は第２駆動バルーン４６側に押し出され、第２駆動バルーン４６に覆い被さる状態になる。

次に、バルーン制御装置１８は、係止バルーン４４に気体を充填して膨張させて、係止バルーン４４を腸壁４０に係止させる（図７の工程Ｂ）。この時のバルーンの膨張の様子は、図８（Ｂ）のように表わすことができる。また、ここで、係止バルーン４４において、腸壁４０に接触した時に挿入部１０と腸壁４０の間を埋める部分を第１の部分とし、腸壁４０に接触している部分を第２の部分として考える。

次に、バルーン制御装置１８は、保持バルーン２３と第１駆動バルーン４２から気体を吸引して収縮させる（図７の工程Ｃ）。この時のバルーンの収縮の様子は、図８（Ｃ）のように表わすことができる。

続いて、バルーン制御装置１８は、第２駆動バルーン４６に気体を充填して膨張させる（図７の工程Ｄ）。この時のバルーンの膨張の様子は、図８（Ｄ）のように表わすことができる。

図８（Ｄ）に示すように、バルーン制御装置１８が第２駆動バルーン４６を膨張させていくことにより、第２駆動バルーン４６は係止バルーン４４を徐々に押圧していく。そして、係止バルーン４４は、先端部１０ａの進行方向の前方に向かってその表面が順々に繰り出されるように押されていく、または、その表面を移動させるように押されていく。また、前記のように、係止バルーン４４において第１の部分と第２の部分を備えていると考えたときには、先端部１０ａの進行方向の後方側の第１の部分の腸壁４０側の一部が腸壁４０に接触して第２の部分になるように押されていく、と考えることができる。これにより、係止バルーン４４は、腸壁４０に対し先端部１０ａの進行方向の前方（図８（Ｄ）の黒矢印）に向かって押圧力を与える。このとき、本体固定部５６ａ、５６ｂによってバルーン本体部５５が管腔内移動方向に沿って挿入部１０の先端部１０ａにて移動することがない。

すなわち、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（無限軌道のように）、腸壁４０を当接しながら先端部１０ａの進行方向の前方に向かって繰り出される。

そのため、腸壁４０は先端部１０ａの進行方向の前方に手繰り寄せられる。したがって、図８（Ｄ）の白矢印のように、電子内視鏡１の先端部１０ａは腸壁４０に対し相対的に進行方向の後方に推進（逆進）する。

次に、バルーン制御装置１８は、保持バルーン２３から気体を吸引して収縮させて、保持バルーン２３を腸壁４０から離間させる（図７の工程Ｅ）。この時のバルーンの収縮の様子は、図８（Ｅ）のように表わすことができる。

次に、バルーン制御装置１８は、係止バルーン４４と第２駆動バルーン４６から気体を吸引して収縮させる（図７の工程Ｆ）。この時のバルーンの収縮の様子は、図８（Ｆ）のように表わすことができる。

以降、逆進動作を継続する場合には、図７の工程Ａ〜工程Ｆを繰り返す。

上述したように、管腔内移動体用オーバーチューブ６０のバルーン本体部５５は、管内（管腔内）移動方向の前後端に本体固定部５６ａ、５６ｂが形成されている（図２参照）。そして、この本体固定部５６ａ、５６ｂでは、例えば管腔内移動方向に対する剛性力は、少なくともバルーン本体部５５の管腔内移動方向に対する剛性力よりも大きい設定されている。なお、バルーン本体部５５は、前後端に形成された本体固定部５６ａ、５６ｂでは内径が絞られた形状でゴムもしくは熱可塑性エラストマーで構成されている。

管腔内移動体用オーバーチューブ６０は、バルーンを電子内視鏡１の外周を覆って電子内視鏡１に装着する手段であるが、管腔内移動体用オーバーチューブ６０を電子内視鏡１に付けることにより、電子内視鏡１の取付け部位の曲げ剛性が増大し、電子内視鏡１の操作に支障をきたすと言うという問題がある。

