JP3477570B2 - 能動導管とその製造方法 - Google Patents
能動導管とその製造方法Info
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- JP3477570B2 JP3477570B2 JP01125898A JP1125898A JP3477570B2 JP 3477570 B2 JP3477570 B2 JP 3477570B2 JP 01125898 A JP01125898 A JP 01125898A JP 1125898 A JP1125898 A JP 1125898A JP 3477570 B2 JP3477570 B2 JP 3477570B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、マイクロマシン
分野に利用し、複雑な機械や配管に入り込んで検査やメ
ンテナンスなどを行い、さらに能動カテーテルとして人
体の血管や器官等に入り込んで診断又は治療などの利用
に供し得る能動導管及びその製造方法に関する。さら
に、複数の組み合わせにより多関節、多足等のロボット
又は精巧な玩具などに利用し得る能動導管及びその製造
方法に関する。
分野に利用し、複雑な機械や配管に入り込んで検査やメ
ンテナンスなどを行い、さらに能動カテーテルとして人
体の血管や器官等に入り込んで診断又は治療などの利用
に供し得る能動導管及びその製造方法に関する。さら
に、複数の組み合わせにより多関節、多足等のロボット
又は精巧な玩具などに利用し得る能動導管及びその製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、形状記憶合金をアクチュエータと
して利用した能動内視鏡が大腸などの診断用に提案され
ており、血管内などの狭いところにも入っていき、検
査、診断又は治療を行う能動カテーテル（細い管状器
具）の開発が進められている。
して利用した能動内視鏡が大腸などの診断用に提案され
ており、血管内などの狭いところにも入っていき、検
査、診断又は治療を行う能動カテーテル（細い管状器
具）の開発が進められている。
【０００３】図３１は提案された能動カテーテルを示す
外観図である。図３１を参照して概説すると、能動カテ
ーテル１は、ライナーコイル２とリンク３とを交互に並
べて嵌挿する内側チューブ４と、各リンク３間を連結す
る形状記憶合金（Shape Memory Alloy：以下、「ＳＭ
Ａ」と記す。）のアクチュエータ５と、リンク３の上面
に配設された電極パターンに接合するリード線６と、こ
れらを覆って内蔵する外側チューブ７とを備えている。
内側チューブ４の内空間は能動カテーテルのワーキング
チャンネルとして利用され、このワーキングチャンネル
は、液体の注入・吸引、様々な道具の出し入れなどに使
用されるものである。ＳＭＡアクチュエータ５は通電し
て直接加熱され、通電加熱抵抗値フィードバック方式に
よりコイル状のＳＭＡを伸縮させ、ＳＭＡアクチュエー
タとして利用されている。
外観図である。図３１を参照して概説すると、能動カテ
ーテル１は、ライナーコイル２とリンク３とを交互に並
べて嵌挿する内側チューブ４と、各リンク３間を連結す
る形状記憶合金（Shape Memory Alloy：以下、「ＳＭ
Ａ」と記す。）のアクチュエータ５と、リンク３の上面
に配設された電極パターンに接合するリード線６と、こ
れらを覆って内蔵する外側チューブ７とを備えている。
内側チューブ４の内空間は能動カテーテルのワーキング
チャンネルとして利用され、このワーキングチャンネル
は、液体の注入・吸引、様々な道具の出し入れなどに使
用されるものである。ＳＭＡアクチュエータ５は通電し
て直接加熱され、通電加熱抵抗値フィードバック方式に
よりコイル状のＳＭＡを伸縮させ、ＳＭＡアクチュエー
タとして利用されている。
【０００４】図３２はリンクを示す外観図である。図３
２に示すように、能動カテーテルの骨格にあたるリンク
３は、下部シリコン１１と、この下部シリコン１１上に
接合された下部ガラス１３と、この下部ガラス１３と上
部ガラス１７との間に接合された上部シリコン１５とを
有し、図３２の斜線で示す下部シリコン１１の下面及び
下部ガラス１３の両側面にアルミニウム電極が形成され
ている。また上部シリコン１５にも、適宜の箇所にコン
タクトホール８が設けられ、そのコンタクトホール８の
壁にはアルミニウム電極が形成されている。上部ガラス
１７の上面に形成されている溝はリード線を配設するた
めのものであり、図３２で示す三箇所のスロット１２は
ＳＭＡコイルを配設するためのものである。
２に示すように、能動カテーテルの骨格にあたるリンク
３は、下部シリコン１１と、この下部シリコン１１上に
接合された下部ガラス１３と、この下部ガラス１３と上
部ガラス１７との間に接合された上部シリコン１５とを
有し、図３２の斜線で示す下部シリコン１１の下面及び
下部ガラス１３の両側面にアルミニウム電極が形成され
ている。また上部シリコン１５にも、適宜の箇所にコン
タクトホール８が設けられ、そのコンタクトホール８の
壁にはアルミニウム電極が形成されている。上部ガラス
１７の上面に形成されている溝はリード線を配設するた
めのものであり、図３２で示す三箇所のスロット１２は
ＳＭＡコイルを配設するためのものである。
【０００５】次に、従来の能動カテーテルの製作方法に
ついて説明する。図３３を参照すると、下部シリコン１
１及び上部シリコン１５は半導体プロセスのエッチング
技術などにより製作されるものであり、下部ガラス１３
及び上部ガラス１７は板状のパイレックスガラスをグラ
インディング技術などによって微細加工して形成され
る。これらは陽極接合により完全に接合され、アルミニ
ウム電極はスパッタリングにより形成されている。この
ように多数のリンクがダイシング、シリコンの結晶異方
性エッチング及び陽極接合等により基板上に一括して製
作され、ダイシングにより最終的に個々のリンクに分離
切断され、図３２に示すリンクが完成する。
ついて説明する。図３３を参照すると、下部シリコン１
１及び上部シリコン１５は半導体プロセスのエッチング
技術などにより製作されるものであり、下部ガラス１３
及び上部ガラス１７は板状のパイレックスガラスをグラ
インディング技術などによって微細加工して形成され
る。これらは陽極接合により完全に接合され、アルミニ
ウム電極はスパッタリングにより形成されている。この
ように多数のリンクがダイシング、シリコンの結晶異方
性エッチング及び陽極接合等により基板上に一括して製
作され、ダイシングにより最終的に個々のリンクに分離
切断され、図３２に示すリンクが完成する。
【０００６】次に、上記した従来の能動カテーテルの組
立工程を説明する。図３４は能動カテーテルの組立工程
を示す工程図である。先ず図３４（ａ）に示すように、
リンク３とライナーコイル２とを交互に所定個数まで内
側チューブ４で連結していき、図３４（ｂ）に示すよう
にリンク３とライナーコイル２とを隙間なく配設する。
次に、図３４（ｃ），（ｄ）に示すように、リンク３の
各スロット１２にＳＭＡアクチュエータ５を配設してか
ら導電性接着剤で固定し、Ｈｅ−Ｃｄレーザーで硬化さ
せる。さらに図３４（ｅ）に示すようにＹＡＧレーザで
各ＳＭＡコイルを切断する。そして図３４（ｆ）に示す
ように、各ＳＭＡアクチュエータ５に接続するリード線
６を上部ガラス１７の溝に配線し、さらに図３４（ｇ）
に示すように外側チューブ７を被せて組立工程が終了す
る。
立工程を説明する。図３４は能動カテーテルの組立工程
を示す工程図である。先ず図３４（ａ）に示すように、
リンク３とライナーコイル２とを交互に所定個数まで内
側チューブ４で連結していき、図３４（ｂ）に示すよう
にリンク３とライナーコイル２とを隙間なく配設する。
次に、図３４（ｃ），（ｄ）に示すように、リンク３の
各スロット１２にＳＭＡアクチュエータ５を配設してか
ら導電性接着剤で固定し、Ｈｅ−Ｃｄレーザーで硬化さ
せる。さらに図３４（ｅ）に示すようにＹＡＧレーザで
各ＳＭＡコイルを切断する。そして図３４（ｆ）に示す
ように、各ＳＭＡアクチュエータ５に接続するリード線
６を上部ガラス１７の溝に配線し、さらに図３４（ｇ）
に示すように外側チューブ７を被せて組立工程が終了す
る。
【０００７】以上のようにして製作された能動カテーテ
ルは、特定のＳＭＡを選択して通電して加熱することに
より曲げることができるようになっている。
ルは、特定のＳＭＡを選択して通電して加熱することに
より曲げることができるようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような能動カテーテルでは形状記憶合金を載せるリンク
の製作プロセスが複雑であり、微細なマイクロマシンを
製作する上でも加工の自由度に制限があり、最適な形態
の設計が困難である。また、リンクの加工の自由度に制
限があるためワーキングチャンネルを理想的な円形の空
間に形成することが困難であった。さらに、リンクなど
の構造体の重量の軽減化が求められている。
ような能動カテーテルでは形状記憶合金を載せるリンク
の製作プロセスが複雑であり、微細なマイクロマシンを
製作する上でも加工の自由度に制限があり、最適な形態
の設計が困難である。また、リンクの加工の自由度に制
限があるためワーキングチャンネルを理想的な円形の空
間に形成することが困難であった。さらに、リンクなど
の構造体の重量の軽減化が求められている。
【０００９】そこで、本発明はワーキングチャンネルの
内空間を理想的な円形に形成できるリンクの構造体を軽
量かつ簡易にした能動導管を提供するとともに、その組
立工程を簡略にできる製造方法を提供することを目的と
するものである。
内空間を理想的な円形に形成できるリンクの構造体を軽
量かつ簡易にした能動導管を提供するとともに、その組
立工程を簡略にできる製造方法を提供することを目的と
するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうち請求項１記載の能動導管は、ライナー
コイルと、第一の熱収縮チューブと第二の熱収縮チュー
ブとを用いたリンクと、これらを交互に並べて嵌挿する
内側チューブと、各熱収縮チューブを用いたリンク間を
連結するＳＭＡアクチュエータと、このＳＭＡアクチュ
エータを熱収縮チューブを用いたリンクに固定する固定
部と、ＳＭＡアクチュエータに電気的に接続するリード
線と、これらを覆って内蔵する外側チューブとを備え、
上記内側チューブの外側に上記第一の熱収縮チューブを
はめ込んで、該第一の熱収縮チューブの上に上記ＳＭＡ
アクチュエータを設置し、該ＳＭＡアクチュエータの外
側に第二の熱収縮チューブをはめ込んで、第一及び第二
の熱収縮チューブの熱収縮によって上記ＳＭＡアクチュ
エータが上記第一の熱収縮チューブに固定されている。
に、本発明のうち請求項１記載の能動導管は、ライナー
コイルと、第一の熱収縮チューブと第二の熱収縮チュー
ブとを用いたリンクと、これらを交互に並べて嵌挿する
内側チューブと、各熱収縮チューブを用いたリンク間を
連結するＳＭＡアクチュエータと、このＳＭＡアクチュ
エータを熱収縮チューブを用いたリンクに固定する固定
部と、ＳＭＡアクチュエータに電気的に接続するリード
線と、これらを覆って内蔵する外側チューブとを備え、
上記内側チューブの外側に上記第一の熱収縮チューブを
はめ込んで、該第一の熱収縮チューブの上に上記ＳＭＡ
アクチュエータを設置し、該ＳＭＡアクチュエータの外
側に第二の熱収縮チューブをはめ込んで、第一及び第二
の熱収縮チューブの熱収縮によって上記ＳＭＡアクチュ
エータが上記第一の熱収縮チューブに固定されている。
【００１１】 請求項２記載の能動導管は、ライナーコ
イルと、このライナーコイルに嵌挿する内側チューブ
と、この内側チューブ長手方向に配設されたＳＭＡアク
チュエータと、該ＳＭＡアクチュエータに電気的に接続
するリード線と、上記ＳＭＡアクチュエータと上記リー
ド線とを所定間隔ごとに導電性接着剤で固定した台座
と、該台座のところで上記ＳＭＡアクチュエータと上記
リード線とを覆って内側チューブに固定する非導電性接
着部と、を備え、接着剤でリンク構造体を形成してい
る。
イルと、このライナーコイルに嵌挿する内側チューブ
と、この内側チューブ長手方向に配設されたＳＭＡアク
チュエータと、該ＳＭＡアクチュエータに電気的に接続
するリード線と、上記ＳＭＡアクチュエータと上記リー
ド線とを所定間隔ごとに導電性接着剤で固定した台座
と、該台座のところで上記ＳＭＡアクチュエータと上記
リード線とを覆って内側チューブに固定する非導電性接
着部と、を備え、接着剤でリンク構造体を形成してい
る。
【００１２】 請求項３記載の能動導管は、内側チュー
ブの外側に配設するＳＭＡアクチュエータと、内側チュ
ーブとＳＭＡアクチュエータとの間に間隔を設け保持す
る保持部材と、内側チューブを内蔵するとともにＳＭＡ
アクチュエータの外側に配設するライナーコイルと、Ｓ
ＭＡアクチュエータに通電するリード線と、これらを覆
って内蔵する外側チューブとを備え、上記保持部材が、
スペーサーと、該スペーサーの上に固定された金属棒と
を有する構成とした。請求項４記載の能動導管は、請求
項８の構成に加え、ライナーコイルをＳＭＡアクチュエ
