JP6306156B2 - 屈曲装置 - Google Patents

Description

本発明は、屈曲装置、制御装置および医療機器に関する。特に、医療処置を行う場合、患者を手術する際において患部の撮影等を行う内視鏡装置、例えば、腹腔鏡、胸腔鏡等の硬性内視鏡を用いた内視鏡下外科手術、特に単孔式腹腔鏡下外科手術に利用して好適な内視鏡装置としての医療機器に関する。また、例えば、医療器具としてカテーテル、レーザメスまたは電気メスを備える医療機器に関する。

腹腔鏡、胸腔鏡等の硬性内視鏡を用いた内視鏡下外科手術は、患者を開腹することなく、検査や治療処置を行う低侵襲性の手術である。内視鏡下外科手術では、鉗子等の医療器具と内視鏡とが別々に患者の体腔内に導入され、術者は、体腔内に挿入された医療器具の先端部分の画像を内視鏡の観察視野内に捕らえ、医療器具による患部の処置状態を内視鏡によって観察しながらその処置作業を行う。内視鏡下外科手術では、患者の腹部等における体壁（例えば腹壁）に穿刺した４〜５箇所の筒（いわゆるトロッカーと称される管状部材）を通して医療器具及び内視鏡を体腔内に導入する。

術者は、臓器の切開や縫合の際には内視鏡や医療器具を別々のトロッカーに挿入する。トロッカーは予めその手術に適した位置に配置されるが、患者の負担を軽減するため一度設置すると別の箇所に変更することはない。このため、内視鏡や医療器具の操作はトロッカーの位置によって制限され、手術の状況によってはお互いに干渉することがある。

また、単孔式腹腔鏡下外科手術とは、患者の臍に１ヵ所の15ｍｍ程度の小さな孔を開けて、その孔から鉗子（医療器具）と内視鏡カメラとを挿入して、例えば、胆嚢等を切除・摘出する方法である。単孔式腹腔鏡下外科手術では、外科医（カメラ助手）が内視鏡カメラを操作して患者の体内の様子を撮影し、体外のカメラモニタに映し出す。カメラ助手とは別の外科医（術者）は、カメラモニタを見ながら、右手と左手にそれぞれ１本ずつ、計２本の鉗子を操って手術を行う。内視鏡カメラは鉗子の上から回り込んで患者の患部を映す。

単孔式腹腔鏡下外科手術では傷口が臍一箇所にしかないので、以下ように、開腹手術に比べて向上した内視鏡下外科手術の利点が、更に向上する。
（１）キズが目立たないため美容的に優れている。
（２）手術後の痛みが少ない。
（３）回復が早いため従来の手術方法より短い入院期間（２〜３日）で退院できる。よって医療費が抑制できる。
（４）身体への負担が少ないため体力が低下した患者（高齢者）でも安全に手術が受けられる。

他方、従来の単孔式腹腔鏡外科手術における問題点として以下の点があげられる。
（１）体外で人同士、手術器具同士が接触し邪魔しあう。
（２）術者とカメラ助手の接触。
（３）鉗子と内視鏡カメラの接触。

上記の内視鏡下外科手術や単孔式腹腔鏡外科手術の問題点を解決するために、内視鏡装置の先端部分は、腹腔内の施術箇所を撮影するために、湾曲自在な構造とされる必要がある。この湾曲構造は一般的に複数の関節と関節とを引っ張って操作するワイヤにて構成される。またこの湾曲構造として、内部に流体を供給しその流体圧によって弾性の加圧室を膨張させ、曲がり運動をさせるものも知られている（特許文献１、特許文献２）。

特許文献１には、関節ごとに３つの弾性の加圧室を持つ湾曲部を有する可撓管において、加圧室と加圧室の数に応じた複数の加圧管を可撓管外周に配設する構成が開示されている。なお、加圧管には伸長を防ぐ網状管を用いたり、繊維素材を巻装したりする例が開示されている。

また、例えば特許文献２には、関節ごとに３つの弾性の加圧室を持つ湾曲部を有する可撓管において、加圧室と加圧室の数に応じた複数の非伸縮性加圧管を可撓管壁内に配設する構成が開示されている。

日本国公開特許公報「特開平６‐１２５８６８号公報（１９９４年５月１０日公開）」 日本国公開特許公報「特開２０００‐２７１０７６号公報（２０００年１０月３日公開）」

しかしながら、特許文献１の可撓管および特許文献２の内視鏡装置は、加圧管を加圧膨張させることによって、湾曲部を湾曲させるものであるが、加圧管は全周方向に一様に膨張するため、加圧管の膨張量に対して湾曲部の湾曲角度は小さい。そのため、可撓管を所望の角度で湾曲させるために、加圧管に大きな圧力を加える必要があり、容易に湾曲制御を行えるものではない。

また、特許文献１に開示された構成は、その関節ごとに少なくとも３つの加圧管が必要で、関節が増えるとその数だけ加圧管が増加していくため、関節が増えると可撓管の外周に配置することが困難となり、関節の数を一定以上に増やすことは難しい。また、加圧しない加圧管や加圧して直線状に硬直した加圧管が増えていくため、屈曲動作の負荷となり、関節の段数が増えるたびに加圧して硬直した加圧管の方が多くなるため、正常な屈曲動作ができないといった問題がある。

また、特許文献２に開示された構成では、関節ごとに少なくとも３つの加圧室と先端側の関節部に送る加圧管が必要で、関節が増えるとその数だけ加圧室および加圧管が増加していくため、関節が増えると可撓管壁内に配置が困難となる。また、構成している非伸縮性の加圧管が増えていくため、屈曲動作の負荷となり、屈曲動作に支障が出る、または屈曲しないといった問題がある。

本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであって、その目的は、制御性良く容易に屈曲動作の制御を行うことができる屈曲装置を提供することにある。

さらに、本発明は、内視鏡装置等の医療機器の先端部分における湾曲操作に弾性チューブを用いた新規な構造を採用することにより、簡易な構造であるが、複雑で自由な屈曲動作を制御性良く行うことのできる、安全な装置を実現するとともに、湾曲操作を制御装置にて自動操作可能とすることにより、例えば上述した従来の内視鏡下外科手術や単孔式腹腔鏡下手術における問題点を解決するものである。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る屈曲装置は、先端に医療器具を取り付け可能な屈曲装置であって、中空構造を有する筒状部材と、前記筒状部材の内部に配置された複数の弾性チューブと、を備えており、前記弾性チューブは、先端部が密封され、細長い中空円筒形を有する弾性チューブ本体と、弾性チューブ本体の膨張を抑制する非伸縮体とを備えており、前記非伸縮体は、前記弾性チューブ本体に固着されており、前記弾性チューブ本体における前記非伸縮体が固着された部分は、前記弾性チューブ本体における他の部分よりも厚く、前記弾性チューブ本体は、内部の圧力の上昇に応じて、前記非伸縮体が固着された部分に対向する部分が、当該弾性チューブ本体の外周方向に向けて膨張し、前記筒状部材を屈曲させることを特徴とする。

本発明の一態様によれば、制御性良く容易に屈曲動作の制御を行うことができる屈曲装置を提供することができる。

本発明によれば、やわらかい弾性チューブ内に流体（例えば、空気）を封入し、当該流体の圧力を利用して弾性チューブを湾曲させる構造としたものであるから、これらの弾性チューブで構成された多関節屈曲装置が医療処置部位（例えば、臓器）に接触したとしても、それぞれの弾性チューブが変形して、接触による衝撃を吸収するので医療処置部位を傷つけることがなく安全である。また、それぞれの弾性チューブの構造が簡単であるため、安価に製造でき、気軽にディスポーザブル（使い捨て）とすることができ、これにより清潔さを維持することができる。

またチューブを湾曲させる力として例えば空気による圧力を使うので、弾性チューブから空気漏れしても医療処置部位を汚染しないという利点がある。さらに、医療処置時には、医療処置部位（体内）に挿入する細いチューブとして、膨張していない弾性チューブを使うので医療機器（例えば、内視鏡）の先端部分の細径化を図ることができる。さらに、医療機器の先端部分は自動操作可能なので、医療機器の先端部分を操作するための外科医（カメラ助手）は不要であり、当該外科医の操作が外科医（術者）の行う医療処置（手術）の邪魔になることはない。

以上のように、本発明は、簡単で安価に製造できるシンプルな構造を採用しながらも、ディスポーザブルとされている点や人体を侵襲しない点などにおいて医療現場における利便性が格段に優れており、医療現場において広く普及することが期待されるものである。

本発明の実施形態１に係る多関節屈曲部を備えた医療機器（内視鏡装置）の構成を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、実施形態１に係る多関節屈曲部の概略を示す斜視図である。 実施形態１に係る多関節屈曲部の内部構造の一例を示す図であり、（ａ）〜（ｂ）は斜視図であり、（ｃ）および（ｄ）は断面図である。 （ａ）〜（ｆ）は、多関節屈曲部の屈曲部の内部構造の一例を示す断面図である。 多関節屈曲部の非屈曲部の内部構造の一例を示す断面図である。 多関節屈曲部の断面図であり、（ａ）は加圧部の一例を示す断面図であり、（ｂ）は加圧弁の断面図であり、（ｃ）〜（ｆ）は加圧弁の開口部の配置位置の例を示す図である。 本発明の実施形態２に係る多関節屈曲部の屈曲部と非屈曲部の内部構造の一例を示す斜視図であり、（ａ）は屈曲していない状態を示し、（ｂ）は屈曲した状態を示す。 （ａ）〜（ｄ）は、実施形態２に係る多関節屈曲部の断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、実施形態２に係る多関節屈曲部の屈曲動作を示す斜視図である。 本発明の実施形態３に係る多関節屈曲部の断面図であり、（ａ）は先端部の断面図であり、（ｂ）〜（ｃ）は中間部／末端部の構成の一例を示す断面図であり、（ｄ）〜（ｅ）は中間部／末端部の構成の他の例を示す断面図である。 本発明の実施形態４に係る多関節屈曲部の断面図であり、（ａ）は先端部の断面図であり、（ｂ）〜（ｃ）は中間部／末端部の構成の一例を示す断面図である。 （ａ）〜（ｂ）は、本発明の実施形態５に係る多関節屈曲部の断面図である。 本発明の実施形態５に係る多関節屈曲部の屈曲動作を示す斜視図である。 （ａ）〜（ｂ）は、本発明の実施形態６に係る多関節屈曲部の中間部／末端部の構成の一例を示す断面図である。 （ａ）〜（ｆ）は、本発明の実施形態６に係る多関節屈曲部の中間部／末端部の構成の具体例を示す斜視図および断面図である。 本発明の実施形態６に係る多関節屈曲部の中間部／末端部の屈曲動作の一例を示す斜視図である。 本発明の実施形態６に係る多関節屈曲部の中間部／末端部の屈曲動作の他の例を示す斜視図である。 本発明の実施形態１に係る弾性チューブ内部圧力と弾性チューブの中空部分の断面積および湾曲角度の関係を示すグラフである。（ａ）（ｂ）は単体の弾性チューブの場合を示すグラフであり、（ｃ）（ｄ）は外周に弾性チューブがある場合を示すグラフである。 本発明の実施形態１に係る多関節屈曲部の断面図であり、Ａチューブを加圧した状態を順番に示す図である。（ａ）はＡチューブを加圧するが膨張に至っていない状態であり、（ｂ）はＡチューブが膨張し、外周チューブに圧力がかかり始めた状態、（ｃ）は外周チューブも膨張し始めた状態、（ｄ）は外周チューブの膨張が進んだ状態を示す断面図である。

