WO2006134881A1

WO2006134881A1 - 内視鏡処置具及び内視鏡用処置具装置

Info

Publication number: WO2006134881A1
Application number: PCT/JP2006/311771
Authority: WO
Inventors: Tsutomu Ishiguro
Original assignee: Olympus Medical Systems Corp.
Priority date: 2005-06-14
Filing date: 2006-06-12
Publication date: 2006-12-21
Also published as: EP1892009B1; EP2289591A3; EP2289591A8; US20080097159A1; CN101198370B; EP1892009A4; JPWO2006134881A1; EP2289591A2; JP5000503B2; CN101198370A; EP1892009A1

Abstract

　内視鏡処置具は、体腔内に挿入される可撓性部材を備える長尺なチューブ体と、チューブ体の先端部分に設けられ、チューブ体を軸方向に対して湾曲させる第１の湾曲部と、第１の湾曲部の基端側に連設され、チューブ体を軸方向に対して湾曲させる第２の湾曲部と、第１の湾曲部及び第２の湾曲部をそれぞれ独立して湾曲させる湾曲操作部とを具備している。

Description

明細書

内視鏡処置具及び内視鏡用処置具装置

技術分野

[0001] 本発明は、体腔内の管腔に内視鏡を介して挿入される管腔の走行形状に適合させた挿入操作が可能な内視鏡処置具、及びその内視鏡処置具を備えた内視鏡用処置具装置に関する。

背景技術

[0002] 従来力体腔内に内視鏡を挿入して体腔内の観察を行うこと、或いは、該内視鏡に設けられている処置具揷通管路を介して各種処置具を挿入して各種処置が行われている。

[0003] 例えば、十二指腸の乳頭力ゝら胆管ゃ脾管に造影剤を注入して、胆管ゃ脾管の複雑な走行形状を確認しながら処置を行う場合、十二指腸に挿入された内視鏡挿入部の先端部側面から処置具を突出させる。このとき、術者は、内視鏡挿入部に設けられた観察窓力乳頭部を見上げる方向にして処置具の挿入操作を行う必要がある。

[0004] このため、内視鏡挿入部の先端部には、処置具の導出方向を変化させる、即ち、処置具が乳頭部方向に向けて導出させるための起上台が設けられている。術者は、起上台の起上角度を調整することにより処置具を乳頭力胆管、または膝管に挿入する。

[0005] 特開平 6— 63004号公報には胆管ゃ脾管の走行形状に沿って挿入操作するために、処置具の先端に湾曲部を設けた医療用チューブが示されている。この医療用チユーブは、先端側の湾曲部を形成する柔軟な第 1多孔チューブと、第 1多孔チューブの後端に接合された硬度の高い第 2多孔チューブと、第 1多孔チューブの軸方向に沿って対向して配置された 2つの形状記憶合金線材とで構成されて、る。この構成によれば、形状記憶合金線材を加熱して長さを収縮させる、或いは、冷却して伸張させることによって、第 1多孔チューブを 2方向に湾曲させるようになって、る。

[0006] つまり、前記医療用チューブでは、形状記憶合金線材の収縮と伸張の特性を用いて第 1多孔チューブを 2方向に湾曲させて、該医療用チューブを胆管ゃ脾管の形状に沿わせながら挿入するようになって!/、る。

[0007] し力しながら、特開平 6— 63004号公報に提案されている医療チューブは、形状記憶合金線材を加熱してある形状に変形させた後に、冷却して速やかに元の形状に戻す必要がある。そのため、医療チューブでは、形状記憶合金線材を冷却する機構が必要となり、該医療チューブの外径を太くする要因になっている。

[0008] つまり、胆管ゃ脾管の複雑な走行形状に沿って挿入させる処置具においては、外径を細径にすることが望まれて、る。

[0009] 本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、外径が細径で複雑な走行形状の管腔内への挿入操作を容易に行える内視鏡処置具、及び内視鏡用処置具装置を提供することを目的として!ヽる。

発明の開示

課題を解決するための手段

[0010] 本発明の内視鏡処置具は、体腔内に挿入される可撓性部材を備える長尺なチューブ体と、前記チューブ体の先端部分に設けられ、前記チューブ体を軸方向に対して湾曲させる第 1の湾曲部と、前記第 1の湾曲部の基端側に連設され、前記チューブ体を軸方向に対して湾曲させる第 2の湾曲部と、前記第 1の湾曲部及び第 2の湾曲部をそれぞれ独立して湾曲させる湾曲制御手段とを具備している。

図面の簡単な説明

[0011] [図 1]内視鏡処置具と内視鏡とで構成される内視鏡用処置具装置の構成を説明する図

[図 2]内視鏡処置具の先端部の構成を示す一部断面図。

[図 3]図 2の A-A線断面図

[図 4]図 2の B-B線断面図

[図 5]図 2の内視鏡処置具を矢印 C方向から見たときの先端面の構成を示す正面図 [図 6]内視鏡用処置具装置を挿入操作する際の制御動作例を説明するフローチヤ一卜