ータに通電する電気回路の接地としたものである。
ブの外側に配設するＳＭＡアクチュエータと、内側チュ
ーブとＳＭＡアクチュエータとの間に間隔を設け保持す
る保持部材と、内側チューブを内蔵するとともにＳＭＡ
アクチュエータの外側に配設するライナーコイルと、Ｓ
ＭＡアクチュエータに通電するリード線と、これらを覆
って内蔵する外側チューブとを備え、上記保持部材が、
スペーサーと、該スペーサーの上に固定された金属棒と
を有する構成とした。請求項４記載の能動導管は、請求
項８の構成に加え、ライナーコイルをＳＭＡアクチュエ
ータに通電する電気回路の接地としたものである。
【００１３】
【００１４】 また、請求項５記載の能動導管は、上記
構成に加え、ライナーコイルがＳＭＡライナーコイルで
あって、ＳＭＡライナーコイルに通電するリード線を備
え、屈曲機構と伸張機構とを有することを特徴とするも
のである。請求項６記載の能動導管は、上記構成に加
え、ライナーコイルが平線型ライナーコイルであること
を特徴とする。請求項７記載の能動導管は、平坦な底面
を有するとともに中央に貫通孔を有する円柱であって、
この円柱の頂面に対称中心を通る稜線を持つように形成
した尖鋭部と、この稜線に対して対称な位置に形成した
凹部とを有する駒型リンクを備え、駒型リンクの貫通孔
に嵌挿する内側チューブと、駒型リンクの尖鋭部と平坦
な底面とを隣り合わせて凹部に配設したコイル状のＳＭ
Ａアクチュエータと、ＳＭＡアクチュエータに通電する
リード線と、これらを覆って内蔵する外側チューブとを
備え、上記凹部に爪を設け、この爪に上記ＳＭＡアクチ
ュエータを噛み合わせて配設したことを特徴とする。
構成に加え、ライナーコイルがＳＭＡライナーコイルで
あって、ＳＭＡライナーコイルに通電するリード線を備
え、屈曲機構と伸張機構とを有することを特徴とするも
のである。請求項６記載の能動導管は、上記構成に加
え、ライナーコイルが平線型ライナーコイルであること
を特徴とする。請求項７記載の能動導管は、平坦な底面
を有するとともに中央に貫通孔を有する円柱であって、
この円柱の頂面に対称中心を通る稜線を持つように形成
した尖鋭部と、この稜線に対して対称な位置に形成した
凹部とを有する駒型リンクを備え、駒型リンクの貫通孔
に嵌挿する内側チューブと、駒型リンクの尖鋭部と平坦
な底面とを隣り合わせて凹部に配設したコイル状のＳＭ
Ａアクチュエータと、ＳＭＡアクチュエータに通電する
リード線と、これらを覆って内蔵する外側チューブとを
備え、上記凹部に爪を設け、この爪に上記ＳＭＡアクチ
ュエータを噛み合わせて配設したことを特徴とする。
【００１５】 請求項２２記載の能動導管の製造方法
は、第一の熱収縮チューブと第二の熱収縮チューブとを
用いたリンクとライナーコイルとを交互に内側チューブ
で嵌挿して連結する工程と、上記リンクにＳＭＡアクチ
ュエータとリード線とを配設して導電性接着剤で固定す
る工程と、上記ＳＭＡアクチュエータとリード線とを非
導電性接着剤で上記リンクに固定する工程と、ＳＭＡア
クチュエータを切断する工程と、を備えており、上記第
一及び第二の熱収縮チューブを熱収縮させることで、上
記ＳＭＡアクチュエータを上記第一の熱収縮チューブに
固定することを特徴とする。
は、第一の熱収縮チューブと第二の熱収縮チューブとを
用いたリンクとライナーコイルとを交互に内側チューブ
で嵌挿して連結する工程と、上記リンクにＳＭＡアクチ
ュエータとリード線とを配設して導電性接着剤で固定す
る工程と、上記ＳＭＡアクチュエータとリード線とを非
導電性接着剤で上記リンクに固定する工程と、ＳＭＡア
クチュエータを切断する工程と、を備えており、上記第
一及び第二の熱収縮チューブを熱収縮させることで、上
記ＳＭＡアクチュエータを上記第一の熱収縮チューブに
固定することを特徴とする。
【００１６】 また、請求項９記載の能動導管の製造方
法は、ライナーコイルに内側チューブを嵌挿し、内側チ
ューブの両端にスペーサをはめる工程と、リード線をラ
イナーコイルの上に配設してＳＭＡアクチュエータを両
端のスペーサ上に設置する工程と、リード線とＳＭＡア
クチュエータとを導電性接着剤で固定する工程と、ＳＭ
Ａアクチュエータを非導電性接着剤で内側チューブに固
定してリンクを形成する工程とを備える構成である。
法は、ライナーコイルに内側チューブを嵌挿し、内側チ
ューブの両端にスペーサをはめる工程と、リード線をラ
イナーコイルの上に配設してＳＭＡアクチュエータを両
端のスペーサ上に設置する工程と、リード線とＳＭＡア
クチュエータとを導電性接着剤で固定する工程と、ＳＭ
Ａアクチュエータを非導電性接着剤で内側チューブに固
定してリンクを形成する工程とを備える構成である。
【００１７】 請求項１０記載の能動導管の製造方法
は、内側チューブの両端にスペーサをはめ、この両端の
スペーサにて支持棒及びＳＭＡアクチュエータの両端を
接着剤で固定してリンクを形成する工程と、支持棒に当
接し同軸にライナーコイルを配設する工程と、ＳＭＡア
クチュエータに通電するリード線を固定し配線する工程
と、非導電性接着剤で上記ＳＭＡアクチュエータをライ
ナーコイルに固定する工程と、ＳＭＡアクチュエータの
片端及び支持棒の両端を切断して取り除く工程と、外側
チューブを被せる工程とを備えるものである。請求項１
１記載の能動導管の製造方法は、請求項９又は１０の構
成に加え、ライナーコイルが導電性ライナーコイルであ
って、この導電性ライナーコイルと各ＳＭＡアクチュエ
ータとを導電性接着剤で固定する工程を備えたことを特
徴とする。
は、内側チューブの両端にスペーサをはめ、この両端の
スペーサにて支持棒及びＳＭＡアクチュエータの両端を
接着剤で固定してリンクを形成する工程と、支持棒に当
接し同軸にライナーコイルを配設する工程と、ＳＭＡア
クチュエータに通電するリード線を固定し配線する工程
と、非導電性接着剤で上記ＳＭＡアクチュエータをライ
ナーコイルに固定する工程と、ＳＭＡアクチュエータの
片端及び支持棒の両端を切断して取り除く工程と、外側
チューブを被せる工程とを備えるものである。請求項１
１記載の能動導管の製造方法は、請求項９又は１０の構
成に加え、ライナーコイルが導電性ライナーコイルであ
って、この導電性ライナーコイルと各ＳＭＡアクチュエ
ータとを導電性接着剤で固定する工程を備えたことを特
徴とする。
【００１８】
【００１９】
【００２０】 以上のように本発明は構成されており、
請求項１記載の発明では、熱収縮させるだけで能動導管
が簡単にでき、しかもその構造は極めて単純であり軽
い。請求項２記載の発明では、リンク自体が硬化した接
着剤で形成し得るので、極めて簡単かつ軽量になる。
請求項１記載の発明では、熱収縮させるだけで能動導管
が簡単にでき、しかもその構造は極めて単純であり軽
い。請求項２記載の発明では、リンク自体が硬化した接
着剤で形成し得るので、極めて簡単かつ軽量になる。
【００２１】 請求項３記載の発明では、ライナーコイ
ルが外側チューブを裏打ちし、ＳＭＡアクチュエータが
屈曲したときに外側チューブの伸びが分散する。さら
に、ライナーコイルがカテーテルの内部構造を機械的に
保護する役目も果たす。したがって、外骨格型能動カテ
ーテルでは外界の圧迫にも強くなる。またＳＭＡアクチ
ュエータをライナーコイルから一定の間隙を保って外側
チューブと離して内側に配設しているため、伸縮時のＳ
ＭＡアクチュエータの発熱による外部への影響が減る。
したがって、能動カテーテルの使用環境によらず安全性
が高くなる。請求項４記載の発明では、ＳＭＡアクチュ
エータを駆動する配線数を減らすことができる。
ルが外側チューブを裏打ちし、ＳＭＡアクチュエータが
屈曲したときに外側チューブの伸びが分散する。さら
に、ライナーコイルがカテーテルの内部構造を機械的に
保護する役目も果たす。したがって、外骨格型能動カテ
ーテルでは外界の圧迫にも強くなる。またＳＭＡアクチ
ュエータをライナーコイルから一定の間隙を保って外側
チューブと離して内側に配設しているため、伸縮時のＳ
ＭＡアクチュエータの発熱による外部への影響が減る。
したがって、能動カテーテルの使用環境によらず安全性
が高くなる。請求項４記載の発明では、ＳＭＡアクチュ
エータを駆動する配線数を減らすことができる。
【００２２】 請求項５記載の発明では、能動導管が屈
曲及び伸張運動をする。請求項６記載の発明では、ライ
ナーコイルの外径がより小さくなる。医療用導管などで
は、導管が座屈してしまわないようにライナーコイルを
配置しているが、このライナーコイルを平線型ライナー
コイルにすると外径を小さくすることができる。またラ
イナーコイルは平板な平線で形成されたものが望まし
く、同じ外径であれば、より広くワーキングチャンネル
を確保できるようになる。請求項７記載の発明では、Ｓ
ＭＡアクチュエータに通電加熱することにより任意の方
向に多関節で屈曲する。
曲及び伸張運動をする。請求項６記載の発明では、ライ
ナーコイルの外径がより小さくなる。医療用導管などで
は、導管が座屈してしまわないようにライナーコイルを
配置しているが、このライナーコイルを平線型ライナー
コイルにすると外径を小さくすることができる。またラ
イナーコイルは平板な平線で形成されたものが望まし
く、同じ外径であれば、より広くワーキングチャンネル
を確保できるようになる。請求項７記載の発明では、Ｓ
ＭＡアクチュエータに通電加熱することにより任意の方
向に多関節で屈曲する。
【００２３】 請求項９記載の発明では、軽量で簡単な
構造のリンクを組み立てることができ、能動導管の組立
工程が簡略にできる。請求項１０記載の発明では、簡単
なリンク構造を有する外骨格型の能動カテーテルを細径
化して製造できる。請求項１１記載の発明では、ＳＭＡ
アクチュエータに対応して導線性ライナーコイルを適宜
の箇所で接地する。
構造のリンクを組み立てることができ、能動導管の組立
工程が簡略にできる。請求項１０記載の発明では、簡単
なリンク構造を有する外骨格型の能動カテーテルを細径
化して製造できる。請求項１１記載の発明では、ＳＭＡ
アクチュエータに対応して導線性ライナーコイルを適宜
の箇所で接地する。
【００２４】
【００２５】
【発明の実施の形態】本発明の能動導管には、ライナー
コイルをＳＭＡアクチュエータの内側に配設した内骨格
型と外側に配設した外骨格型があり、さらにライナーコ
イルを用いないタイプもある。本発明の能動導管は、Ｓ
ＭＡアクチュエータと、このＳＭＡアクチュエータを保
持するリンクと、リンクに嵌挿する内側チューブと、Ｓ
ＭＡアクチュエータに通電するリード線と、これらを覆
って内蔵する外側チューブとを備えていればよい。また
内側チューブがない場合はワイヤー状の能動導管にな
る。
コイルをＳＭＡアクチュエータの内側に配設した内骨格
型と外側に配設した外骨格型があり、さらにライナーコ
イルを用いないタイプもある。本発明の能動導管は、Ｓ
ＭＡアクチュエータと、このＳＭＡアクチュエータを保
持するリンクと、リンクに嵌挿する内側チューブと、Ｓ
ＭＡアクチュエータに通電するリード線と、これらを覆
って内蔵する外側チューブとを備えていればよい。また
内側チューブがない場合はワイヤー状の能動導管にな
る。
【００２６】本発明の内骨格型の能動導管は、ポリマー
射出成形体表面に無電解メッキなどの方法で電極（回
路）を形成した部品でなる成形回路部品、すなわちＭＩ
Ｄ（Molded Interconnect Device）からなるリンクやリ
ンクの機能を有する構造体をリンクとして使用したもの
である。
射出成形体表面に無電解メッキなどの方法で電極（回
路）を形成した部品でなる成形回路部品、すなわちＭＩ
Ｄ（Molded Interconnect Device）からなるリンクやリ
ンクの機能を有する構造体をリンクとして使用したもの
である。
【００２７】以下、図面を参照して、従来例と実質的に
同一又は対応する部材には同一符号を用いて、本発明の
好適な実施の形態を詳細に説明する。以下の実施形態は
能動導管として能動カテーテルに適用した場合の例であ
るが、本発明はカテーテルのみならず、冒頭で既述した
各種の機器類や玩具等に広く適用し得る。
同一又は対応する部材には同一符号を用いて、本発明の
好適な実施の形態を詳細に説明する。以下の実施形態は
能動導管として能動カテーテルに適用した場合の例であ
るが、本発明はカテーテルのみならず、冒頭で既述した
各種の機器類や玩具等に広く適用し得る。
【００２８】先ず、ライナーコイルがＳＭＡアクチュエ
ータの内側に配設された内骨格型の能動カテーテルにつ
いて説明する。図１は第１の実施形態のＭＩＤ型能動導
管を能動カテーテルとして利用した場合の透視図であ
る。この第１の実施形態は成形回路部品（以下、「ＭＩ
Ｄ」（Molded Interconnect Device) という。）からな
るリンクを利用したものである。図１を参照すると、本
発明の第１の実施形態は、ライナーコイル２と、電極２
４，２５が形成されたＭＩＤを用いたリンク３０と（図
２参照）、これらを交互に並べて嵌挿する内側チューブ
４と、各ＭＩＤを用いたリンク３０間を連結するＳＭＡ
アクチュエータ５０と、このＳＭＡアクチュエータ５０
をＭＩＤを用いたリンクに固定する非導電性接着部２６
と、ＭＩＤを用いたリンク３０上の電極２４，２５とと
もにＳＭＡアクチュエータ５０に電気的に接続されるリ
ード線６と、これらを覆って内蔵する外側チューブ７と