このような課題を解決する管腔内移動体用オーバーチューブ６０の要件は、以下３点である。

（要件１）曲げ剛性が低い
（要件２）軸方向（管腔内移動方向）に伸縮しない
（要件３）バルーンとの間で気密を保てる
このうち、オーバーチューブ単体としてみた場合には（要件１）と（要件２）が相反するため、本実施形態の管腔内移動体用オーバーチューブ６０としては、（要件１）の効果が得られるようにバルーン本体部５５の軸方向（管腔内移動方向）の剛性を本体固定部５６ａ、５６ｂの剛性よりも低く設定し、本体固定部５６ａ、５６ｂにてバルーン本体部５５の前後端を挿入部１０（先端部１０ａ）に固定することで（要件２）の効果を得られるようにしている。

これにより、管腔内移動体用オーバーチューブ６０が装着される挿入部１０（管腔内移動体）の屈曲動作を妨げることなく、バルーン本体部５５に設けられた各バルーン（膨張体）の管腔内移動方向の推進力を有効に管腔内移動体に伝えることができる。

具体的には、本実施形態では、図９に示すように、本体固定部５６ａ、５６ｂの内径Ｄ１は無負荷状態で先端部１０ａの外径Ｄ２よりも小さく（Ｄ１＜Ｄ２）、先端部１０ａに取付け時に本体固定部５６ａ、５６ｂを径方向に延ばして装着する。

このように装着することで、本体固定部５６ａ、５６ｂの内面が先端部１０ａをしめこむ状態となることとなり、先端部１０ａに対する垂直抗力Ｐが発生する。この垂直抗力Ｐとバルーン本体部５５と先端部１０ａ間の摩擦係数μの積により、バルーン本体部５５内面と先端部１０ａの外周面との摩擦力Ｆが決まる（Ｆ＝μ×Ｐ）。

すなわち、本体固定部５６ａ、５６ｂの内径が小さく、かつ本体固定部５６ａ、５６ｂの肉厚がバルーン本体部５５の肉厚よりも大きく、さらにバルーン本体部５５と先端部１０ａ間の摩擦係数が大きいほど大きな垂直抗力が発生する。

本実施形態の管腔内移動体用オーバーチューブ６０では、例えば本体固定部５６ａ、５６ｂの肉厚がバルーン本体部５５の肉厚よりも大きくなるように形成することで、本体固定部５６ａ、５６ｂの剛性（力）をバルーン本体部５５の軸方向（管腔内移動方向）の剛性（力）よりも高く設定すると共に、図１０に示すように、例えば挿入部１０の屈曲（湾曲）に伴うバルーン本体部５５のそのものの曲がりにより発生するバルーン本体部５５の収縮力Ｆ１に対して、固着力としてのバルーン本体部５５内面と先端部１０ａの外周面との摩擦力Ｆ０がＦ０＞Ｆ１となるように、本体固定部５６ａ、５６ｂの内径Ｄ１及びバルーン本体部５５と先端部１０ａ間の摩擦係数μ等のパラメータを最適に設定している。

また、本実施形態の管腔内移動体用オーバーチューブ６０では、例えば本体固定部５６ａ、５６ｂの肉厚がバルーン本体部５５の肉厚よりも大きくなるように形成することで、本体固定部５６ａ、５６ｂの剛性（力）をバルーン本体部５５の軸方向（管腔内移動方向）の剛性（力）よりも高く設定すると共に、図１１に示すように、電子内視鏡１の挿入時における各バルーンを含むバルーン本体部５５と腸壁４０との間に発生する軸方向（管腔内移動方向）の推進力Ｆ２に対して、固着力としてのバルーン本体部５５内面と先端部１０ａの外周面との摩擦力Ｆ０がＦ０＞Ｆ２となるように、本体固定部５６ａ、５６ｂの内径Ｄ１及びバルーン本体部５５と先端部１０ａ間の摩擦係数μ等のパラメータを最適に設定している。

以上、本発明の管腔内移動体用オーバーチューブ及び内視鏡について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

１…電子内視鏡、１０…挿入部、１０ａ…先端部、１８…バルーン制御装置、２３…保持バルーン、４４…係止バルーン、３２…圧力制御部、４２…第１駆動バルーン、４６…第２駆動バルーン、５５…バルーン本体部、５６ａ…（前端側）本体固定部、５６ｂ…（後端側）本体固定部５６ｂ、６０…管腔内移動体用オーバーチューブ