[図 7]第 1湾曲部と第 2湾曲部とで 45度の位相を持たせて歪みセンサを備えた人工筋肉を配置した構成における、第 1湾曲部の歪みセンサを備えた人工筋肉の配置位置を説明する断面図

[図 8]第 1湾曲部と第 2湾曲部とで 45度の位相を持たせて歪みセンサを備えた人工筋肉を配置した構成における、第 2湾曲部の歪みセンサを備えた人工筋肉の配置位置を説明する断面図

発明を実施するための最良の形態

[0012] 以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図 1を用いて本発明の実施形態の内視鏡用処置具装置 10を説明する。内視鏡用処置具装置 10は内視鏡処置具 11を備え、その内視鏡処置具 11は、内視鏡 1を介して、体腔内の目的部位に挿入されるものである。

[0013] 内視鏡 1は、体腔内に挿入される挿入部 2、挿入部の基端側に設けられた操作部 3 、操作部 3から延出されたユニバーサルコード 4を備えて構成されている。ュ-バーサルコード 4の端部には外部機器 5が接続されるようになっている。挿入部 2は、先端側から順に先端部 2a、例えば上下左右に湾曲する湾曲部 2b、及び可撓性部材にて形成された長尺な可撓管部 2cを備える。操作部 3は、術者が把持する把持部を兼ね、湾曲部 2bを湾曲操作するための湾曲ノブ 3a、先端部 2aから送水、送気、吸引を行うための送水送気ボタン 3b及び吸引ボタン 3cが設けられている。そして、操作部 3の挿入部 2側には処置具挿入部 6が設けられている。

[0014] 挿入部 2の先端部 2aには、図示は省略するが、撮像素子である CCD及び光学レンズ等を備えた撮像光学系、照明光を照射する照明光学系、撮像光学系等の光学レンズの表面を洗浄するためのノズル、前方送水孔、処置具突出孔、及び処置具起上台等が設けられている。なお、図 1に示した内視鏡 1は側視型であり、先端部 2aの側面に前述した撮像光学系と照明光学系とが設けられ、処置具突出孔も先端部 2a の側面に形成されている。そして、処置具起上台は、先端部 2aの処置具突出孔から外部に突出された処置具の導出方向を、図中の側方から上方向に変化させるように構成されている。

[0015] 挿入部 2の可撓管部 2c内には、図示は省略するが、前述した撮像光学系の CCD の駆動のための信号と撮像信号を伝送する信号ケーブル、照明光学系に照明光を導光するライトガイドケーブル、湾曲部 2bと湾曲ノブ 3aとに連結された湾曲ワイヤ、送水、送気、及び吸引のための各種チューブ等が挿通されると共に、処置具挿入口 6aと先端部 2aに設けられた処置具突出孔 2eとを連通する処置具挿通管路 2dが設けられている。

[0016] ユニバーサルコード 4内には、前述した信号ケーブル、ライトガイドケーブル、各種チューブ、送水送気ボタン及び吸引ボタン力ゝら延出される信号線等が挿通されている。ユニバーサルコード 4の端部には、外部機器 5に着脱自在なコネクタ 4aが設けられている。

[0017] コネクタ 4aが接続される外部機器 5は、光源装置 5a、ビデオプロセッサ 5bである。

光源装置 5aは、照明光学系に供給する照明光を生成する。ビデオプロセッサ 5bは、前記 CCDの駆動信号の供給と、 CCD力の撮像信号を基に映像信号の生成と記録を行う。ビデオプロセッサ 5bは、外部機器 5であるモニタ 5cに接続され、該ビデオプロセッサ 5bで生成した映像信号によりモニタ 5cの画面上に内視鏡画像等が表示される。なお、光源装置 5aには、送水送気ポンプ及び吸引ポンプが内蔵、または附帯されている。

[0018] ユニバーサルコード 4のユニバーサルコネクタ 4aと、それぞれの機器 5a、 5bと力 S接続されることで、前記信号線及びチューブが所定の機能状態に接続されるようになつている。

[0019] 術者は、内視鏡 1の挿入部 2を体腔内に挿入する際、モニタ 5cに表示されている内視鏡画像を観察しながら行う。挿入部 2の先端部 2aが体腔内の目的部位近傍まで挿入された後、処置具挿入口 6aから処置具挿通管路 2dを経て先端部 2aの処置具突出口 2eから内視鏡処置具 11が突出される。

[0020] ここで、本発明の内視鏡処置具 11について説明する。

内視鏡処置具 11は、チューブ体 12、圧力センサ 13、第 1の湾曲部 14、第 2の湾曲部 15、口金 16、圧力センサ信号ケーブル 17、及びコントロールユニット 18を備えて構成されている。チューブ体 12は貫通孔 12aを有する長尺で中空なチューブである。貫通孔 12は、ガイドワイヤ (不図示)、或いはカテーテル等の処置具が挿通される挿通路、又は X線造影剤等の流体を供給するための流路となる。圧力センサ 13は圧力測定手段であって、チューブ体 12の先端部分、具体的には先端面に例えば 4っ設けられている。第 1の湾曲部 14は、チューブ体 12の先端部分に軸方向に所定長さで設けられている。第 2の湾曲部 15は、第 1の湾曲部 14の後端側に、軸方向に所定長さで設けられている。口金 16は、チューブ体 12の基端に設けられている。信号ケーブル 17は、圧力センサ 13、第 1の湾曲部 14、第 2の湾曲部 15から延出された信号線 (不図示)を一纏めにして形成されている。信号ケーブル 17の端部はコントロールユニット 18に接続される。

