JPH06114003A - 形状記憶合金を使用した長尺体湾曲駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 形状記憶合金を加熱して湾曲させるときの過
熱を防止すると共に、この湾曲動作が行える長尺体の細
径化を可能にする。 【構成】 カテーテル本体１１には、予め形状記憶され
た形状記憶合金ワイヤ（ＳＭＡワイヤ）１２が配設され
ている。ＳＭＡワイヤ１２にはダイオード１４を並列に
接続したサーミスタ１３が直列に接続されており、リー
ド線１５，１６を介して切換えスイッチ１７〜２０に接
続されている。切換えスイッチ１７〜２０は、制御回路
２２によってスイッチのオンオフが制御されるようにな
っており、電源Ｖ1 にＳＭＡワイヤ１２を接続して通電
加熱を行う一方、ブリッジ回路２１にサーミスタ１３を
接続して温度計測を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、形状記憶合金を用いた
湾曲駆動手段によって長尺体の湾曲を行う長尺体湾曲駆
動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】管腔内等に細長の長尺体を挿入する際
に、挿入する部位が曲折している場合などでも容易に挿
入できるように、長尺体を所望の角度に湾曲させる湾曲
駆動手段を用いた装置が種々提案されている。

【０００３】このような湾曲駆動手段として、例えば内
視鏡などでは、複数の湾曲駒を回動自在に連結した湾曲
部を備え、この湾曲部の端部に一端を固定した湾曲ワイ
ヤを牽引することによって細長の挿入部を湾曲させるも
のがある。また、細長の長尺体内に形状記憶合金を配設
し、この形状記憶合金を加熱または冷却して変形させる
ことによって、長尺体を湾曲させる形状記憶合金を用い
た湾曲駆動装置も提案されている。

【０００４】医療分野において、患者の体腔内の患部に
アプローチするためのものとしてカテーテルがある。こ
のカテーテルによって、例えば胆管、膵管等の細径の部
位へ内視鏡を誘導したり、血液、体液によって視野が確
保されない部位を明らかにするために生理食塩水を注入
したり、患部への薬液の送液を行ったりすることができ
る。

【０００５】最近、体腔内の曲折した部位へカテーテル
を挿入するために、形状記憶合金を湾曲駆動手段として
使用してカテーテル自身を湾曲させることのできるもの
が提案されている。このような形状記憶合金を使用した
カテーテルでは、形状記憶合金を加熱して変形させるこ
とによって湾曲動作を行わせる湾曲駆動機構を備えてい
るが、熱に対する患者の安全性を確保するために、カテ
ーテル自身の温度を監視して、過熱を防止する必要があ
る。

【０００６】このようなカテーテルの過熱を防止するこ
とができる装置の例としてに、例えば米国特許５０７８
６８４号には、尿管補正カテーテルが提案されている。
この装置の構成を図５に示す。

【０００７】この尿管補正カテーテルは、外縁壁と縦軸
方向に形成された中空部とからなる棒状の弾性体１と、
その弾性体１の中に埋め込まれていて３７〜４２℃の範
囲内でマルテンサイト変態が起こり形状が変化するよう
になっている形状記憶合金ワイヤ２と、形状記憶合金２
を予め設定された温度範囲内で通電加熱させるための通
電加熱手段３と、弾性体１の中に埋め込まれた温度セン
サ４とを備えて構成されている。

【０００８】前記弾性体１内を挿通された形状記憶合金
ワイヤ２は、リード線５，６によって、また、この形状
記憶合金ワイヤ２の近傍に設けられた温度センサ４は、
リード線７，８によってそれぞれ通電加熱手段３に接続
されている。