を備え、内側チューブ４の内空間が能動カテーテルのワ
ーキングチャンネルとなっている。このワーキングチャ
ンネルは、液体の注入・吸引、様々な道具の出し入れな
どに利用される。またライナーコイルは、医療用カテー
テルや内視鏡でワーキングチャンネルが全体の屈曲によ
り座屈してしまわないように、チューブ内壁に裏打ちす
るように配置したものである。
ータの内側に配設された内骨格型の能動カテーテルにつ
いて説明する。図１は第１の実施形態のＭＩＤ型能動導
管を能動カテーテルとして利用した場合の透視図であ
る。この第１の実施形態は成形回路部品（以下、「ＭＩ
Ｄ」（Molded Interconnect Device) という。）からな
るリンクを利用したものである。図１を参照すると、本
発明の第１の実施形態は、ライナーコイル２と、電極２
４，２５が形成されたＭＩＤを用いたリンク３０と（図
２参照）、これらを交互に並べて嵌挿する内側チューブ
４と、各ＭＩＤを用いたリンク３０間を連結するＳＭＡ
アクチュエータ５０と、このＳＭＡアクチュエータ５０
をＭＩＤを用いたリンクに固定する非導電性接着部２６
と、ＭＩＤを用いたリンク３０上の電極２４，２５とと
もにＳＭＡアクチュエータ５０に電気的に接続されるリ
ード線６と、これらを覆って内蔵する外側チューブ７と
を備え、内側チューブ４の内空間が能動カテーテルのワ
ーキングチャンネルとなっている。このワーキングチャ
ンネルは、液体の注入・吸引、様々な道具の出し入れな
どに利用される。またライナーコイルは、医療用カテー
テルや内視鏡でワーキングチャンネルが全体の屈曲によ
り座屈してしまわないように、チューブ内壁に裏打ちす
るように配置したものである。
【００２９】本実施形態のＳＭＡアクチュエータ５０
は、例えば素線径がφ５０μｍ、外径がφ２５０μｍで
ある。ライナーコイル２は、リンクとライナーコイルの
接触面に均一に力が加わるようにするため、端面がクロ
ーズドエンドに形成されている。さらに、能動カテーテ
ルの屈曲により、ライナーコイルとＳＭＡアクチュエー
タとが電気的にショートされてしまうのを避けるため、
ライナーコイル２の表面には絶縁膜が形成されている。
このようにライナーコイルを非導電性処理する絶縁膜は
パリレンを蒸着することにより形成される。このような
パリレン蒸着では、いかなるプラスチックでも到達しえ
ない０．２μｍ程度の厚さで製膜できものであるが、本
実施形態では絶縁を確実にするために１μｍ前後の膜厚
にしている。なお、両端をクローズドエンドにカットさ
れた本実施形態のライナーコイル２は外径φ０．６ｍ
ｍ、自由高さ５ｍｍ程度である。
は、例えば素線径がφ５０μｍ、外径がφ２５０μｍで
ある。ライナーコイル２は、リンクとライナーコイルの
接触面に均一に力が加わるようにするため、端面がクロ
ーズドエンドに形成されている。さらに、能動カテーテ
ルの屈曲により、ライナーコイルとＳＭＡアクチュエー
タとが電気的にショートされてしまうのを避けるため、
ライナーコイル２の表面には絶縁膜が形成されている。
このようにライナーコイルを非導電性処理する絶縁膜は
パリレンを蒸着することにより形成される。このような
パリレン蒸着では、いかなるプラスチックでも到達しえ
ない０．２μｍ程度の厚さで製膜できものであるが、本
実施形態では絶縁を確実にするために１μｍ前後の膜厚
にしている。なお、両端をクローズドエンドにカットさ
れた本実施形態のライナーコイル２は外径φ０．６ｍ
ｍ、自由高さ５ｍｍ程度である。
【００３０】能動カテーテルに使用される内側チューブ
４は外径φが１ｍｍ以下と小さく、かつ、肉厚のできる
だけ薄いチューブである必要から、材質として例えばシ
リコンゴム、ポリエチレン、ポリウレタン、テフロン等
が利用できるが、加工性や伸縮性などの観点から、本実
施形態では外径φ０．５ｍｍ、内径φ０．３ｍｍのシリ
コンゴムチューブを使用している。なお、外側チューブ
７は柔らかさから、外径φ１．２ｍｍ程度のシリコンゴ
ムを使用するのがよい。
４は外径φが１ｍｍ以下と小さく、かつ、肉厚のできる
だけ薄いチューブである必要から、材質として例えばシ
リコンゴム、ポリエチレン、ポリウレタン、テフロン等
が利用できるが、加工性や伸縮性などの観点から、本実
施形態では外径φ０．５ｍｍ、内径φ０．３ｍｍのシリ
コンゴムチューブを使用している。なお、外側チューブ
７は柔らかさから、外径φ１．２ｍｍ程度のシリコンゴ
ムを使用するのがよい。
【００３１】 図２はＭＩＤを用いたリンクの外観図で
ある。図２を参照すると、第１の実施形態にかかるＭＩ
Ｄを用いたリンク３０は断面の外形が三角形状に形成さ
れ、能動カテーテルの外側チューブ７との間にも空間を
確保できるようになっており、斜線で図示する位置に無
電解メッキなどで電極２４，２５が形成されている。こ
の電極２４はＳＭＡアクチュエータ５０の共通電極とな
るものであり、この実施形態では一周しているが上辺が
なくてもよい。 またＭＩＤを用いたリンク３０の外端
部には、ＳＭＡアクチュエータ５０を配設するスロット
３２が三箇所形成され、さらに内側チューブ４にリンク
３０を固定する接着剤を塗るための凹部３４も三箇所形
成されている。さらにＳＭＡアクチュエータが固定され
るスロット３２には切り込み溝２７，２７が設けられて
おり、コイル状のＳＭＡアクチュエータ５０を設置後、
この溝にリード線６を挟み込んで固定できるようになっ
ている。
ある。図２を参照すると、第１の実施形態にかかるＭＩ
Ｄを用いたリンク３０は断面の外形が三角形状に形成さ
れ、能動カテーテルの外側チューブ７との間にも空間を
確保できるようになっており、斜線で図示する位置に無
電解メッキなどで電極２４，２５が形成されている。こ
の電極２４はＳＭＡアクチュエータ５０の共通電極とな
るものであり、この実施形態では一周しているが上辺が
なくてもよい。 またＭＩＤを用いたリンク３０の外端
部には、ＳＭＡアクチュエータ５０を配設するスロット
３２が三箇所形成され、さらに内側チューブ４にリンク
３０を固定する接着剤を塗るための凹部３４も三箇所形
成されている。さらにＳＭＡアクチュエータが固定され
るスロット３２には切り込み溝２７，２７が設けられて
おり、コイル状のＳＭＡアクチュエータ５０を設置後、
この溝にリード線６を挟み込んで固定できるようになっ
ている。
【００３２】ＭＩＤは射出成形体表面に無電解メッキな
どの方法で電極を形成した部品であるが、本実施形態で
は１ｍｍ以下の微細構造であるため液晶ポリマーを用い
てツーショット（モールド）法で形成されている。この
液晶ポリマーは液状でありながら結晶の性質を示すもの
であり、上記方法により最も複雑な三次元回路を形成す
ることができる。液晶ポリマーの材料としては、メッキ
被膜の耐熱性及び密着性のよいものが望ましい。なお、
本実施形態のＭＩＤを用いたリンク３０の電極形成はＰ
ｄ（パラジウム）付加後、Ｃｕメッキを行い、その後表
面にＡｕメッキを行っている。
どの方法で電極を形成した部品であるが、本実施形態で
は１ｍｍ以下の微細構造であるため液晶ポリマーを用い
てツーショット（モールド）法で形成されている。この
液晶ポリマーは液状でありながら結晶の性質を示すもの
であり、上記方法により最も複雑な三次元回路を形成す
ることができる。液晶ポリマーの材料としては、メッキ
被膜の耐熱性及び密着性のよいものが望ましい。なお、
本実施形態のＭＩＤを用いたリンク３０の電極形成はＰ
ｄ（パラジウム）付加後、Ｃｕメッキを行い、その後表
面にＡｕメッキを行っている。
【００３３】図３はＳＭＡアクチュエータに通電する回
路図である。図３では、第１の実施形態の１関節にのみ
通電する回路を概略例示したもので、電源は乾電池を例
として図示した。図３における電極２４，２５はＭＩＤ
を用いたリンク３０の電極２４，２５を略したもので、
共通電極２４は上記したように一辺がなくてもＳＭＡア
クチュエータを通電する電気回路として機能する。第１
の実施形態のようにＭＩＤを用いたリンク３０の電極２
４を共通グランドにすると、共通グランドがない場合に
比べて二本の配線を減らすことができ、１関節あたり四
本の配線まで減らすことができ、微細構造に適するよう
になる。なお、ＳＭＡアクチュエータを制御するには集
積回路を設置し、共通の三本のリード線で電源供給や多
重通信を行い、特定のＳＭＡを選択して曲げることが可
能である。
路図である。図３では、第１の実施形態の１関節にのみ
通電する回路を概略例示したもので、電源は乾電池を例
として図示した。図３における電極２４，２５はＭＩＤ
を用いたリンク３０の電極２４，２５を略したもので、
共通電極２４は上記したように一辺がなくてもＳＭＡア
クチュエータを通電する電気回路として機能する。第１
の実施形態のようにＭＩＤを用いたリンク３０の電極２
４を共通グランドにすると、共通グランドがない場合に
比べて二本の配線を減らすことができ、１関節あたり四
本の配線まで減らすことができ、微細構造に適するよう
になる。なお、ＳＭＡアクチュエータを制御するには集
積回路を設置し、共通の三本のリード線で電源供給や多
重通信を行い、特定のＳＭＡを選択して曲げることが可
能である。
【００３４】次に、ＭＩＤを用いた能動カテーテルの組
立工程を説明する。図４はＭＩＤを用いた能動カテーテ
ルの組立工程を示す工程図である。図４を参照すると、
先ず図４（ａ）に示すように、ＭＩＤを用いたリンク３
０とライナーコイル２とを交互に所定個数まで内側チュ
ーブ４で連結していく。次に図４（ｂ）に示すように、
ＭＩＤを用いたリンク３０のスロット３２にＳＭＡアク
チュエータ５０を配設しリード線６を切り込み溝２７
（図２に示す）に挟み込んで固定して、導電性接着剤で
固定する。そして図４（ｃ）に示すように、これらを非
導電性接着剤でＭＩＤを用いたリンク３０に固定して、
非導電性接着部２６を形成する。この非導電性接着剤
は、耐熱性の室温硬化エポキシ樹脂又はエポキシ樹脂に
フィラーを混入して加熱時に柔らかくなり難くした接着
剤を使用する。なお、フィラーとしては非導電性である
必要から、粒径１０〜３０μｍのシリカ球状粒子を使用
するのがよい。
立工程を説明する。図４はＭＩＤを用いた能動カテーテ
ルの組立工程を示す工程図である。図４を参照すると、
先ず図４（ａ）に示すように、ＭＩＤを用いたリンク３
０とライナーコイル２とを交互に所定個数まで内側チュ
ーブ４で連結していく。次に図４（ｂ）に示すように、
ＭＩＤを用いたリンク３０のスロット３２にＳＭＡアク
チュエータ５０を配設しリード線６を切り込み溝２７
（図２に示す）に挟み込んで固定して、導電性接着剤で
固定する。そして図４（ｃ）に示すように、これらを非
導電性接着剤でＭＩＤを用いたリンク３０に固定して、
非導電性接着部２６を形成する。この非導電性接着剤
は、耐熱性の室温硬化エポキシ樹脂又はエポキシ樹脂に
フィラーを混入して加熱時に柔らかくなり難くした接着
剤を使用する。なお、フィラーとしては非導電性である
必要から、粒径１０〜３０μｍのシリカ球状粒子を使用
するのがよい。
【００３５】次に図４（ｄ）に示すように、例えばＹＡ
Ｇレーザなどを用いて両切り込み溝２７，２７の中央に
て（図２を参照のこと）各ＳＭＡアクチュエータ５０を
切断する。なお、図４（ｄ）において非導電性接着部２
６の穴は切断箇所を示す。最後に、リード線６を取り出
しつつ外側チューブ７を被せて組立工程が終了する。な
お、常温硬化型導電性接着剤は能動カテーテルに使用す
るＳＭＡコイルが摂氏４０度〜５０度程度の温度から収
縮し始めるので、加熱して硬化させる接着剤としては導
電性を有し、かつ、常温で硬化する接着剤である必要か
ら、紫外線硬化樹脂やエポキシ樹脂に導電性のフィラー
を混ぜたものを使用するのがよい。
Ｇレーザなどを用いて両切り込み溝２７，２７の中央に
て（図２を参照のこと）各ＳＭＡアクチュエータ５０を
切断する。なお、図４（ｄ）において非導電性接着部２
６の穴は切断箇所を示す。最後に、リード線６を取り出
しつつ外側チューブ７を被せて組立工程が終了する。な
お、常温硬化型導電性接着剤は能動カテーテルに使用す
るＳＭＡコイルが摂氏４０度〜５０度程度の温度から収
縮し始めるので、加熱して硬化させる接着剤としては導
電性を有し、かつ、常温で硬化する接着剤である必要か
ら、紫外線硬化樹脂やエポキシ樹脂に導電性のフィラー
を混ぜたものを使用するのがよい。
【００３６】次に、第１の実施形態の作用を説明する。
ＳＭＡアクチュエータに通電し制御することにより、Ｓ
ＭＡコイルが伸縮し自ら蛇のように運動して狭いところ
に入っていく。そして能動カテーテルのワーキングチャ
ンネルと呼ばれる空間から液体の注入又は吸引、マイク
ロツールなどの出し入れをし、医療では診断や治療など
を、或いは複雑な機械や配管では能動管状物として検査
やメンテナンスなどを行う。この第１の実施形態では、
能動カテーテルの骨格になるリンクが液晶ポリマーで形
成したＭＩＤを用いたリンクであるので、シリコンとガ
ラスで形成された構造体に比べて軽量になる。またリン
クの構造体を微細化しかつ簡略化でき、ワーキングチャ
ンネルを確保しながら外径の小さい能動カテーテルの作
製ができる。またリンク形成の自由度が大きいため、ワ
ーキングチャンネルの内空間を理想的な円形に作製でき
る。さらにＭＩＤを用いたリンクの断面の外径を三角形
状にすることで、断面が円形の能動カテーテルの外装の
