(57)【要約】【課題】小型化を図りつつ推進力を確実に管壁に伝えることができる管内移動体用アクチュエータおよびその制御方法、内視鏡を提供すること。【解決手段】本発明の管内移動体用アクチュエータは、管内移動体に設けられ管内移動方向に順に並べて配置された第１膨張収縮部材と第２膨張収縮部材と第３膨張収縮部材と、前記第１膨張収縮部材と前記第２膨張収縮部材と前記第３膨張収縮部材の膨張収縮を制御する制御部とを有し、前記第１膨張収縮部材と前記第２膨張収縮部材はともに前記制御部により膨張させた状態で互いに接触し、前記第２膨張収縮部材と前記第３膨張収縮部材はともに前記制御部により膨張させた状態で互いに接触するように配置され、前記第１膨張収縮部材と前記第３膨張収縮部材はともに前記制御部により膨張させた状態で互いに接触しないように配置されていること、を特徴とする。【選択図】図１
2010200819.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管内移動体に設けられ管内移動方向に順に並べて配置された第１膨張収縮部材と第２膨張収縮部材と第３膨張収縮部材と、
前記第１膨張収縮部材と前記第２膨張収縮部材と前記第３膨張収縮部材の膨張収縮を制御する制御部とを有し、
前記第１膨張収縮部材と前記第２膨張収縮部材はともに前記制御部により膨張させた状態で互いに接触し、前記第２膨張収縮部材と前記第３膨張収縮部材はともに前記制御部により膨張させた状態で互いに接触するように配置され、
前記第１膨張収縮部材と前記第３膨張収縮部材はともに前記制御部により膨張させた状態で互いに接触しないように配置されていること、
を特徴とする管内移動体用アクチュエータ。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１膨張収縮部材と前記第２膨張収縮部材のいずれか一方の部材を膨張させて管壁に係止させた状態で他方の部材を膨張または収縮させることにより前記管壁に対し推進力を与えさせ、前記第２膨張収縮部材と前記第３膨張収縮部材のいずれか一方の部材を膨張させて前記管壁に係止させた状態で他方の部材を膨張または収縮させることにより前記管壁に対し推進力を与えさせるように制御すること、
を特徴とする請求項１の管内移動体用アクチュエータ。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１膨張収縮部材を膨張させて管壁に係止させた状態で前記第２膨張収縮部材を収縮させた状態から膨張させることにより前記第１膨張収縮部材から前記管壁に対し推進力を与えさせ、
前記第２膨張収縮部材を膨張させて前記管壁に係止させた状態で前記第１膨張収縮部材を膨張させた状態から収縮させることにより前記第２膨張収縮部材から前記管壁に対し推進力を与えさせ、
前記第２膨張収縮部材を膨張させて前記管壁に係止させた状態で前記第３膨張収縮部材を収縮させた状態から膨張させることにより前記第２膨張収縮部材から前記管壁に対し推進力を与えさせ、
前記第３膨張収縮部材を膨張させて前記管壁に係止させた状態で前記第２膨張収縮部材を膨張させた状態から収縮させることにより前記第３膨張収縮部材から前記管壁に対し推進力を与えさせるように制御すること、
を特徴とする請求項１または２の管内移動体用アクチュエータ。
【請求項４】
前記第１膨張収縮部材に対し連通口を介して連通し気体を供給排出する第１給排気ポートと、
前記第２膨張収縮部材に対し連通口を介して連通し気体を供給排出する第２給排気ポートと、
前記第３膨張収縮部材に対し連通口を介して連通し気体を供給排出する第３給排気ポートと、を有し、
前記第１給排気ポートの連通口と前記第２給排気ポートの連通口、および前記第２給排気ポートの連通口と前記第３給排気ポートの連通口は所定の間隔で配置されていること、
を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つの管内移動体用アクチュエータ。
【請求項５】