【０００９】この装置では、通常は弾性体１はまっすぐ
な形態であり、通電加熱手段３によって形状記憶合金ワ
イヤ２が加熱されてマルテンサイト変態が起こる温度と
なると予め記憶されていた形状に戻るようになってお
り、これにより湾曲動作が可能となり、尿管内に挿入さ
れた時に、曲折した尿管を補正することが可能となる。
ここで、弾性体１よりなるカテーテルは、温度センサ４
及び通電加熱手段３内の電流制御回路９によって予め設
定された温度範囲（３７〜４２℃）内に収まるように温
度が制御され、カテーテルの過熱を防止するようにして
いる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】例えば、内視鏡のチャ
ンネルを介してカテーテルを生体内患部に挿入した場
合、カテーテルの表面温度は、生体内温度と内視鏡の患
部を観察するために照射する照明光の光エネルギーとに
より、カテーテル先端近傍が最も高くなる。

【００１１】このことから、生体への過熱を回避するに
は、カテーテル表面温度をカテーテル先端近傍で測定す
るのが望ましい。

【００１２】しかしながら、上記従来の装置では、温度
センサ４をカテーテル先端近傍に配置した場合、温度セ
ンサから検出される出力を取り出すための２本のリード
線７，８と、カテーテル長手方向に配置されている形状
記憶合金ワイヤ２と、形状記憶合金ワイヤ２に接続され
たリード線５の計４本を、長手方向にカテーテル先端近
傍まで配置しなければならなくなる。このため、カテー
テルを細径化しようとする場合、ある程度の径に限定さ
れてしまうという問題点がある。

【００１３】本発明は、これらの事情に鑑みてなされた
もので、形状記憶合金を使用した湾曲駆動機構におい
て、形状記憶合金を加熱して湾曲させるときの過熱を防
止できると共に、この湾曲動作が行える長尺体の細径化
を行うことが可能な長尺体湾曲駆動装置を提供すること
を目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明による長尺体湾曲
駆動装置は、長尺体の軸方向に配設され、予め形状記憶
された形状記憶合金と、前記形状記憶合金に電気的に接
続され、電流をバイパスする整流素子を並列に接続した
測温抵抗体と、前記形状記憶合金に接続され、前記予め
記憶された形状に戻るように前記形状記憶合金を通電加
熱する電力供給手段と、前記測温抵抗体の温度による抵
抗変化を検知して前記測温抵抗体近傍の温度を検出する
温度検出手段とを備えたものである。

【００１５】

【作用】電力供給手段により、形状記憶合金を通電加熱
し、予め記憶された形状に戻るようにして長尺体を湾曲
させる。また、温度検出手段によって、前記形状記憶合
金に電気的に接続された測温抵抗体の温度による抵抗変
化を検知して前記測温抵抗体近傍の温度を検出する。こ
こで、前記測温抵抗体は、電流をバイパスする整流素子
を並列に接続した状態で前記形状記憶合金に接続され、
この形状記憶合金が前記電力供給手段に接続されている
ため、前記電力供給手段及び温度検出手段と前記形状記
憶合金及び測温抵抗体とを接続する経路が減少する。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１及び図２は本発明の第１実施例に係り、図１
は長尺体湾曲駆動装置の構成を示す構成説明図、図２は
測温抵抗体の温度による抵抗変化を検知するためのブリ
ッジ回路の構成を示す回路図である。

【００１７】本実施例は、長尺体湾曲駆動装置として、
体腔内等に挿入するカテーテルを湾曲させるカテーテル
湾曲駆動装置の構成例を示したものである。

【００１８】図１に示すように、弾性体からなる細長の
長尺体としてのカテーテル本体１１には、予め湾曲形状
が記憶されている形状記憶合金ワイヤ（以下、ＳＭＡワ
イヤと記す。）１２が軸方向に埋設されている。このＳ
ＭＡワイヤ１２は、例えば予め生体温度よりも高い温度
でマルテンサイト変態が行われるように設定されてい
る。なお、ＳＭＡワイヤ１２の形状は、湾曲形状を記憶
したものだけでなく、伸縮した形状を記憶したものを用
いても良い。

【００１９】このＳＭＡワイヤ１２は、ＳＭＡワイヤ１
２に通電加熱を行うためのエネルギー供給路となるリー
ド線１５及び１６を介して後述する電力供給手段として
の通電回路に接続され、通電加熱されるようになってい
る。