〔実施形態１〕
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図６、図１８および図１９に基づいて詳細に説明する。

本発明の屈曲装置は、先端に医療機具を取り付けることができる医療機器である。本発明に係る屈曲装置の一例として、変形可能な複数の屈曲部３１（関節）を有する多関節屈曲部３０について説明するが、本発明に係る屈曲装置には、１つの関節を有する屈曲装置も含まれる。

（医療機器の概要）
図１は、本発明実施の形態に係る弾性チューブを備えた医療機器の一例として、内視鏡装置の構成を示す図である。図１において、内視鏡装置１００（医療機器）は、内視鏡部（医療機器部）１０および制御装置２０を備える。制御装置２０は、内視鏡部１０を駆動制御する。制御装置２０の詳細については、後述する。

内視鏡部１０は、図２、図３に示すように、細長い中空円筒形を有するとともに空気（気体）Ｗが封入された膨張可能な複数の弾性チューブ１からなる複数の屈曲部（関節）３１および複数の非屈曲部３２から構成される多関節屈曲部３０と、多関節屈曲部３０の先端に固定された内視鏡カメラ（医療器具）２と、多関節屈曲部３０および加圧弁の間に接続された、図示していない非膨張チューブとから成る。

図４（ａ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ’線矢視断面図である。図５は、図３（ａ）のＢ−Ｂ’線矢視断面図である。

屈曲部３１は、例えば図３、図４（ａ）に示すように、長軸方向に固着された可撓性を有する非伸縮体４を埋め込んだ４つの弾性チューブ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと、中空構造を有し、これらの弾性チューブ１ａ〜１ｄを内部に保有する弾性チューブ１ｋ（筒状部材）とから成る。

また、非屈曲部３２は、例えば図５に示すように、弾性チューブ１ａ〜１ｄの周囲に非膨張体３４を有する４つの非膨張チューブ３ａ〜３ｄと、これらの非膨張チューブ３ａ〜３ｄを内部に有する剛性チューブ３３から成る。（弾性チューブ１ａと非膨張チューブ３ａの中空部分は連通しているので、これを一体としてＡチューブと称することとする。なお、Ｂチューブ等も同様とする。）

（多関節屈曲部の概要）
上記多関節屈曲部を構成する上記弾性チューブ１ａ〜１ｄは、長軸方向に固着された可撓性を有する非伸縮体４が内周面と外周面との間に埋め込まれた構造を有する。

図４の（ｂ）〜（ｅ）における屈曲部（関節）３１の弾性チューブ１ａ〜１ｄは、制御装置２０から注入される空気Ｗ（流体）の圧力により、それぞれが膨張している状態を示している。このようにそれぞれの弾性チューブを加圧することで４方向への屈曲が可能である。また、図４の（ｆ）に示すように、任意の２つの弾性チューブを選択すれば中間方向の屈曲も可能となる。さらに、各弾性チューブへの圧力を調整しながら順次加圧することによって、図２（ｃ）に示すような回転運動も可能になる。

図５は非屈曲部３２の断面構成である。非膨張チューブ３ａ〜３ｄは、弾性チューブ１ａ〜１ｄの周囲に非膨張体３４を巻いた構造としている。また、非屈曲部３２の最外周は剛性チューブ３３で構成されている。そのため、弾性チューブ１ａ〜１ｄを加圧することによって、非膨張チューブ３ａ〜３ｄは膨張せず、非屈曲部３２を屈曲させることなく、屈曲部３１を屈曲させることができる。

なお、図５に示すように、剛性チューブ３３内部の非膨張チューブ３ａ〜３ｄ内部の弾性チューブにおいては、既にその周囲に非膨張体３４を有するため、その機能上、非伸縮体４を有する必要はない。ただし、製造上、予め非伸縮体４を区別なく一体成型しておく方が、非膨張体３４および剛性チューブ３３の有無だけで、屈曲部３１と非屈曲部３２を構成することができ、設計上の自由度も増す。よって、図中では、弾性チューブは全て非伸縮体４を有する構造例で記載している。

（弾性チューブの概要）
図４の（ａ）および図５に示すように、弾性チューブ１は、弾性チューブ本体１１、非伸縮体４、および非伸縮体４を固着するための固着部１３を有する。弾性チューブ本体１１は、弾性チューブ１を構成する主要部材であり、固着部１３は、弾性チューブ１の長軸方向に施されており、非伸縮体４を固着可能とするものである。非伸縮体４を、固着部１３を介して弾性チューブの外周面もしくは内周面に固着する構成としてもよいが、ここでは、図４の（ａ）に示すように、弾性チューブ本体１１の内周面と外周面との間（肉厚部）に埋め込まれた状態で固着した例を挙げて説明する。これら弾性チューブ１を４つまとめた構造を基本構造として構成された多関節屈曲部３０の、内視鏡カメラ２を固定する側の先端は密封されている。内視鏡カメラ２を固定するための固定部は、多関節屈曲部３０の密封された先端に施されており、医療器具を多関節屈曲部３０に取り付け可能とするものである。固定部に取り付けられる医療器具は、内視鏡カメラ２に限定されるものでなく、カテーテル、レーザメス、電気メス等であってもよい。なお、固定部および固着部１３は、弾性チューブ１の一部であり、弾性チューブ１と同一素材からなるものである。

また、例えば、弾性チューブ本体１１の厚みが一様な構造であると、加圧した際に非伸縮体４を固着した部分に特にストレスがかかるため、その部分だけが劣化しやすくなる。そこで、図４の（ａ）に示すように、弾性チューブ１を４つまとめた構造としたときには、その間に空間が生じるので、この空間を利用して非伸縮体４を固着した部分の弾性チューブ本体１１の厚みを、非伸縮体４が固着されない他の部分よりも厚くすることができる。これによって、固着部１３の耐性が向上し、更に非伸縮性も増し、加圧に対してヒステリシスの生じない安定した屈曲動作を得ることができるといった効果がある。

（弾性チューブへの加圧）
ここで、図６を用いて、弾性チューブ１への加圧部３５の構成例について説明する。図６の（ａ）は比較的単純な４つの弾性チューブ１の構成での例であり、多関節屈曲部３０の末端の非屈曲部３２の断面を示している。

多関節屈曲部３０の制御装置２０側の端部である末端部には、弾性チューブ１を加圧するための加圧部３５が設けられている。図６の（ａ）に示すように、末端部は非膨張チューブ３ａ〜３ｄの内部のみ開口した構造となっており、その他の部分は密封されている。実際は、内視鏡カメラ等の医療器具が先端に取り付けてあるため、この密封した部分の側面等から、電源および信号ケーブル等の取り出しを行うが、この図では省略している。

図６の（ｂ）は加圧弁３６の構造例、図６の（ｃ）〜（ｆ）は加圧部３５に加圧弁３６を配置した構成を示している。

図６の（ｂ）に示す加圧弁３６をこの加圧部３５に配置し、図６の（ｃ）〜（ｆ）に示すように、加圧弁３６に回転運動を加えることによって、Ａチューブのみ、ＡチューブとＢチューブ、Ｂチューブのみ、ＢチューブとＣチューブ、Ｃチューブのみ、ＣチューブとＤチューブ、Ｄチューブといったように順次加圧することができ、この加圧弁３６の回転に応じて、図２の（ｃ）で示したような先端に取り付けた内視鏡カメラ２の回転動作を行うことができる。

より具体的に説明すれば、以下のとおりである。加圧弁３６は開口部３７を備えている。Ａチューブ、Ｂチューブ、Ｃチューブ、およびＤチューブは、後述する制御装置２０から、開口部３７を介して空気Ｗが供給され、加圧される。制御装置２０の制御によって加圧弁３６は回転し、開口部３７の位置を変えることができる。これにより、加圧されるべきチューブを選択し、当該チューブに空気Ｗを供給することができる。

このような構成を取ることによって、加圧弁の回転に連動して先端部が回転する、簡易で直感的に操作できる制御機構を提供できる。

なお、ここでは加圧弁３６を多関節屈曲部３０の末端に接続する構成で説明したが、これに限定するわけではなく、加圧制御装置２０に接続するまでの非膨張チューブや接続チューブ５の中間や接続部に設けても良い。弁の可動機構を設けるので、できるだけ制御装置２０に近く、手術のじゃまにならない末端部に設置することが望ましい。

また、先端部駆動用の４つのチューブを加圧するための加圧部と、中間〜末端部を駆動する４つのチューブを加圧するための加圧部として、２箇所以上に加圧部を設けてもよい。詳細については、実施形態６として後述する。

また、上記の加圧弁構造によらず、それぞれのチューブに独立に加圧機構を設け、独立に制御を行うことで、回転だけでは無く、任意の位置に制御可能な、緻密な位置制御を行ってもかまわない。

（弾性チューブの膨張）
ここで、図３、図４、図１８および図１９を用いて弾性チューブ１の膨張について更に詳しく説明する。図３の（ａ）は、図１における内視鏡装置１００の内視鏡部１０を構成する多関節屈曲部３０の要部を示す斜視図である。図４の（ａ）は、図３の（ａ）における内視鏡部１０の屈曲部３１のＡ‐Ａ’線矢視断面図である。図４に示す弾性チューブ１は、例えば外径２ｍｍ、内径１ｍｍ、長さ５ｍｍのシリコーン（酸化ケイ素等の強化剤を添加したポリジメチルシロキサン）チューブよりなり、制御装置２０（図１参照）から弾性チューブ１内に注入される空気Ｗの圧力によって膨張および収縮する。弾性チューブ１内に封入されている空気Ｗの圧力が常圧（１気圧）の場合、この弾性チューブ１を主要部品として構成された多関節屈曲部３０の形状は、図３の（ａ）に示されるように、直線状である。また、弾性チューブ１ａ（Ａチューブ）内に封入された空気Ｗの圧力を増加させることにより、図３の（ｂ）に示されるように、弾性チューブ１ａ（Ａチューブ）は屈曲部３１で膨張する。