前記所定の間隔は、前記第１膨張収縮部材と前記第２膨張収縮部材と前記第３膨張収縮部材が膨張した時の各々の前記管内移動方向の最大径で定まること、
を特徴とする請求項４の管内移動体用アクチュエータ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１つの管内移動体用アクチュエータを備える内視鏡。
【請求項７】
管内移動体に設けられ管内移動方向に順に並べて配置された第１膨張収縮部材と第２膨張収縮部材と第３膨張収縮部材と、前記第１膨張収縮部材と前記第２膨張収縮部材と前記第３膨張収縮部材の膨張収縮を制御する制御部とを有する管内移動体用アクチュエータの制御方法であって、
前記第１膨張収縮部材と前記第２膨張収縮部材はともに前記制御部により膨張させた状態で互いに接触し、前記第２膨張収縮部材と前記第３膨張収縮部材はともに前記制御部により膨張させた状態で互いに接触するように配置され、前記第１膨張収縮部材と前記第３膨張収縮部材はともに前記制御部により膨張させた状態で互いに接触しないように配置されているときに、
前記第１膨張収縮部材と前記第２膨張収縮部材のいずれか一方の部材を膨張させて管壁に係止させた状態で他方の部材を膨張または収縮させることにより前記管壁に対し推進力を与えさせ、前記第２膨張収縮部材と前記第３膨張収縮部材のいずれか一方の部材を膨張させて前記管壁に係止させた状態で他方の部材を膨張または収縮させることにより前記管壁に対し推進力を与えさせるように制御すること、
を特徴とする管内移動体用アクチュエータの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は管内移動体用アクチュエータおよびその制御方法、内視鏡に係り、特に、管壁に推進力を伝えて管内を移動する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、進行方向に対してセル状の圧力室を複数持つアクチュエータにて、各気室への給気・排気をコントロールすることで表面に進行波を形成し、各気室の仕切り壁形状を蛇腹状にすることで進行波の位相を大きくする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２３０５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、半径方向に弾性変形する腸壁に推進機構を確実に接触させるためには、推進時の外周面直径を内視鏡直径の３倍程度とする必要がある。
【０００５】
特許文献１に示されるような従来技術の方法で腸壁に確実に接触させるためには、弾性変形波を大きくする必要がある。そのため、アクチュエータの厚みを厚くしたり、表面に突起をつける等の対策が必要になるが、どの対策も内視鏡の小型化と相反するものとなってしまう。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、小型化を図りつつ推進力を確実に管壁に伝えることができる管内移動体用アクチュエータおよびその制御方法、内視鏡を提供すること、を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために本発明の管内移動体用アクチュエータは、管内移動体に設けられ管内移動方向に順に並べて配置された第１膨張収縮部材と第２膨張収縮部材と第３膨張収縮部材と、前記第１膨張収縮部材と前記第２膨張収縮部材と前記第３膨張収縮部材の膨張収縮を制御する制御部とを有し、前記第１膨張収縮部材と前記第２膨張収縮部材はともに前記制御部により膨張させた状態で互いに接触し、前記第２膨張収縮部材と前記第３膨張収縮部材はともに前記制御部により膨張させた状態で互いに接触するように配置され、前記第１膨張収縮部材と前記第３膨張収縮部材はともに前記制御部により膨張させた状態で互いに接触しないように配置されていること、を特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、第１膨張収縮部材と第２膨張収縮部材はともに制御部により膨張させた状態で互いに接触し、第２膨張収縮部材と第３膨張収縮部材はともに制御部により膨張させた状態で互いに接触するように配置され、第１膨張収縮部材と第３膨張収縮部材はともに制御部により膨張させた状態で互いに接触しないように配置されているので、小型化を図りつつ推進力を確実に管壁に伝えることができる。
