JP6180036B2 - Spherical actuator, blood vessel endoscope - Google Patents
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Description
本発明は、球面アクチュエータ及び血管内視鏡に関する。 The present invention relates to a spherical actuator and a vascular endoscope.
特許文献1(特開2009−225591号公報)には、被回動部材の可動範囲を大きくすることができる球面アクチュエータが記載されている。 Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2009-225591) describes a spherical actuator that can increase the movable range of a rotated member.
この球面アクチュエータは、球状の支持部材と、この支持部材を固定する固定部材と、支持部材に回動自在に支持されて支持部材の球面に沿って回動する可動部材とを備えている。この可動部材は、所定の間隔をあけて配置されて支持部材の球面に接触する複数の駆動力発生部と、被回動部材が取り付けられる台座部とを有している。 The spherical actuator includes a spherical support member, a fixing member that fixes the support member, and a movable member that is rotatably supported by the support member and rotates along the spherical surface of the support member. The movable member has a plurality of driving force generation portions that are arranged at predetermined intervals and come into contact with the spherical surface of the support member, and a pedestal portion to which the rotated member is attached.
しかしながら、従来の構成の駆動力発生部は、球面に接触する接触片と、この接触片を振動させる圧電素子とを備えている。このため、従来の球面アクチュエータを小型化することは困難であった。 However, the conventional driving force generator includes a contact piece that contacts the spherical surface and a piezoelectric element that vibrates the contact piece. For this reason, it has been difficult to reduce the size of the conventional spherical actuator.
本発明の課題は、小型化可能な球面アクチュエータを得ることである。 The subject of this invention is obtaining the spherical actuator which can be reduced in size.
本発明の第一態様の球面アクチュエータは、少なくとも一部に球面状の球面部を有する球部材と、曲げられたワイヤで形成され、前記球部材の周囲に互いに間隔をあけて配置されると共に、前記球面部に沿うように前記球面部と接触して前記球部材を支持する複数の支持部と、夫々の前記支持部の端部に繋がって形成され、前記支持部に振動を入力可能な一対の入力部と、を備えることを特徴とする。 The spherical actuator of the first aspect of the present invention is formed of a spherical member having a spherical spherical surface part at least in part and a bent wire, and is arranged around the spherical member with a space therebetween, A pair of support portions that are in contact with the spherical surface portion to support the spherical member so as to be along the spherical surface portion, and are connected to end portions of the respective support portions, and are capable of inputting vibration to the support portion. And an input unit.
上記構成によれば、球面アクチュエータには、曲げられたワイヤで形成される支持部が複数備えられている。そして、この支持部が、球部材の周囲に互いに間隔をあけて配置され、球面部に沿うように球面部と接触して球部材を支持している。 According to the above configuration, the spherical actuator is provided with a plurality of support portions formed of bent wires. And this support part is arrange | positioned at intervals around a spherical member, and contacts a spherical surface part along the spherical surface part, and supports the spherical member.
さらに、夫々の支持部の端部に繋がって形成される夫々の入力部によって、夫々の支持部に振動が入力される。夫々の支持部に振動が入力されることで、支持部と球面部との間に生じる摩擦力により、振動による進行力が支持部から球面部へ伝わる。これにより、球部材が回転移動する。 Further, vibration is input to each support portion by each input portion formed to be connected to the end portion of each support portion. When vibration is input to each support portion, a traveling force due to the vibration is transmitted from the support portion to the spherical portion due to the frictional force generated between the support portion and the spherical portion. Thereby, the ball member rotates.
このように、曲げられたワイヤで形成された支持部と球面部との間で生じる摩擦力によって球部材を回転移動させる構成となっている。このため、例えば、球部材を圧電素子で支持してこの圧電素子と球面部との間で生じる摩擦力によって球部材を回転移動させる構成と比して、小型化可能な球面アクチュエータを得ることができる。 As described above, the ball member is configured to rotate and move by the frictional force generated between the support portion formed by the bent wire and the spherical portion. For this reason, for example, it is possible to obtain a spherical actuator that can be reduced in size as compared with a configuration in which a spherical member is supported by a piezoelectric element and the spherical member is rotated and moved by a frictional force generated between the piezoelectric element and the spherical portion. it can.
上記態様において、前記支持部と前記入力部とで振動部材が構成され、前記振動部材は弾性変形可能であり、前記振動部材が弾性変形することで生じる復元力により前記支持部が前記球面部に押し付けられることを特徴とする。 In the above aspect, a vibration member is configured by the support portion and the input portion, the vibration member is elastically deformable, and the support portion is deformed by the restoring force generated by elastic deformation of the vibration member. It is characterized by being pressed.