【００２０】前記ＳＭＡワイヤ１２とリード線１５との
間には、測温抵抗体としてのサーミスタ１３が直列に接
続されている。このサーミスタ１３は、温度による抵抗
変化を計測することで周囲の温度を検出する抵抗変化形
の測温抵抗体として機能する。また、サーミスタ１３
は、ＳＭＡワイヤ１２の抵抗値を無視できる程の高抵抗
のものである（例えば数ｋΩ〜数十ｋΩ）。なお、測温
抵抗体としては、本実施例では半導体系の測温抵抗体と
してサーミスタを使用しているが、他に金属系の白金，
ニッケル等からなる金属系測温抵抗体を用いても良い。

【００２１】また、前記サーミスタ１３には、整流素子
としてのダイオード１４が並列に接続されている。ＳＭ
Ａワイヤ１２に通電する際に、ＳＭＡワイヤ１２に流れ
る電流が直接サーミスタ１３に流れると、サーミスタ１
３の定格をオーバーしてサーミスタ１３を破壊してしま
う恐れがある。そこで、ダイオード１４をサーミスタ１
３に並列に接続することによって通電の際の電流をバイ
パスさせ、サーミスタ１３に直接電流が流れることを防
止している。ダイオード１４のオン抵抗とサーミスタ１
３の抵抗値とを比較した場合、サーミスタ１３の抵抗値
の方がはるかに大きいので、ＳＭＡワイヤ１２から流れ
てきた電流は、ほとんどダイオード１４を介してリード
線１５に流れる。これによって、ＳＭＡワイヤ１２へ通
電する電流によるサーミスタ１３の破壊保護ができる。

【００２２】前記サーミスタ１３は、カテーテル本体１
１先端近傍の温度を検出するために、ダイオード１４と
共にカテーテル本体１１の先端部に配置されている。

【００２３】また、ＳＭＡワイヤ１２への通電加熱とＳ
ＭＡワイヤ１２の温度計測とを切換える切換えスイッチ
１７，１８，１９，２０が設けられており、切換えスイ
ッチ１７及び２０の一端は前記リード線１６に接続さ
れ、切換えスイッチ１８及び１９の一端は前記リード線
１５に接続されている。これらの切換えスイッチ１７な
いし２０は、トランジスタ等のスイッチング素子やリレ
ー等により構成されている。

【００２４】前記切換えスイッチ１７の他端には、電源
Ｖ1 が接続され、切換えスイッチ１８の他端は接地され
ており、切換えスイッチ１７及び１８がオンすると、電
源Ｖ1 からのエネルギーが供給され、ＳＭＡワイヤ１２
が通電加熱されるようになっている。なお、このとき、
パルス幅変調（ＰＷＭ）のパルス信号によってＳＭＡワ
イヤ１２を通電加熱するようになっている。

【００２５】一方、前記切換えスイッチ１９及び２０の
他端は、サーミスタ１３の温度による抵抗変化を計測す
るブリッジ回路２１に接続されている。

【００２６】よって、前記サーミスタ１３は、ＳＭＡワ
イヤ１２に電気的に接続されており、ＳＭＡワイヤ１２
を通電加熱するための２本のリード線１５，１６のみを
介して、カテーテル本体１１のＳＭＡワイヤ１２及びサ
ーミスタ１３と切換えスイッチ１７ないし２０とが接続
されているため、ＳＭＡワイヤ１２への通電加熱及びＳ
ＭＡワイヤ１２の温度計測を行うための接続経路を減少
させることができる。

【００２７】また、前記切換えスイッチ１７ないし２０
を制御し、ＳＭＡワイヤ１２への通電加熱とＳＭＡワイ
ヤ１２の温度計測とを行ってＳＭＡワイヤ１２の温度を
制御するマイクロプロセッサ等からなる制御回路２２が
設けられている。制御回路２２の出力端は、バッファ２
３を介して切換えスイッチ１７及び１８の制御入力端に
接続されている。また、バッファ２３とインバータ２４
とを介して切換えスイッチ１９及び２０の制御入力端に
接続されている。この構成により、前記制御回路２２か
らのスイッチ制御信号が切換えスイッチ１７ないし２０
に入力され、切換えスイッチ１７及び１８、あるいは切
換えスイッチ１９及び２０がオンするようになってい
る。