【０００９】
本発明の一態様として、前記制御部は、前記第１膨張収縮部材と前記第２膨張収縮部材のいずれか一方の部材を膨張させて管壁に係止させた状態で他方の部材を膨張または収縮させることにより前記管壁に対し推進力を与えさせ、前記第２膨張収縮部材と前記第３膨張収縮部材のいずれか一方の部材を膨張させて前記管壁に係止させた状態で他方の部材を膨張または収縮させることにより前記管壁に対し推進力を与えさせるように制御すること、を特徴とする。
【００１０】
かかる態様によれば、いずれか一方の膨張収縮部材を膨張させて管壁に係止させた状態で他方の膨張収縮部材を膨張または収縮させることにより管壁に対し推進力を与えさせるので、推進力をより確実に管壁に伝えることができる。
【００１１】
本発明の一態様として、前記制御部は、前記第１膨張収縮部材を膨張させて管壁に係止させた状態で前記第２膨張収縮部材を収縮させた状態から膨張させることにより前記第１膨張収縮部材から前記管壁に対し推進力を与えさせ、前記第２膨張収縮部材を膨張させて前記管壁に係止させた状態で前記第１膨張収縮部材を膨張させた状態から収縮させることにより前記第２膨張収縮部材から前記管壁に対し推進力を与えさせ、前記第２膨張収縮部材を膨張させて前記管壁に係止させた状態で前記第３膨張収縮部材を収縮させた状態から膨張させることにより前記第２膨張収縮部材から前記管壁に対し推進力を与えさせ、前記第３膨張収縮部材を膨張させて前記管壁に係止させた状態で前記第２膨張収縮部材を膨張させた状態から収縮させることにより前記第３膨張収縮部材から前記管壁に対し推進力を与えさせるように制御すること、を特徴とする。
【００１２】
本発明の一態様として、前記第１膨張収縮部材に対し連通口を介して連通し気体を供給排出する第１給排気ポートと、前記第２膨張収縮部材に対し連通口を介して連通し気体を供給排出する第２給排気ポートと、前記第３膨張収縮部材に対し連通口を介して連通し気体を供給排出する第３給排気ポートと、を有し、前記第１給排気ポートの連通口と前記第２給排気ポートの連通口、および前記第２給排気ポートの連通口と前記第３給排気ポートの連通口は所定の間隔で配置されていること、を特徴とする。
【００１３】
本発明の一態様として、前記所定の間隔は、前記第１膨張収縮部材と前記第２膨張収縮部材と前記第３膨張収縮部材が膨張した時の各々の前記管内移動方向の最大径で定まること、を特徴とする。
【００１４】
前記目的を達成するために本発明の内視鏡は、前記のいずれか１つの管内移動体用アクチュエータを備えることを特徴とする。
【００１５】
前記目的を達成するために本発明の管内移動体用アクチュエータの制御方法は、管内移動体に設けられ管内移動方向に順に並べて配置された第１膨張収縮部材と第２膨張収縮部材と第３膨張収縮部材と、前記第１膨張収縮部材と前記第２膨張収縮部材と前記第３膨張収縮部材の膨張収縮を制御する制御部とを有する管内移動体用アクチュエータの制御方法であって、前記第１膨張収縮部材と前記第２膨張収縮部材はともに前記制御部により膨張させた状態で互いに接触し、前記第２膨張収縮部材と前記第３膨張収縮部材はともに前記制御部により膨張させた状態で互いに接触するように配置され、前記第１膨張収縮部材と前記第３膨張収縮部材はともに前記制御部により膨張させた状態で互いに接触しないように配置されているときに、前記第１膨張収縮部材と前記第２膨張収縮部材のいずれか一方の部材を膨張させて管壁に係止させた状態で他方の部材を膨張または収縮させることにより前記管壁に対し推進力を与えさせ、前記第２膨張収縮部材と前記第３膨張収縮部材のいずれか一方の部材を膨張させて管壁に係止させた状態で他方の部材を膨張または収縮させることにより前記管壁に対し推進力を与えさせるように制御すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、小型化を図りつつ推進力を確実に管壁に伝えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】電子内視鏡の構成図である。