なお、内視鏡カメラ２を取付けた固定部には隣接して照明用のＬＥＤランプ（不図示）を取り付けることができる。また、図３に示す弾性チューブ１において、説明の便宜上、固着部の図示を省略する。

図４の（ａ）において、非伸縮体４は、弾性チューブ１の膨張を阻止（抑制）する作用をなすものである。すなわち、弾性チューブ１内に封入されている空気Ｗの圧力上昇により、弾性チューブ１の、非伸縮体４を埋め込み固着した固着部とは反対側（図３の（ａ）における弾性チューブ１ｋの中上側）が膨張しても、固着部側では膨張しない。それゆえ、図３（ｂ）に示すように、多関節屈曲部３０は、図中下方（膨張部分Ｐの反対側）へ湾曲することが可能となる。このため、弾性チューブ１ａ内における空気Ｗの圧力を変化させることで、多関節屈曲部３０の湾曲角度を任意に変更することができる。

図１８、図１９を用いて、弾性チューブ内部を加圧したときの当該弾性チューブおよびその外周に配置された弾性チューブのふるまいを詳述する。

まず、基本となる単体の弾性チューブを加圧したときの、内部圧力と弾性チューブの中空部分の断面積の関係のグラフを図１８（ａ）に、内部圧力と湾曲角度の関係のグラフを図１８（ｂ）に示す。図１８（ａ）に示すように、弾性チューブを加圧していくと、最初は弾性チューブに張力があるため、加圧に対して膨張しないが、内部圧力がこの張力を超えた時点で膨張を始め、断面積が増加するとともに、屈曲を始める。この屈曲動作は、弾性チューブの肉厚および材料の弾性率に依存する。例えば、図１８（ａ）（ｂ）に示すように、柔らかいチューブは低い圧力から屈曲を始め、大きく屈曲し、硬いチューブは比較的高い圧力から屈曲を始め、比較的小さく屈曲する。よって、弾性チューブの構造または材料の設計に応じて、屈曲動作特性を任意に設定することができる。

次に、図４の構成の屈曲部３１にてＡチューブ内部を加圧した場合を例にして、図１８、図１９を用いて説明する。図１８（ｃ）は、Ａチューブの内部圧力とＡチューブの中空部分の断面積の関係のグラフであり、図１８（ｄ）は、Ａチューブの内部圧力と弾性チューブ１ｋの湾曲角度の関係を示すグラフである。

図１８（ｃ）および図１９（ａ）に示すように、Ａチューブを加圧していくと、最初は、弾性チューブ１ｋの内部で弾性チューブ１ａの部分は膨張しないが、チューブ自体の張力を超えた時点で、弾性チューブ１ａの部分のみが膨張していく。

次に、図１９（ｂ）に示すように、Ａチューブを徐々に加圧していき、弾性チューブ１ｋに弾性チューブ１ａからの圧力が加わった時点で、Ａチューブの膨張が一時的に抑えられる。

更に加圧を続けると、図１９（ｃ）に示すように、Ａチューブおよび弾性チューブ１ｋが同時に膨張を始め、図１９（ｄ）に示すように、本格的な屈曲が始まる。

よって、Ａチューブの内部圧力と中空部分の断面積の関係は、段階的な断面積増加となる。また、Ａチューブの内部圧力と湾曲角度の関係は、図１８（ｄ）に示すような段階的な屈曲動作となる。すなわち、弾性チューブ１ｋの屈曲角度は、Ａチューブの内部の圧力の上昇に応じて段階的に変化する。この屈曲動作は、弾性チューブ１ａだけでなく、弾性チューブ１ｋの大きさや肉厚、材料の弾性率にも依存するので、これらの構造や材料の設計に応じて、屈曲動作特性を任意に設定することができる。

なお、上記のような弾性チューブ１ｋの段階的な屈曲動作は、Ａチューブ内部圧力の上昇時にのみでなく、当該圧力の下降（低下）時においても実現する。

また、このように外周に弾性チューブ１ｋがあることにより、屈曲に寄与しない弾性チューブ周囲方向（横方向）の膨張を抑制し、湾曲角度の制御に直接影響する長軸方向（縦方向）の膨張による屈曲を効果的に行うことができるといった特段の効果を生むことができる。また、無駄な弾性チューブ周囲方向の膨張が抑えられるので、伸縮の繰り返しで生じる機械的ストレスによる弾性チューブの劣化も防ぐことができる。

なお、不屈曲時の空気圧Ｗは、弾性チューブが屈曲を開始する直前の圧力とすることが望ましい。これにより、弾性チューブの自重による屈曲を防ぎ、弾性チューブを直線状に保持させることができる。

非伸縮体４の伸縮性は、弾性チューブ本体１１よりも低ければよく、固着部１３の反対側（非伸縮体４の配置位置に対向する部分の肉厚部）では弾性チューブ本体１１を外周方向に膨張させるとともに、固着部１３側では弾性チューブ本体１１を膨張させない程度であればよい。非伸縮体４の素材として、例えばグラスファイバまたはポリアミド繊維等の非伸縮性糸（釣糸）が使用されてもよいし、弾性チューブ１と同じ素材のシリコーンを用いてもよい。

また、非伸縮体４は、医療器具に接続されたケーブルで兼用してもよい。例えば、図４の（ａ）に示す非伸縮体４は、内視鏡カメラ２へ電源を供給する電気コードで兼用してもよい。また、非伸縮体４は、図１に示す内視鏡部１０に沿って内視鏡カメラ２と図示しないカメラモニタとを接続するケーブルで兼用させることもできる。また、非伸縮体４および医療器具に接続されたケーブルは、弾性チューブ本体１１の内側に固着させることもできる。

（多関節屈曲部から制御装置への接続）
非膨張チューブは、多関節屈曲部３０と同一形状、すなわち弾性チューブ本体１１と同一外径及び内径を有する長さ約２ｃｍ〜３０ｃｍ程度（これに限定するものではなく、関節の段数によって適宜適切な長さに設定することが望ましい）の直線状の硬質中空体よりなり、アクリル樹脂にて構成することができる。

図１において、接続チューブ５は、内視鏡部１０と制御装置２０とを接続するチューブである。接続チューブ５は、非膨張チューブに接続された可撓性かつ非膨張性を有する中空円筒形のチューブである。接続チューブ５は、非膨張チューブとほぼ同じ形状、長さは約２ｍであり、弾性チューブ１及び非膨張チューブに連通し、空気Ｗが封入されている。なお、末端側の非屈曲部３２を可撓性スタンドに保持させてもよい。これにより、可撓性スタンドを用いて、多関節屈曲部３０の向きを任意に変化させることができる。

また、接続チューブ５は、弾性チューブへの加圧機構の構成に応じて、複数の接続チューブから構成されていてもかまわない。

（弾性チューブの中空内部）
図３の（ｃ）は、弾性チューブ１ａを一例として、弾性チューブ１ａおよび非膨張チューブ３ａの長軸方向の断面を示した図であり、図３の（ａ）のＣ−Ｃ’線矢視断面図である。図３（ｃ）および図５に示すように、非膨張チューブ３ａは弾性チューブ１ａの周囲を非膨張体３４で巻いた構成である。

図３の（ｄ）は、弾性チューブ１ａと非膨張チューブ３ａの構成の他の例である。図３の（ｄ）に示すように、弾性チューブ１ａおよび非膨張チューブ３ａは、互いに個別の部材であり、接着により一体化され、中空部分が連通していてもよい。（弾性チューブ１ａと非膨張チューブ３ａの中空部分は連通しているので、これを一体としてＡチューブと称することとする。なお、Ｂチューブ等も同様とする。）当該中空部分は、制御装置２０により、接続チューブ５側から非膨張チューブを介して弾性チューブ１ａ等に空気Ｗが封入されている。

非伸縮体４は、弾性チューブ本体１１と比較して非常に細いものであり、例えば、弾性チューブ本体１１における断面の外径が２ｍｍの場合、非伸縮体４における断面の外径は０．３〜０．５ｍｍ程度である。なお、非伸縮体４における断面は、円形状に限定されるものではなく、体内に挿入された際に人体を傷つけないように角の面取り等が施されており、小さなサイズのものであれば、三角形または四角形など多角形の形状であってもよい。

また、図示はしないが、弾性チューブ１は、弾性チューブ本体１１の外周面（外側）に固着部１３（不図示）が配置される構成であってもよい。この場合、非伸縮体４は、弾性チューブ本体１１の外側に固着される。

非伸縮体４として、医療器具に接続されたケーブル（例えば電気コード等）が兼用された場合、非伸縮体４（電気コード）は、弾性チューブ１における固着部１３のほか非膨張チューブの側面にも接着されて、内視鏡部１０の外部へ導出される。

弾性チューブは、弾性チューブ本体１１の内周面（内側）に固着部が配置される構成であってもよい。この場合、非伸縮体４は、弾性チューブ本体１１の内側に固着される。なお、非伸縮体４は、医療器具に接続されたケーブルで兼用してもよい。

上記構成によれば、非伸縮体４および医療器具に接続されたケーブルは、弾性チューブ本体１１の内側に固着されるため、弾性チューブを最外周に露出させた場合でも、弾性チューブ本体１１の表面に凹凸が生じない。このため、弾性チューブ１ｋの洗浄・消毒が容易になり、リユースしやすくできる。

また、上記構成によれば、非伸縮体４および医療器具に接続されたケーブルは、弾性チューブ本体１１の内側に固着されるため、弾性チューブ本体１１によって保護される配置となる。このため、非伸縮体４および医療器具に接続されたケーブルの一部が何らかの原因により破損した場合、当該破損個所は弾性チューブ本体１１により保護されるため、人体が傷つけられる虞は低くなる。例えば、非伸縮体４の一部が何らかの原因で破損した場合、非伸縮体４が弾性チューブよりも伸縮性が低い場合であっても、非伸縮体４の破損個所により人体が傷付けられる虞は低い。また、例えば、医療器具に接続されたケーブルが電気ケーブルであった場合、電気ケーブルの破損による漏電等の悪影響を人体において回避できる。そして、弾性チューブ本体１１内には気体が注入されているため、たとえ電気ケーブルが破損したとしても弾性チューブ本体１１内に電気は伝導されにくいので、漏電の悪影響を弾性チューブ本体１１内において回避できる。

また、医療器具に接続されたケーブルとは異なる非伸縮体４が、弾性チューブ本体１１に固着される場合、医療器具に接続されたケーブルは弾性チューブ本体１１の中空内部に配置されてもよい。例えば、弾性チューブ本体１１の内周面（内側）に固着部が配置される場合において、医療器具に接続されたケーブルとは異なる非伸縮体４が、弾性チューブ本体１１の内側に固着され、医療器具に接続されたケーブル１４が弾性チューブ本体１１の中空内部に配置されてもよい。