[0021] コントロールユニット 18は制御手段であって、ジョイスティック装置 19と、フットスイツチ 20とが接続される。ジョイスティック装置 19は、第 1の湾曲部 14の湾曲操作と、第 2 の湾曲部 15の湾曲操作とを独立して行うための湾曲操作手段である。フットスィッチ 20は、内視鏡処置具 11のチューブ体 12を進退させる進退装置 21を動作させる進退手段である。

進退装置 21は、内視鏡装置 1の操作部 3の処置具挿入部 6に設けられる。進退装置 21は、チューブ体 12を挟持する一対のローラ 21a, 21bを備える。ローラ 21a, 21 bのいずれか一方は、図示しない電動モータにて正転、逆転される。チューブ体 12を一対のローラ 21a, 21bで挟持している状態において、電動モータが回動されることによって、該チューブ体 12は進退移動される。進退装置 21は、処置具挿入部 6に設けられた接点部 6bに電気的に接触する電極部 21cを備える。接点部 6bからは信号ケーブル 18aが延出している。信号ケーブル 18aは、電動モータに電力を供給する電力線と、回転動作を指示する制御信号を伝送する信号線とを備える。信号ケープル 18aは、操作部 3、ユニバーサルコード 4内を揷通してユニバーサルコネクタ 4aまで延出され、該ユニバーサルコネクタ 4aを介して、コントロールユニット 18に接続される。フットスィッチ 20は、スィッチ 20a、 20bを備える。第 1スィッチ 20aは前進動作を指示し、第 2スィッチ 20bは後退動作を指示する。術者によって、スィッチ 20a、 20b が操作されることにより、その操作に伴ってコントロールユニット 18に所定の動作を指示する信号が出力される。この後、コントロールユニット 18から進退装置 21の電動モータに例えばローラ 21aを回転させる制御信号が出力されて、チューブ体 12が進退される。

[0022] 内視鏡処置具 11のチューブ体 12は、内視鏡装置 1の操作部 3の処置具挿入部 6 に設けられた進退装置 21を介して処置具挿通管路 2d 内に挿入される。また、チューブ体 12は、フットスィッチ 20の操作に伴って進退移動される。先端部 2aの処置具突出口 2eから突出された内視鏡処置具 11を構成するチューブ体 12の先端部に設けられている第 1の湾曲部 14と第 2の湾曲部 15は、ジョイスティック装置 19のジョイスティック 19a、 19bの操作に伴って湾曲動作する。ジョイスティック装置 19から出力される湾曲動作を指示する信号はコントロールユニット 18を介して対応する湾曲部 14 、 15に出力される。

[0023] 図 2乃至図 6を参照して、内視鏡処置具 11の圧力センサ 13と、第 1の湾曲部 14及び第 2の湾曲部 15について説明する。

チューブ体 12の実部 12bの先端面には、図 2、図 5に示すように例えば 4つの圧力センサ 13a, 13b, 13c, 13d力約 90度間隔で酉己置されている。圧力センサ 13aゝ 13 b、 13c、 13dは、チューブ体 12の管腔内への挿入時に、チューブ体 12の先端が管腔壁に当接した際、その当接圧力を検出するためのものである。つまり、圧力センサ 13a、 13b、 13c、 13dは、チューブ体 12の先端面が管腔壁等に当接した際、その圧力を検出する形状と面積とを有して構成されている。

[0024] チューブ体 12には長さ寸法 Lで構成された第 1の湾曲部 14と、第 1の湾曲部 14に連設して長さ寸法を該第 1の湾曲部 14と同じ寸法 Lで構成した第 2の湾曲部 15とが設けられている。それぞれの湾曲部 14、 15にはそれぞれ、図 3、図 4に示すように 4 つの湾曲機構部が約 90度間隔で設けられている。湾曲機構部は高分子ァクチユエータである、いわゆる人工筋肉 14a, 14b, 14c, 14d、 15a, 15b, 15c, 15dであり、第 1湾曲部 14は人工筋肉 14a, 14b, 14c, 14dを備え、第 2湾曲部 15は人工筋肉 1 5a, 15b, 15c, 15dを備える。高分子ァクチユエータは、電圧の印加によって高分子電界質内の陽イオンが陰極側に移動することで、表裏の膨潤により湾曲変形するよう【こ形成されてヽる。人工筋肉 14a, 14b, 14c, 14d、 15a, 15b, 15c, 15diま、所定の幅寸法 hで長さ Lで形成されている。なお、圧力センサ 13a、 13b、 13c、 13dと、人工筋肉 14a, 14b, 14c, 14dと、人工筋肉 15a, 15b, 15c, 15dとは正面力ら見て同位置、言、換えれば断面方向にぉ、て同位相で配置されて、る。