間にも空間を確保することができる。したがって、この
空間に配線を減らすための回路、圧力センサ及び能動カ
テーテルの曲がりセンサ等の微小なセンサ並びに細長い
形状のセンサを入れることが可能になる。したがって、
二方向屈曲型でも四方向屈曲型でも多関節機構が実現で
きる。
ＳＭＡアクチュエータに通電し制御することにより、Ｓ
ＭＡコイルが伸縮し自ら蛇のように運動して狭いところ
に入っていく。そして能動カテーテルのワーキングチャ
ンネルと呼ばれる空間から液体の注入又は吸引、マイク
ロツールなどの出し入れをし、医療では診断や治療など
を、或いは複雑な機械や配管では能動管状物として検査
やメンテナンスなどを行う。この第１の実施形態では、
能動カテーテルの骨格になるリンクが液晶ポリマーで形
成したＭＩＤを用いたリンクであるので、シリコンとガ
ラスで形成された構造体に比べて軽量になる。またリン
クの構造体を微細化しかつ簡略化でき、ワーキングチャ
ンネルを確保しながら外径の小さい能動カテーテルの作
製ができる。またリンク形成の自由度が大きいため、ワ
ーキングチャンネルの内空間を理想的な円形に作製でき
る。さらにＭＩＤを用いたリンクの断面の外径を三角形
状にすることで、断面が円形の能動カテーテルの外装の
間にも空間を確保することができる。したがって、この
空間に配線を減らすための回路、圧力センサ及び能動カ
テーテルの曲がりセンサ等の微小なセンサ並びに細長い
形状のセンサを入れることが可能になる。したがって、
二方向屈曲型でも四方向屈曲型でも多関節機構が実現で
きる。
【００３７】次に、第２の実施形態を説明する。図５は
本発明の能動導管の第２の実施形態として、チューブ型
能動カテーテルに利用した場合を示す外観図である。こ
の第２の実施形態では、ＭＩＤを用いたリンクに代えて
チューブ型リンクを使用している。図５を参照すると、
第２の実施形態によるチューブ型能動カテーテルは、ラ
イナーコイル２と、電極２４，２５が形成された高分子
チューブからなるチューブ型リンク４０と、これらを交
互に並べて嵌挿する内側チューブ４と、各チューブ型リ
ンク４０間を連結するＳＭＡアクチュエータ５０と、こ
のＳＭＡアクチュエータ５０をチューブ型リンクに固定
する非導電性接着部２６と、チューブ型リンク４０上の
電極２４，２５とともにＳＭＡアクチュエータ５０に電
気的に接続されるリード線６と、これらを覆って内蔵す
る外側チューブ７とを備えている。なお、高分子チュー
ブ上に形成される電極２４はＳＭＡアクチュエータの共
通電極であり、高分子チューブを一周して形成してもよ
い。或いはＣ形状であってもよい。これは第１の実施形
態の共通電極の一辺がなくてもよいのと同じ理由であ
る。
本発明の能動導管の第２の実施形態として、チューブ型
能動カテーテルに利用した場合を示す外観図である。こ
の第２の実施形態では、ＭＩＤを用いたリンクに代えて
チューブ型リンクを使用している。図５を参照すると、
第２の実施形態によるチューブ型能動カテーテルは、ラ
イナーコイル２と、電極２４，２５が形成された高分子
チューブからなるチューブ型リンク４０と、これらを交
互に並べて嵌挿する内側チューブ４と、各チューブ型リ
ンク４０間を連結するＳＭＡアクチュエータ５０と、こ
のＳＭＡアクチュエータ５０をチューブ型リンクに固定
する非導電性接着部２６と、チューブ型リンク４０上の
電極２４，２５とともにＳＭＡアクチュエータ５０に電
気的に接続されるリード線６と、これらを覆って内蔵す
る外側チューブ７とを備えている。なお、高分子チュー
ブ上に形成される電極２４はＳＭＡアクチュエータの共
通電極であり、高分子チューブを一周して形成してもよ
い。或いはＣ形状であってもよい。これは第１の実施形
態の共通電極の一辺がなくてもよいのと同じ理由であ
る。
【００３８】次に図５のチューブ型能動カテーテルの組
立工程を説明する。図６はチューブ型能動カテーテルの
組立工程を示す工程図である。先ず図６（ａ）に示すよ
うに、チューブ型リンク４０とライナーコイル２とを交
互に所定個数まで内側チューブ４で連結していく。次に
図６（ｂ）に示すように、チューブ型リンク４０の配線
パターン上にＳＭＡアクチュエータ５０とリード線６と
を導電性接着剤で固定する。この導電性接着剤は電気的
接続を確実にするために有効である。さらに図６（ｃ）
に示すように、これらを非導電性接着剤で高分子チュー
ブに固定することにより非導電性接着部２６を形成す
る。そして、図６（ｄ）に示すように、例えばＹＡＧレ
ーザを用いて、各ＳＭＡアクチュエータ５０を切断す
る。なお、図６（ｄ）において非導電性接着部２６の穴
は切断箇所を示す。最後にリード線６を取り出しつつ外
側チューブを被せることにより組立工程が終了する。
立工程を説明する。図６はチューブ型能動カテーテルの
組立工程を示す工程図である。先ず図６（ａ）に示すよ
うに、チューブ型リンク４０とライナーコイル２とを交
互に所定個数まで内側チューブ４で連結していく。次に
図６（ｂ）に示すように、チューブ型リンク４０の配線
パターン上にＳＭＡアクチュエータ５０とリード線６と
を導電性接着剤で固定する。この導電性接着剤は電気的
接続を確実にするために有効である。さらに図６（ｃ）
に示すように、これらを非導電性接着剤で高分子チュー
ブに固定することにより非導電性接着部２６を形成す
る。そして、図６（ｄ）に示すように、例えばＹＡＧレ
ーザを用いて、各ＳＭＡアクチュエータ５０を切断す
る。なお、図６（ｄ）において非導電性接着部２６の穴
は切断箇所を示す。最後にリード線６を取り出しつつ外
側チューブを被せることにより組立工程が終了する。
【００３９】第２の実施形態は以上のように構成されて
おり、この第２の実施形態では能動カテーテルの骨格に
なるリンクが高分子チューブでできるので、リンクの構
造体を簡略化でき、広いワーキングチャンネルを確保し
ながら外径の小さい能動カテーテルの製作ができる。
おり、この第２の実施形態では能動カテーテルの骨格に
なるリンクが高分子チューブでできるので、リンクの構
造体を簡略化でき、広いワーキングチャンネルを確保し
ながら外径の小さい能動カテーテルの製作ができる。
【００４０】次に、第３の実施形態を説明する。図７は
本発明の能動導管の第３の実施形態として、接着型能動
カテーテルとした場合の外観図である。なお、図７にお
いて外側チューブは省略している。この第３の実施形態
では接着剤でリンクを形成したものである。図７を参照
すると、この第３の実施形態の接着型能動カテーテル
は、ライナーコイル２と、このライナーコイル２に嵌挿
するシリコンゴム製の内側チューブ４と、この内側チュ
ーブ４に沿って配設したＳＭＡアクチュエータ５０とリ
ード線６とを所定間隔ごとに導電性接着剤で固定した台
座６０と、この台座６０のところでＳＭＡアクチュエー
タ５０とリード線６とを覆って内側チューブに固定する
非導電性接着部６２とを備え、接着剤でリンク構造体を
形成している。なお、ライナーコイル２の表面は絶縁膜
が形成されている。
本発明の能動導管の第３の実施形態として、接着型能動
カテーテルとした場合の外観図である。なお、図７にお
いて外側チューブは省略している。この第３の実施形態
では接着剤でリンクを形成したものである。図７を参照
すると、この第３の実施形態の接着型能動カテーテル
は、ライナーコイル２と、このライナーコイル２に嵌挿
するシリコンゴム製の内側チューブ４と、この内側チュ
ーブ４に沿って配設したＳＭＡアクチュエータ５０とリ
ード線６とを所定間隔ごとに導電性接着剤で固定した台
座６０と、この台座６０のところでＳＭＡアクチュエー
タ５０とリード線６とを覆って内側チューブに固定する
非導電性接着部６２とを備え、接着剤でリンク構造体を
形成している。なお、ライナーコイル２の表面は絶縁膜
が形成されている。
【００４１】上記接着型能動カテーテルの組立工程を、
接着型能動カテーテルの組立工程を示す図８を用いて説
明する。先ず、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、ラ
イナーコイル２に内側チューブ４を嵌挿し、両端にシリ
コンゴムチューブのスペーサ８１，８１をはめる。続い
て、図８（ｃ）に示すように、リード線６をライナーコ
イル２の上にのせてＳＭＡアクチュエータ５０を両端の
スペーサ８１，８１の上に設置する。そして、図８
（ｄ）に示すように、リード線６とＳＭＡアクチュエー
タ５０とを微量の導電性接着剤６０で固定し、次いで図
８（ｅ）に示すように、非導電性接着剤で確実に非導電
性接着部６２を形成して、ＭＩＤを用いたリンクと同様
の作用を有するリンクと固定部とを形成する。さらに図
８（ｆ）に示すようにＹＡＧレーザ等を用いてＳＭＡア
クチュエータ５０を切断する。以上の図８（ｃ）〜
（ｆ）の工程を３回繰り返し、最後にスペーサ８１を取
り出すと図７で示したようになる。この後リード線６を
取り出しつつ外側チューブを被せることにより組立工程
が終了する。
接着型能動カテーテルの組立工程を示す図８を用いて説
明する。先ず、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、ラ
イナーコイル２に内側チューブ４を嵌挿し、両端にシリ
コンゴムチューブのスペーサ８１，８１をはめる。続い
て、図８（ｃ）に示すように、リード線６をライナーコ
イル２の上にのせてＳＭＡアクチュエータ５０を両端の
スペーサ８１，８１の上に設置する。そして、図８
（ｄ）に示すように、リード線６とＳＭＡアクチュエー
タ５０とを微量の導電性接着剤６０で固定し、次いで図
８（ｅ）に示すように、非導電性接着剤で確実に非導電
性接着部６２を形成して、ＭＩＤを用いたリンクと同様
の作用を有するリンクと固定部とを形成する。さらに図
８（ｆ）に示すようにＹＡＧレーザ等を用いてＳＭＡア
クチュエータ５０を切断する。以上の図８（ｃ）〜
（ｆ）の工程を３回繰り返し、最後にスペーサ８１を取
り出すと図７で示したようになる。この後リード線６を
取り出しつつ外側チューブを被せることにより組立工程
が終了する。
【００４２】第３の実施形態は以上のように構成されて
おり、リンク構造体が接着剤で形成されるので極めて軽
量になるとともに、リンク構造を極めて簡単にできる。
またリンク構造体を長手方向に短くでき、ＳＭＡアクチ
ュエータの駆動部分を長くとることができる。
おり、リンク構造体が接着剤で形成されるので極めて軽
量になるとともに、リンク構造を極めて簡単にできる。
またリンク構造体を長手方向に短くでき、ＳＭＡアクチ
ュエータの駆動部分を長くとることができる。
【００４３】次に第４の実施形態を説明する。この第４
の実施形態は第３の実施形態における絶縁膜が被覆され
たライナーコイル２に代えて導電性のライナーコイル９
２を用い、これをＳＭＡアクチュエータに通電するとき
の電気的なグランドとすることで配線数を減らしたもの
である。図９は本発明の第４の実施形態の配線数を減ら
す接着型リンクの能動カテーテルを示す外観図である。
この第４の実施形態による接着型リンクの能動カテーテ
ルは、導電性ライナーコイル９２に内側チューブ４を嵌
挿し、所定間隔でリード線６とＳＭＡアクチュエータ５
０とを電気的に接続した後、導電性ライナーコイル９２
上で非導電性接着剤５１で固定し、その上から非導電性
接着剤で内側チューブに確実に固定している。さらに図
９に示すように導電性ライナーコイル９２とＳＭＡアク
チュエータ５０とは導電性接着剤５２で接続されてい
る。この第４の実施形態ではＳＭＡアクチュエータを切
断していない。なお、図９において外側チューブは省略
されている。
の実施形態は第３の実施形態における絶縁膜が被覆され
たライナーコイル２に代えて導電性のライナーコイル９
２を用い、これをＳＭＡアクチュエータに通電するとき
の電気的なグランドとすることで配線数を減らしたもの
である。図９は本発明の第４の実施形態の配線数を減ら
す接着型リンクの能動カテーテルを示す外観図である。
この第４の実施形態による接着型リンクの能動カテーテ
ルは、導電性ライナーコイル９２に内側チューブ４を嵌
挿し、所定間隔でリード線６とＳＭＡアクチュエータ５
０とを電気的に接続した後、導電性ライナーコイル９２
上で非導電性接着剤５１で固定し、その上から非導電性
接着剤で内側チューブに確実に固定している。さらに図
９に示すように導電性ライナーコイル９２とＳＭＡアク
チュエータ５０とは導電性接着剤５２で接続されてい
る。この第４の実施形態ではＳＭＡアクチュエータを切
断していない。なお、図９において外側チューブは省略
されている。
【００４４】図１０は第４の実施形態の実際の回路部と
等価回路を示した図である。電流は抵抗値に従って分割
されるため、両側のＳＭＡアクチュエータに電流を流し
ても駆動したくない中間のＳＭＡアクチュエータには無
視できるほどのわずかな電流しか流れない。したがって
図１０（ｂ）に示すように、両側に挟まれたＳＭＡアク
チュエータに通電せずに、ＡとＢのスイッチをオンにし
て両端のＳＭＡアクチュエータを収縮させることができ
る。したがって第４の実施形態ではライナーコイルを接
地することで配線数を減らすことができ、すなわち１関
節あたり３本となり、かつ、ＹＡＧレーザ等によるＳＭ
Ａアクチュエータの切断プロセスが不要になる。また能
動カテーテルの屈曲によりライナーコイルとＳＭＡアク