【図２】挿入部の先端部の拡大断面図である。
【図３】バルーン制御装置のブロック構成図である。
【図４】本発明の管内移動体アクチュエータの推進動作のタイムチャート図である。
【図５（ａ）】各バルーンの膨張および収縮の様子を示した概略断面図である。
【図５（ｂ）】各バルーンの膨張および収縮の様子を示した概略断面図である。
【図５（ｃ）】各バルーンの膨張および収縮の様子を示した概略断面図である。
【図５（ｄ）】各バルーンの膨張および収縮の様子を示した概略断面図である。
【図５（ｅ）】各バルーンの膨張および収縮の様子を示した概略断面図である。
【図５（ｆ）】各バルーンの膨張および収縮の様子を示した概略断面図である。
【図５（ｇ）】各バルーンの膨張および収縮の様子を示した概略断面図である。
【図５（ｈ）】各バルーンの膨張および収縮の様子を示した概略断面図である。
【図５（ｉ）】各バルーンの膨張および収縮の様子を示した概略断面図である。
【図５（ｊ）】各バルーンの膨張および収縮の様子を示した概略断面図である。
【図５（ｋ）】各バルーンの膨張および収縮の様子を示した概略断面図である。
【図５（ｌ）】各バルーンの膨張および収縮の様子を示した概略断面図である。
【図６】第１バルーンと第２バルーンと第３バルーンの配置関係についての説明図である。
【図７】内視鏡用移動装置への適用例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１９】
〔電子内視鏡の説明〕
図１において、電子内視鏡１は、被検体の管内に挿入され当該管内を移動する管内移動体である挿入部１０と、挿入部１０の基端部分に連設された操作部１２とを備えている。挿入部１０の先端に連設された先端部１０ａには、被検体内の被観察部位の像光を取り込むための対物レンズと像光を撮像する撮像素子（いずれも図示せず）が内蔵されている。撮像素子により取得された被検体内の画像は、コード１４に接続されたプロセッサ装置のモニタ（いずれも図示せず）に内視鏡画像として表示される。
【００２０】
また、先端部１０ａには、被観察部位に光源装置（図示せず）からの照明光を照射するための照明窓や、鉗子口１６と連通した鉗子出口、送気・送水ボタン１２ａを操作することによって、対物レンズを保護する観察窓の汚れを落とすための洗浄水やエアーが噴射されるノズルなどが設けられている。
【００２１】
先端部１０ａの後方には、複数の湾曲駒を連結した湾曲部１０ｂが設けられている。湾曲部１０ｂは、操作部１２に設けられたアングルノブ１２ｂが操作されて、挿入部１０内に挿設されたワイヤが押し引きされることにより、上下左右方向に湾曲動作する。これにより、先端部１０ａが被検体内の所望の方向に向けられる。
【００２２】
湾曲部１０ｂの後方には、可撓性を有する軟性部１０ｃが設けられている。軟性部１０ｃは、先端部１０ａが被観察部位に到達可能なように、且つ術者が操作部１２を把持して操作する際に支障を来さない程度に患者との距離を保つために、１〜数ｍの長さを有する。
【００２３】
先端部１０ａには、管内を移動する進行方向に並べて配置された膨張収縮部材として、後述する第１バルーン２０と第２バルーン２２と第３バルーン２４が取り付けられている。第１バルーン２０と第２バルーン２２と第３バルーン２４は、おもに膨張収縮自在なラテックスゴムからなり、バルーン内の圧力を制御するバルーン制御装置１８に接続されている。
【００２４】
なお、先端部１０ａにおいて第１バルーン２０と第２バルーン２２と第３バルーン２４は互いに隣接して配置され、挿入部１０の周方向に周全体に形成される。また、第１バルーン２０と第２バルーン２２と第３バルーン２４は、湾曲部１０ｂや軟性部１０ｃに配置してもよい。