[0025] 第 1の湾曲部 14、第 2の湾曲部 115を構成する人工筋肉 14a、 14b、 14c、 14d、 1 5a、 15b、 15c、 15dの外表面には長さ寸法力より短く構成されたそれぞれ歪みセンサ 21a、 21b、 21c、 21d、 22a, 22b、 22c, 22d力設けられている。歪みセンサは湾曲形状測定手段であって、湾曲部 14、 15が湾曲状態のとき、その湾曲状態を測定する。

[0026] 第 1の湾曲部 14を例えば、図中の上方向に湾曲変形させる場合、人工筋肉 14aと、この人工筋肉 14aに対向する人工筋肉 14cとを互いに同じ方向に湾曲させるように、それぞれの人工筋肉 14a, 14cに電圧を印加する。つまりそして、第 1の湾曲部 14 のそれぞれの人工筋肉 14a、 14b、 14c、 14dに印加する電圧を適宜制御することによって、該第 1の湾曲部 14を上下左右方向に湾曲させることができる。なお、第 2の湾曲部 15も同様に、人工筋肉 15a、 15b、 15c、 15dに印加する電圧を適宜制御することにより、上下左右方向に湾曲させることができる。

[0027] 歪みセンサ 21a、 21b、 21c、 21dは、第 1の湾曲部 14に設けられている人工筋肉 1 4a、 14b、 14c、 14dの湾曲動作の際に生じる歪みを検出する。一方、歪みセンサ 22 a、 22b, 22c, 22dは、第 2の湾曲咅 15に設けられている人工筋肉 15a、 15b、 15c 、 15dの湾曲動作の際に生じる歪みを検出する。これら歪みセンサ 21a〜21d, 22a 〜22dが検出した歪みから、それぞれの湾曲部 14, 15の湾曲率をコントロールュ- ット 18の演算部 18aにて算出し、その算出結果を基に記録部 18dに記録する。

[0028] チューブ体 12の口金 16側からは信号ケーブル 17が延出している。この信号ケーブル 17の基端はコントロールユニット 18に接続されている。信号ケーブル 17内には電線 17a、 17bと、信号線 13e、 17c、 17dとが包含されている。電線 17aは、第 1の湾曲部 14を構成する人工筋肉 14a、 14b、 14c、 14dのそれぞれに接続される。電線 17bは、第 2の湾曲部 15を構成する人工筋肉 15a、 15b、 15c、 15dのそれぞれに接続される。これら電線 17a、 17bは、湾曲部 14、 15を湾曲動作させるための湾曲動作電圧を供給する。

これに対して、信号線 13eはそれぞれの圧力センサ 13a、 13b、 13c、 13dに接続される。信号線 13eは、圧力センサ 13a、 13b、 13c、 13dで検出した圧力検出信号を伝送する。信号線 17cは、歪みセンサ 21a、 21b、 21c、 21dのそれぞれに接続されて、湾曲状態に対応した検出値を伝送する。信号線 17dは、歪みセンサ 22a、 22b、 22c, 22dにそれぞれに接続され、湾曲状態に対応した検出値を伝送する。

[0029] コントロールユニット 18と、ジョイスティック装置 19、及びフットスィッチ 20とは、内視鏡用処置具装置 20の操作部である。ジョイスティック装置 19は、第 1の湾曲部 14を湾曲操作する指示信号を出力する第 1ジョイスティック 19aと、第 2の湾曲部 15を湾曲操作する指示信号を出力するジョイスティック 19bとを有して、る。それぞれのジョィスティック 19a, 19bは、傾倒操作した方向と、その操作量である傾倒角度との違いによりコントロールユニット 18にて、第 1の湾曲部 14、又は、第 2の湾曲部 15の湾曲方向と湾曲率とを制御する湾曲動作電圧を生成する。そして、生成した湾曲動作電圧を、電線 17a、 17bを介して、第 1の湾曲部 14の人工筋肉 14a、 14b、 14c、 14d、又は第 2の湾曲部 115の人工筋肉 15a、 15b、 15c、 15dに印加して湾曲部 14、 15 を湾曲動作させる。

[0030] フットスィッチ 20は、進退装置 21を正転動作させる指示信号と、逆転動作させる指示信号を出力する。第 1スィッチ 20aをオン操作すると、コントロールユニット 18は信号ケーブル 18aを介して、進退装置 21の電動モータに該電動モータを正転駆動させる制御信号を出力する。そして、第 1スィッチ 20aがオフ状態にされると電動モータは駆動を停止する。一方、フットスィッチ 20の第 2スィッチ 20bをオン操作すると、コントロールユニット 18は信号ケーブル 18aを介して、進退装置 21の電動モータに該電動モータを逆転駆動させる制御信号を出力する。そして、第 2スィッチ 20bがオフ状態にされると電動モータは駆動を停止する。