Claims (9)

1. 体腔内に挿入される管腔内移動体の挿入部の外表面に固定されて設けられ、前記挿入部の挿入軸を中心とする径方向に膨張させる膨張体を備えた略円筒形状の膨張体設置本体部を有し、前記膨張体の内部に流体を供給することにより前記膨張体の外周面を体腔管壁に当接させる管腔内移動体用オーバーチューブにおいて、
   前記膨張体設置本体部は、前記挿入軸方向の前後端において前記挿入部の外表面に所定の固着力にて固着する固定手段を備え、
   前記固定手段の管腔内移動方向に対する剛性力は、少なくとも前記膨張体設置本体部の前記管腔内移動方向に対する剛性力よりも大きい
   ことを特長とする管腔内移動体用オーバーチューブ。
2. 前記挿入部の湾曲時に前記膨張体設置本体部に発生する収縮力をＦ１とし、前記固定手段の内面と前記挿入部の外表面との摩擦力をＦ０としたとき、Ｆ０＞Ｆ１を満たすように、前記固定手段の前記剛性力及び前記固着力のうち、少なくとも前記固着力が設定されていることを特長とする請求項１に記載の管腔内移動体用オーバーチューブ。
3. 前記挿入部の体腔内への挿入時に生じる前記膨張体設置本体部と前記体腔管壁との摩擦力をＦ２としたとき、Ｆ０＞Ｆ２を満たすように、前記固定手段の前記剛性力及び前記固着力のうち、少なくとも前記固着力が設定されていることを特長とする請求項１または２に記載の管腔内移動体用オーバーチューブ。
4. 前記固定手段は前記固定バルーン本体部の前記挿入軸方向の前後端に前記膨張体設置本体部と一体に成形されており、前記固定手段の内径は前記固定手段の前後間に位置する前記膨張体設置本体部の内径より小さく、前記膨張体が非膨張時の無負荷状態においては前記固定手段の内径は前記挿入部の外径よりも小さいことを特長とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の管腔内移動体用オーバーチューブ。
5. 前記膨張体設置本体部は、ゴムもしくは熱可塑性エラストマーで構成されていることを特長とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の管腔内移動体用オーバーチューブ。
6. 前記膨張体は、糸巻き及び接着にて前記膨張体設置本体部の所定のバルーン取付け位置に固着されていることを特長とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の管腔内移動体用オーバーチューブ。
7. 前記膨張体は、少なくとも、
   膨張して前記体腔管壁に接触した時に前記膨張体設置本体部と前記体腔管壁との間を埋める第１の部分と、前記体腔管壁と接触して推進力を発生させる第２の部分とを備え、その一部が前記膨張体設置本体部に固定された第１膨張収縮部材と、
   前記膨張体設置本体部に固定され、膨張して前記体腔管壁に接触する第２膨張収縮部材と、
   前記第１膨張収縮部材及び前記第２膨張収縮部材とともに管腔内移動方向に並べて配置され、かつ前記膨張体設置本体部に固定された、前記第１膨張収縮部材を駆動させる駆動膨張収縮部材と、を備えて構成され、
   前記第１膨張収縮部材及び前記第２膨張収縮部材の少なくとも一方を膨張させて前記体腔管壁に係止させた状態を保持すると共に、前記駆動膨張収縮部材の膨張収縮駆動によって前記第１膨張収縮部材の前記第１の部分が前記第２の部分になるようにして前記膨張体設置本体部と前記体腔管壁との相対位置を変化させるように制御する制御部と、
   を備えて構成されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の管腔内移動体用オーバーチューブ。
8. 前記管内移動方向に前記第１膨張収縮部材、前記駆動膨張収縮部材、及び前記第２膨張収縮部材とともに並べて前記膨張体設置本体部に配置されるものであって、前記駆動膨張収縮部材に対して前記第１膨張収縮部材を挟んで反対側に配置される第３膨張収縮部材を有することを特長とする請求項７に記載の管腔内移動体用オーバーチューブ。
9. 前記管腔内移動体を挿入部とした請求項１ないし８のいずれか１つに記載の管腔内移動体用オーバーチューブを備えることを特徴とする内視鏡。

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