チュエータとが電気的にショートされてしまうような場
合は、配置されるリンクのピッチを短くするか又は導電
性ライナーコイル全面にパリレンを蒸着後、導電性が必
要な部分のみをレーザなどでパリレンを除去することで
防ぐことができる。
等価回路を示した図である。電流は抵抗値に従って分割
されるため、両側のＳＭＡアクチュエータに電流を流し
ても駆動したくない中間のＳＭＡアクチュエータには無
視できるほどのわずかな電流しか流れない。したがって
図１０（ｂ）に示すように、両側に挟まれたＳＭＡアク
チュエータに通電せずに、ＡとＢのスイッチをオンにし
て両端のＳＭＡアクチュエータを収縮させることができ
る。したがって第４の実施形態ではライナーコイルを接
地することで配線数を減らすことができ、すなわち１関
節あたり３本となり、かつ、ＹＡＧレーザ等によるＳＭ
Ａアクチュエータの切断プロセスが不要になる。また能
動カテーテルの屈曲によりライナーコイルとＳＭＡアク
チュエータとが電気的にショートされてしまうような場
合は、配置されるリンクのピッチを短くするか又は導電
性ライナーコイル全面にパリレンを蒸着後、導電性が必
要な部分のみをレーザなどでパリレンを除去することで
防ぐことができる。
【００４５】次にライナーコイルをＳＭＡアクチュエー
タの外側に配設した外骨格型の能動カテーテルについて
説明する。図１１（ａ）は第５の実施形態の外骨格型の
能動カテーテルを示す外観図であり、図１１（ｂ）は図
１１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図１１（ａ）及び
（ｂ）を参照すると、第５の実施形態の外骨格型能動カ
テーテルは、内側チューブ４の外側に隙間を設けて配設
されたＳＭＡアクチュエータ５０と、内側チューブ４と
ＳＭＡアクチュエータ５０との間に隙間を設け支持する
リンクとなる保持部材１００と、ＳＭＡアクチュエータ
５０の外側に適宜の箇所で非導電性接着剤１０６により
固定されるとともに片端を各ＳＭＡアクチュエータ５０
と電気的に共通に接続された導電性ライナーコイル９２
と、ＳＭＡアクチュエータ５０に通電するリード線６
と、これらを覆って内蔵する外側チューブ７とを備え、
内側チューブ４の内空間が能動カテーテルのワーキング
チャンネルとなっている。なお、導電性ライナーコイル
９２はＳＭＡアクチュエータ５０に通電する電気回路の
接地になっており、この一方の他端がリード線６に接続
されている。
タの外側に配設した外骨格型の能動カテーテルについて
説明する。図１１（ａ）は第５の実施形態の外骨格型の
能動カテーテルを示す外観図であり、図１１（ｂ）は図
１１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図１１（ａ）及び
（ｂ）を参照すると、第５の実施形態の外骨格型能動カ
テーテルは、内側チューブ４の外側に隙間を設けて配設
されたＳＭＡアクチュエータ５０と、内側チューブ４と
ＳＭＡアクチュエータ５０との間に隙間を設け支持する
リンクとなる保持部材１００と、ＳＭＡアクチュエータ
５０の外側に適宜の箇所で非導電性接着剤１０６により
固定されるとともに片端を各ＳＭＡアクチュエータ５０
と電気的に共通に接続された導電性ライナーコイル９２
と、ＳＭＡアクチュエータ５０に通電するリード線６
と、これらを覆って内蔵する外側チューブ７とを備え、
内側チューブ４の内空間が能動カテーテルのワーキング
チャンネルとなっている。なお、導電性ライナーコイル
９２はＳＭＡアクチュエータ５０に通電する電気回路の
接地になっており、この一方の他端がリード線６に接続
されている。
【００４６】リンクとなる保持部材１００は、例えばシ
リコンゴムチューブのスペーサ８１と、支持棒となる所
定長さに切断された金属棒１０１とを有し、ＳＭＡアク
チュエータ５０と金属棒１０１がスペーサ８１に接着剤
で固定されている。能動カテーテルは例えば血管内など
の液体中で使用されるため、外側チューブ７には密閉性
に優れたものを選択し、さらに能動カテーテルの屈曲特
性を損なわないために伸展性に富む薄肉のシリコンチュ
ーブが適している。
リコンゴムチューブのスペーサ８１と、支持棒となる所
定長さに切断された金属棒１０１とを有し、ＳＭＡアク
チュエータ５０と金属棒１０１がスペーサ８１に接着剤
で固定されている。能動カテーテルは例えば血管内など
の液体中で使用されるため、外側チューブ７には密閉性
に優れたものを選択し、さらに能動カテーテルの屈曲特
性を損なわないために伸展性に富む薄肉のシリコンチュ
ーブが適している。
【００４７】外骨格型能動カテーテルの導電性ライナー
コイル９２は内骨格型に比べ径を大きくしており、例え
ば素線径が約φ０．０９ｍｍ、外径が約φ１．６ｍｍ、
自由高さが１７．４ｍｍである。この導電性ライナーコ
イル９２は本来の素線径がφ０．１２ｍｍであったもの
を王水（３６％塩酸：６０％硝酸：水＝１：１：３）で
エッチングして微細化して作製したものである。なお、
ＳＭＡアクチュエータ、導線性接着剤及び非導電性接着
剤は内骨格型能動カテーテルで用いたものと同様のもの
で十分である。またＳＭＡアクチュエータ５０及び導電
性ライナーコイル９２とリード線６との接続配置は、導
電性ライナーコイル９２を接地した図１０に示す回路と
同様である。
コイル９２は内骨格型に比べ径を大きくしており、例え
ば素線径が約φ０．０９ｍｍ、外径が約φ１．６ｍｍ、
自由高さが１７．４ｍｍである。この導電性ライナーコ
イル９２は本来の素線径がφ０．１２ｍｍであったもの
を王水（３６％塩酸：６０％硝酸：水＝１：１：３）で
エッチングして微細化して作製したものである。なお、
ＳＭＡアクチュエータ、導線性接着剤及び非導電性接着
剤は内骨格型能動カテーテルで用いたものと同様のもの
で十分である。またＳＭＡアクチュエータ５０及び導電
性ライナーコイル９２とリード線６との接続配置は、導
電性ライナーコイル９２を接地した図１０に示す回路と
同様である。
【００４８】次に外骨格型の能動カテーテルの組立工程
を説明する。図１２及び図１３は外骨格型能動カテーテ
ルの組立工程を示す工程図である。なお、図１２及び図
１３において各工程図と合わせてＡ−Ａ線概略断面図を
示した。先ず図１２（ａ）に示すように内側チューブ４
の両端にスペーサー８１，８１をはめ、図１２（ｂ）及
び（ｃ）に示すようにＳＭＡアクチュエータ５０より径
がわずかに大きい金属棒１０１を非導電性接着剤１０６
で固定し、次いでＳＭＡアクチュエータ５０を非導電性
接着剤１０６で固定する。そして図１２（ｄ）に示すよ
うに導電性ライナーコイル９２を被せる。図１２（ｄ）
と合わせて示した断面図を参照して、金属棒１０１によ
り導電性ライナーコイル９２が同軸に配設され、ＳＭＡ
アクチュエータ５０と導電性ライナーコイル９２との間
に一定の間隔が保たれている。
を説明する。図１２及び図１３は外骨格型能動カテーテ
ルの組立工程を示す工程図である。なお、図１２及び図
１３において各工程図と合わせてＡ−Ａ線概略断面図を
示した。先ず図１２（ａ）に示すように内側チューブ４
の両端にスペーサー８１，８１をはめ、図１２（ｂ）及
び（ｃ）に示すようにＳＭＡアクチュエータ５０より径
がわずかに大きい金属棒１０１を非導電性接着剤１０６
で固定し、次いでＳＭＡアクチュエータ５０を非導電性
接着剤１０６で固定する。そして図１２（ｄ）に示すよ
うに導電性ライナーコイル９２を被せる。図１２（ｄ）
と合わせて示した断面図を参照して、金属棒１０１によ
り導電性ライナーコイル９２が同軸に配設され、ＳＭＡ
アクチュエータ５０と導電性ライナーコイル９２との間
に一定の間隔が保たれている。
【００４９】さらに図１２（ｅ）に示すように、導電性
ライナーコイル９２の一端と各ＳＭＡアクチュエータ５
０の一端とを導電性接着剤で固定するとともに、リード
線６を導電性ライナーコイル９２の他端及び各ＳＭＡア
クチュエータ５０の他端に導電性接着剤５２で固定す
る。このように導電性ライナーコイル９２を各ＳＭＡア
クチュエータ５０の共通電極、すなわち共通グランドと
して利用できるようになっている。次いで図１３（ｆ）
に示すように、適宜の箇所に非導電性接着剤１０６でＳ
ＭＡアクチュエータ５０を導電性ライナーコイル９２に
固定し、接着固定部を形成する。さらに図１３（ｇ）に
示すように各ＳＭＡアクチュエータ５０の一端、つまり
片端及び金属棒１０１の両端を例えばＹＡＧレーザ等を
用いて切断する。そして図１３（ｈ）に示すように切断
した金属棒１０１とＳＭＡアクチュエータ５０などを抜
き取り、図１３（ｉ）に示すように外側チューブ７を被
せて完成する。
ライナーコイル９２の一端と各ＳＭＡアクチュエータ５
０の一端とを導電性接着剤で固定するとともに、リード
線６を導電性ライナーコイル９２の他端及び各ＳＭＡア
クチュエータ５０の他端に導電性接着剤５２で固定す
る。このように導電性ライナーコイル９２を各ＳＭＡア
クチュエータ５０の共通電極、すなわち共通グランドと
して利用できるようになっている。次いで図１３（ｆ）
に示すように、適宜の箇所に非導電性接着剤１０６でＳ
ＭＡアクチュエータ５０を導電性ライナーコイル９２に
固定し、接着固定部を形成する。さらに図１３（ｇ）に
示すように各ＳＭＡアクチュエータ５０の一端、つまり
片端及び金属棒１０１の両端を例えばＹＡＧレーザ等を
用いて切断する。そして図１３（ｈ）に示すように切断
した金属棒１０１とＳＭＡアクチュエータ５０などを抜
き取り、図１３（ｉ）に示すように外側チューブ７を被
せて完成する。
【００５０】なお、本組立工程では図１３（ｇ）に示し
たように、ＳＭＡアクチュエータ５０の片端を切断する
場合を説明したが、ＳＭＡアクチュエータ５０の片端で
ない場合、すなわち、複数の導電性ライナーコイル９２
が配設されている場合は金属棒１０１を切断する。その
場合、外骨格型能動カテーテルを完成させるためには金
属棒１０１を２ヶ所以上で切断することになるが、ＳＭ
Ａアクチュエータ５０と金属棒１０１との間に隙間があ
るため、この隙間を利用して金属棒１０１を抜き取るこ
とができる。なお、複数の導電性ライナーコイル９２の
場合、最端部では組立工程で説明したように金属棒１０
１だけでなくＳＭＡアクチュエータ５０の片端も切断す
る。
たように、ＳＭＡアクチュエータ５０の片端を切断する
場合を説明したが、ＳＭＡアクチュエータ５０の片端で
ない場合、すなわち、複数の導電性ライナーコイル９２
が配設されている場合は金属棒１０１を切断する。その
場合、外骨格型能動カテーテルを完成させるためには金
属棒１０１を２ヶ所以上で切断することになるが、ＳＭ
Ａアクチュエータ５０と金属棒１０１との間に隙間があ
るため、この隙間を利用して金属棒１０１を抜き取るこ
とができる。なお、複数の導電性ライナーコイル９２の
場合、最端部では組立工程で説明したように金属棒１０
１だけでなくＳＭＡアクチュエータ５０の片端も切断す
る。
【００５１】次に第５の実施形態の外骨格型能動カテー
テルの作用について説明する。この第５の実施形態の外
骨格型能動カテーテルの作用はライナーコイルがＳＭＡ
アクチュエータの内側に配設された内骨格型の第１の実
施形態と同様である。特に第５の実施形態のような構成
の外骨格型能動カテーテルでは、導電性ライナーコイル
９２がＳＭＡアクチュエータ５０の外側に配設されてい
るため、導電性ライナーコイル９２が外側チューブ７を
裏打ちしており、ＳＭＡアクチュエータ５０が屈曲した
ときに外側チューブ７の伸びが分散する。したがって、
外側チューブ７の局所的な伸展を防ぐことができる。さ
らに、導電性ライナーコイル９２がカテーテルの内部構
造を機械的に保護する役目も果たす。したがって、外骨
格型能動カテーテルでは外界の圧迫にも強くなる。また
ＳＭＡアクチュエータ５０を導電性ライナーコイル９２
から一定の間隙を保って外側チューブ７と離して内側に
配設しているため、伸縮時のＳＭＡアクチュエータ５０
の発熱による外部への影響が減る。したがって、能動カ
テーテルの使用環境によらず安全性が高くなる。
テルの作用について説明する。この第５の実施形態の外
骨格型能動カテーテルの作用はライナーコイルがＳＭＡ
アクチュエータの内側に配設された内骨格型の第１の実
施形態と同様である。特に第５の実施形態のような構成
の外骨格型能動カテーテルでは、導電性ライナーコイル
９２がＳＭＡアクチュエータ５０の外側に配設されてい
るため、導電性ライナーコイル９２が外側チューブ７を
裏打ちしており、ＳＭＡアクチュエータ５０が屈曲した
ときに外側チューブ７の伸びが分散する。したがって、
外側チューブ７の局所的な伸展を防ぐことができる。さ
らに、導電性ライナーコイル９２がカテーテルの内部構
造を機械的に保護する役目も果たす。したがって、外骨
格型能動カテーテルでは外界の圧迫にも強くなる。また
ＳＭＡアクチュエータ５０を導電性ライナーコイル９２
から一定の間隙を保って外側チューブ７と離して内側に
配設しているため、伸縮時のＳＭＡアクチュエータ５０
の発熱による外部への影響が減る。したがって、能動カ
テーテルの使用環境によらず安全性が高くなる。
【００５２】次に外骨格型能動カテーテルの別タイプを
第６の実施形態として説明する。図１４は第６の実施形
態の外骨格型能動カテーテルの別のタイプの概略図であ
り、図１５は図１４のＡ−Ａ線断面図である。図１４を
参照して、第６の実施形態は、内側チューブ４が挿入さ