[0031] コントロールユニット 18は、進退制御手段である進退制御部 18bと、湾曲制御手段である湾曲制御部 18cとを備える。進退制御部 18bは、上述したようにフットスィッチ 2 0からの指示信号に基づく制御信号を生成する一方、前記圧力センサ 13a、 13b、 1 3c、 13dから出力される測定結果に基づく制御信号を生成して進退装置 21を動作させてチューブ体 12を進退させる。一方、進退操作制御部 18bは、ジョイスティック装置 19のジョイスティック 19a、 19bから出力される指示信号に基づく湾曲動作電圧を生成する一方、前記歪みゲージ 21a〜21d、 22a〜22dから出力される湾曲状態に対応する検出値に応じた湾曲動作電圧を生成して対応する湾曲部 14、 15を所定の方向に湾曲動作させる。 [0032] コントロールユニット 18の進退制御部 18bと、湾曲制御部 18cbによる制御例を、図 6を参照して説明する。

[0033] まず、内視鏡処置具 11のチューブ体 12を、内視鏡装置 1の処置具挿入口 6に装着された進退装置 21を介して、操作部 3の処置具挿入口 6aから挿入部 2の処置具挿通管路 2dに挿入する。そして、チューブ体 12の先端を挿入部 2の先端部 2aから突出させる。その後、先端部 2aに設けられている処置具起上台 (不図示)を起上操作して、チューブ体 12を乳頭を介して例えば、胆管内へ挿入する。チューブ体 12の先端が胆管内に挿入されたことを画面上で確認したなら、術者は、フットスィッチ 20の第 1 スィッチ 20aをオン操作する。すると、コントロールユニット 18から進退装置 21に制御信号が出力されて、電動モータが回転駆動されて、チューブ体 12が胆管の深部に向力つて進行する。

[0034] 進退装置 21の駆動に伴って、チューブ体 12の進行が開始されると、コントロールュニット 18による制御が開始される。すなわち、ステップ S1に示すようにコントロールュニット 18は、チューブ体 12の先端面に設けられている圧力センサ 13a、 13b、 13c、 13dによって検出されている圧力値を取得してステップ S2に移行する。ステップ S2 【こおヽて、コントローノレユニット 18ίま、演算咅 18aで各センサ 13a、 13b、 13c、 13d 力も取得した圧力値がしき、値よりも小さ、か、即ち各圧力センサの圧力値≤しき!、値であるか否かを判定するとともに、各圧力センサ 13a、 13b、 13c、 13dの圧力値が略同じである力否かを判定する。

なお、ここでのしきい値は、管腔壁に損傷を与えることのない大きさの値である。このため、たとえ圧力値がしきい値に到達した場合でも、管腔壁に当接したチューブ体 12の進行によって胆管壁等が損傷を受けることはない。

[0035] ステップ S2において、チューブ体 12が胆管の直線部分をスムーズに進行している場合、各圧力センサ 13a、 13b、 13c、 13dは、略同じ圧力値であって、かつ、その圧力値はしきい値よりも小さな値となる。これに対して、チューブ体 12が胆管の湾曲している部分を進行している場合には、チューブ体 12の先端面の少なくとも一部は湾曲している胆管壁に当接する。すると、圧力センサ 13a、 13b、 13c、 13dのうち、胆管壁に当接している、例えば、圧力センサ 13aの検出圧力値が他の圧力センサ 13b、 1 3c、 13dの検出圧力値よりも高い値となる。このことで、コントロールユニット 18は、先端面の圧力センサ 13aを備える側が管腔壁に当接したと判定する。

このよう【こ、 =3ン卜口一ノレユニット Ι8ίま、各圧力センサ 13a、 13b、 13c、 13d【こて検出された圧力値をそれぞれ比較することによって、チューブ体 12の先端面が胆管壁等に当接している状態である力否かを判定する。

[0036] 前記ステップ S2において、各圧力センサ 13a、 13b、 13c、 13dが検出した圧力値力しきい値よりも小さいぐかつ同じ圧力値であった場合、コントロールユニット 18は、チューブ体 12の先端面が胆管壁に当接してないと判定して、ステップ S4に移行する。ステップ S4において、コントロールユニット 18は、進退制御部 18bから進退装置 2 1に正転駆動させる制御信号を出力するとともに、第 1の湾曲部 14に設けられている歪みセンサ 21a、 21b、 21c、 21dの検出値を取得して、演算部 18aで曲率 Rnを算出する。即ち、正転駆動させる制御信号が出力されることによって、チューブ体 12は、 Δ Inずつ進行する。また、コンロトールユニット 18は、チューブ体 12の距離 Δ Inの進行毎に、第 1の湾曲部 14に設けられている各歪みセンサ 21a、 21b、 21c、 21dの検出値を取得して歪み量力も第 1の湾曲部 14の湾曲率 Rnを算出する。

[0037] そして、コントロールユニット 18は、ステップ S5に示すようにステップ S4にて、チューブ体 12の進行量である Δ Inを加算して、第 1の湾曲部 14の軸方向の全長 Lと同じ力あるいはそれ以下である力判定する。このステップ S5にて、加算した Δ Inが第 1 の湾曲部 14の全長 L以下であると判定されたとき、ステップ S1に移行する。