上記構成によれば、支持部と入力部とで構成される振動部材が弾性変形することで生じる復元力により、支持部が球面部に押し付けられる。これにより、球部材が所定の位置に配置される。 According to the above configuration, the support portion is pressed against the spherical portion by the restoring force generated by the elastic deformation of the vibration member configured by the support portion and the input portion. Thereby, a spherical member is arrange | positioned in a predetermined position.
例えば、新たに付勢部材を備え、この付勢部材の付勢力により支持部を球面部に押し付ける場合と比して、安価な構成で支持部を球面部に押し付けることができる。 For example, it is possible to press the support portion against the spherical portion with an inexpensive configuration as compared with the case where a new biasing member is provided and the support portion is pressed against the spherical portion by the biasing force of the biasing member.
上記態様において、前記支持部は、前記球部材を支持する支持方向から見て、前記球部材の中心線に対して対称に形成されていることを特徴とする。 The said aspect WHEREIN: The said support part is formed symmetrically with respect to the centerline of the said spherical member seeing from the support direction which supports the said spherical member.
上記構成によれば、支持部は、球部材を支持する支持方向から見て、球部材の中心線に対して対称に形成されている。このため、支持部が球部材を支持する支持方向から見て、球部材の中心線に対して対称に形成されていない場合と比して、球部材を安定した状態で支持することができる。 According to the said structure, the support part is formed symmetrically with respect to the centerline of a spherical member seeing from the support direction which supports a spherical member. For this reason, the sphere member can be supported in a stable state as compared with the case where the support portion is not formed symmetrically with respect to the center line of the sphere member when viewed from the support direction for supporting the sphere member.
上記態様において、前記支持部は、前記球面部に沿うように前記ワイヤをぜんまい状に曲げることで形成されていることを特徴とする。 In the above aspect, the support portion is formed by bending the wire into a mainspring shape along the spherical surface portion.
上記構成によれば、支持部は、球面部に沿うようにワイヤをぜんまい状に曲げることで形成されている。このため、ワイヤを円形状に一周させて支持部を形成させる場合と比して、支持部と球面部との接触面積が広くなり、球部材を効果的に回転移動させることができる。 According to the above configuration, the support portion is formed by bending the wire into a mainspring shape along the spherical surface portion. For this reason, the contact area between the support portion and the spherical surface portion is increased, and the ball member can be effectively rotated and moved as compared with the case where the support portion is formed by making the wire wrap around the circle.
本発明の第一態様の血管内視鏡は、先端側が血管の内部に挿入可能な柱状の挿入部材と、前記挿入部材の先端部に取り付けられる請求項1〜4の何れか1項に記載の球面アクチュエータと、前記球面アクチュエータの球部材に取り付けられ、被写体を観察するのに用いられる観察部材と、を備えることを特徴とする。 The blood vessel endoscope according to the first aspect of the present invention is described in any one of claims 1 to 4, wherein the distal end side is attached to a columnar insertion member that can be inserted into a blood vessel, and a distal end portion of the insertion member. A spherical actuator; and an observation member attached to the spherical member of the spherical actuator and used for observing a subject.
上記構成によれば、挿入部材の先端部に、請求項1〜4の何れか1項に記載される球面アクチュエータが取り付けられている。さらに、被写体を観察するのに用いられる観察部材が、球面アクチュエータの球部材に取り付けられている。 According to the said structure, the spherical actuator as described in any one of Claims 1-4 is attached to the front-end | tip part of the insertion member. Further, an observation member used for observing the subject is attached to the spherical member of the spherical actuator.
例えば医師は、挿入部材の先端側を例えば被験者の血管の内部に挿入し、球部材を回転移動させながら観察部材を移動させて被験者の血管の内部を満遍なく観察する。 For example, the doctor inserts the distal end side of the insertion member into the blood vessel of the subject, for example, and moves the observation member while rotating the ball member to observe the inside of the blood vessel of the subject evenly.
このように、請求項1〜4の何れか1項に記載される球面アクチュエータを用いることで、請求項1〜4の何れか1項に記載される球面アクチュエータを用いない場合と比して、血管の内部を満遍なく観察することができる。 Thus, by using the spherical actuator described in any one of claims 1 to 4, compared to the case where the spherical actuator described in any one of claims 1 to 4 is not used, The inside of the blood vessel can be observed evenly.