弾性チューブは、固着部が弾性チューブ本体１１における弾性体内部に配置されるように構成してもよい。弾性体は、弾性チューブ本体１１を構成するものであり、弾性チューブ本体１１における内周面から外周面までの厚み部分である。より具体的に説明すれば、弾性チューブは、弾性チューブ本体１１における内周面と外周面との間に固着部が配置される構成である。このため、非伸縮体４は、弾性チューブ本体１１における内周面と外周面との間に埋め込まれる状態で固着される。すなわち、このような弾性チューブ本体１１は、非伸縮体４が弾性チューブ本体１１と予め一体化された状態で成型されることにより、非伸縮体４を弾性チューブ本体１１に固着することができる。なお、非伸縮体４は、医療器具に接続されたケーブル１４で兼用してもよい。

また、非伸縮体４が医療器具に接続されたケーブルと兼用されない場合、非伸縮体４は、弾性チューブ本体１１における内周面と外周面との間に埋め込まれる状態で固着され、かつケーブル１４は弾性チューブ本体１１の中空内部に配置されてもよい。なお、非伸縮体４またはケーブル１４は、弾性チューブ本体１１の外周面および内周面に接する構成としてもよいが、弾性チューブの機械的強度を高めるためには、弾性チューブ本体１１の外周面や内周面との間に、間隔を有する状態で配置されることが望ましい。

上記構成によれば、非伸縮体４および医療器具に接続されたケーブルは、弾性チューブ本体１１における内周面と外周面との間に埋め込まれるため、弾性チューブ本体１１の表面（外周面）に凹凸が生じない。このため、弾性チューブを最外周に露出させた場合でも、弾性チューブの洗浄・消毒が容易になり、リユースしやすくできる。

また、上記構成によれば、非伸縮体４および医療器具に接続されたケーブルは、弾性チューブ本体１１における内周面と外周面との間に、または弾性チューブ本体１１の中空内部に固着されるため、弾性チューブ本体１１によって保護される配置となる。このため、非伸縮体４および医療器具に接続されたケーブルの一部が何らかの原因により破損した場合、当該破損個所は弾性チューブ本体１１により保護されるため、人体が傷つけられる虞は低くなる。

例えば、非伸縮体４の一部が何らかの原因で破損した場合、非伸縮体４が弾性チューブよりも伸縮性が低い場合であっても、非伸縮体４の破損個所により人体が傷付けられる虞は低い。また、例えば、医療器具に接続されたケーブルが電気ケーブルであった場合、電気ケーブルの破損による漏電等の悪影響を人体において回避できる。そして、弾性チューブ本体１１内には気体が注入されているため、たとえ電気ケーブルが破損したとしても弾性チューブ本体１１内に電気は伝導されにくいので、漏電の悪影響を弾性チューブ本体１１内において回避できる。

また、上記構成によれば、非伸縮体４または医療器具に接続されたケーブルにおける外周面全体が、弾性チューブ本体１１に固着される。このため、弾性チューブ本体１１の中空内部にある空気の圧力Ｐの加減に対応して、弾性チューブの湾曲角度θが一定の割合で変化する。それゆえ、弾性チューブ本体１１の湾曲角度θを制御しやすいという利点がある。

上記構成によれば、前記医療器具に接続されたケーブル１４による、上述した人体への悪影響を回避できる。また、弾性チューブ１に固定された前記医療器具の付近をコンパクトにすることができるため、前記医療器具に接続されたケーブルが医療処置の邪魔になることはない。

（制御装置の概要）
図１において、制御装置２０について説明する。なお、以下の説明は、制御装置２０の一例であって、制御装置の構成を限定するものではない。制御装置２０は、多関節屈曲部３０に含まれるチューブを加圧することができればよく、以下の構成に限定されず、多種多様な構成とすることができる。

制御装置２０は、弾性チューブ１内の空気（気体）Ｗの圧力を変更するピストン（気圧可変部、流体圧可変部）２１及びシリンジ２２と、空気Ｗの圧力を検知する空気圧センサ２３と、ピストン２１をシリンジ２２内で作動させ、弾性チューブ１内の空気圧を可変するピストン駆動部（気圧可変部）２４と、術者の音声（指示）を入力するマイクロフォン（指示受付部）２５と、ピストン駆動部２４を制御する加圧制御部（気圧可変部）２６とを備えている。加圧制御部（気圧可変部）２６は、例えば、マイクロフォン２５にて入力された音声信号及び空気圧センサ２３の検知信号を入力し、ピストン駆動部２４を制御する構成であってもよい。なお、弾性チューブ１内に封入される気体は、空気に限定されず、医療処置部位を汚染しない気体であればどのようなものでもよい。

また、制御装置２０は、加圧弁駆動部２８を備えている。加圧弁駆動部２８は、加圧制御部２６の制御に応じて、加圧弁３６を回転させる。

本実施形態では、気圧可変部の一例として、ピストン２１・ピストン駆動部２４・加圧制御部２６を用いているが、気圧調整弁等で代用してもよい。また、マイクロフォンに代えて、フットスイッチ等を用いてもよい。

（制御装置による操作）
医療処置（手術）状況について、以下に説明する。マイクロフォンにて検知された術者の音声により、加圧制御部２６にてピストン駆動部２４を制御し、ピストン２１およびシリンジ２２を用いて弾性チューブ１内の空気圧を変化させる。

例えば、カメラモニタの表示画面において上又は下方向に、内視鏡カメラ２が湾曲可能な場合、術者が音声「上」と発すると、カメラモニタの表示画面は、表示している画像の上方向を表示するように移動し始める。そして、術者による「ストップ」という音声により、カメラモニタにおける表示画面の移動は停止する。また、術者による音声が「下」である場合には、カメラモニタにおける表示画面は、表示している画像の下方向に移動する。

医療処置等で使用した弾性チューブ１は、新しい弾性チューブ１に取り換える（ディスポーザブル）ことができる。または、医療処置が終了した後に、使用済みの弾性チューブ１を洗浄・消毒することにより、再度使用（リユース）することができる。弾性チューブ１を再使用する場合には、劣化した弾性チューブ１を使用することを防ぐために、弾性チューブ１における使用の上限回数または湾曲の上限回数を制御装置２０に予め設定しておき、当該上限回数を超えた弾性チューブ１は使用不可能としておく必要がある。

（制御装置の具体例）
ピストン２１は、接続チューブ５に接続されたシリンジ２２内に摺動可能に挿入されている。ピストン２１は、ピストン駆動部２４に連結されたネジ部に螺合されており、ピストン駆動部２４がネジ部を正回転又は逆回転することによって、シリンジ２２内にてピストン２１を摺動させる構成であってもよい。このピストン駆動部２４の正回転又は逆回転及びその回転数は加圧制御部２６にて制御される。

（弾性チューブの湾曲角度）
本発明実施の形態に係る弾性チューブの湾曲特性を、弾性チューブ本体１１内にある空気Ｗと、弾性チューブ本体１１の湾曲角度との関係に基づいて、以下に説明する。

まず、弾性チューブ本体１１の外周面もしくは内周面に非伸縮体４を固着する構成とした場合を例に挙げて説明する。

例えば、弾性チューブ本体１１内の空気Ｗの圧力Ｐを増加させていく場合（加圧時）、弾性チューブ１の湾曲角度θは、圧力２３０ｋＰａ付近までは空気圧の増加に応じて緩やかに単調増加する。圧力Ｐが２３０ｋＰａ付近を過ぎると、圧力Ｐの増加に対して弾性チューブ１の湾曲角度θは急激に増加する。また、弾性チューブ本体１１内の空気Ｗの圧力Ｐを減少させていく場合（減圧時）、弾性チューブ１の湾曲角度θは、圧力Ｐが２３０ｋＰａとなる付近までは、圧力Ｐの減少に応じて緩やかに単調減少する。圧力Ｐが２３０ｋＰａ付近を過ぎると、圧力Ｐが１７０ｋＰａとなる付近までは、圧力Ｐの減少に対して弾性チューブ本体１１の湾曲角度θは急激に減少する。そして、圧力Ｐが１７０ｋＰａ付近を過ぎると弾性チューブ本体１１の湾曲角度θは、再び圧力Ｐの減少に応じて緩やかに単調減少する。

上記のような弾性チューブ本体１１の湾曲特性を、加圧制御部２６に予め設定しておけば、カメラモニタにおいて表示される表示画像が一定の割合で移動するように、弾性チューブ本体１１の湾曲角度を変化させることができる。

次に、弾性チューブ本体１１の内周面と外周面との間に埋め込まれた状態で非伸縮体４を固着した場合を例に挙げて説明する。

例えば、弾性チューブ本体１１内の空気Ｗの圧力Ｐを増加させていく場合（加圧時）、弾性チューブ１ｂの湾曲角度θは、圧力１００ｋＰａ付近から２６０ｋＰａ付近まで、空気圧の増加に応じてほぼ線形に増加する。また、弾性チューブ本体１１内の空気Ｗの圧力Ｐを減少させていく場合（減圧時）、弾性チューブ１ｂの湾曲角度θは、圧力Ｐが２６０ｋＰａから１００ｋＰａとなる付近まで、圧力Ｐの減少に応じて線形に減少する。

このように、加圧時および減圧時の両方において、圧力Ｐが増加または減少する毎に、弾性チューブ１ｂの湾曲角度θが各々の一定の割合で変化し、大きなヒステリシス特性は生じない。また、加圧時における圧力Ｐと角度θの関係は、減圧時における圧力Ｐと角度θの関係とほぼ等しい。

上記のような弾性チューブ本体１１の湾曲特性を、加圧制御部２６に予め設定しておけば、カメラモニタにおいて表示される表示画像が一定の割合で移動するように、弾性チューブ本体１１の湾曲角度を変化させることができる。さらには、上記の例では、弾性チューブ本体１１の湾曲特性は線形であるため、線形特性を有する弾性チューブ本体１１が使用される場合、加圧制御部２６の設定は、ヒステリシス特性を有する弾性チューブ１が使用される場合よりも簡易となる。このため、弾性チューブ本体１１の湾曲角度を制御しやすいという利点がある。