【００２５】
上記のように構成された電子内視鏡１で、例えば、大腸や小腸のように複雑に屈曲した管路の内壁面を観察する場合には、第１バルーン２０と第２バルーン２２と第３バルーン２４が収縮した状態で挿入部１０を被検体内に挿入し、光源装置を点灯して被検体内を照明しながら、撮像素子により得られる内視鏡画像をモニタで観察する。
【００２６】
先端部１０ａが管路に到達すると、バルーン制御装置１８により第１バルーン２０と第２バルーン２２と第３バルーン２４の膨張・収縮を制御して、管路の内壁面に押圧力を作用させる。これにより、管路の内壁面が手繰り寄せられ、挿入部１０が管路の内壁面に対し相対的に進行方向の前方または後方に推進する。
【００２７】
なお、推進動作のフローの詳しい説明は後述する。また、以下の説明において、先端部１０ａが進行方向の前方に推進する動作を正進動作とし、先端部１０ａが進行方向の後方に推進する動作を逆進動作とする。
【００２８】
〔管内移動体用アクチュエータの説明〕
次に、管内移動体用アクチュエータについて説明する。
【００２９】
＜管内移動体用アクチュエータの構成＞
図２は、挿入部１０の先端部１０ａの拡大断面図である。図２に示すように、挿入部１０の先端部１０ａに進行方向の後方から順に、第１バルーン２０と第２バルーン２２と第３バルーン２４の３つのバルーンが配置されている。この第１バルーン２０と第２バルーン２２と第３バルーン２４は、ともに全体が膨張収縮自在なラテックスゴムからなる。
【００３０】
後述するように、第１バルーン２０と第２バルーン２２はともに膨張させて管壁に係止させた状態で互いに接触するように配置されている。また、第２バルーン２２と第３バルーン２４はともに膨張させて管壁に係止させた状態で互いに接触するように配置されている。一方、第１バルーン２０と第３バルーン２４はともに膨張させて管壁に係止させた状態で互いに接触しないように配置されている。
【００３１】
また、第１バルーン２０と第２バルーン２２と第３バルーン２４は収縮時には、必ずしも互いに接触していなくてもよい。
【００３２】
なお、第１バルーン２０と第２バルーン２２と第３バルーン２４は、互いに形状が異なっていてもよい。
【００３３】
また、図３は、第１バルーン２０と第２バルーン２２と第３バルーン２４の圧力を制御するバルーン制御装置１８のブロック構成図である。図３に示すように、バルーン制御装置１８は主に、ＣＰＵ３０、ポンプ３２、三方弁３４、電磁弁３６ａ，３６ｂ，３６ｃなどから構成されている。そして、第１バルーン２０と第２バルーン２２と第３バルーン２４を個々に独立して内圧が調整できる構造となっている。
【００３４】
図２に示すように、先端部１０ａの内部には、第１バルーン２０に連通口４０ａを介して連通し気体が送られる送気管４０（第１給排気ポート）と、第２バルーン２２に連通口４２ａを介して連通し気体が送られる送気管４２（第２給排気ポート）と、第３バルーン２４に連通口４４ａを介して連通し気体が送られる送気管４４（第３給排気ポート）とが設けられている。この送気管４０と送気管４２と送気管４４は、湾曲部１０ｂ及び軟性部１０ｃ、コード１４（図１参照）の内部を通ってバルーン制御装置１８（図１，図３参照）に接続されている。
【００３５】
なお、後述する推進動作のフローは、ＣＰＵ３０により、ポンプ３２の動作のＯＮ・ＯＦＦや、三方弁３４の切り替えや、電磁弁３６ａ，３６ｂ，３６ｃの開閉などの制御が行なわれることによって実行される。
【００３６】
＜推進動作のフロー＞
図４は、本発明の管内移動体アクチュエータの推進動作のタイムチャート図である。また、図５は、図４に示す推進動作のタイムチャート図に対応させて、各バルーンの膨張および収縮の様子を示した概略断面図である。なお、図５では、前記の送気管４０，送気管４２，送気管４４を省略して示している。また、本実施例では推進動作として、正進動作について説明する。
【００３７】
まず、第１バルーン２０と第２バルーン２２と第３バルーン２４をともに収縮させた状態で、電子内視鏡１の先端部１０ａを測定対象（ここでは例えば、大腸とする）内に挿入している状態を考える。