上記態様において、前記挿入部材の先端側に配置され、内部に前記挿入部材の先端側が挿通する螺旋状のコイルと、前記コイルに進行波を生じさせる進行波入力部と、内周面が前記コイルと接触して前記コイルを外側から覆う円筒状に形成され、前記コイルに進行波が生じると周方向に回転して血管内の異物を除去する円筒材と、を備えることを特徴とする。 In the above aspect, a spiral coil that is disposed on the distal end side of the insertion member and through which the distal end side of the insertion member is inserted, a traveling wave input portion that generates a traveling wave in the coil, and an inner peripheral surface of the coil And a cylindrical material that rotates in the circumferential direction to remove foreign substances in blood vessels when traveling waves are generated in the coil.
上記構成によれば、進行波入力部が、コイルに進行波を生じさせる。そして、コイルに進行が生じると、円筒材が周方向に回転して血管内の異物を除去する。 According to the said structure, a traveling wave input part produces a traveling wave in a coil. When the coil is advanced, the cylindrical material rotates in the circumferential direction to remove foreign substances in the blood vessel.
このように、簡易な方法で、血管内の異物を除去することができる。 In this way, foreign substances in blood vessels can be removed by a simple method.
本発明によれば、小型化可能なアクチュエータを得ることができる。 According to the present invention, an actuator that can be miniaturized can be obtained.
<第1実施形態>
本発明の第1実施形態に係る球面アクチュエータ及び血管内視鏡の一例について図1〜図8に従って説明する。<First Embodiment>
An example of a spherical actuator and a vascular endoscope according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
(全体構成)
第1実施形態に係る血管内視鏡10は、図8に示されるように、血管の内部に挿入可能な挿入部材の一例としてのカテーテル12と、カテーテル12の先端部(図中左側の端部)に取り付けられた球面アクチュエータ14と、球面アクチュエータ14に少なくとも一部が取り付けられると共に被写体を観察するのに用いられる観察部材の一例としてのファイバースコープ16(図1参照)と、血管の内部の血栓を除去する等の作業に用いられる作業ユニット18と、を備えている。(overall structure)
As shown in FIG. 8, the
〔カテーテル〕
カテーテル12は、管状とされている。また、カテーテル12の外径は、一例として、φ0.9〔mm〕で、カテーテル12の長さは、一例として、1200〔mm〕とされている。また、カテーテル12は、弾性変形が可能な弾性部材で成形され、ワイヤーメッシュ(図示省略)で補強されている。〔catheter〕
The
さらに、カテーテル12の基端部(図中右側の端部)には、カテーテル12を被験者の血管の内部に挿入する際に、医師が把持する把持部22が取り付けられている。さらに、この把持部22には、複数(本実施形態では3個)の操作ボタン20が備えられている。そして、医師がこの操作ボタン20を操作することで、作業ユニット18や後述する加振部材38が稼働するようになっている。
Further, a
〔球面アクチュエータ〕
球面アクチュエータ14は、図1に示されるように、球面状(突出した球面状)の球面部30Aを有する球部材30と、ワイヤを用いて形成され、弾性変形が可能とされると共に振動可能とされる複数(本実施例では3個)の振動部材32と、を備えている。[Spherical actuator]
As shown in FIG. 1, the
球部材30の外径は、一例として、φ0.7〔mm〕とされている。また、振動部材32を形成するのに用いられるワイヤの外径は、一例として、φ0.1〔mm〕とされている。
As an example, the outer diameter of the