【００２８】すなわち、制御回路２２，切換えスイッチ
１７及び１８，電源Ｖ1 により、ＳＭＡワイヤ１２へ電
源Ｖ1 からのエネルギーを供給して通電加熱する電力供
給手段としての通電回路が構成されている。

【００２９】一方、前記ブリッジ回路２１は、抵抗Ｒ1
，Ｒ2 ，Ｒ3 を備えており、抵抗Ｒ1 の一端に切換え
スイッチ１９が、抵抗Ｒ3 の一端に切換えスイッチ２０
がそれぞれ接続されている。そして、切換えスイッチ１
９及び２０がオンすると、図２に示すように、サーミス
タ１３及びダイオード１４が接続され、電圧Ｖ2 とグラ
ンドとの間にブリッジ回路２１が形成されるようになっ
ている。ブリッジ回路２１の出力端は、ブリッジ回路２
１から出力される微小電圧を増幅する差動アンプ２５に
それぞれ接続されている。

【００３０】差動アンプ２５の出力端は、アナログデー
タをディジタルデータに変換すると共に、この変換した
ディジタルデータをサンプルホールドする機能を有した
Ａ／Ｄコンバータ２６に接続されている。Ａ／Ｄコンバ
ータ２６の出力は、前記マイクロプロセッサ等からなる
制御回路２２に入力されるようになっており、このブリ
ッジ回路２１によって検知されたサーミスタ１３の抵抗
変化を示す値に基づいて、サーミスタ１３の温度を検出
し、ＳＭＡワイヤ１２の先端部やカテーテル本体１１先
端近傍の温度が予め設定された温度範囲内であるかどう
かを判断したり、サーミスタ１３の抵抗変化特性の補正
を行ったりするようになっている。

【００３１】次に、本実施例のカテーテル湾曲駆動装置
の動作について説明する。カテーテル本体１１を湾曲駆
動するために、カテーテル本体１１内のＳＭＡワイヤ１
２を通電加熱するときは、制御回路２２はバッファ２３
にハイレベルの信号（「Ｈ」信号）を出力する。する
と、バッファ２３によって制御回路２２からの微小電流
の出力が切換えスイッチ１７〜２０をスイッチングでき
るような電流にドライブされ、スイッチ制御信号として
切換えスイッチ１７ないし２０に供給される。このと
き、切換えスイッチ１７及び１８は、ハイレベルが入力
されてオンし、一方切換えスイッチ１９及び２０は、イ
ンバータ２４によって反転されたローレベルが入力され
てオフとなっている。

【００３２】これにより、ＳＭＡワイヤ１２に電源Ｖ1
からのＰＷＭ変調されたパルスによるエネルギーが供給
され通電加熱される。これによって、ＳＭＡワイヤ１２
が予め記憶されている形状に湾曲し、カテーテル本体１
１が湾曲する。

【００３３】なお、ＳＭＡワイヤ１２を通電加熱する際
に、制御回路２２は切換えスイッチ１７及び１８をオン
のままとして電源Ｖ1 からＰＷＭパルスを出力するよう
にしても良いし、あるいは電源Ｖ1 の出力を定電圧とし
て切換えスイッチ１７及び１８のオンオフを繰り返すこ
とによって、通電加熱するようにしても良い。

【００３４】次に、ＳＭＡワイヤ１２を通電加熱した
後、ＳＭＡワイヤ１２の温度を計測するときには、制御
回路２２はバッファ２３に出力する信号をローレベル
（「Ｌ」）とする。すると、ＳＭＡワイヤ１２に通電し
ているときとは逆に、切換えスイッチ１７及び１８がオ
フとなり、切換えスイッチ１９及び２０がオンとなる。
これにより、図２に示すようなブリッジ回路２１が形成
される。

