WO2014115606A1

WO2014115606A1 - 球面アクチュエータ、血管内視鏡

Info

Publication number: WO2014115606A1
Application number: PCT/JP2014/050481
Authority: WO
Inventors: 茂樹遠山
Original assignee: 国立大学法人東京農工大学
Priority date: 2013-01-22
Filing date: 2014-01-14
Publication date: 2014-07-31
Also published as: JP6180036B2; JPWO2014115606A1

Abstract

　小型化可能な球面アクチュエータを得ること及びこれを用いた血管内視鏡を得ることである。　球面アクチュエータ（１４）には、曲げられたワイヤで形成される支持ワイヤ（３４）が複数備えられている。この支持ワイヤ（３４）が、球部材（３０）の周囲に互いに間隔をあけて配置され、球面部（３０Ａ）に沿うように球面部（３０Ａ）と接触して球部材（３０）を支持している。そして、支持ワイヤ（３４）と球面部（３０Ａ）との間に生じる摩擦力により、球部材（３０）が回転移動する。このように、曲げられたワイヤで形成された支持ワイヤ（３４）を備えることで、小型化可能な球面アクチュエータを得ることができる。

Description

球面アクチュエータ、血管内視鏡

　本発明は、球面アクチュエータ及び血管内視鏡に関する。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

本発明の第１実施形態に係る球面アクチュエータを示した斜視図である。本発明の第１実施形態に係る球面アクチュエータを示した斜視図である。本発明の第１実施形態に係る球面アクチュエータを示した斜視図である。本発明の第１実施形態に係る球面アクチュエータを示した斜視図である。本発明の第１実施形態に係る球面アクチュエータに備えられた球部材を３個の支持ワイヤで支持する状態を説明するのに用いた説明図である。本発明の第１実施形態に係る球面アクチュエータに備えられた球部材の回転動作を説明するのに用いた説明図である。本発明の第１実施形態に係る球面アクチュエータに備えられた支持ワイヤの形状を説明するのに用いた説明図である。本発明の第１実施形態に係る血管内視鏡を示した斜視図である。本発明の第２実施形態に係る球面アクチュエータに備えられた支持ワイヤの形状を説明するのに用いた説明図である。本発明の第３実施形態に係る血管内視鏡を示した斜視図である。本発明の第３実施形態に係る血管内視鏡を示した斜視図である。本発明の第３実施形態に係る血管内視鏡を示した斜視図である。

　＜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。

　（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。

　〔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。

　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。

　〔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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　〔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。

　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。

　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。

　〔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。

　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。

　（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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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）。

　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。

　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。

　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。

　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。

　（作用・効果）
　次に、血管内視鏡１０の作用等について説明する。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　＜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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　＜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。

　（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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　（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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　（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

Claims

　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、
　を備える球面アクチュエータ。
　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請求項１に記載の球面アクチュエータ。
　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請求項１又は２に記載の球面アクチュエータ。
　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請求項１又は２に記載の球面アクチュエータ。
　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、
　を備える血管内視鏡。
　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、
　を備える請求項５に記載の血管内視鏡。