振動部材32は、ワイヤを曲げることで球部材30の球面部30Aに沿うように球面部30Aと接触する支持部の一例としての支持ワイヤ34を備えている。支持ワイヤ34は、球部材30の周囲に互いに間隔をあけて配置されている。そして、3個の支持ワイヤ34によって球部材30が支持されている。さらに、振動部材32は、支持ワイヤ34の夫々の端部に繋がって形成され、支持ワイヤ34に振動を入力可能な一対の入力部の一例としての一対の入力ワイヤ36を備えている。
The
一対の入力ワイヤ36は、カテーテル12の長手方向に沿ってカテーテル12の周壁の内部に配置されている。図8に示されるように、一対の入力ワイヤ36の基端部(図中右側の端部)は、カテーテル12の基端部に取り付けられた把持部22から外部に突出して露出している。そして、一対の入力ワイヤ36の基端部には、入力ワイヤ36の基端部に振動を印加して振動部材32を加振する加振部材38(例えば、ランジュバン型振動子)が夫々備えられている。
The pair of
また、一対の入力ワイヤ36の先端部(図中左側の端部)は、カテーテル12の先端部の端面に取り付けられたリング状のリング部材12Aから外部に突出して露出している。図1に示されるように、この露出した入力ワイヤ36の先端部に前述した支持ワイヤ34が繋がって形成されている。
Further, the distal end portions (the end portions on the left side in the figure) of the pair of
一方、支持ワイヤ34によって支持される球部材30には、球部材30の中心線に沿って延びる円柱状の円孔30Bが形成されている。なお、球面アクチュエータ14の詳細については、後述する。
On the other hand, the
〔ファイバースコープ〕
ファイバースコープ16は、円孔30Bを囲むように、円孔30Bの延伸方向に沿って球部材30の内部に取り付けられた複数の光ファイバー40から構成されている。そして、光ファイバー40は、被写体に照射される光を基端部から先端部に送る光ファイバー40Aと、先端部に広角レンズ(図示省略)が取り付けられると共に被写体から反射した光を先端部から取り込んで基端部に送る光ファイバー40Bとを備えている。[Fiberscope]
The
具体的には、光ファイバー40A、40Bの先端側が、球部材30に取り付けられている。そして、光ファイバー40Bの基端側は、カテーテル12の内部を通って把持部22(図8参照)の内部に配置された撮像素子(図示省略:例えばCCD)に取り付けられている。この撮像素子が、光ファイバー40Bによって送られる光を電気信号に変換するようになっている。
Specifically, the distal ends of the
また、光ファイバー40Aの基端側は、カテーテル12の内部を通って把持部22の内部に配置された発光素子(図示省略)に取り付けられている。この発光素子から発光された光が、光ファイバー40Aによって光ファイバー40Aの基端部から先端部へ送られる。そして、光ファイバー40Aの先端部から出射された光によって、被写体が照らされるようになっている。
The proximal end side of the
〔作業ユニット〕
作業ユニット18は、図1、図2に示されるように、カテーテル12の内部に挿入されると共に、先端側が球部材30の円孔30Bに進退自在とされる円柱状の円柱部材50を備えている。さらに、円柱部材50の先端側の端面50Aには、外部に突出する円柱状の突出部52が備えられている。そして、突出部52の先端側には、血栓等を切除するのに用いられるニッパ54が取り付けられている。[Work unit]
As shown in FIGS. 1 and 2, the working
さらに、円柱部材50には、円柱部材50の長手方向に延びる3個の円孔56が形成されている。そして、この円孔56を介して薬液剤が血管の内部に送られ、また、血管の内部の容物が回収されるようになっている。
Further, three
(要部構成)
次に、球面アクチュエータ14について詳細に説明する。なお、以下の説明においては、便宜上、図1に示されるように、入力ワイヤ36の先端側が、リング部材12Aから外部に突出する突出方向をZ方向と称し、Z方向に対して直交する一の方向をX方向と称し、Z方向及びX方向に対して直交する方向をY方向と称する。(Main part configuration)
Next, the
球面アクチュエータ14は、前述したように球部材30と、この球部材30を支持する支持ワイヤ34を有する3個の振動部材32と、を備えている。
As described above, the
また、支持ワイヤ34は、図1に示されるように、Z方向の先端側(図1の左側)が離間した円形状(C形状)とされ、球部材30の球面部30Aに沿うように球面部30Aと接触している。そして、球部材30は、前述したように3個の支持ワイヤ34によって支持されている。
Further, as shown in FIG. 1, the
また、支持ワイヤ34においてZ方向の一対の先端側は、球部材30から離れる方向に折り曲げられて一対の入力ワイヤ36の先端部と繋がっている。
In addition, the pair of distal ends in the Z direction of the