（弾性チューブの操作例）
また、弾性チューブ１は、自動操作される構成であってもよい。例えば、医療器具として図１に示す内視鏡カメラ２を用いる場合、内視鏡カメラ２によって撮影された画像をカメラモニタに表示すると同時に、内視鏡カメラ２によって撮影された画像を、制御装置２０において取得および解析する構成（不図示）としてもよい。制御装置２０は、解析した情報に応じて、弾性チューブ本体１１内に封入された気体の圧力を自動調整する。それゆえ、内視鏡カメラ２の湾曲角度を自動で変化させることができる。なお、制御装置２０には、医療処置の進み具合を示す画像データ等が予め格納されているものとする。また、制御装置２０は、上述したヒステリシス特性を用いて、内視鏡カメラ２の湾曲角度を変化させてもよい。

また、弾性チューブ１は、タブレット端末を用いてマニュアル操作されてもよい。例えば、医療処置を行う術者の助手がタブレット端末を操作し、医療機器の湾曲角度を変化させる場合、助手は術者から離れた位置にてタブレット端末を操作することができる。このため、助手の操作は、術者の医療処置行為の邪魔とならず、術者は医療処置に専念できる。また、例えば、術者がタブレット端末を操作し、医療機器の湾曲角度を変化させてもよい。この場合、術者の代わりにロボットに実際の医療処置を行わせることができる。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図７〜図９に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

実施形態１では、主に一つの屈曲部を有する可動機構に関して詳細に説明したが、実施形態２では、二つの屈曲部を組み合わせて連動させて動作する可動機構について説明する。

（多関節屈曲部の概要）
図７に、二つの屈曲部を組み合わせて連動させて動作する可動機構の例を示す。多関節屈曲部を構成する４つの弾性チューブ１ａ〜１ｄを有する構成については、実施の形態１と同様であるが、図７に示すように、非屈曲部３２で弾性チューブ１ａ〜１ｄの位置を反対側と入れ替える構成としている。

図８の（ａ）は図７の（ａ）のＤ−Ｄ’線矢視断面図であり、図８の（ｂ）は図７の（ａ）のＥ−Ｅ’線矢視断面図であり、図８の（ｃ）は図７の（ｂ）のＦ−Ｆ’線矢視断面図であり、図８の（ｄ）は図７の（ｂ）のＧ−Ｇ’線矢視断面図である。

例えば、断面図である図８の（ａ）及び（ｂ）に示すように、弾性チューブ１ａを１ｃと入れ替え、かつ１ｂを１ｄと入れ替えることができる。これは独立した弾性チューブであるがゆえに可能な特有の構成といえる。

図７の（ｂ）、図８の（ｃ）および（ｄ）に示すように、例えば、制御装置２０から注入される空気Ｗの圧力により、弾性チューブ１ａを加圧すれば、屈曲部（関節）３１ａと３１ｂにおいて、逆方向側への膨張が生じることになる。よって、図９の（ａ）及び（ｂ）に示すように、２箇所の屈曲部において、逆方向の屈曲を行うことができる。

この２箇所の屈曲部の屈曲角度を同一となるように設定しておけば、実施の形態１とは異なり、先端部の向きを変えずに移動させることができる。これは特に先端部にカメラを有する場合、視野角度を変えずに視野を移動することができるため、術者にとって非常に見やすい画像を得るといった特段の効果が得られる。

また、実施の形態１と同様に、２箇所の屈曲部３１ａおよび３１ｂの屈曲動作は、弾性チューブ１ａだけでなく、弾性チューブ１ｋの大きさや肉厚、材料の弾性率、支える自重にも依存するので、これらの構造や材料の設計に応じて、屈曲動作特性を同一に設定することができる。

また、このように外周に弾性チューブ１ｋがあることにより、屈曲に寄与しない弾性チューブ周囲方向（横方向）の膨張を抑制し、湾曲角度の制御に直接影響する長軸方向（縦方向）の膨張による屈曲を効果的に行うことができるといった特段の効果を生むことができる。また、無駄な弾性チューブ周囲方向の膨張が抑えられるので、伸縮の繰り返しで生じる機械的ストレスによる弾性チューブの劣化も防ぐことができる。

また、実施の形態１と同様に、それぞれの弾性チューブを加圧することで４方向への屈曲が可能であり、更に任意の２つの弾性チューブを選択すれば中間方向の屈曲も可能となる。すなわち、各弾性チューブへの圧力を調整しながら順次加圧することによって、図９の（ｂ）に示すような先端部の回転運動や、任意の方向への視野移動も可能となる。

また、図９の（ｃ）に示すように、１組の屈曲部３１は、予め組み込んでいるチューブの位置に依存して特定方向に屈曲する。例えば、上記のように非屈曲部３２で弾性チューブ１ａ〜１ｄの位置を反対側と入れ替えれば、逆方向の屈曲を得ることができ、また、隣と入れ替えれば、９０度ずれた屈曲を得ることができる。

また、上記の複数の屈曲箇所については、上記した種々の構造を適宜組み合わせることによって屈曲を開始する圧力を調整し、各々の屈曲箇所の屈曲動作を同時に行うようにしてもかまわないし、例えば、先端の屈曲箇所から順番に屈曲するように構成してもかまわない。

このように、あらかじめ組み込んだチューブの位置や屈曲特性と４本のチューブの加圧量の組み合わせに応じて、いろいろなバリエーションの屈曲方向や屈曲動作が考えられる。すなわち、筒自体の抜き差しや回転動作と組み合わせることによって、臓器を回避するような動作や、回り込んで奥側から覗き込むような多種多様な屈曲動作（上回避、右回避、左回避、回避関節位置変更）を得ることができる。多様な屈曲動作の具体例に関しては、実施の形態６、７にて詳細に説明する。

〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、図１０に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

実施の形態１および実施の形態２では、主に一つもしくは二つの屈曲部を有する可動機構、特にカメラを取り付けた先端部に使用した事例に関して詳細に説明したが、実施の形態３では、更に多くの屈曲部を組み合わせて動作する可動機構について説明する。

（多関節屈曲部の概要）
図１０に、カメラを取り付けた先端部は、実施の形態１および実施の形態２で説明した一つもしくは二つの屈曲部を組み合わせて動作する可動機構を用い、中間部および末端部に実施形態２で説明した構成を用いた屈曲部を有する構成の例を示す。

先端部側の屈曲部３１ａの構成は、図１０の（ａ）に示すが、既に実施の形態１および実施の形態２で説明したので詳細な説明を省略する。

中間部側および末端部側の屈曲部３１ｂの断面構成を、図１０の（ｂ）に示す。先端部に用いる弾性チューブ１ａ〜１ｄは、屈曲部３１ｂの内部において、非膨張体３４を周囲に巻いた構造としている。そのため、弾性チューブ１ａ〜１ｄを加圧することによって、屈曲部３１ｂを屈曲させることなく、屈曲部３１ａを屈曲させることができる。

図１０の（ｄ）および（ｅ）は、中間部側および末端部側の屈曲部３１ｂの構成の他の例を示す断面図である。非膨張性をより向上させ、他のチューブへの干渉を防ぎ、屈曲制御性を高めるためには、図１０（ｄ）および（ｅ）に示すように、弾性チューブ１ａ〜１ｄのそれぞれの周囲に非膨張体３４を巻くことが望ましい。

更に中間部および末端部での屈曲制御用に、弾性チューブ１ａ〜１ｄの周りに弾性チューブ１ｅ〜１ｈを配置している。弾性チューブ１ｅ〜１ｈの屈曲に関しては、これまでに述べたとおりであり、図１０の（ｃ）に示すように、例えば、弾性チューブ１ｅを加圧し膨張させることで屈曲動作を行う。上記の構成によれば、屈曲部３１ａと屈曲部３１ｂとを、互いに独立して屈曲制御することができる。

実施の形態２で説明したように、例えば、非屈曲部３２で弾性チューブ１ａ〜１ｄの位置を反対側と入れ替えれば、逆方向の屈曲を得ることができ、また、隣と入れ替えれば、９０度ずれた屈曲を得ることができる。このように、あらかじめ組み込んだチューブの位置によって、臓器を回避するような動作や、回り込んで奥側から覗き込むような多種多様な屈曲動作を得ることができる。多様な屈曲動作の具体例に関しては、実施の形態６にて詳細に後述する。

〔実施形態４〕
本発明の他の実施形態について、図１１に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

実施の形態３では、中間部および末端部制御用に４つの弾性チューブを用いた構成に関して説明したが、実施の形態４では、最も単純な一つの弾性チューブを用いた例を示す。

（多関節屈曲部の概要）
図１１に、カメラを取り付けた先端部は、実施の形態１および実施の形態２で説明した一つもしくは二つの屈曲部を組み合わせて動作する可動機構を用い、中間部および末端部制御用に一つの弾性チューブを用いた屈曲部を有する構成の例を示す。

先端部側の屈曲部３１ａの構成は、図１１の（ａ）に示すが、既に実施の形態１および実施の形態２で説明したので詳細な説明を省略する。

中間部側および末端部側の屈曲部３１ｂの断面構成を、図１１の（ｂ）に示す。先端部に用いる弾性チューブ１ａ〜１ｄは、屈曲部３１ｂの内部において、非膨張体３４を周囲に巻いた構造としている。そのため、弾性チューブ１ａ〜１ｄを加圧することによって、屈曲部３１ｂを屈曲させることなく、屈曲部３１ａを屈曲させることができる。

なお、図示していないが、非膨張性をより向上させ、他のチューブへの干渉を防ぎ、屈曲制御性を高めるためには、図１０（ｄ）および（ｅ）と同様に、弾性チューブ１ａ〜１ｄのそれぞれの周囲に非膨張体３４を巻くことが望ましい。

更に中間部および末端部での屈曲制御用に、弾性チューブ１ａ〜１ｄの隣に弾性チューブ１ｉを配置している。弾性チューブ１ｉの屈曲に関しては、これまでに述べたとおりであり、図１１の（ｃ）に示すように、弾性チューブ１ｉを加圧し膨張させることで屈曲動作を行う。上記の構成によれば、屈曲部３１ａと屈曲部３１ｂとを、互いに独立して屈曲制御することができる。

例えば、屈曲部３１で弾性チューブ１ｉの位置を定めれば、一定方向の屈曲を得ることができ、また、他の屈曲部で位置を移動させれば、任意の方向への屈曲を得ることができる。このように、あらかじめ組み込んだ弾性チューブの位置によって、設定した臓器を回避するような動作や、回り込んで奥側から覗き込むような屈曲動作を得ることができる。構造が単純であるので、負荷となる他のチューブが少なく、安定した屈曲動作を得ることができる。

〔実施形態５〕
本発明の他の実施形態について、図１２〜図１３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

実施の形態４では、中間部および末端部制御用に最も単純な一つの弾性チューブを用いた例を示したが、実施の形態５では、単純な一つの弾性チューブを用いた他の変形例を示す。