【００３５】ここで、ＳＭＡワイヤ１２の抵抗値は、サ
ーミスタ１３の抵抗値に比べて無視できるほど小さいの
で、ブリッジ回路２１は図２に示す回路と等価と考えら
れる。また、このブリッジ回路２１において、ダイオー
ド１４は逆バイアスとなっているので、オフの状態であ
る。したがって、このブリッジ回路２１においてダイオ
ード１４は無視しても構わない。よって、ブリッジ回路
２１は、サーミスタ１３の温度による抵抗変化分だけを
検知すると考えてよい。

【００３６】このブリッジ回路２１で検知されたサーミ
スタ１３の温度変化による抵抗変化分は、電圧として差
動アンプ２５に入力され、ここで増幅されたアナログ電
圧がＡ／Ｄコンバータ２６に入力されて、ディジタル値
に変換される。そして、Ａ／Ｄコンバータ２６の出力の
ディジタル値が、サーミスタ１３の温度による抵抗変化
分を示す値として制御回路２２に入力される。

【００３７】制御回路２２は、入力されたサーミスタ１
３の抵抗変化の値に基づいて、サーミスタ１３の温度、
すなわちＳＭＡワイヤ１２の先端部の温度及びカテーテ
ル本体１１先端近傍の温度を検出し、予め設定された生
体に影響のない温度範囲以内であるかを判断する。も
し、予め設定された上限の温度よりも上昇した場合に
は、ＳＭＡワイヤ１２への通電を停止し、カテーテル本
体１１等の過熱を防止する。

【００３８】以上のように、本実施例では、形状記憶合
金を使用した湾曲駆動装置において、カテーテル本体１
１の先端部に配置されたサーミスタ１３の抵抗変化をブ
リッジ回路２１によって検知することによって、最も高
くなると思われるカテーテル本体１１先端近傍の温度を
検出することができ、温度に応じたＳＭＡワイヤ１２へ
の通電制御を行うことができる。これにより、形状記憶
合金を加熱して湾曲させるときのカテーテルの過熱を防
止でき、生体に対する安全性を確保することができる。

【００３９】さらに、本実施例では、ＳＭＡワイヤ１２
への通電のためのリード線や、ＳＭＡワイヤ１２の温度
計測を行うサーミスタ１３を接続するためのリード線
は、カテーテル内に２本配設されているのみであるた
め、容易に湾曲動作可能なカテーテルを細径化すること
ができる。このため、過熱による生体への影響に関する
安全性を保ちながら、カテーテルを体腔内の微小空間へ
容易に到達させることができ、また細径化により過熱に
よる生体への影響も減少させることができる。

【００４０】図３は本発明の第２実施例に係る長尺体湾
曲駆動装置の構成を示す構成説明図である。

【００４１】第２実施例は、形状記憶合金を使用した湾
曲駆動装置を備えた内視鏡の構成例である。

【００４２】内視鏡挿入部の湾曲管３１には、所望の形
状に湾曲するように予め形状記憶処理が行われた４本の
ＳＭＡワイヤ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄが軸方向
に配設されている。このＳＭＡワイヤ３２ａ〜３２ｄ
は、例えば予め生体温度よりも高い温度でマルテンサイ
ト変態が行われるように設定されており、予め記憶され
た形状に戻ることによって、湾曲管３１は例えば上下左
右の４方向に湾曲可能となっている。前記ＳＭＡワイヤ
３２ａ〜３２ｄには、第１実施例と同様に、各ＳＭＡの
温度を測定するサーミスタ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３
３ｄが直列に接続され、サーミスタ３３ａ〜３３ｄの他
端が１本のリード線に接続されて通電回路に接続されて
いる。また、サーミスタ３３ａ〜３３ｄには、各サーミ
スタ３３に流れる電流をバイパスさせ、サーミスタ３３
の破壊を保護するダイオード３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，
３４ｄが並列に接続されている。