図5に示されるように、3個の支持ワイヤ34は、Z方向回りに、120〔°〕のピッチで配置されている。さらに、円形状の支持ワイヤ34の中心Fと球部材30の中心Eとを通る仮想線(図5に示す一点鎖線C)は、球部材30の中心Eを通るXY平面に対して、Z方向の基端側(図5の下側)へ10〔°〕〜15〔°〕程度傾いている。
As shown in FIG. 5, the three
また、支持ワイヤ34を一点鎖線C方向から見ると(支持ワイヤ34を支持ワイヤ34が球部材30を支持する支持方向から見ると)、支持ワイヤ34は、図7に示されるように、球部材30のZ方向に延びる中心線Dに対して対称に形成されている。
Further, when the
さらに、前述したように、振動部材32は弾性変形が可能とされおり、振動部材32が弾性変形することで生じる復元力により支持ワイヤ34が球面部30Aに接触して押し付けられている。
Further, as described above, the
そして、このような構成において、各振動部材32に進行波が生じるように、一方の加振部材38(図8参照)が入力ワイヤ36の基端部から振動を印加すると、支持ワイヤ34に円周方向に進む進行波が生じる。そして、この進行波が生じる支持ワイヤ34と球部材30の球面部30Aとの間に生じる摩擦力により、進行波による進行力が支持ワイヤ34から球面部30Aへ伝わる。これにより、球部材30が球部材30の中心Eを通る回転軸周りに回転移動するようになっている。
In such a configuration, when one vibration member 38 (see FIG. 8) applies vibration from the proximal end portion of the
なお、振動部材32に一方向に進む進行波を生じさせる場合は、一方の加振部材38だけを稼働させ、一方の加振部材38が一方の入力ワイヤ36の基端部から振動を印加する。これに対して、振動部材32に他方向に進む進行波を生じさせる場合は、他方の加振部材38だけを稼働させ、他方の加振部材38が他方の入力ワイヤ36の基端部から振動を印加するようになっている(図8参照)。
When a traveling wave traveling in one direction is generated in the
ここで、球部材30が回転移動する回転軸及び回転速度について説明する。
Here, the rotation axis and rotation speed at which the
図6には、3個の支持ワイヤ34に生じる進行波の角速度ベクトルω1〜ω3と、球部材30の角速度ベクトル(後述する合成ベクトルω)と、が示されている。各ベクトルの矢印の向きは、各支持ワイヤ34に生じた進行波による回動動作の回転軸の方向を示し、各ベクトルの長さは、回動動作の角速度(回転トルク)の大きさを示している。
In FIG. 6, traveling wave angular velocity vectors ω <b> 1 to ω <b> 3 generated in the three
3個の支持ワイヤ34が、それぞれ角速度ベクトルω1〜ω3で示される回転トルクを発生すると、3つの角速度ベクトルω1〜ω3の合成ベクトルωの向きを回転軸とする回転トルクが球部材30に作用する。これにより、球部材30は、合成ベクトルωの周りに回転移動するようになっている。
When the three
この構成により、単位時間当たりに支持ワイヤ34を通過する進行波の数(周波数)を、各支持ワイヤ34間で異ならせることで、角速度(回転トルク)が各支持ワイヤ34間で異なるようになる。これにより、合成ベクトルωの向き及び大きさを変えることができるようになっている。
With this configuration, the number of traveling waves (frequency) passing through the
(作用・効果)
次に、血管内視鏡10の作用等について説明する。(Action / Effect)
Next, the operation of the
血管内視鏡10(図8参照)を被験者の血管の内部に挿入する際には、医師は、血管内視鏡10の把持部22を把持し、血管内視鏡10の先端部から血管内視鏡10を被験者の血管の内部に図示せぬガイド部材を用いて挿入する。
When inserting the blood vessel endoscope 10 (see FIG. 8) into the blood vessel of the subject, the doctor holds the grasping
そして、医師は、ファイバースコープ16(図1参照)及び撮像素子を介してディスプレイ(図示省略)に表示された血管の内部の画像を見ながら被験者の血管の内部(被写体)を観察する。 Then, the doctor observes the inside (subject) of the blood vessel of the subject while viewing the image inside the blood vessel displayed on the display (not shown) via the fiber scope 16 (see FIG. 1) and the imaging device.