[0038] 一方、前記ステップ S2でコントロールユニット 18によって圧力センサ 13a、 13b、 13 c、 13dのうちいずれかが、しきい値と等しい圧力、あるいはしきい値を超える圧力を検出している場合、該コントロールユニット 18はステップ S3に移行する。ステップ S3 においてコントロールユニット 18は、しきい値と等しい圧力、あるいはしきい値を超える圧力を検出した例えば圧力センサ 13aの位置を画面上表示させる、又は、圧力センサ 13aの位置とは反対方向に湾曲させる湾曲方向を画面上に表示させる、ジョイスティック装置 18のジョイスティック 18aの操作を促す、又は圧力センサ 13aの位置とは反対方向に第 1の湾曲部 14を湾曲させるために人工筋肉 14a、 14cに湾曲動作電圧を印加する。このときの第 1の湾曲部 14の湾曲は、図 2に示すチューブ体 12の直径 dの 1Z2とする。

[0039] 前記ステップ S3にて、しきい値を超える圧力を検出した例えば圧力センサ 13aの設置位置とは反対方向に第 1の湾曲部 14を湾曲動作させた後、再度ステップ S 1に戻る。

[0040] 一方、前記ステップ S5において、コントロールユニット 18が、チューブ体 12の Δ In ずつの進行の加算値が、第 1の湾曲部 Lの全長と等しい、あるいは超えたと判定されると、ステップ S6に移行する。ステップ S6においてコントロールユニット 18は、第 1の湾曲部 14の Δ ΐη毎進行したときの湾曲率 Rnのデータを記録部 18dから抽出した後、チューブ体 12の進行挿入を継続する。そして、ジョイスティック装置 19のジョイステイツク 19bの湾曲操作は、コントロールユニット 18で抽出した前記第 1の湾曲部 14の Δ In毎の湾曲率 Rnのデータを基に行う。このように、コントロールユニット 18によって記録部 18dに記録されたデータを基に、第 2の湾曲部 15を湾曲制御する。すると、第 1の湾曲部 14が進行された経路を第 2の湾曲部 15がトレースことになるため、第 2の湾曲部 15の湾曲動作が効率的で、かつ、円滑に行うことができる。

[0041] 以上説明したように、本発明の実施形態の内視鏡処置具 11は、管腔内に挿入されるチューブ体 12の先端面に複数の圧力センサ 13a、 13b、 13c、 13dを設け、かつ、チューブ体 12の軸方向に連設する人工筋肉 14a、 14b、 14c、 14dを備えた第 1の湾曲部 14と、人工筋肉 15a、 15b、 15c、 15dを備えた第 2の湾曲部 15に、それぞれの湾曲部 14、 15の湾曲率を検出する歪みセンサ 21a〜21d、 22a〜22dを設けている。このため、複雑に屈曲した管腔内へ挿入操作を行う際、チューブ体 12の進行によって管腔壁を損傷させることなぐ速やか、かつ円滑に挿入操作を行うことができる

[0042] なお、図 2乃至図 4で示したように、第 1の湾曲部 14に設けられた人工筋肉 14a、 1 4b、 14c、 14d、及びこれらの外表面に設けた歪みセンサ 21a、 21b、 21c、 21dと、第 2の湾曲部 15に設けられた人工筋肉 15a、 15b、 15c、 15d、及びこれらの外表面に設けた歪みセンサ 22a、 22b、 22c、 22dとは、断面方向内においてともに同位相の位置に配置されている。このように配置にしたことによって、例えば図中の上方向に湾曲操作を行う場合、それぞれの湾曲部 14、 15の人工筋肉 14a、 14c、人工筋肉 15a、 15cを同時に収縮させる操作を行う。すると、上方向への湾曲操作をより素早く行うことが可能になる。尚、他の方向についても同位相の人工筋肉を同時に操作することで同様の作用、及び効果を得られる。

[0043] 一方、図 7に示すように第 1の湾曲部 14に設けられた人工筋肉 14a、 14b、 14c、 1 4d、及びこれらの外表面に設けた歪みセンサ 21a、 21b、 21c、 21dと、図 8に示すように第 2の湾曲部 15に設けられた人工筋肉 15a、 15b、 15c、 15d、及びこれらの外表面に設けた歪みセンサ 22a、 22b、 22c、 22dとを、断面内において例えば 45度ずらして、つまり、位相を変えて配置するようにしてもよい。このような配置にする場合、例えば、図 7の右斜め上方向への湾曲操作を行う場合、第 1の湾曲部 14の人工筋肉 14a、 14dを同時に収縮させるとともに、第 2の湾曲部 15の人工筋肉 15dを収縮させる。このように、 3つの人工筋肉を制御することによって、斜め方向の湾曲操作を実現することが可能になる。

[0044] 前記図 3、図 4に示した人工筋肉の配置において、同じ斜め方向の湾曲操作を行う場合、第 1の湾曲部 14の人工筋肉 14a、 14dと、第 2の湾曲部 15の人工筋肉 15a、 1 5dの合計 4つの人工筋肉を制御することになる。このため、図 7、図 8の構成の方がコントロールユニット 18内に設けられる制御回路への負荷を低く抑えられることになる。