【００３８】
そして、図５（ａ）に示すように第１バルーン２０と第２バルーン２２と第３バルーン２４をともに収縮させた状態から、第１バルーン２０に気体を充填して膨張させて、第１バルーン２０を腸壁５０に係止させる（図４の工程Ａ）。この時のバルーンの膨張および収縮の様子は、図５（ｂ）のように表わすことができる。
【００３９】
次に、第２バルーン２２に気体を充填して膨張させていく（図４の工程Ｂ）。この時のバルーンの膨張および収縮の様子は、図５（ｃ）および図５（ｄ）のように表わすことができる。
【００４０】
図５（ｃ）に示すように、第１バルーン２０を膨張状態として腸壁５０に係止させた状態で、第２バルーン２２を膨張させていくことにより、第２バルーン２２は第１バルーン２０を徐々に押圧していく。
【００４１】
すると、第１バルーン２０は、腸壁５０を係止したまま先端部１０ａの進行方向の後方に向かって傾くように倒れていく。あるいは、第１バルーン２０は、その表面が腸壁５０を係止したまま先端部１０ａの進行方向の後方に向かって繰り出されるように回転する。
【００４２】
これにより、第１バルーン２０は、腸壁５０に対し先端部１０ａの進行方向の後方（図５（ｃ）の黒矢印）に向かって押圧力（推進力）を与える。
【００４３】
そのため、腸壁５０は先端部１０ａの進行方向の後方に手繰り寄せられる。したがって、図５（ｃ）の白矢印のように、電子内視鏡１の先端部１０ａは腸壁５０に対し相対的に進行方向の前方に推進（正進）する。
【００４４】
そして、第２バルーン２２に気体を充填して膨張させていくと、第１バルーン２０は、腸壁５０を係止したまま先端部１０ａの進行方向の後方に向かってさらに傾くように倒れていく。あるいは、第１バルーン２０は、その表面が腸壁５０を係止したまま先端部１０ａの進行方向の後方に向かって繰り出されるようにさらに回転する。
【００４５】
これにより、なおも腸壁５０に対し先端部１０ａの進行方向の後方（図５（ｄ）の黒矢印）に向かって押圧力を与えていく。
【００４６】
やがて図５（ｄ）に示すように、第２バルーン２２が腸壁５０に係止する。この時、図５（ｄ）に示すように、第１バルーン２０は膨張状態であるため、第２バルーン２２は先端部１０ａの進行方向の前方に傾いた状態で腸壁５０に係止される。
【００４７】
次に、第１バルーン２０から気体を吸引して収縮させて、第１バルーン２０を腸壁５０から離間させる（図４の工程Ｃ）。この時のバルーンの膨張および収縮の様子は、図５（ｅ）および図５（ｆ）のように表わすことができる。
【００４８】
ここで、前記の図４の工程Ｂ（図５（ｄ））において、第２バルーン２２を先端部１０ａの進行方向の前方に傾いた状態で腸壁５０に係止させておいた。そのため、図５（ｅ）に示すように、第１バルーン２０は収縮し腸壁５０への係止が解除されると、第２バルーン２２は腸壁５０に係止されたまま先端部１０ａの進行方向の後方に傾くように倒れ込む。あるいは、第２バルーン２２は、その表面が腸壁５０を係止したまま先端部１０ａの進行方向の後方に向かって繰り出されるように回転する。
【００４９】
これにより、第２バルーン２２は、腸壁５０に対し先端部１０ａの進行方向の後方（図５（ｅ）の黒矢印）に向かって押圧力を与える。
【００５０】
そのため、腸壁５０は先端部１０ａの進行方向の後方に手繰り寄せられる。したがって、図５（ｅ）の白矢印のように、電子内視鏡１の先端部１０ａは腸壁５０に対し相対的に進行方向の前方に推進（正進）する。
【００５１】
そして、第１バルーン２０から気体を吸引して収縮させていくと、第２バルーン２２は、腸壁５０を係止したまま先端部１０ａの進行方向の後方に向かってさらに傾くように倒れていく。あるいは、第２バルーン２２は、その表面が腸壁５０を係止したまま先端部１０ａの進行方向の後方に向かって繰り出されるようにさらに回転する。
【００５２】
これにより、なおも腸壁５０に対し先端部１０ａの進行方向の後方（図５（ｆ）の黒矢印）に向かって押圧力を与えていく。