ここで、医師は、把持部22に備えられた操作ボタン20を操作して、加振部材38を稼働させて各振動部材32に進行波を生じさせる。各振動部材32に進行波が生じることで、支持ワイヤ34に円周方向に進む進行波が生じる。そして、この進行波が生じる支持ワイヤ34と球部材30の球面部30Aとの間に摩擦力により、図1、図3、図4に示されるように、進行波による進行力が支持ワイヤ34から球面部30へ伝わる。そして、球部材30が回転移動する。これにより、医師は被験者の血管の内部において観察したい部分を満遍なく観察することができる。
Here, the doctor operates the
さらに、医師が、血管の内部の映像を見て血栓を見つけると、医師は、血栓を見つけた位置で、操作ボタン20を操作して球部材30の回転移動を停止させる。また、医師は、操作ボタン20を操作して、図1、図2に示されるように、作業ユニット18の先端側を球部材30から突出させる。そして、医師は、血管の内部の映像を見ながら、ニッパ54を用いて血栓を切除する。
Further, when the doctor looks at the image inside the blood vessel and finds the thrombus, the doctor operates the
以上説明したように、球面アクチュエータ14においては、ワイヤを曲げて形成された支持ワイヤ34と球面部30Aとの間に生じる摩擦力により、進行波による進行力が支持ワイヤ34から球面部30Aへ伝わる。そして、球部材30が回転移動させる構成となっている。このため、例えば、球部材30を圧電素子で支持して圧電素子と球面部30Aとの間で生じる摩擦力によって球部材30を回転移動させる構成と比して、小型化が可能な球面アクチュエータ14を得ることができる。
As described above, in the
また、球面アクチュエータ14の小型化が可能とされるため、前述したように、この球面アクチュエータ14を小型化して血管内視鏡10に用いることができる。そして、医師が、血管の内部を満遍なく観察することができる。
Since the
また、球面アクチュエータ14においては、振動部材32が弾性変形することで生じる復元力により支持ワイヤ34が球面部30Aに押し付けられる。これにより、球部材30が所定の位置に配置される。例えば、新たに付勢部材を備え、この付勢部材の付勢力により支持ワイヤを球面部に押し付ける場合と比して、安価な構成で支持ワイヤ34を球面部30Aに押し付けることができる。
In the
また、球面アクチュエータ14においては、振動部材32が弾性変形することで生じる復元力により支持ワイヤ34が球面部30Aに押し付けられる。これにより、支持ワイヤ34と球面部30Aとの間に摩擦力を生じさせることができる。
In the
また、球面アクチュエータ14においては、各支持ワイヤ34は、球部材30を支持する支持方向から見て、球部材30の中心線Dに対して対称に形成されている。このため、支持ワイヤ34を支持ワイヤ34が球部材30を支持する支持方向から見て、球部材30の中心線Dに対して対称に形成されていない場合と比して、球部材30を安定した状態で支持することができる。
In the
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態に係る球面アクチュエータ及び血管内視鏡の一例について図9を用いて説明する。なお、第1実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。また、第1実施形態と異なる部分のみ説明し、他の部分の説明は省略する。Second Embodiment
Next, an example of a spherical actuator and a vascular endoscope according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, about the same member as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted. Moreover, only a different part from 1st Embodiment is demonstrated and description of another part is abbreviate | omitted.
第2実施形態に係る球面アクチュエータ70の支持ワイヤ74は、図9に示されるように、球面部30Aに沿うようにワイヤをぜんまい状(渦巻き状)に曲げることで形成されている。また、支持ワイヤ74の中央側を支持する支持部材76(図9には二点鎖線で示す)が、リング部材12Aから突出して備えられている。なお、支持ワイヤが奏する作用及び効果以外の作用及び効果については、第1実施形態と同様である。
As shown in FIG. 9, the
支持ワイヤ74が、ワイヤをぜんまい状に曲げることで形成されているため、ワイヤを円形状に一周させて支持部を形成させる場合と比して、支持ワイヤ74と球面部30Aとの接触面積が広くなり、球部材30を効果的に回転移動させることができる。
Since the
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態をとることが可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記第1、第2実施形態では、3個の振動部材32を用いて球部材30を回転移動させたが。3個に限定されず、2個又は4個以上の振動部材を用いて球部材30を回転移動させてもよい。
Although the present invention has been described in detail with respect to specific embodiments, the present invention is not limited to such embodiments, and various other embodiments can be taken within the scope of the present invention. This will be apparent to those skilled in the art. For example, in the first and second embodiments, the
また、上記第1、第2実施形態では、球部材30の外表面が、球面状とされたが、球部材30を回転移動させた際に、可動範囲において、支持ワイヤ34と接触する部分が球面状であればよく、球部材30は、少なくとも一部に球面状の球面部を有していればよい。
In the first and second embodiments, the outer surface of the
また、上記第1、第2実施形態では、血栓を切除する場合を例にとって、血管内視鏡10の作用を説明したが、円孔56を介して薬液剤を血管の内部に送ったり、円孔56を介して血管の内部の容物を回収したりしてもよい。さらには、単に、血管の内部を観察するためだけに血管内視鏡を用いてもよい。
In the first and second embodiments, the operation of the
また、上記第1、第2実施形態では、血管の内部に挿入可能な挿入部材として管状(空洞)のカテーテル12を用いて説明したが、中実の挿入部材を用いてもよい。
In the first and second embodiments, the tubular (hollow)
また、上記第1、第2実施形態では、球面アクチュエータ14を血管内視鏡10に用いて説明したが、血管内視鏡に限定されず、例えば、球面アクチュエータをマイクロスコープ等に用いてもよい。
In the first and second embodiments, the
また、上記第1実施形態では、支持ワイヤ34は、Z方向の先端側が離間した円形状とされが、Z方向の基端側等の他の方向が離間した円形状であってもよい。
In the first embodiment, the
<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態に係る球面アクチュエータ及び血管内視鏡の一例について図10〜図12を用いて説明する。なお、第1実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。また、第1実施形態と異なる部分のみ説明し、他の部分の説明は省略する。<Third Embodiment>
Next, an example of a spherical actuator and a vascular endoscope according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, about the same member as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted. Moreover, only a different part from 1st Embodiment is demonstrated and description of another part is abbreviate | omitted.