[0045] また、前述した本発明の実施形態において、第 1湾曲部 14及び第 2の湾曲部 15にそれぞれ 4つの人工筋肉 14a、 14b、 14c、 14d、 15a、 15b、 15c、 15dを 90度間隔で設ける構成例を説明した。しかし、人工筋肉を設ける間隔は 90度に限定されるものではなぐつまり、 4つに限定されるものではない。例えば、 3つの人工筋肉を 120 度間隔で設ける、或いは 2つの人工筋肉を 180度間隔で設けるようにしても良い。即ち、チューブ体 12の先端部分を上下方向、或いは左右方向に湾曲可能となるように人工筋肉を配置すれば良い。

[0046] また、第 1の湾曲部 14及び第 2の湾曲部 15は、その湾曲機構部を人工筋肉、即ち高分子ァクチユエータとしている。しかし、湾曲機構は、人工筋肉に限定されるものではなぐ形状記憶合金により構成されて湾曲動作するもの、空気圧により湾曲動作する空圧ァクチユエータ、或いは牽引ワイヤにより湾曲動作するワイヤ駆動ァクチユエータ等、冷却手段を必要としな、ァクチユエータであっても良!、。 [0047] また、圧力センサ 13a、 13b、 13c、 13dは、チューブ体 12の端面に設けられる例えば 45度のテーパー面に配置するようにしてもょ、。

[0048] このように、チューブ体 12の使用目的、及び湾曲方向の頻度等に応じて最適な人ェ筋肉の配置を選択することが可能になる。

なお、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなぐ発明の要旨を逸脱しな、範囲で種々変形実施可能である。

[0049] 本出願は、 2005年 6月 14日に日本国に出願された特願 2005— 174058号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものとする。

Claims

請求の範囲

[1] 体腔内に挿入される可撓性部材を備える長尺なチューブ体と、

前記チューブ体の先端部分に設けられ、前記チューブ体を軸方向に対して湾曲させる第 1の湾曲部と、

前記第 1の湾曲部の基端側に連設され、前記チューブ体を軸方向に対して湾曲させる第 2の湾曲部と、

前記第 1の湾曲部及び第 2の湾曲部をそれぞれ独立して湾曲させる湾曲操作手段と、

を具備することを特徴とした内視鏡処置具。

[2] 前記第 1湾曲部及び前記第 2湾曲部は、少なくとも上下方向、又は左右方向のどちらか一方に湾曲可能であることを特徴とする請求項 1に記載の内視鏡処置具。

[3] 前記第 1の湾曲部及び前記第 2の湾曲部は、それぞれの湾曲部の湾曲方向に対応する、高分子ァクチユエータ、形状記憶合金、流体圧ァクチユエータ、あるいは、ヮィャ駆動ァクチユエータのいずれかで構成される湾曲機構部を、複数、備えることを特徴とする請求項 1、又は請求項 2に記載の内視鏡処置具。

[4] 前記複数の湾曲機構部は、前記チューブ体の中心軸を中心にして、周方向に対して等間隔の角度で配置されることを特徴とする請求項 1乃至請求項 3の何れか 1項に記載の内視鏡処置具。

[5] 前記湾曲機構部は、 90度間隔、 120度間隔、或いは 180度間隔のうち、いずれかの角度で等間隔に配置されることを特徴とする請求項 4に記載の内視鏡処置具。

[6] 前記第 1の湾曲部に設けられる湾曲機構部と、前記第 2の湾曲部に設けられる湾曲機構部とは、断面内において、同位相で配置されることを特徴とする請求項 5に記載の内視鏡処置具。

[7] 前記第 1の湾曲部に設けられる湾曲機構部と、前記第 2の湾曲部に設けられる湾曲機構部とは、断面内において、異なる位相で配置されることを特徴とする請求項 5 に記載の内視鏡処置具。

[8] さらに、

前記湾曲部の外表面、又は内部に該湾曲部の湾曲形状を測定する湾曲形状測定手段と、

前記湾曲形状測定手段の測定結果に基づき、前記湾曲機構部を湾曲させる制御信号を出力する湾曲制御手段と、

を具備することを特徴とする請求項 1に記載の内視鏡処置具。

[9] 前記湾曲部は、前記チューブ体の先端部分に設けられる第 1の湾曲部、及び前記第 1の湾曲部の基端側に連設される第 2の湾曲部とを備える構成において、前記湾曲形状測定手段を、前記第 1湾曲部、又は前記第 2の湾曲部の少なくとも一方に設けたことを特徴とする請求項 8に記載の内視鏡処置具。

[10] 内視鏡の処置具揷通管路を介して体腔内に挿入される可撓性を有するチューブ体の先端部分に設けられ、前記チューブ体の先端面に付与される圧力を測定する圧力測定手段を備える内視鏡処置具と、