【００５３】
やがて図５（ｆ）に示すように、第１バルーン２０と第３バルーン２４が収縮した状態で、第２バルーン２２が腸壁５０に係止した状態になる。
【００５４】
次に、第３バルーン２４に気体を充填して膨張させていく（図４の工程Ｄ）。この時のバルーンの膨張および収縮の様子は、図５（ｇ）および図５（ｈ）のように表わすことができる。
【００５５】
図５（ｇ）に示すように、第２バルーン２２を腸壁５０に係止させた状態で、第３バルーン２４を膨張させていくことにより、第３バルーン２４は第２バルーン２２を徐々に押圧していく。すると、第２バルーン２２は、腸壁５０を係止したまま先端部１０ａの進行方向の後方に向かって傾くように倒れていく。あるいは、第２バルーン２２は、その表面が腸壁５０を係止したまま先端部１０ａの進行方向の後方に向かって繰り出されるように回転する。
【００５６】
これにより、第２バルーン２２は、腸壁５０に対し先端部１０ａの進行方向の後方（図５（ｇ）の黒矢印）に向かって押圧力を与える。
【００５７】
そのため、腸壁５０は先端部１０ａの進行方向の後方に手繰り寄せられる。したがって、図５（ｇ）の白矢印のように、電子内視鏡１の先端部１０ａは腸壁５０に対し相対的に進行方向の前方に推進（正進）する。
【００５８】
そして、第３バルーン２４に気体を充填して膨張させていくと、第２バルーン２２は、腸壁５０を係止したまま先端部１０ａの進行方向の後方に向かってさらに傾くように倒れていく。あるいは、第２バルーン２２は、その表面が腸壁５０を係止したまま先端部１０ａの進行方向の後方に向かって繰り出されるようにさらに回転する。
【００５９】
これにより、なおも腸壁５０に対し先端部１０ａの進行方向の後方（図５（ｈ）の黒矢印）に向かって押圧力を与えていく。
【００６０】
やがて図５（ｈ）に示すように、第３バルーン２４が腸壁５０に係止する。この時、図５（ｈ）に示すように、第２バルーン２２は膨張状態であるため、第３バルーン２４は先端部１０ａの進行方向の前方に傾いた状態で腸壁５０に係止される。
【００６１】
次に、第２バルーン２２から気体を吸引して収縮させて、第２バルーン２２を腸壁５０から離間させる（図４の工程Ｅ）。この時のバルーンの膨張および収縮の様子は、図５（ｉ）および図５（ｊ）のように表わすことができる。
【００６２】
ここで、前記の図４の工程Ｄ（図５（ｈ））において、第３バルーン２４を先端部１０ａの進行方向の前方に傾いた状態で腸壁５０に係止させておいた。そのため、図５（ｉ）に示すように、第２バルーン２２が収縮し腸壁５０への係止が解除されると、第３バルーン２４は腸壁５０に係止されたまま先端部１０ａの進行方向の後方に傾くように倒れ込む。あるいは、第３バルーン２４は、その表面が腸壁５０を係止したまま先端部１０ａの進行方向の後方に向かって繰り出されるように回転する。
【００６３】
これにより、第３バルーン２４は、腸壁５０に対し先端部１０ａの進行方向の後方（図５（ｉ）の黒矢印）に向かって押圧力を与える。
【００６４】
そのため、腸壁５０は先端部１０ａの進行方向の後方に手繰り寄せられる。したがって、図５（ｉ）の白矢印のように、電子内視鏡１の先端部１０ａは腸壁５０に対し相対的に進行方向の前方に推進（正進）する。
【００６５】
そして、第２バルーン２２から気体を吸引して収縮させていくと、第３バルーン２４は、腸壁５０を係止したまま先端部１０ａの進行方向の後方に向かってさらに傾くように倒れていく。あるいは、第３バルーン２４は、その表面が腸壁５０を係止したまま先端部１０ａの進行方向の後方に向かって繰り出されるようにさらに回転する。
【００６６】
これにより、なおも腸壁５０に対し先端部１０ａの進行方向の後方（図５（ｊ）の黒矢印）に向かって押圧力を与えていく。
【００６７】
やがて図５（ｊ）に示すように、第１バルーン２０と第２バルーン２２が収縮した状態で、第３バルーン２４が腸壁５０に係止した状態になる。
【００６８】