(構成)
第3実施形態に係る血管内視鏡80は、図10に示されるように、操作ユニットを備えておらず、これに替えて、血管内の血栓等(異物の一例)を破砕するために用いられる破砕部材82を備えている。(Constitution)
As shown in FIG. 10, the
この破砕部材82は、カテーテル12の先端側に配置されている。そして、破砕部材82は、内部にカテーテル12の先端側が挿通する螺旋状のコイル84と、内周面がコイル84と接触してコイル84を外側から覆う円筒状の円筒材86とを含んで構成されている。
The crushing
この円筒材86の先端側及び基端側には、図12に示されるように、カテーテル12の外周面に向けて突出する一対の規制部92が形成されている。そして、この一対の規制部92の間にコイル84が配置されている。これにより、コイル84におけるカテーテル12の長手方向の移動が規制されている。さらに、破砕部材82は、円筒材86におけるカテーテル12の長手方向の移動を規制する図示せぬ規制手段を備えている。なお、円筒材86は、カテーテル12の周方向に移動が可能とされている。
As shown in FIG. 12, a pair of restricting
さらに、円筒材86の外周面には、円筒材86の先端から基端にかけて螺旋状の溝部88が複数形成されている。溝部88の長手方向に対して直交する方向の断面は、図12に示されるように、開口が窄められたU字状とされている。そして、溝部88の両縁には、鋭角に尖った突起90が互いに先端を対向させるように形成されている。
Further, a plurality of
また、コイル84の両端には、図示せぬ一対の入力ワイヤの先端部が夫々繋がっている。そして、この一対の入力ワイヤは、カテーテル12の長手方向に沿ってカテーテル12の周壁の内部を通っている。また、一対の入力ワイヤの基端部は、カテーテル12の基端部に取り付けられた把持部22(図8参照)から外部に突出して露出している。そして、一対の入力ワイヤの基端部には、入力ワイヤの基端部に振動を印加する図示せぬ加振部材が備えられている。
以上の構成により、加振部材が入力ワイヤに振動を印加することで、コイル84に進行波が生じるようになっている。つまい、コイル84に進行波を生じさせる進行波入力部は、入力ワイヤと加振部材とを含んで構成されている。Further, the ends of a pair of input wires (not shown) are connected to both ends of the
With the above configuration, a traveling wave is generated in the
(作用)
次に、血管内視鏡80に備えられる破砕部材82の作用について説明する。(Function)
Next, the operation of the crushing
血管内視鏡80を被験者の血管の内部に挿入する際には、医師は、血管内視鏡80の把持部22(図8参照)を把持し、血管内視鏡80の先端部から血管内視鏡80を被験者の血管の内部に図示せぬガイド部材を用いて挿入する。
When inserting the
そして、医師は、ファイバースコープ16(図10参照)及び撮像素子を介してディスプレイ(図示省略)に表示された血管の内部の画像を見ながら被験者の血管の内部(被写体)を観察する。 Then, the doctor observes the inside (subject) of the blood vessel of the subject while viewing the image inside the blood vessel displayed on the display (not shown) via the fiberscope 16 (see FIG. 10) and the image sensor.