前記チューブ体を、前記処置具揷通管路を介して体腔内へ挿抜する際の進退動作を行う進退手段と、

前記進退手段の動作状態を制御する進退制御手段と、

を具備することを特徴とする内視鏡用処置具装置。

[11] 前記圧力測定手段は、前記先端面に複数設けられることを特徴とする請求項 10に記載の内視鏡用処置具装置。

[12] 前記進退制御手段は、前記圧力測定手段の測定結果に基づき、前記進退手段に前進、後退、又は停止のいずれ力の動作を指示する制御信号を出力することを特徴とする請求項 10に記載の内視鏡用処置具装置。

[13] 前記進退手段は、前記内視鏡の操作部に設けられた処置具挿入部に配設されることを特徴とする請求項 10に記載の内視鏡用処置具装置。

[14] 内視鏡の処置具揷通管路を介して体腔内に挿入される、先端側の部分に軸方向に対して湾曲自在な第 1の湾曲部、及び前記第 1の湾曲部の基端側に連設され軸方向に対して湾曲自在な第 2の湾曲部を備える可撓性部材を備え長尺なチューブ体、このチューブ体の先端部分に設けられて前記チューブ体の先端面に付与される圧力を測定する圧力測定手段を備える内視鏡処置具と、

前記内視鏡処置具の備える第 1の湾曲部及び第 2の湾曲部をそれぞれ独立して湾曲させる湾曲操作手段と、

前記進退手段の動作状態を前記圧力測定手段の測定結果に基づいて制御する進退制御手段と、

を具備することを特徴とする内視鏡用処置具装置。

[15] 内視鏡の処置具揷通管路を介して体腔内に挿入される、先端側の部分に軸方向に対して湾曲自在な第 1の湾曲部、及び前記第 1の湾曲部の基端側に連設され軸方向に対して湾曲自在な第 2の湾曲部を備える可撓性部材を備え長尺なチューブ体、このチューブ体の先端部分に設けられて前記チューブ体の先端面に付与される圧力を測定する圧力測定手段を備える内視鏡処置具と、

前記湾曲形状測定手段の測定結果に基づき、前記湾曲機構部に湾曲動作信号を出力する湾曲制御手段と、

を具備することを特徴とする内視鏡用処置具装置。

[16] 体腔内に挿入される可撓性部材で形成された長尺なチューブ体と、

前記チューブ体の先端側の部分に設けられた複数の圧力測定手段と、前記チューブ体の先端部分に設けられ、前記チューブ体を軸方向に対して湾曲させる第 1の湾曲部と、

前記第 1の湾曲部及び第 2の湾曲部のそれぞれに設けられる、前記第 1の湾曲部の歪みと第 2の湾曲部の歪みをそれぞれ検出する歪みセンサと、

前記圧力測定手段にて検出した圧力と、前記歪みセンサにて検出した歪みから前記チューブ体の先端部分の挿入状態及び湾曲状態を検知して、前記チューブ体の挿入、及び前記第 1の湾曲部、又は前記第 2の湾曲部の湾曲の制御とを行う制御手段と、

を具備することを特徴とした内視鏡用処置具装置。

[17] 前記第 1の湾曲部と第 2の湾曲部は、高分子ァクチユエータ、形状記憶合金、流体圧ァクチユエータ、あるいは、ワイヤ駆動ァクチユエータのいずれかで構成される湾曲機構部を、複数、備えることを特徴とする請求項 16に記載の内視鏡用処置具装置

[18] 前記第 1の湾曲部、第 2の湾曲部に設けられる湾曲機構部は、前記チューブ体の中心軸を中心にして、周方向に対して 90度間隔、 120度間隔、或いは 180度間隔のうちいずれかの角度で等間隔に設けられ、かつ、前記第 1の湾曲部の基端と第 2の湾曲部の先端とは、連設または所定の間隔を隔てて設けられていることを特徴とした請求項 16または請求項 17に記載の内視鏡用処置具装置。

[19] 前記制御手段は、前記チューブ体の体腔内挿入の進退動作を制御する進退制御手段と、前記第 1の湾曲部と第 2の湾曲部とをそれぞれ独立して湾曲動作させる制御を行う湾曲操作手段とを有することを特徴とする請求項 16に記載の内視鏡用処置具装置。

[20] 前記制御手段は、前記進退制御手段による前記チューブ体の進退制御と共に、前記圧力測定手段にて検出した圧力と、前記歪みセンサにて検出した前記第 1の湾曲部の歪み力算出した前記第 1の湾曲部の湾曲率又は第 2の湾曲部の歪み力算出した第 2の湾曲部の湾曲率とを基に、前記湾曲操作手段にて前記第 1の湾曲部の湾曲動作、又は前記第 2の湾曲部の湾曲動作を制御することを特徴とする請求項 19 に記載の内視鏡用処置具装置。

[21] 前記制御手段は前記チューブ体の挿入制御操作において、前記第 1の湾曲部の前記進退制御手段に基づく進退量と、前記湾曲操作手段による湾曲動作による湾曲率とを記録部に記録する一方、前記記録部に記録されている第 1湾曲部の進退量と湾曲率とを基に、前記第 1の湾曲部に続いて挿入される前記第 2の湾曲部の進退及び湾曲を操作することを特徴とする請求項 19または請求項 20に記載の内視鏡用処置具装置。