（多関節屈曲部の概要）
図１２に、カメラを取り付けた先端部は、実施の形態１および実施の形態２で説明した一つもしくは二つの屈曲部を組み合わせて動作する可動機構を用い、中間部および末端部制御用に一つの弾性チューブを用いた屈曲部を有する構成の他の変形例を示す。

先端部側の屈曲部３１ａの構成は、既に実施の形態１および実施の形態２で説明したので詳細な説明を省略する。

中間部側および末端部側の屈曲部３１ｂの断面構成を、図１２の（ａ）に示す。中間部および末端部での屈曲制御用に、弾性チューブ１ｊを用いるが、先端部に用いる弾性チューブ１ａ〜１ｄは、この中空内部に配置する構成としている。また、弾性チューブ１ｊは、非伸縮体４を内周面と外周面との間に埋め込まれた構造を有している。

このような構成とすることにより、弾性チューブ１ｊの屈曲動作への、弾性チューブ１ａ〜１ｄによる負荷が減るため、より制御性の良い屈曲動作を得ることができる。なお、先端部に用いる弾性チューブ１ａ〜１ｄは、非膨張体３４を周囲に巻いた構造としている。なお、図示していないが、非膨張性をより向上させ、他のチューブへの干渉を防ぎ、屈曲制御性を高めるためには、図１０（ｄ）および（ｅ）と同様に、弾性チューブ１ａ〜１ｄのそれぞれの周囲に非膨張体３４を巻くことが望ましい。

更に弾性チューブ１ｊの屈曲に関しては、これまでに述べたとおりであり、図１２の（ｂ）に示すように、弾性チューブ１ｊを加圧し膨張させることで屈曲動作を行う。例えば、屈曲部３１で弾性チューブ１ｊの非伸縮体４の位置を定めれば、一定方向の屈曲を得ることができ、また、他の屈曲部で非伸縮体４の位置を移動させれば、任意の方向への屈曲を得ることができる。このように、あらかじめ埋め込んだ弾性チューブの非伸縮体４の位置によって、設定した臓器を回避するような動作や、回り込んで奥側から覗き込むような屈曲動作を得ることができる。構造が単純であるので、負荷となる他のチューブが少なく、安定した屈曲動作を得ることができる。

この構造を、カメラを取り付ける先端部および中間部に応用した例を図１３に示す。弾性チューブ１ｊを加圧して屈曲部３１ｂを屈曲させることによって、カメラ先端部の大まかな方向を定め、実施の形態２で説明した構成で先端部側の屈曲部３１ａを屈曲させることによって視野移動を行う。視野角度が変わらないので、違和感のない視野移動ができる。

また、上記構成によれば、束ねる弾性チューブの数が減るため、多関節屈曲部の断面形状が円形に近くなり、表面の凹凸が少なくなる。このため、弾性チューブ１ａの洗浄・消毒が容易になり、リユースしやすくできる。

また、上記構成によれば、非伸縮体４および医療器具に接続されたケーブルは、中空内部に配置された弾性チューブの更に内側に配置することができるため、弾性チューブによって何重にも保護される配置とできる。このため、非伸縮体４および医療器具に接続されたケーブルの一部が何らかの原因により破損した場合、当該破損個所は複数の弾性チューブにより幾重にも保護されるため、人体が傷つけられる虞は低くなる。例えば、非伸縮体４の一部が何らかの原因で破損した場合、非伸縮体４が弾性チューブ１ａよりも伸縮性が低い場合であっても、非伸縮体４の破損個所により人体が傷付けられる虞は低い。また、例えば、医療器具に接続されたケーブルが電気ケーブルであった場合、電気ケーブルの破損による漏電等の悪影響を人体において回避できる。そして、弾性チューブ本体１１内には気体が注入されているため、たとえ電気ケーブルが破損したとしても弾性チューブ本体１１内に電気は伝導されにくいので、漏電の悪影響を弾性チューブ本体１１内において回避できる。

〔実施形態６〕
本発明の他の実施形態について、図１４〜図１７に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

実施の形態５では、中間部および末端部制御用に一つの弾性チューブを用い、先端部の弾性チューブは弾性チューブの中空内部に配置した例を示したが、実施の形態６では、中間部および末端部制御用に４つの弾性チューブを用い、その各々の弾性チューブの中空内部に、先端部の弾性チューブを一つずつ配置した例を示す。

（多関節屈曲部の概要）
図１４に、カメラを取り付けた先端部は、実施の形態１および実施の形態２で説明した一つもしくは二つの屈曲部を組み合わせて動作する可動機構を用い、中間部および末端部制御用に４つの弾性チューブを用いた屈曲部を有する構成の他の変形例を示す。

先端部側の屈曲部３１ａの構成は、既に実施の形態１および実施の形態２で説明したので詳細な説明を省略する。

中間部側および末端部側の屈曲部３１ｂの断面構成を、図１４の（ａ）に示す。中間部および末端部での屈曲制御用に、弾性チューブ１ｅ〜１ｈ（第１弾性チューブ）を用いるが、先端部に用いる弾性チューブ１ａ〜１ｄ（第２弾性チューブ）は、それぞれがこの弾性チューブ１ｅ〜１ｈの中空内部に配置する構成としている。このような構成とすることにより、弾性チューブ１ｅ〜１ｈの屈曲動作への、弾性チューブ１ａ〜１ｄによる負荷が減るため、より制御性の良い屈曲動作を得ることができる。なお、先端部に用いる弾性チューブ１ａ〜１ｄは、非膨張体３４を周囲に巻いた構造としている。

更に弾性チューブ１ｅ〜１ｈの屈曲に関しては、これまでに述べたとおりであり、弾性チューブ１ｅ〜１ｈを加圧し膨張させることで屈曲動作を行う。例えば、図１４の（ｂ）に示すように、屈曲部３１で弾性チューブ１ｅを加圧すれば、一定方向の屈曲を得ることができ、また、他の屈曲部で弾性チューブ１ｅの位置を移動させれば、任意の方向への屈曲を得ることができる。このように、あらかじめ組み込んだ弾性チューブの位置によって、設定した臓器を回避するような動作や、回り込んで奥側から覗き込むような屈曲動作を得ることができる。構造が単純となるので、負荷となる他のチューブが少なく、安定した屈曲動作を得ることができる。

なお、先端部の屈曲部駆動用の４つのチューブＡ〜Ｄを加圧するための加圧部、および、中間〜末端部の屈曲部駆動用の４つのチューブＥ〜Ｈを加圧するための加圧部として、２箇所以上に加圧部を設けてもよい。

この構造を、中間部および末端部に応用した具体例を図１５に示す。図１５の（ａ）は４つの弾性チューブを用いて５個所の屈曲部３１ｂ〜３１ｆを持つ構成例である。図１５の（ａ）中、先端部の図示は省略しており、図１５の（ｂ）〜（ｆ）に示す断面図に先端部に用いるＡチューブ〜Ｄチューブのみを示している。先端部の構成は、既に実施の形態１および実施の形態２で説明したので詳細な説明を省略する。

屈曲部の断面構造は、先端部に近い側から順次図１５の（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に示す構造としている。順番に第１屈曲部３１ｂ、第２屈曲部３１ｃ、第３屈曲部３１ｄ、第４屈曲部３１ｅ、第５屈曲部３１ｆと称することとする。

図１５の（ｂ）に示すように、この第１屈曲部３１ｂでは、ＥおよびＦチューブを非膨張体３４で包む構造とし、加圧しても膨張しない、すなわち屈曲しない構成としている。

同様に、図１５の（ｃ）の第２屈曲部３１ｃでは、ＦおよびＧチューブを非膨張体３４で包む構造、図１５の（ｄ）の第３屈曲部３１ｄでは、Ｆ〜Ｈチューブのいずれもが非膨張体３４で包む構造はなし、図１５の（ｅ）の第４屈曲部３１ｅでは、ＧおよびＨチューブを非膨張体３４で包む構造、図１５の（ｆ）の第５屈曲部３１ｆでは、ＥおよびＨチューブを非膨張体３４で包む構造としている。

また、それぞれのチューブは非屈曲部３２でその位置を一部で入れ替えており、図１５の（ｂ）と（ｃ）の間の非屈曲部３２では入れ替えがないが、図１５の（ｃ）と（ｄ）の間の非屈曲部３２ではＦチューブとＨチューブを入れ替え、図１５の（ｄ）と（ｅ）の間の非屈曲部３２ではＥチューブとＧチューブを入れ替え、図１５の（ｅ）と（ｆ）の間の非屈曲部３２では再度ＦチューブとＨチューブを入れ替える構成としている。

中間部および末端部の屈曲動作は、Ｅチューブ〜Ｈチューブを加圧、膨張させることで行うが、このような構成をとることによって、図１６に示す回避関節の位置移動機能や、図１７に示す回避関節の間隔変更機能を持たせることができる。

詳細をそれぞれの図を用いて詳述する。まず、図１６の（ｂ）は加圧したときの屈曲状態を示す図である。Ｅチューブは第１屈曲部３１ｂと第５屈曲部３１ｆで、非膨張体３４で包む構造としているため、加圧しても屈曲しない。また、第３屈曲部３１ｄと第４屈曲部３１ｅの間の非屈曲部３２でその位置を入れ替えているので、その前後で逆方向の屈曲を生じる。すなわち、図１６の（ｂ）に示す屈曲状態を示すことになる。

他の３つのチューブでも同様の原理で屈曲動作を生じさせることができ、それぞれ、Ｈチューブを加圧すれば図１６の（ａ）の状態に、Ｆチューブを加圧すれば図１６の（ｃ）の状態に、Ｇチューブを加圧すれば図１７の（ｃ）の状態になる。

次に図１６の（ｂ）状態から、図１６の（ａ）に示すように、もっと先端側を屈曲させたい場合について説明する。この場合、Ｅチューブを徐々に減圧していき、代わりにＨチューブを徐々に加圧し、同時に多関節屈曲部３０のチューブ全体を９０度回転させていく。図１５の断面構造であれば、ＨチューブがＥチューブの位置にくる反時計回りの回転を徐々に加える。こうすることによって、図１６（ｂ）の状態から図１６の（ａ）の状態に滑らかに変化させることができる。

同様に、逆に末端側を屈曲させたい場合、Ｅチューブを徐々に減圧していき、代わりにＦチューブを徐々に加圧し、同時にチューブ全体を時計回りに９０度回転させていけばよい。

また、図１７に示すように、図１７の（ｂ）の状態から図１７の（ｃ）の状態へと関節を曲げる範囲を広くとり、回避する間隔を大きくしたい場合には、Ｅチューブを徐々に減圧していき、代わりにＧチューブを徐々に加圧し、同時にチューブ全体を１８０度回転させていけばよい。

このように、上記に示したものは、ほんの一例であるが、４つのチューブの加圧状態と多関節屈曲部３０のチューブ全体の回転を任意に設定することで、多種多様な屈曲動作が可能となる。