そして、医師が、血管の周壁等に形成される血栓を発見した場合には、血栓を粉砕するために、円筒材86をカテーテル12の周方向(図11に示す矢印H方向)に回転させる。
And when a doctor discovers the thrombus formed in the surrounding wall etc. of the blood vessel, in order to crush the thrombus, the
具体的には、コイル84に螺旋状に進む進行波が生じるように、入力ワイヤを介してコイル84に振動(超音波振動)を印加する。これにより、コイル82に螺旋状に進む進行波が生じる。この進行波が生じているコイル84と円筒材86の内周面との間の摩擦力により、進行波による進行力がコイル84から円筒材86へ伝わる。これにより、図10、図11に示されるように、円筒材86が、カテーテル12の周方向(図11に示す矢印H方向)に回転する。
Specifically, vibration (ultrasonic vibration) is applied to the
円筒材86が回転することで、円筒材86に形成される溝部88も回転する。そして、溝部88の両縁に形成される突起90が、血栓と接触して血栓を粉砕する。このように、コイル84を用いて円筒材86を回転させることで、被験者の血管の周壁等に形成される血栓を粉砕することができる。
As the
そして、医師は、ファイバースコープ16及び撮像素子を介してディスプレイに表示された血管の内部の画像を見ることで、被験者の血管の周壁等に形成された血栓が粉砕されたのを確認することができる。
Then, the doctor can confirm that the thrombus formed on the peripheral wall of the blood vessel of the subject has been crushed by looking at the image inside the blood vessel displayed on the display via the
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態をとることが可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記第3実施形態では、円筒材86が、図11に示す矢印H方向に回転するように、コイル82に進行波を生じさせたが、矢印H方向に対して逆方向に円筒材86が回転するようにコイル82に進行波を生じさせてもよい。
Although the present invention has been described in detail with respect to specific embodiments, the present invention is not limited to such embodiments, and various other embodiments can be taken within the scope of the present invention. This will be apparent to those skilled in the art. For example, in the third embodiment, a traveling wave is generated in the
また、上記第3実施形態の血管内視鏡80には、第1実施形態の支持ワイヤ34が用いられたが、第2実施形態の支持ワイヤ74が用いられてもよい。
Further, although the
(符号の説明)
10 血管内視鏡
12 カテーテル(挿入部材の一例)
14 球面アクチュエータ
16 ファイバースコープ(観察部材の一例)
30 球部材
30A 球面部
32 振動部材
34 支持ワイヤ(支持部の一例)
36 入力ワイヤ(入力部の一例)
70 球面アクチュエータ
74 支持ワイヤ(支持部の一例)
80 血管内視鏡
84 コイル
86 円筒材(Explanation of symbols)
10
14
30
36 Input wire (example of input unit)
70
80
Claims (6)
曲げられたワイヤで形成され、前記球部材の周囲に互いに間隔をあけて配置されると共に、前記球面部に沿うように前記球面部と接触して前記球部材を支持する複数の支持部と、
夫々の前記支持部の端部に繋がって形成され、前記支持部に振動を入力可能な一対の入力部と、
を備える球面アクチュエータ。A spherical member having a spherical surface part at least in part,
A plurality of support portions that are formed of a bent wire and are spaced apart from each other around the spherical member and that support the spherical member in contact with the spherical portion along the spherical portion;
A pair of input portions formed to be connected to the end portions of the respective support portions and capable of inputting vibration to the support portions;
A spherical actuator comprising:
前記振動部材は弾性変形可能であり、
前記振動部材が弾性変形することで生じる復元力により前記支持部が前記球面部に押し付けられる請求項1に記載の球面アクチュエータ。A vibration member is configured by the support portion and the input portion,
The vibrating member is elastically deformable,
The spherical actuator according to claim 1, wherein the support portion is pressed against the spherical portion by a restoring force generated by elastic deformation of the vibration member.
前記挿入部材の先端部に取り付けられる請求項1〜4の何れか1項に記載の球面アクチュエータと、
前記球面アクチュエータの球部材に取り付けられ、被写体を観察するのに用いられる観察部材と、
を備える血管内視鏡。A columnar insertion member whose distal end can be inserted into the blood vessel;
The spherical actuator according to any one of claims 1 to 4, which is attached to a distal end portion of the insertion member;
An observation member attached to the spherical member of the spherical actuator and used to observe a subject;
A blood vessel endoscope comprising:
前記コイルに進行波を生じさせる進行波入力部と、
内周面が前記コイルと接触して前記コイルを外側から覆う円筒状に形成され、前記コイルに進行波が生じると周方向に回転して血管内の異物を除去する円筒材と、
を備える請求項5に記載の血管内視鏡。A helical coil disposed on the distal end side of the insertion member, through which the distal end side of the insertion member is inserted,
A traveling wave input unit for generating a traveling wave in the coil;
A cylindrical material whose inner peripheral surface is in contact with the coil and is formed in a cylindrical shape that covers the coil from the outside, and when a traveling wave is generated in the coil, the cylindrical material rotates in the circumferential direction to remove foreign substances in the blood vessel,
The vascular endoscope according to claim 5.
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