【００４３】前記サーミスタ３３ａ〜３３ｄは、内視鏡
挿入部の先端近傍の温度を検出するために、ダイオード
３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄと共に内視鏡湾曲管３
１の先端部に配置されている。

【００４４】前記ＳＭＡワイヤ３２ａ〜３２ｄは、それ
ぞれのＳＭＡワイヤ３２を電源Ｖ3に接続して通電加熱
を行うためのスイッチング素子からなる切換えスイッチ
３５，３６，３７，３８と、それぞれのＳＭＡワイヤ３
２の温度を計測するためにサーミスタ３３ａ〜３３ｄを
ブリッジ回路に接続するためのスイッチング素子からな
る切換えスイッチ３９，４０，４１，４２とに接続され
ている。

【００４５】前記切換えスイッチ３５ないし３８は、他
端に電源Ｖ3 が接続されており、それぞれの制御入力端
子に各スイッチング素子を選択的に切換えるための２−
４ビットデータセレクタＡ４３が接続されている。ま
た、前記切換えスイッチ３９ないし４２は、他端がブリ
ッジ回路４７に接続されており、それぞれの制御入力端
子に各スイッチング素子を選択的に切換えるための２−
４ビットデータセレクタＢ４４が接続されている。

【００４６】前記２−４ビットデータセレクタＡ４３，
Ｂ４４の入力端には、制御回路４５が接続されており、
制御回路４５よりスイッチングする目的の切換えスイッ
チを指示する２ビットのデータが入力されるようになっ
ている。２−４ビットデータセレクタＡ４３，Ｂ４４
は、入力された２ビットのデータを基に目的の切換えス
イッチの制御入力端をハイレベルにする４ビットのデー
タに変換し、それぞれ切換えスイッチ３５〜３８及び３
９〜４２に供給するようになっている。

【００４７】また、前記２−４ビットデータセレクタＡ
４３と２−４ビットデータセレクタＢ４４とが同時に動
作することを防止するために、切換えスイッチ４６が設
けられており、一端がサーミスタ３３ａ〜３３ｄにリー
ド線を介して接続され、他端にはブリッジ回路４７とグ
ランドとが接続されている。ＳＭＡワイヤ３２ａ〜３２
ｄを通電加熱するときには、切換えスイッチ４６をグラ
ンド側に切換えることにより、ＳＭＡワイヤ３２ａ〜３
２ｄの一端をグランドに落としてＳＭＡワイヤ３２ａ〜
３２ｄに電力が供給されるようにする。一方、ＳＭＡワ
イヤ３２ａ〜３２ｄの温度を計測するときには、切換え
スイッチ４６を切換えてサーミスタ３３ａ〜３３ｄをブ
リッジ回路４７に接続することによって、サーミスタ３
３ａ〜３３ｄの温度による抵抗変化を検出できるように
なっている。

【００４８】前記ブリッジ回路４７は、サーミスタ３３
ａ〜３３ｄの温度による抵抗変化分を正確に測定できる
ように、第１実施例のブリッジ回路２１と同様に構成さ
れている。ブリッジ回路４７の出力端は、第１実施例と
同様に、差動アンプ２５を通じてＡ／Ｄコンバータ２６
に接続されており、Ａ／Ｄコンバータ２６からのサーミ
スタ３３ａ〜３３ｄの温度による抵抗変化を示すディジ
タル値が制御回路４５に入力されるようになっている。

【００４９】制御回路４５は、前記切換えスイッチ３５
ないし４２を制御し、ＳＭＡワイヤ３２ａ〜３２ｄへの
通電加熱とこれらのＳＭＡワイヤの温度計測とを行って
ＳＭＡワイヤの先端部や内視鏡挿入部の先端近傍の温度
が予め設定された温度範囲内であるかどうかを判断した
り、サーミスタ３３ａ〜３３ｄの抵抗変化特性の補正を
行ったりするようになっている。