れた非導電性処理したライナーコイル１０２に外側から
適宜の箇所にて挟み込まれたＳＭＡアクチュエータ５０
と、伸縮の一単位となる各ＳＭＡアクチュエータ５０の
両端に接続されたリード線６と、これらを覆って内蔵す
る外側チューブ７とを備えている。図１５に示すよう
に、第６の実施形態は非導電性処理したライナーコイル
１０２にＳＭＡアクチュエータ５０を挟み込ませて対称
に配置する構成である。
第６の実施形態として説明する。図１４は第６の実施形
態の外骨格型能動カテーテルの別のタイプの概略図であ
り、図１５は図１４のＡ−Ａ線断面図である。図１４を
参照して、第６の実施形態は、内側チューブ４が挿入さ
れた非導電性処理したライナーコイル１０２に外側から
適宜の箇所にて挟み込まれたＳＭＡアクチュエータ５０
と、伸縮の一単位となる各ＳＭＡアクチュエータ５０の
両端に接続されたリード線６と、これらを覆って内蔵す
る外側チューブ７とを備えている。図１５に示すよう
に、第６の実施形態は非導電性処理したライナーコイル
１０２にＳＭＡアクチュエータ５０を挟み込ませて対称
に配置する構成である。
【００５３】次に第６の実施形態の組立工程について説
明する。図１６は第６の実施形態の組立工程を示す工程
図である。各工程図（ａ）〜（ｄ）と合わせてＡ−Ａ線
概略断面図を示した。先ず図１６（ａ）及び（ｂ）に示
すように、非導電性処理したライナーコイル１０２の外
側から対称な位置にＳＭＡアクチュエータ５０を伸ばし
て挟み合わせる。次に図１６（ｃ）及び（ｄ）に示すよ
うに、リード線６を導電性接着剤で固定し、リード線６
を内側に配線する。そして、図１６（ｅ）及び（ｆ）に
示すように、ワーキングチャンネルとなる内側チューブ
４を挿入し、これらを覆って外側チューブ７を被せて完
成する。また図１６（ｄ）の組立工程から一端が閉じた
キャップになったキャップ付き外側チューブ１０７を被
せて能動ガイドワイヤーが完成する。この能動ガイドワ
イヤーは内部にワーキングチャンネルを備えていないが
能動カテーテルよりも更に細径化し、蛇のように動かす
ことのできる能動ワイヤーである。
明する。図１６は第６の実施形態の組立工程を示す工程
図である。各工程図（ａ）〜（ｄ）と合わせてＡ−Ａ線
概略断面図を示した。先ず図１６（ａ）及び（ｂ）に示
すように、非導電性処理したライナーコイル１０２の外
側から対称な位置にＳＭＡアクチュエータ５０を伸ばし
て挟み合わせる。次に図１６（ｃ）及び（ｄ）に示すよ
うに、リード線６を導電性接着剤で固定し、リード線６
を内側に配線する。そして、図１６（ｅ）及び（ｆ）に
示すように、ワーキングチャンネルとなる内側チューブ
４を挿入し、これらを覆って外側チューブ７を被せて完
成する。また図１６（ｄ）の組立工程から一端が閉じた
キャップになったキャップ付き外側チューブ１０７を被
せて能動ガイドワイヤーが完成する。この能動ガイドワ
イヤーは内部にワーキングチャンネルを備えていないが
能動カテーテルよりも更に細径化し、蛇のように動かす
ことのできる能動ワイヤーである。
【００５４】このように第６の実施形態では非導電性処
理したライナーコイルが外側チューブの変形を助け、こ
の外側チューブの伸びが局所的に集中せず分散する。さ
らにＳＭＡアクチュエータと非導電性処理したライナー
コイルが機械的に噛み合うので構造が強固になり、壊れ
にくい。また組立工程が簡単になり、第５の実施形態に
比べ更に細径化を図ることができる。
理したライナーコイルが外側チューブの変形を助け、こ
の外側チューブの伸びが局所的に集中せず分散する。さ
らにＳＭＡアクチュエータと非導電性処理したライナー
コイルが機械的に噛み合うので構造が強固になり、壊れ
にくい。また組立工程が簡単になり、第５の実施形態に
比べ更に細径化を図ることができる。
【００５５】以上のような外骨格型能動カテーテルでは
外骨格にあたるライナーコイルには通常ステンレスコイ
ルばねなどを用いているが、このライナーコイルに通電
加熱で伸張する形状記憶合金を用いることもできる。し
たがって、通電加熱により縮んで屈曲するＳＭＡアクチ
ュエータと、通電加熱により伸張するＳＭＡライナーコ
イルとを組み合わせて、屈曲機構と伸張機構とを有する
能動カテーテルができる。図１７（ａ）はＳＭＡライナ
ーコイルとＳＭＡアクチュエータとリード線６とを備え
た屈曲及び伸張機構を備えた外骨格型能動カテーテルを
示す一部概略図である。図１７（ｂ）は図１７（ａ）の
概略断面図であり、矢印と数字は屈曲方向を示す。図１
７（ｂ）を参照して、例えば「２」の方向へ屈曲させる
場合は二本のＳＭＡアクチュエータ５０ａ，５０ｃを同
時に通電加熱すればよく、また能動カテーテルを短縮さ
せるときは三本のＳＭＡアクチュエータを同時に通電加
熱すればよい。さらに能動カテーテルを伸張させる場合
はＳＭＡライナーコイル１０４に通電加熱すればよい。
なお、図１８（ａ）及び（ｂ）は屈曲機構と伸縮機構を
併せ持った能動カテーテルが血管内を屈曲及び伸張によ
り分岐を選択する様子を示したものである。
外骨格にあたるライナーコイルには通常ステンレスコイ
ルばねなどを用いているが、このライナーコイルに通電
加熱で伸張する形状記憶合金を用いることもできる。し
たがって、通電加熱により縮んで屈曲するＳＭＡアクチ
ュエータと、通電加熱により伸張するＳＭＡライナーコ
イルとを組み合わせて、屈曲機構と伸張機構とを有する
能動カテーテルができる。図１７（ａ）はＳＭＡライナ
ーコイルとＳＭＡアクチュエータとリード線６とを備え
た屈曲及び伸張機構を備えた外骨格型能動カテーテルを
示す一部概略図である。図１７（ｂ）は図１７（ａ）の
概略断面図であり、矢印と数字は屈曲方向を示す。図１
７（ｂ）を参照して、例えば「２」の方向へ屈曲させる
場合は二本のＳＭＡアクチュエータ５０ａ，５０ｃを同
時に通電加熱すればよく、また能動カテーテルを短縮さ
せるときは三本のＳＭＡアクチュエータを同時に通電加
熱すればよい。さらに能動カテーテルを伸張させる場合
はＳＭＡライナーコイル１０４に通電加熱すればよい。
なお、図１８（ａ）及び（ｂ）は屈曲機構と伸縮機構を
併せ持った能動カテーテルが血管内を屈曲及び伸張によ
り分岐を選択する様子を示したものである。
【００５６】次に第７の実施形態を説明する。この第７
の実施形態は以上説明した多関節多方向の屈曲動作をす
るのと異なり、ＳＭＡアクチュエータは一本のみで一方
向の屈曲動作をするように簡略化されたものである。図
１９（ａ）は第７の実施形態の一方向型能動カテーテル
の一部外観図であり、図１９（ｂ）は図１９（ａ）のＡ
−Ａ線断面図である。図１９（ａ）及び（ｂ）を参照し
て、第７の実施形態の一方向型能動カテーテルは、非導
電性処理したライナーコイル１０２と、この非導電性処
理したライナーコイル１０２の外側又は内側から適宜の
箇所で噛み合わせて固定した一本のＳＭＡアクチュエー
タ５０と、このＳＭＡアクチュエータ５０の両端に電気
的に接続されたリード線６と、配設されたＳＭＡアクチ
ュエータ５０に対向した位置にて、このＳＭＡアクチュ
エータ５０と両端が非導電性接着剤１０６で固定されて
いる内側チューブ４と、これらを覆って内蔵する外側チ
ューブ７（図示せず）とを備え、内側チューブ４の内空
間がワーキングチャンネルとなっている。なお、非導電
性ライナーコイル１０２と内側チューブ４とは適宜の箇
所で非導電性接着剤で固定していてもよい。
の実施形態は以上説明した多関節多方向の屈曲動作をす
るのと異なり、ＳＭＡアクチュエータは一本のみで一方
向の屈曲動作をするように簡略化されたものである。図
１９（ａ）は第７の実施形態の一方向型能動カテーテル
の一部外観図であり、図１９（ｂ）は図１９（ａ）のＡ
−Ａ線断面図である。図１９（ａ）及び（ｂ）を参照し
て、第７の実施形態の一方向型能動カテーテルは、非導
電性処理したライナーコイル１０２と、この非導電性処
理したライナーコイル１０２の外側又は内側から適宜の
箇所で噛み合わせて固定した一本のＳＭＡアクチュエー
タ５０と、このＳＭＡアクチュエータ５０の両端に電気
的に接続されたリード線６と、配設されたＳＭＡアクチ
ュエータ５０に対向した位置にて、このＳＭＡアクチュ
エータ５０と両端が非導電性接着剤１０６で固定されて
いる内側チューブ４と、これらを覆って内蔵する外側チ
ューブ７（図示せず）とを備え、内側チューブ４の内空
間がワーキングチャンネルとなっている。なお、非導電
性ライナーコイル１０２と内側チューブ４とは適宜の箇
所で非導電性接着剤で固定していてもよい。
【００５７】次に第７の実施形態の組立工程について説
明する。図２０は第７の実施形態の組立工程を示す工程
図である。各工程図（ａ）〜（ｅ）と合わせてＡ−Ａ線
概略断面図を示した。先ず図２０（ａ）に示すように、
内側チューブ４を導電性ライナーコイル９２の内側に配
置し、図２０（ｂ）に示すように内側チューブ４に対向
する導電性ライナーコイル９２の位置に非導電性接着剤
１０６を塗布して、この導電性ライナーコイル９２を非
導電化処理して非導電性処理したライナーコイル１０２
を作製し、この塗布部を噛むようにＳＭＡアクチュエー
タ５０を伸ばして配設し固定する。なお、非導電性処理
したライナーコイル１０２は表面全体を絶縁膜で覆って
非導電性処理したものでもよい。この場合、図２０
（ｂ）に示す工程は不要であり、図２０（ａ）で示す工
程で当初から非導電性処理したライナーコイルを使用す
ればよい。なお、非導電性ライナーコイル１０２と内側
チューブ４とは適宜の箇所で非導電性接着剤１０６で固
定していてもよい。次にＳＭＡアクチュエータ５０の両
端にリード線６を導電性接着剤５２で固定し、ＳＭＡア
クチュエータ５０及び内側チューブ４の両端を非導電性
接着剤１０６で固定する。そして、これらを覆って外側
チューブ（図示せず）を被せて完成する。
明する。図２０は第７の実施形態の組立工程を示す工程
図である。各工程図（ａ）〜（ｅ）と合わせてＡ−Ａ線
概略断面図を示した。先ず図２０（ａ）に示すように、
内側チューブ４を導電性ライナーコイル９２の内側に配
置し、図２０（ｂ）に示すように内側チューブ４に対向
する導電性ライナーコイル９２の位置に非導電性接着剤
１０６を塗布して、この導電性ライナーコイル９２を非
導電化処理して非導電性処理したライナーコイル１０２
を作製し、この塗布部を噛むようにＳＭＡアクチュエー
タ５０を伸ばして配設し固定する。なお、非導電性処理
したライナーコイル１０２は表面全体を絶縁膜で覆って
非導電性処理したものでもよい。この場合、図２０
（ｂ）に示す工程は不要であり、図２０（ａ）で示す工
程で当初から非導電性処理したライナーコイルを使用す
ればよい。なお、非導電性ライナーコイル１０２と内側
チューブ４とは適宜の箇所で非導電性接着剤１０６で固
定していてもよい。次にＳＭＡアクチュエータ５０の両
端にリード線６を導電性接着剤５２で固定し、ＳＭＡア
クチュエータ５０及び内側チューブ４の両端を非導電性
接着剤１０６で固定する。そして、これらを覆って外側
チューブ（図示せず）を被せて完成する。
【００５８】次に、一方向型能動カテーテルの内側チュ
ーブ４とＳＭＡアクチュエータ５０との別の結合構造を
説明する。図２１（ａ）は一方向型能動カテーテルの固
定用リングを用いた端部の結合構造、（ｂ）は固定用コ
イルを用いた端部の結合構造を示す一部概略図である。
図２１（ａ）を参照して、固定用リングを用いて固定す
る場合、ＳＭＡアクチュエータ５０と内側チューブ４と
を両端にて固定用リング１０３に嵌挿させ、内側チュー
ブ４端部の下側、つまり能動カテーテルの内側及び非導
電性処理したライナーコイル１０２の端部でＳＭＡアク
チュエータ５０が非導電性接着剤１０６で固定されてい
る。また図２１（ｂ）に示すように固定用コイル１０５
を用いて固定する場合、内側チューブ４の両端に嵌挿さ
せた固定用コイル１０５に、能動カテーテルの内側とな
る箇所でＳＭＡアクチュエータ５０を噛み合わせ、その
噛み合わせた箇所とＳＭＡアクチュエータ５０の端部で
噛み合わせた箇所が非導電性接着剤１０６で固定されて
いる。このような構造にすると内側チューブとＳＭＡア
クチュエータとの結合構造の径が小さくなり、さらに機
械的にＳＭＡアクチュエータがライナーコイル端部及び
内側チューブに固定されるので、接着剤による固定より
も強固になる。
ーブ４とＳＭＡアクチュエータ５０との別の結合構造を
説明する。図２１（ａ）は一方向型能動カテーテルの固
定用リングを用いた端部の結合構造、（ｂ）は固定用コ
イルを用いた端部の結合構造を示す一部概略図である。
図２１（ａ）を参照して、固定用リングを用いて固定す
る場合、ＳＭＡアクチュエータ５０と内側チューブ４と
を両端にて固定用リング１０３に嵌挿させ、内側チュー
ブ４端部の下側、つまり能動カテーテルの内側及び非導
電性処理したライナーコイル１０２の端部でＳＭＡアク
チュエータ５０が非導電性接着剤１０６で固定されてい
る。また図２１（ｂ）に示すように固定用コイル１０５
を用いて固定する場合、内側チューブ４の両端に嵌挿さ
せた固定用コイル１０５に、能動カテーテルの内側とな
る箇所でＳＭＡアクチュエータ５０を噛み合わせ、その
噛み合わせた箇所とＳＭＡアクチュエータ５０の端部で
噛み合わせた箇所が非導電性接着剤１０６で固定されて
いる。このような構造にすると内側チューブとＳＭＡア
クチュエータとの結合構造の径が小さくなり、さらに機