内視鏡カメラに用いた場合は、図１５〜図１７に示した構成で臓器を回避したい大まかな位置決めを行った後、図１３で示したカメラ先端部で視野を微調整しながら手術を行うことができ、術者にとって違和感のない視野移動を行うことができる。

このような複雑な動きを８つの弾性チューブへの加圧とチューブ全体の回転および抜き差しの機構だけの簡易な構造で実現でき、比較的複雑な手術にも適用範囲を広げることができる。

〔実施形態７〕
本発明の他の実施形態について説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

（医療器具の適用例）
内視鏡部１０の先端の固定部に、医療器具としてカテーテルを取り付けた場合、非伸縮体４は、カテーテルに空気を送るコードで兼用できる。カテーテルに送られた空気によりカテーテルのバルーンが膨らむ。

また、カテーテルはガイドワイヤタイプであってもよい。この場合、カテーテルの進む方向を誘導するためのガイドワイヤの代わりに、多関節屈曲部３０を用いる。すなわち、非膨張チューブには、多関節屈曲部３０を介さずにカテーテルが接続され、非膨張チューブとは反対側におけるカテーテルの他端には、多関節屈曲部３０（固定部とは反対側の一端）が接続される。多関節屈曲部３０内の弾性チューブ１内に封入される気体は、カテーテルを介して非膨張チューブより注入されるものとする。これにより、弾性チューブ本体１１内に封入された気体の圧力を調節することにより、多関節屈曲部３０はカテーテルの進む方向を誘導できる。

また、医療器具としてレーザメスを固定部に取り付けた場合、非伸縮体４は、レーザメスから発射されるレーザを制御する信号を送るコードで兼用できる。また、弾性チューブ１に取り付けられる医療器具は電気メスであってもよい。

（本発明の別表現）
なお、本発明は以下のように表現することも可能である。

すなわち、本発明に係る内視鏡装置は、弾性チューブ部に長さ方向に固着された可撓性を有する非伸縮体を有し、細長い中空円筒形を有するとともに、先端部が密封され流体が封入された膨張可能な複数の弾性チューブから成る多関節屈曲装置と、その先端部に固定されたカメラと、前記複数の弾性チューブ部の他端側に連通接続され、流体が封入された中空円筒形を有する非膨張チューブと、前記非膨張チューブ部に接続された可撓性かつ非膨張性を有する中空円筒形の接続チューブと、該接続チューブ及び前記非膨張チューブを介して前記弾性チューブ内の流体圧を可変制御する制御部とを備え、該制御部にて前記弾性チューブ内の流体圧を制御し、その流体圧により前記弾性チューブを、前記非伸縮体の反対側において膨張、収縮させ、これにより前記多関節屈曲装置を任意の角度に湾曲させる内視鏡装置としても表現できる。

また、本発明に係る内視鏡装置は、前記構成の内視鏡装置において、前記制御部が、前記弾性チューブ内の流体圧を変更するピストン及びシリンジと、前記流体圧を検知する流体圧センサと、前記ピストンを前記シリンジ内で作動させ、流体圧を可変するピストン駆動部と、術者の音声を入力するマイクロフォンと、該マイクロフォンにて入力された音声信号及び前記流体圧センサの検知信号を入力し、前記ピストン駆動部を制御する加圧制御部とを備え、術者の音声により、前記加圧制御部にて前記ピストン駆動部を制御し、前記弾性チューブ内の流体圧を変化させる構成であってもよい。

また、本発明に係る内視鏡装置は、前記構成の内視鏡装置において、前記非伸縮体がポリアミド繊維よりなる構成であってもよい。

また、本発明に係る内視鏡装置は、前記構成の内視鏡装置において、前記非伸縮体が前記カメラへ電源を供給する電気コードであってもよい。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る多関節屈曲装置は、先端に医療器具（内視鏡カメラ２、カテーテル２ａ、レーザメス２ｃ）を取り付け可能な固定部と、先端部が密封され、細長い中空円筒形を有する弾性チューブ本体（１１）と、前記弾性チューブ本体の長軸方向に、可撓性を有する非伸縮体（４）を固着可能な固着部（１３）とを有し、前記弾性チューブ本体の内部に注入された流体の圧力が制御されることにより、前記非伸縮体の反対側において、弾性チューブ本体（１１）が膨張または収縮することのできる、複数の弾性チューブを多関節屈曲装置の中空内部に配置したことを特徴とする、医療機器（内視鏡装置１００）に用いられるものである。

本発明によれば、簡単で安価に製造できるシンプルな構造を採用しながらも、ディスポーザブルとされている点や人体を侵襲しない点などにおいて医療現場における利便性が格段に優れており、医療現場において広く普及することが期待されるものである。

本発明の態様２に係る多関節屈曲装置は、上記態様１において、前記固着部は、前記弾性チューブ本体よりも伸縮性が低い素材からなる前記非伸縮体を、前記弾性チューブ本体に固着してもよい。

上記構成によれば、弾性チューブ本体よりも伸縮性が低い素材からなる非伸縮体を弾性チューブ本体に固着させる。例えば、弾性チューブと同一の素材としてシリコーンを非伸縮体に用いた場合、シリコーン素材の非伸縮体は弾性チューブ本体に固着させやすい。このため、シリコーン素材の非伸縮体を固着した弾性チューブ本体に、医療処置時の接触による不意の衝撃があったとしても、弾性チューブからシリコーン素材の非伸縮体が外れることを防げる。また、例えば、非伸縮体にポリアミド繊維を用いた場合、シリコーン素材の弾性チューブに固着させにくい。このため、非伸縮体を弾性チューブから簡単に取り外しを行う場合には有効である。

本発明の態様３に係る多関節屈曲装置は、上記態様１または２の態様において、前記固着部は、前記弾性チューブ本体における内周面と外周面との間に配置されてもよい。

上記構成によれば、非伸縮体または医療器具に接続されたケーブルにおける外周面全体が、弾性チューブ本体に固着される。このため、弾性チューブ本体の中空内部にある流体の圧力Ｐの加減に対応して、弾性チューブの湾曲角度が一定の割合で変化する。それゆえ、弾性チューブ本体の湾曲角度を制御しやすいという利点がある。

本発明の態様４に係る多関節屈曲装置は、上記態様１から３の何れか１態様において、非屈曲部において、前記多関節屈曲装置の中空内部に配置した複数の前記弾性チューブの配置位置の入れ替えを行っていてもよい。

上記構成によれば、一つの弾性チューブを加圧するだけで、屈曲部毎に独立に、予め配置した弾性チューブの位置に応じた屈曲方向への屈曲動作を得ることができる。

特に、反対側のチューブと入れ替えれば、隣り合った２箇所の屈曲部において、逆方向の屈曲を行うことができるため、先端部に用いた場合、先端部の向きを変えずに移動させることができる。これは特に先端部にカメラを有する場合、視野角度を変えずに視野を移動することができるため、術者にとって非常に見やすい画像を得るといった特段の効果が得られる。

本発明の態様５に係る多関節屈曲装置は、上記態様１から４の何れか１態様において、前記多関節屈曲装置の先端部を屈曲動作させるための前記弾性チューブが、中間部および末端部を動作させる前記弾性チューブの中空内部に配置されてもよい。

上記構成によれば、中間部および末端部を動作させる弾性チューブの屈曲動作への、先端部を屈曲動作させる弾性チューブによる負荷が減るため、より制御性の良い屈曲動作を得ることができる。

また、上記構成によれば、束ねる弾性チューブの数が減るため、多関節屈曲部の断面形状が円形に近くなり、表面の凹凸が少なくなる。このため、弾性チューブ１ａの洗浄・消毒が容易になり、リユースしやすくできる。

本発明の態様６に係る多関節屈曲装置は、上記態様１から５の何れか１態様において、前記弾性チューブ本体は、前記医療器具に接続されたケーブルを、前記弾性チューブ本体における中空内部に配置してもよい。

上記構成によれば、非伸縮体４および医療器具に接続されたケーブルは、中空内部に配置された弾性チューブの更に内側に配置することもできるため、弾性チューブによって何重にも保護される配置が可能となる。このため、非伸縮体４および医療器具に接続されたケーブルの一部が何らかの原因により破損した場合、当該破損個所は複数の弾性チューブにより幾重にも保護されるため、人体が傷つけられる虞は低くなる。例えば、非伸縮体４の一部が何らかの原因で破損した場合、非伸縮体４が弾性チューブ１ａよりも伸縮性が低い場合であっても、非伸縮体４の破損個所により人体が傷付けられる虞は低い。また、例えば、医療器具に接続されたケーブルが電気ケーブルであった場合、電気ケーブルの破損による漏電等の悪影響を人体において回避できる。そして、弾性チューブ本体１１内には気体が注入されているため、たとえ電気ケーブルが破損したとしても弾性チューブ本体１１内に電気は伝導されにくいので、漏電の悪影響を弾性チューブ本体１１内において回避できる。

また、上記構成によれば、前記医療器具に接続されたケーブルとは異なる非伸縮体４が固着部１３によって弾性チューブ本体１１に固着された場合であっても、前記医療器具に接続されたケーブルは弾性チューブ本体１１の中空内部に配置される。このため、前記医療器具に接続されたケーブルによる、上述した人体への悪影響を回避できる。また、弾性チューブ１に固定された前記医療器具の付近をコンパクトにすることができるため、前記医療器具に接続されたケーブルが医療処置の邪魔になることはない。

本発明の態様７に係る制御装置（２０）は、上記態様１に係る弾性チューブの膨張および収縮を制御する制御装置であって、前記弾性チューブの膨張または収縮させる指示を受け付ける指示受付部（マイクロフォン２５）と、前記指示受付部で受け付けた前記指示に基づいて、前記弾性チューブ本体の中空内部に注入された流体の圧力を可変させる流体圧可変部（ピストン２１、ピストン駆動部２４、加圧制御部２６）とを備えていてもよい。

上記構成によれば、医療機器の先端部分は制御装置にて操作されるので、医療機器の先端部分を操作するための外科医（カメラ助手１０４）は不要であり、当該外科医（助手１０４）の操作が別の外科医（術者１０５）の行う医療処置（手術）の邪魔になることはない。それゆえ、外科医（術者１０５）は、医療処置（手術）に専念することができる。