【００５０】内視鏡挿入部を所望の方向へ湾曲させるに
は、内視鏡の湾曲管３１内のＳＭＡワイヤ３２ａ〜３２
ｄより目的の方向に湾曲するように形状が変化するもの
を選択して通電加熱する。このとき、制御回路４５は、
２−４ビットデータセレクタＡ４３に切換えスイッチ３
５〜３８のいずれかをスイッチングするための２ビット
のデータを出力する。すると、２−４ビットデータセレ
クタＡ４３により目的の切換えスイッチに対するスイッ
チ制御信号がハイレベルとなる４ビットのデータに変換
され、切換えスイッチ３５〜３８に入力される。

【００５１】また、このとき、制御回路４５は同時に切
換えスイッチ４６へスイッチ制御信号を出力し、切換え
スイッチ４６をグランド側に接続する。したがって、所
望の湾曲方向に関するＳＭＡワイヤ３２は、一端に電源
Ｖ3 が接続されて他端がグランドに接地され、通電加熱
される。これによって、ＳＭＡワイヤ３２が予め記憶さ
れている形状に湾曲し、内視鏡の湾曲管３１が所望の方
向へ湾曲する。

【００５２】次に、所望のＳＭＡワイヤ３２を通電加熱
した後、通電加熱されたＳＭＡワイヤ３２の温度を計測
するときには、制御回路４５は切換えスイッチ３９〜４
２のうち測定するＳＭＡワイヤに接続されているスイッ
チをオンするための２ビットのデータを２−４ビットデ
ータセレクタＢ４４に出力する。すると、２−４ビット
データセレクタＢ４４により目的の切換えスイッチに対
するスイッチ制御信号がハイレベルとなる４ビットのデ
ータに変換されて、切換えスイッチ３９〜４２に入力さ
れる。また、このとき、制御回路４５は同時に切換えス
イッチ４６へスイッチ制御信号を出力し、切換えスイッ
チ４６をブリッジ回路４７側に接続する。

【００５３】これにより、図２に示したブリッジ回路２
１と同様なブリッジ回路４７が形成される。そして、こ
のブリッジ回路４７で検知された目的のサーミスタ３３
の温度変化による抵抗変化分は、電圧として差動アンプ
２５に入力されて増幅された後、Ａ／Ｄコンバータ２６
でディジタル値に変換されて制御回路４５に入力され
る。制御回路４５は、入力されたサーミスタ３３の温度
変化による抵抗変化分を示す値に基づいて、サーミスタ
３３の温度、すなわち通電加熱した目的のＳＭＡワイヤ
３２の先端部の温度及び内視鏡挿入部の先端近傍の温度
を検出し、予め設定された生体に影響のない温度範囲以
内であるかを判断する。もし、予め設定された温度範囲
以外の場合には、第１実施例と同様にしてＳＭＡワイヤ
３２への通電を停止し、内視鏡先端部等の過熱を防止す
る。

【００５４】このように、内視鏡の挿入部に形状記憶合
金を配設し、通電加熱することによって内視鏡挿入部を
湾曲させる湾曲駆動装置を構成した場合においても、第
１実施例と同様に、温度に応じたＳＭＡワイヤ３２への
通電制御を行って形状記憶合金を加熱して湾曲させると
きの挿入部の過熱を防止でき、生体に対する安全性を確
保することができる。また、挿入部の湾曲管３１内に
は、ＳＭＡワイヤ３２ａ〜３２ｄの他にはリード線を１
本配設するだけで済むため、挿入部の細径化が容易に可
能となる。

【００５５】図４は本発明の第３実施例に係る長尺体湾
曲駆動装置の構成を示す構成説明図である。

【００５６】第３実施例は、第１実施例の変形例であ
り、温度を計測するためのサーミスタの位置を変更した
ものである。なお、図４において第１実施例と同様の構
成要素には同一符号を付して説明を省略する。