械的にＳＭＡアクチュエータがライナーコイル端部及び
内側チューブに固定されるので、接着剤による固定より
も強固になる。
【００５９】次に、ワーキングチャンネルに超音波内視
鏡を装填した第７の実施形態の一方向型能動カテーテル
の作用について説明する。図２２は下部腎杯の観察・診
断に超音波内視鏡を装填した一方向型能動カテーテルを
使用した概念図を示す。超音波内視鏡は先端部に配置さ
れた一個の平面振動子をフレキシブルシャフトで回転さ
せるタイプである。ＳＭＡアクチュエータ５０に通電加
熱することによりＳＭＡアクチュエータが収縮し、超音
波内視鏡、内側チューブ４及び外側チューブ７が屈曲す
る。駆動電流を遮断すると超音波内視鏡のフレキシブル
シャフトとＳＭＡアクチュエータの復元力により屈曲状
態から元の状態に戻る。このような構成により、第７の
実施形態では屈曲動作を制御することにより尿管から連
続している腎孟及び腎杯などの狭いところに入っていく
ことができ、従来では視ることができなかった腎杯下部
などの観察ができるようになる。
鏡を装填した第７の実施形態の一方向型能動カテーテル
の作用について説明する。図２２は下部腎杯の観察・診
断に超音波内視鏡を装填した一方向型能動カテーテルを
使用した概念図を示す。超音波内視鏡は先端部に配置さ
れた一個の平面振動子をフレキシブルシャフトで回転さ
せるタイプである。ＳＭＡアクチュエータ５０に通電加
熱することによりＳＭＡアクチュエータが収縮し、超音
波内視鏡、内側チューブ４及び外側チューブ７が屈曲す
る。駆動電流を遮断すると超音波内視鏡のフレキシブル
シャフトとＳＭＡアクチュエータの復元力により屈曲状
態から元の状態に戻る。このような構成により、第７の
実施形態では屈曲動作を制御することにより尿管から連
続している腎孟及び腎杯などの狭いところに入っていく
ことができ、従来では視ることができなかった腎杯下部
などの観察ができるようになる。
【００６０】 次に本発明にかかる各種リンクについて
説明する。第８の実施形態は接着剤に代えて熱収縮チュ
ーブを使用したものである。図２３は第８の実施形態の
熱収縮チューブ型カテーテルの外観図である。なお図２
３において、外側チューブ、リード線等は省略してい
る。図２３を参照して、この熱収縮チューブ型カテーテ
ルは、内側チューブの外側に第一の熱収縮チューブ９３
をはめ込んで、この上に３本のＳＭＡアクチュエータ５
０を設置し、次にアクチュエータ５０の外側に第二の熱
収縮チューブ９４をはめ込んでチューブの熱収縮により
ＳＭＡアクチュエータ５０を第一の熱収縮チューブ９３
に固定するもので、熱収縮チューブによりリンクが形成
されている。なお、第一の熱収縮チューブ９３は内側チ
ューブ４とＳＭＡアクチュエータ５０との接触を避ける
ものである。このような構成により、接着剤でリンクを
形成する場合と比較して組立時間を短縮でき、材料の経
時変化が少ない。
説明する。第８の実施形態は接着剤に代えて熱収縮チュ
ーブを使用したものである。図２３は第８の実施形態の
熱収縮チューブ型カテーテルの外観図である。なお図２
３において、外側チューブ、リード線等は省略してい
る。図２３を参照して、この熱収縮チューブ型カテーテ
ルは、内側チューブの外側に第一の熱収縮チューブ９３
をはめ込んで、この上に３本のＳＭＡアクチュエータ５
０を設置し、次にアクチュエータ５０の外側に第二の熱
収縮チューブ９４をはめ込んでチューブの熱収縮により
ＳＭＡアクチュエータ５０を第一の熱収縮チューブ９３
に固定するもので、熱収縮チューブによりリンクが形成
されている。なお、第一の熱収縮チューブ９３は内側チ
ューブ４とＳＭＡアクチュエータ５０との接触を避ける
ものである。このような構成により、接着剤でリンクを
形成する場合と比較して組立時間を短縮でき、材料の経
時変化が少ない。
【００６１】次に第９の実施形態を説明する。第９の実
施形態はリンク構造体をリング型リンクとした能動カテ
ーテルである。図２４の（ａ）はリング型リンクの外観
図であり、（ｂ）はリング型リンクを用いた能動カテー
テルの外観図である。なお、図２４において外側チュー
ブ、リード線等は省略している。図２４を参照すると、
第９の実施形態はリンク構造体の長手方向にできるだけ
短い方がよいことから円盤状にしたものであり、図示す
るリング型リンク９５には、ＳＭＡアクチュエータ５０
のコイル素線を挟む切欠き９９が入った鍔９７が設けら
れている。このリング型リンクはＭＩＤ又は金属などの
丈夫な材質のものを用いる。
施形態はリンク構造体をリング型リンクとした能動カテ
ーテルである。図２４の（ａ）はリング型リンクの外観
図であり、（ｂ）はリング型リンクを用いた能動カテー
テルの外観図である。なお、図２４において外側チュー
ブ、リード線等は省略している。図２４を参照すると、
第９の実施形態はリンク構造体の長手方向にできるだけ
短い方がよいことから円盤状にしたものであり、図示す
るリング型リンク９５には、ＳＭＡアクチュエータ５０
のコイル素線を挟む切欠き９９が入った鍔９７が設けら
れている。このリング型リンクはＭＩＤ又は金属などの
丈夫な材質のものを用いる。
【００６２】図２５は第１０の実施形態の三角形状の鍔
付きリング型リンクを示す外観図である。図２５に示す
リング型リンク９８は、図２４のリング型リンク９５の
鍔９７をできるだけ三角形状にして空間を有効活用でき
るようにしたものであり、ＳＭＡアクチュエータ５０を
設置するため三箇所に切欠き９９を設けている。このよ
うなリング型リンクでは、ＳＭＡアクチュエータを内側
チューブから一定の距離をもって配置し、ＳＭＡアクチ
ュエータと内側チューブとの接触をさける。したがって
このような構成にすると、ＳＭＡアクチュエータを固定
する面積を小さくすることができる。
付きリング型リンクを示す外観図である。図２５に示す
リング型リンク９８は、図２４のリング型リンク９５の
鍔９７をできるだけ三角形状にして空間を有効活用でき
るようにしたものであり、ＳＭＡアクチュエータ５０を
設置するため三箇所に切欠き９９を設けている。このよ
うなリング型リンクでは、ＳＭＡアクチュエータを内側
チューブから一定の距離をもって配置し、ＳＭＡアクチ
ュエータと内側チューブとの接触をさける。したがって
このような構成にすると、ＳＭＡアクチュエータを固定
する面積を小さくすることができる。
【００６３】以上の各種リンクは内骨格型及び外骨格型
の能動カテーテルにおいて使用できる。
の能動カテーテルにおいて使用できる。
【００６４】次に、第１１の実施形態の駒型リンクにつ
いて説明する。図２６（ａ）は駒型リンクの上面図、
（ｂ）は左右対称の側面図、（ｃ）は正面図を示す。図
２６（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示すように、第１１の
実施形態の駒型リンク１１０は中央に貫通孔１１５を有
し、尖鋭部１２７をなす稜線に対して対称に凹部１２
１，１２１と凹部１２５，１２５とを有している。この
ような駒型リンクを四方向駒型リンクと呼ぶ。図２６
（ａ）に示す駒型リンク１１０は四箇所に凹部を設けて
いるが、凹部１２１，１２１だけの二箇所に設けた二方
向駒型リンクにしてもよい。これら駒型リンクの凹部に
ＳＭＡアクチュエータが噛んで固定される爪１０９を設
けておくとよい。図２７は凹部に爪を設けた二方向駒型
リンクを示す外観図である。
いて説明する。図２６（ａ）は駒型リンクの上面図、
（ｂ）は左右対称の側面図、（ｃ）は正面図を示す。図
２６（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示すように、第１１の
実施形態の駒型リンク１１０は中央に貫通孔１１５を有
し、尖鋭部１２７をなす稜線に対して対称に凹部１２
１，１２１と凹部１２５，１２５とを有している。この
ような駒型リンクを四方向駒型リンクと呼ぶ。図２６
（ａ）に示す駒型リンク１１０は四箇所に凹部を設けて
いるが、凹部１２１，１２１だけの二箇所に設けた二方
向駒型リンクにしてもよい。これら駒型リンクの凹部に
ＳＭＡアクチュエータが噛んで固定される爪１０９を設
けておくとよい。図２７は凹部に爪を設けた二方向駒型
リンクを示す外観図である。
【００６５】これらの駒型リンクを用いた能動カテーテ
ルについて説明する。この駒型リンクを用いた能動カテ
ーテルではライナーコイルは不要である。図２８は二方
向駒型リンクを用いた二方向屈曲型能動カテーテルの概
略図である。図２８に示すように、二方向屈曲型能動カ
テーテルは二方向駒型リンク１３０の凹部１２１，１２
１にＳＭＡアクチュエータ５０を接着剤などで固定して
連結し、隣り合った駒型リンクの尖鋭部１２７と平坦部
１２８との間に関節を形成しており、駒型リンクの中央
の貫通孔１１５に内側チューブ（図示せず）を挿入し、
これらに外側チューブ（図示せず）を被せたものであ
る。また爪付き二方向駒型リンク１４０では凹部１２
１，１２１の爪１０９，１０９にＳＭＡアクチュエータ
５０を噛み合わせて接着剤などで固定して連結し、隣り
合った駒型リンクの尖鋭部１２７と平坦部１２８との間
に関節を形成する。このような構成の二方向屈曲型能動
カテーテルでは、例えば一方のＳＭＡアクチュエータ５
０の両端に接続されたリード線（図示せず）により通電
加熱すると一方側に屈曲し、他方のＳＭＡアクチュエー
タ５０に通電加熱すると他方側に屈曲する。
ルについて説明する。この駒型リンクを用いた能動カテ
ーテルではライナーコイルは不要である。図２８は二方
向駒型リンクを用いた二方向屈曲型能動カテーテルの概
略図である。図２８に示すように、二方向屈曲型能動カ
テーテルは二方向駒型リンク１３０の凹部１２１，１２
１にＳＭＡアクチュエータ５０を接着剤などで固定して
連結し、隣り合った駒型リンクの尖鋭部１２７と平坦部
１２８との間に関節を形成しており、駒型リンクの中央
の貫通孔１１５に内側チューブ（図示せず）を挿入し、
これらに外側チューブ（図示せず）を被せたものであ
る。また爪付き二方向駒型リンク１４０では凹部１２
１，１２１の爪１０９，１０９にＳＭＡアクチュエータ
５０を噛み合わせて接着剤などで固定して連結し、隣り
合った駒型リンクの尖鋭部１２７と平坦部１２８との間
に関節を形成する。このような構成の二方向屈曲型能動
カテーテルでは、例えば一方のＳＭＡアクチュエータ５
０の両端に接続されたリード線（図示せず）により通電
加熱すると一方側に屈曲し、他方のＳＭＡアクチュエー
タ５０に通電加熱すると他方側に屈曲する。
【００６６】図２９は四方向駒型リンクを用いた四方向
屈曲型能動カテーテルの概略図である。図２９に示すよ
うに、四方向屈曲型能動カテーテルは四方向駒型リンク
１１０の尖鋭部１２７を交互に９０度ずつ変え、尖鋭部
１２７と平坦部１２８とを隣り合わせて配設し、駒型リ
ンクの凹部に四本のＳＭＡアクチュエータ５０を接着剤
などで固定し又は凹部に爪を設けた四方向駒型リンクの
爪に四本のＳＭＡアクチュエータ５０を噛み合わせて固
定して、連結したものである。なお、その他の構成は二
方向屈曲型能動カテーテルと同様である。このような構
成の四方向屈曲型能動カテーテルでは、各ＳＭＡアクチ
ュエータ５０に通電加熱することにより四方向に屈曲
し、多関節の屈曲ができる。図３０（ａ）及び（ｂ）は
駒型リンクを用いた能動カテーテルの多関節の屈曲運動
を示す概略図である。図３０に示すように図３０（ａ）
の状態から、駒型リンク間のＳＭＡアクチュエータを単
位として、或いは、数個の駒型リンクに渡るＳＭＡアク
チュエータを単位として適宜制御して通電加熱すると、
図３０（ｂ）に示すように多関節で屈曲する。したがっ
て、二方向屈曲型でも四方向屈曲型でも多関節機構が実
現できる。
屈曲型能動カテーテルの概略図である。図２９に示すよ
うに、四方向屈曲型能動カテーテルは四方向駒型リンク
１１０の尖鋭部１２７を交互に９０度ずつ変え、尖鋭部
１２７と平坦部１２８とを隣り合わせて配設し、駒型リ
ンクの凹部に四本のＳＭＡアクチュエータ５０を接着剤
などで固定し又は凹部に爪を設けた四方向駒型リンクの
爪に四本のＳＭＡアクチュエータ５０を噛み合わせて固
定して、連結したものである。なお、その他の構成は二
方向屈曲型能動カテーテルと同様である。このような構
成の四方向屈曲型能動カテーテルでは、各ＳＭＡアクチ
ュエータ５０に通電加熱することにより四方向に屈曲
し、多関節の屈曲ができる。図３０（ａ）及び（ｂ）は
駒型リンクを用いた能動カテーテルの多関節の屈曲運動
を示す概略図である。図３０に示すように図３０（ａ）
の状態から、駒型リンク間のＳＭＡアクチュエータを単
位として、或いは、数個の駒型リンクに渡るＳＭＡアク
チュエータを単位として適宜制御して通電加熱すると、
図３０（ｂ）に示すように多関節で屈曲する。したがっ
て、二方向屈曲型でも四方向屈曲型でも多関節機構が実
現できる。
【００６７】本発明のようにＳＭＡアクチュエータを用
いる場合、屈曲などで作用する力がそれぞれのリンク構
造体に均等に分散されるため、リンクを金属などのよう
に丈夫な材質にする必要がない。したがって、本発明に
かかるリンクは樹脂などの加工がし易く、大量生産に向
いている材質で形成し利用することができる。
いる場合、屈曲などで作用する力がそれぞれのリンク構
造体に均等に分散されるため、リンクを金属などのよう