本発明の態様８に係る制御装置（２０）は、上記態様７において、前記流体圧可変部は、前記医療器具が取得した情報に従って自動操作されていてもよい。

上記構成によれば、流体圧可変部の自動操作により、弾性チューブが自動で湾曲される。例えば、医療器具として内視鏡カメラを用いる場合、内視鏡カメラによって撮影された画像をカメラモニタに表示すると同時に、内視鏡カメラによって撮影された画像を制御装置にて取得および解析する構成とする。そして、制御装置の解析情報に応じて、流体圧可変部が自動操作され、弾性チューブ本体内に封入された流体の圧力が自動調整されることで、内視鏡カメラの湾曲角度を自動で変化させることができる。なお、制御装置には、医療処置の進み具合を示す画像データ等が予め格納されているものとする。

それゆえ、医療処置を行う術者が医療器具の移動を指示しなくても、医療器具は自動で移動されるため、当該術者は医療処置に専念できる。

本発明の態様９に係る医療機器（１００）は、上記態様１における弾性チューブと、上記態様７における制御装置とを備えていてもよい。

本発明の態様１０に係る医療機器（１００）は、上記態様９において、前記医療器具として、内視鏡カメラ（２）、カテーテル（２ａ）、レーザメス（２ｃ）または電気メスを備えていてもよい。

上記構成によれば、本発明に係る多関節屈曲装置の利点と、本発明に係る制御装置の利点とを併せ持つ医療機器を提供することができる。

特に、内視鏡カメラ・カテーテル・レーザメス・電気メスを用いた医療処置は、頻繁に行われる傾向がある。そのため、本発明の医療機器において、医療器具として内視鏡カメラ、カテーテル、レーザメスまたは電気メスを設けることにより、本発明の利点をより広くの医療現場において提供することが可能となる。

本発明の態様１に係る屈曲装置（多関節屈曲部３０）は、中空構造を有する筒状部材（弾性チューブ１ｋ）と、前記筒状部材の内部に配置された複数の弾性チューブ（１ａ〜１ｄ）と、を備えており、前記弾性チューブは、先端部が密封され、細長い中空円筒形を有する弾性チューブ本体（１１）と、弾性チューブ本体の膨張を抑制する非伸縮体（４）とを備えており、前記非伸縮体は、前記弾性チューブ本体に固着されており、前記弾性チューブ本体における前記非伸縮体が固着された部分は、前記弾性チューブ本体における他の部分よりも厚く、前記弾性チューブ本体は、内部の圧力の上昇に応じて、前記非伸縮体が固着された部分に対向する部分が、当該弾性チューブ本体の外周方向に向けて膨張し、前記筒状部材を屈曲させ、前記筒状部材は、前記弾性チューブ本体が膨張することによって変形可能な屈曲部と、前記弾性チューブ本体が膨張しても変形しない非屈曲部とを備えていることを特徴とする。

上記の構成によれば、弾性チューブは非伸縮体を備えているため、弾性チューブ本体は、内部の圧力の上昇に応じて、非伸縮体の配置位置に対向する部分の肉厚部が、当該弾性チューブ本体の外周方向に向けて膨張する。そのため、弾性チューブ本体が全周方向に一様に膨張する場合に比べて、膨張量に対する筒状部材を屈曲が大きくなる。そのため、弾性チューブ本体に大きな圧力を加えることなく、容易に筒状部材を屈曲させることができる。また、弾性チューブは筒状部材の内部に配置されているため、屈曲に寄与しない弾性チューブの周囲方向（横方向）の膨張は抑制され、筒状部材の屈曲に直接影響する弾性チューブの長軸方向（縦方向）の膨張を効果的に行うことができる。また、無駄な弾性チューブ周囲方向の膨張が抑えることができるため、伸縮の繰り返しで生じる機械的ストレスによる弾性チューブの劣化を防ぐことができる。
さらに、上記の構成によれば、弾性チューブ本体における非伸縮体が固着された部分が他の部分よりも厚いので、非伸縮体が固着された部分の耐性が向上し、更に非伸縮性も増し、加圧に対してヒステリシスの生じない安定した屈曲動作を得ることができるといった効果がある。

本発明の態様２に係る屈曲装置は、前記態様１において、前記非伸縮体の伸縮性は、前記弾性チューブ本体の伸縮性よりも低い構成であってもよい。

上記の構成によれば、非伸縮体により、弾性チューブ本体の膨張を抑制することができる。

なお、前記態様１または２に係る屈曲装置は、前記非伸縮体は、前記弾性チューブ本体における内周面と外周面との間に配置されてもよい。

上記の構成によれば、弾性チューブ本体に非伸縮体を設けた場合であっても、弾性チューブ本体の表面（外周面）に凹凸が生じない。このため、弾性チューブを最外周に露出させた場合でも、弾性チューブの洗浄・消毒が容易になり、リユースしやすくできる。

本発明の態様３に係る屈曲装置は、前記態様１または２において、前記筒状部材は、前記弾性チューブ本体が膨張することによって変形可能な屈曲部と、前記弾性チューブ本体が膨張しても変形しない非屈曲部とを備えている構成であってもよい。

本発明の態様４に係る屈曲装置は、前記態様３において、前記非屈曲部を挟んで互いに隣り合う２つの屈曲部において、内部に設けられた弾性チューブの配置が互いに異なる構成であってもよい。

上記の構成によれば、隣り合う２箇所の屈曲部において、逆方向の屈曲を行うことができる。この２箇所の屈曲部の屈曲角度を同一となるように設定しておけば、先端部の向きを変えずに、先端部に設けられた医療器具を移動させることができる。

本発明の態様５に係る屈曲装置は、前記態様３または４において、前記弾性チューブとして、第１弾性チューブと、前記第１弾性チューブの内部に設けられた第２弾性チューブとを備えており、前記筒状部材は、前記屈曲部として、第１屈曲部（屈曲部３１ａ）と第２屈曲部（屈曲部３１ｂ）とを備えており、前記第１屈曲部の内部では、前記第１弾性チューブは内部の圧力の上昇に応じて膨張し、前記第２弾性チューブは膨張せず、前記第２屈曲部の内部では、前記第２弾性チューブは内部の圧力の上昇に応じて膨張し、前記第１弾性チューブは膨張しない構成であってもよい。

上記の構成によれば、第１屈曲部と第２屈曲部とを、互いに独立して屈曲制御することができる。

なお、前記態様１〜５の何れかに係る屈曲装置は、前記弾性チューブ本体の内部には、前記医療器具に接続されたケーブルが配置されている構成であってもよい。

本発明の態様６に係る屈曲装置は、前記弾性チューブ本体の内部の圧力の上昇に応じて、前記筒状部材の屈曲角度は段階的に変化する構成であってもよい。

上記の構成によれば、弾性チューブ本体の内部の圧力を制御することによって、筒状部材の屈曲動作をより制御性良く行うことができる。なお、筒状部材の屈曲特性は、筒状部材および弾性チューブの弾性率等の設計に応じて任意に設定することができる。

本発明の態様７に係る制御装置は、前記態様１に記載の弾性チューブ本体の膨張および収縮を制御する制御装置であって、前記弾性チューブの膨張または収縮させる指示を受け付ける指示受付部と、前記指示受付部で受け付けた前記指示に基づいて、前記弾性チューブ本体の中空内部に流体を注入することによって圧力を変化させる流体圧可変部と、を備える構成であってもよい。

なお、前記態様７に係る制御装置は、前記流体圧可変部は、前記医療器具が取得した情報に従って自動操作される構成であってもよい。

本発明の態様８に係る医療機器は、前記態様１に記載の屈曲装置と、前記態様７に記載の制御装置とを備えた構成であってもよい。

なお、前記態様８に係る医療機器は、前記医療器具として、内視鏡カメラ、カテーテル、レーザメスまたは電気メスを備えた構成であってもよい。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

本発明は、多関節屈曲装置、制御装置および医療機器に好適に利用できる。特に、医療現場において、内視鏡カメラ・カテーテル・レーザメス・電気メスを備える医療機器に利用できる。

１ 弾性チューブ
１ａ〜１ｋ 弾性チューブ
２ 内視鏡カメラ
２ａ カテーテル
２ｃ レーザメス
３ａ〜３ｄ 非膨張チューブ
４ 非伸縮体
５ 接続チューブ
１０ 内視鏡部（医療機器部）
１１ 弾性チューブ本体
１３ 固着部
１４ ケーブル
２０ 制御装置
２１ ピストン（気圧可変部）
２２ シリンジ
２３ 空気圧センサ
２４ ピストン駆動部（気圧可変部）
２５ マイクロフォン（指示受付部）
２６ 加圧制御部（気圧可変部）
３０ 多関節屈曲部（屈曲装置）
３１ 屈曲部（関節）
３１ａ〜３１ｆ 屈曲部（関節）
３２ 非屈曲部
３３ 剛性チューブ
３４ 非膨張体
３５ 加圧部
３６ 加圧弁
３７ 開口部
１００ 内視鏡装置（医療機器）
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ，Ｉ、Ｊ チューブ

Claims (5)

1. 中空構造を有する筒状部材と、
   前記筒状部材の内部に配置された複数の弾性チューブと、を備えており、
   前記弾性チューブは、先端部が密封され、細長い中空円筒形を有する弾性チューブ本体と、弾性チューブ本体の膨張を抑制する非伸縮体とを備えており、
   前記非伸縮体は、前記弾性チューブ本体に固着されており、
   前記弾性チューブ本体における前記非伸縮体が固着された部分は、前記弾性チューブ本体における他の部分よりも厚く、
   前記弾性チューブ本体は、内部の圧力の上昇に応じて、前記非伸縮体が固着された部分に対向する部分が、当該弾性チューブ本体の外周方向に向けて膨張し、前記筒状部材を屈曲させ、
   前記筒状部材は、前記弾性チューブ本体が膨張することによって変形可能な屈曲部と、前記弾性チューブ本体が膨張しても変形しない非屈曲部とを備えていることを特徴とする屈曲装置。
2. 前記非伸縮体の伸縮性は、前記弾性チューブ本体の伸縮性よりも低いことを特徴とする請求項１に記載の屈曲装置。
3. 前記非屈曲部を挟んで互いに隣り合う２つの屈曲部において、内部に設けられた弾性チューブの配置が互いに異なることを特徴とする請求項１に記載の屈曲装置。
4. 前記弾性チューブとして、第１弾性チューブと、前記第１弾性チューブの内部に設けられた第２弾性チューブとを備えており、
   前記筒状部材は、前記屈曲部として、第１屈曲部と第２屈曲部とを備えており、
   前記第１屈曲部の内部では、前記第１弾性チューブは内部の圧力の上昇に応じて膨張し、前記第２弾性チューブは膨張せず、
   前記第２屈曲部の内部では、前記第２弾性チューブは内部の圧力の上昇に応じて膨張し、前記第１弾性チューブは膨張しないことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の屈曲装置。
5. 前記弾性チューブ本体の内部の圧力の上昇に応じて、前記筒状部材の屈曲角度は段階的に変化することを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の屈曲装置。
   

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