【００５７】図４に示すように、本実施例のカテーテル
湾曲駆動装置では、カテーテル本体５１内に配設された
ＳＭＡワイヤ１２の途中の部分とリード線１５との間に
サーミスタ１３が接続されて配置されている。このサー
ミスタ１３の配置は、ＳＭＡワイヤ１２の中間部に限ら
ず、ＳＭＡワイヤ１２が配設されている範囲内であれば
良い。その他は第１実施例と同様に構成されている。

【００５８】カテーテル本体５１を湾曲駆動するため
に、カテーテル本体５１内のＳＭＡワイヤ１２を通電加
熱するときは、制御回路２２はバッファ２３にハイレベ
ルの信号を出力する。これにより、切換えスイッチ１
７，１８がオンとなり、電源Ｖ5からリード線１６を介
してＳＭＡワイヤ１２に電流が流れる。このとき、ダイ
オード１４はオンとなっており、またサーミスタ１３の
抵抗値はＳＭＡワイヤ１２やダイオード１４の抵抗値に
比べてとても大きいので、サーミスタ１３にはほとんど
電流が流れない。したがって、ＳＭＡワイヤ１２への通
電加熱時に流れる電流の経路は、電源Ｖ5 →切換えスイ
ッチ１７→リード線１６→ＳＭＡワイヤ１２→ダイオー
ド１４→リード線１５→切換えスイッチ１８→グランド
となる。このため、ＳＭＡワイヤ１２には一様に電流が
流れるようになり、全体がむらなく通電加熱される。こ
れにより、ＳＭＡワイヤ１２を予め記憶されている形状
に湾曲させ、カテーテルに対する所望の湾曲駆動を行う
ことができる。

【００５９】また、ＳＭＡワイヤ１２及びカテーテル本
体５１の温度計測については第１実施例と同様であり、
ここでは説明を省略する。

【００６０】このように、本実施例においても第１実施
例と同様に、通電加熱の際のカテーテルの過熱を防止で
きると共に、この湾曲動作が行えるカテーテルの細径化
を行うことが可能となる。さらに、本実施例では、サー
ミスタを所望の位置に設けることによって、カテーテル
長手方向に対して所望の箇所の温度測定が可能になる。

【００６１】なお、長尺体を湾曲駆動するための形状記
憶合金は、前述した実施例のように細長のものを軸方向
に全体にわたって設けるものに限らず、例えば軸方向に
複数の形状記憶合金を設けて所望の形状に湾曲できるよ
うにしても良い。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、形
状記憶合金を使用した湾曲駆動機構において、形状記憶
合金を加熱して湾曲させるときの過熱を防止できると共
に、この湾曲動作が行える長尺体の細径化を行うことが
可能となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１及び図２は本発明の第１実施例に係り、図
１は長尺体湾曲駆動装置の構成を示す構成説明図

【図２】測温抵抗体の温度による抵抗変化を検知するた
めのブリッジ回路の構成を示す回路図

【図３】本発明の第２実施例に係る長尺体湾曲駆動装置
の構成を示す構成説明図

【図４】本発明の第３実施例に係る長尺体湾曲駆動装置
の構成を示す構成説明図

【図５】従来の形状記憶合金を使用したカテーテル湾曲
駆動装置の構成例を示す構成説明図

【符号の説明】

１１…カテーテル本体 １２…形状記憶合金ワイヤ １３…サーミスタ １４…ダイオード １５，１６…リード線 １７，１８，１９，２０…切換えスイッチ ２１…ブリッジ回路 ２２…制御回路 ２５…差動アンプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長尺体の軸方向に配設され、予め形状記
   憶された形状記憶合金と、 前記形状記憶合金に電気的に接続され、電流をバイパス
   する整流素子を並列に接続した測温抵抗体と、 前記形状記憶合金に接続され、前記予め記憶された形状
   に戻るように前記形状記憶合金を通電加熱する電力供給
   手段と、 前記測温抵抗体の温度による抵抗変化を検知して前記測
   温抵抗体近傍の温度を検出する温度検出手段と、 を備えたことを特徴とする長尺体湾曲駆動装置。