に丈夫な材質にする必要がない。したがって、本発明に
かかるリンクは樹脂などの加工がし易く、大量生産に向
いている材質で形成し利用することができる。
【００６８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の能動カテ
ーテルとその製造方法では、軽量で微細化かつ簡略化し
たリンクになり、外径の小さい能動カテーテルができる
という優れた効果を奏することができる。
ーテルとその製造方法では、軽量で微細化かつ簡略化し
たリンクになり、外径の小さい能動カテーテルができる
という優れた効果を奏することができる。
【図１】第１の実施形態のＭＩＤ型能動カテーテルの透
視図である。
視図である。
【図２】ＭＩＤを用いたリンクの外観図である。
【図３】ＳＭＡアクチュエータに通電する回路図であ
る。
る。
【図４】ＭＩＤを用いた能動カテーテルの組立工程を示
す工程図である。
す工程図である。
【図５】本発明の第２の実施形態のチューブ型能動カテ
ーテルを示す外観図である。
ーテルを示す外観図である。
【図６】チューブ型能動カテーテルの組立工程を示す工
程図である。
程図である。
【図７】第３の実施形態の接着型能動カテーテルの外観
図である。
図である。
【図８】台座型能動カテーテルの組立工程を示す工程図
である。
である。
【図９】本発明の第４の実施形態の配線数を減らす接着
型リンクの能動カテーテルを示す外観図である。
型リンクの能動カテーテルを示す外観図である。
【図１０】第４の実施形態の実際の回路部と等価回路を
示した図である。
示した図である。
【図１１】（ａ）は第５の実施形態の外骨格型の能動カ
テーテルを示す外観図であり、（ｂ）は図（ａ）のＡ−
Ａ線断面図である。
テーテルを示す外観図であり、（ｂ）は図（ａ）のＡ−
Ａ線断面図である。
【図１２】第５の実施形態の外骨格型能動カテーテルの
組立工程（ａ）〜（ｅ）を示す工程図及び各Ａ−Ａ線断
面図である。
組立工程（ａ）〜（ｅ）を示す工程図及び各Ａ−Ａ線断
面図である。
【図１３】第５の実施形態の外骨格型能動カテーテルの
組立工程（ｆ）〜（ｉ）を示す工程図及び各Ａ−Ａ線断
面図である。
組立工程（ｆ）〜（ｉ）を示す工程図及び各Ａ−Ａ線断
面図である。
【図１４】第６の実施形態の外骨格型能動カテーテル別
タイプの概略図である。
タイプの概略図である。
【図１５】図１４のＡ−Ａ線断面図である。
【図１６】第６の実施形態の組立工程を示す工程図及び
各Ａ−Ａ線断面図である。
各Ａ−Ａ線断面図である。
【図１７】（ａ）は屈曲及び伸張機構を備えた外骨格型
能動カテーテルを示す一部概略図であり、（ｂ）は図
（ａ）の概略断面図である。
能動カテーテルを示す一部概略図であり、（ｂ）は図
（ａ）の概略断面図である。
【図１８】（ａ）及び（ｂ）は屈曲機構と伸縮機構を併
せ持った能動カテーテルが血管内を屈曲及び伸張により
分岐を選択する様子を示す概略図である。
せ持った能動カテーテルが血管内を屈曲及び伸張により
分岐を選択する様子を示す概略図である。
【図１９】（ａ）は第７の実施形態の一方向型能動カテ
ーテルの一部外観図であり、（ｂ）は図（ａ）のＡ−Ａ
線断面図である。
ーテルの一部外観図であり、（ｂ）は図（ａ）のＡ−Ａ
線断面図である。
【図２０】第７の実施形態の組立工程を示す工程図及び
各Ａ−Ａ線断面図である。
各Ａ−Ａ線断面図である。
【図２１】（ａ）は一方向型能動カテーテルの固定用リ
ングを用いた端部の結合構造、（ｂ）は固定用コイルを
用いた端部の結合構造を示す一部概略図である。
ングを用いた端部の結合構造、（ｂ）は固定用コイルを
用いた端部の結合構造を示す一部概略図である。
【図２２】下部腎杯の観察・診断に超音波内視鏡を装填
した一方向型能動カテーテルを使用した概念図である。
した一方向型能動カテーテルを使用した概念図である。
【図２３】第８の実施形態の熱収縮チューブ型カテーテ
ルの一部を示す外観図である。
ルの一部を示す外観図である。
【図２４】（ａ）はリング型リンクの外観図であり、
（ｂ）はリング型リンクを用いた能動カテーテルの一部
を示す外観図である。
（ｂ）はリング型リンクを用いた能動カテーテルの一部
を示す外観図である。
【図２５】三角形状の鍔付きリング型リンクを示す外観
図である。
図である。
【図２６】（ａ）は駒型リンクの上面図、（ｂ）は左右
対称の側面図、（ｃ）は正面図である。
対称の側面図、（ｃ）は正面図である。
【図２７】駒型リンクの凹部に爪を設けた二方向駒型リ
ンクを示す外観図である。
ンクを示す外観図である。
【図２８】二方向駒型リンクを用いた二方向屈曲型能動
カテーテルの概略図である。
カテーテルの概略図である。
【図２９】四方向駒型リンクを用いた四方向屈曲型能動
カテーテルの概略図である。
カテーテルの概略図である。
【図３０】四方向駒型リンクを用いた能動カテーテルの
多関節の屈曲運動を示す概略図である。
多関節の屈曲運動を示す概略図である。
【図３１】従来の能動カテーテルを示す外観図である。
【図３２】従来のリンクを示す外観図である。
【図３３】従来のリンクの製作方法を示す概略図であ
る。
る。
【図３４】従来の能動カテーテルの組立工程を示す工程
図である。
図である。
２ ライナーコイル
４ 内側チューブ
６ リード線
７ 外側チューブ
２４，２５ 電極
２６ 非導電性接着部
２７ 切り込み溝
３０ ＭＩＤを用いたリンク
３２ スロット
３４ 凹部
４０ チューブ型リンク
５０ ＳＭＡアクチュエータ
５２ 導電性接着剤
６０ 台座
６２ 非導電接着部
９２ 導電性ライナーコイル
９５ リング型リンク
９６ スリット
９７ 鍔
９８ リング型リンク
９９ 切欠き
１００ 保持部材
１０１ 金属棒
１０２ 非導電性処理したライナーコイル
１０３ 固定用リング
１０４ ＳＭＡライナーコイル
１０５ 固定用コイル
５１，１０６ 非導電性接着剤
１０７ キャップ付き外側チューブ
１１０ 駒型リンク
１１５ 貫通孔
１２１，１２５ 凹部
１２７ 尖鋭部
１２８ 平坦部
１３０ 二方向駒型リンク
１４０ 爪付き二方向駒型リンク
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 芳賀 洋一
宮城県仙台市青葉区一番町一丁目６−22
−1003
(56)参考文献 特開 平３−139326（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−272727（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−308884（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−217091（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−110480（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−285089（ＪＰ，Ａ)
実開 平２−45702（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B25J 7/00
B25J 18/00
A61B 1/00
B81B 7/00
B81C 3/00
Claims (11)
- 【請求項１】 ライナーコイルと、第一の熱収縮チュー
ブと第二の熱収縮チューブとを用いたリンクと、これら
を交互に並べて嵌挿する内側チューブと、各熱収縮チュ
ーブを用いたリンク間を連結するＳＭＡアクチュエータ
と、このＳＭＡアクチュエータを熱収縮チューブを用い
たリンクに固定する固定部と、ＳＭＡアクチュエータに
電気的に接続するリード線と、これらを覆って内蔵する
外側チューブとを備え、 上記内側チューブの外側に上記第一の熱収縮チューブを
はめ込んで、該第一の熱収縮チ ューブの上に上記ＳＭＡ
アクチュエータを設置し、該ＳＭＡアクチュエータの外
側に第二の熱収縮チューブをはめ込んで、第一及び第二
の熱収縮チューブの熱収縮によって上記ＳＭＡアクチュ
エータが上記第一の熱収縮チューブに固定されている、
能動導管。 - 【請求項２】 ライナーコイルと、このライナーコイル
に嵌挿する内側チューブと、この内側チューブ長手方向
に配設されたＳＭＡアクチュエータと、該ＳＭＡアクチ
ュエータに電気的に接続するリード線と、上記ＳＭＡア
クチュエータと上記リード線とを所定間隔ごとに導電性
接着剤で固定した台座と、該台座のところで上記ＳＭＡ
アクチュエータと上記リード線とを覆って内側チューブ
に固定する非導電性接着部と、を備え、接着剤でリンク
構造体を形成したことを特徴とする、能動導管。 - 【請求項３】 内側チューブの外側に配設するＳＭＡア
クチュエータと、この内側チューブとＳＭＡアクチュエ
ータとの間に間隔を設け保持する保持部材と、上記内側
チューブを内蔵するとともに上記ＳＭＡアクチュエータ
の外側に配設するライナーコイルと、上記ＳＭＡアクチ
ュエータに通電するリード線と、これらを覆って内蔵す
る外側チューブとを備え、 上記保持部材が、スペーサーと、該スペーサーの上に固
定された金属棒とを有す る、能動導管。 - 【請求項４】 前記ライナーコイルが導電性ライナーコ
イルであって、この導電性ライナーコイルを前記ＳＭＡ
アクチュエータに通電する電気回路の接地としたことを
特徴とする請求項２又は３に記載の能動導管。 - 【請求項５】 前記ライナーコイルがＳＭＡライナーコ
イルであって、このＳＭＡライナーコイルに通電するリ
ード線を備え、屈曲機構と伸張機構とを有することを特
徴とする、請求項３又は４に記載の能動導管。 - 【請求項６】 前記ライナーコイルが平線型ライナーコ
イルであることを特徴とする、請求項１乃至５の何れか
に記載の能動導管。 - 【請求項７】 平坦な底面を有するとともに中央に貫通
孔を有する円柱であって、この円柱の頂面に対称中心を
通る稜線を持つように形成した尖鋭部と、この稜線に対
して対称な位置に形成した凹部とを有する駒型リンクを
備え、 この駒型リンクの貫通孔に嵌挿する内側チューブと、上
記駒型リンクの尖鋭部と平坦な底面とを隣り合わせて上
記凹部に配設したコイル状のＳＭＡアクチュエータと、
このＳＭＡアクチュエータに通電するリード線と、これ
らを覆って内蔵する外側チューブとを備え、上記凹部に爪を設け、この爪に上記ＳＭＡアクチュエー
タを噛み合わせて配設したこと を特徴とする、能動導
管。 - 【請求項８】 第一の熱収縮チューブと第二の熱収縮チ
ューブとを用いたリンクとライナーコイルとを交互に内
側チューブで嵌挿して連結する工程と、 上記リンクにＳＭＡアクチュエータとリード線とを配設
して導電性接着剤で固定する工程と、 上記ＳＭＡアクチュエータとリード線とを非導電性接着
剤で上記リンクに固定する工程と、 ＳＭＡアクチュエータを切断する工程と、を備えてお
り、 上記第一及び第二の熱収縮チューブを熱収縮させること
で、上記ＳＭＡアクチュエータ を上記第一の熱収縮チュ
ーブに固定する、能動導管の製造方法。 - 【請求項９】 ライナーコイルに内側チューブを嵌挿
し、この内側チューブの両端にスペーサをはめる工程
と、 リード線を上記ライナーコイルの上に配設してＳＭＡア
クチュエータを両端のスペーサ上に設置する工程と、 上記リード線とＳＭＡアクチュエータとを導電性接着剤
で固定する工程と、 上記ＳＭＡアクチュエータを非導電性接着剤で内側チュ
ーブに固定してリンクを形成する工程と、 を備える能動導管の製造方法。 - 【請求項１０】 内側チューブの両端にスペーサをは
め、この両端のスペーサにて支持棒及びＳＭＡアクチュ
エータの両端を接着剤で固定してリンクを形成する工程
と、 上記支持棒に当接し同軸にライナーコイルを配設する工
程と、 上記ＳＭＡアクチュエータに通電するリード線を固定し
配線する工程と、 非導電性接着剤で上記ＳＭＡアクチュエータを上記ライ
ナーコイルに固定する工程と、 上記ＳＭＡアクチュエータの片端及び上記支持棒の両端
を切断して取り除く工程と、 外側チューブを被せる工程と、 を備える、能動導管の製造方法。 - 【請求項１１】 前記ライナーコイルが導電性ライナー
コイルであって、この導電性ライナーコイルと前記各Ｓ
ＭＡアクチュエータとを導電性接着剤で固定する工程を
備えたことを特徴とする、請求項９又は１０に記載の能
動導管の製造方法。
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| JP01125898A JP3477570B2 (ja) | 1997-06-02 | 1998-01-23 | 能動導管とその製造方法 |
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| JP9-160561 | 1997-06-02 | ||
| JP16056197 | 1997-06-02 | ||
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-
1998
- 1998-01-23 JP JP01125898A patent/JP3477570B2/ja not_active Expired - Fee Related
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