次に、第１バルーン２０に気体を充填して膨張させていく（図４の工程Ｆ）。この時のバルーンの膨張および収縮の様子は、図５（ｋ）のように表わすことができる。図５（ｋ）に示すように、第３バルーン２４を腸壁５０に係止させた状態で、第１バルーン２０を膨張させていき、腸壁５０に係止させる。
【００６９】
次に、第３バルーン２４から気体を吸引して収縮させて、第３バルーン２４を腸壁５０から離間させる（図４の工程Ｇ）。この時のバルーンの膨張および収縮の様子は、図５（ｌ）のように表わすことができる。図５（ｌ）に示すように、第２バルーン２２と第３バルーン２４が収縮した状態で、第１バルーン２０が腸壁５０に係止した状態になる。
【００７０】
これにより、第１バルーン２０と第２バルーン２２と第３バルーン２４の膨張収縮の状態は、前記の図５（ｂ）で示した状態に戻る。そして、正進動作を継続させる場合には、以上のような図４の工程Ｂ〜工程Ｇ（図５（ｂ）〜（ｌ））を繰り返す。
【００７１】
このように、膨張体として第１バルーン２０と第２バルーン２２と第３バルーン２４を使用するので、各バルーンの膨張率の調整は容易である。そのため、各バルーンの膨張率を大きくすることにより、確実に腸壁５０に推進機構を接触させることができる。したがって、曲がりくねった腸管内で推進力を腸壁に確実に伝えることができる。
【００７２】
ここで、第１バルーン２０と第２バルーン２２と第３バルーン２４の配置関係について説明する。図６は、第１バルーン２０と第２バルーン２２と第３バルーン２４の配置関係についての説明図である。なお、図６では、前記の送気管４０，送気管４２，送気管４４を省略して示している。
【００７３】
図６（ａ）に示すように、腸壁５０に沿う方向（先端部１０ａの進行方向）について、第１バルーン２０の中心位置と第２バルーン２２の中心位置の間隔をＬ１とし、第２バルーン２２の中心位置と第３バルーン２４の中心位置の間隔をＬ２とする。このとき、Ｌ１とＬ２は、各々短いほうが隣接するバルーンの変形による影響を大きく受けることができ、推進量が多くなるので望ましい。
【００７４】
しかしながら、第１バルーン２０の中心位置と第３バルーン２４の中心位置の間隔（Ｌ１＋Ｌ２）が短くなり過ぎた場合には、第３バルーン２４が第１バルーン２０の膨張収縮の変形による影響を受けてしまい、逆進動作をしてしまうおそれがある。
【００７５】
そこで、図６（ｂ）に示すように、第１バルーン２０と第２バルーン２２と第３バルーン２４を単独で膨張させて腸壁５０に係止させたときを考える。このとき、第１バルーン２０、第２バルーン２２、第３バルーン２４について、腸壁５０に沿う方向（先端部１０ａの進行方向）について最大径となる軸の半径を各々、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３とする。
【００７６】
すると、第１バルーン２０と第２バルーン２２により推進動作を行うためには、第１バルーン２０と第２バルーン２２を膨張させて腸壁５０に係止させたときに互いに接触することが必要であり、その条件は、数１のように表すことができる。
【００７７】
(数１)
Ｌ１＜（Ｒ１＋Ｒ２）
また、第２バルーン２２と第３バルーン２４により推進動作を行うためには、第２バルーン２２と第３バルーン２４を膨張させて腸壁５０に係止させたときに互いに接触することが必要であり、その条件は、数２のように表すことができる。
【００７８】
(数２)
Ｌ２＜（Ｒ２＋Ｒ３）
さらに、第３バルーン２４が第１バルーン２０の膨張収縮による影響を受けないためには、第１バルーン２０と第３バルーン２４を膨張させて腸壁５０に係止させたときに互いに接触しないことが必要であり、その条件は、数３のように表すことができる。
【００７９】
(数３)
（Ｌ１＋Ｌ２）＞（Ｒ１＋Ｒ３）
以上のように、確実に推進動作を行うためには、第１バルーン２０と第２バルーン２２と第３バルーン２４の配置関係として、上記の数１〜数３の条件を満たすことが必要になる。
【００８０】
そして、このような第１バルーン２０と第２バルーン２２と第３バルーン２４の配置関係に対応させるため、送気管４０の連通口４０ａと送気管４２の連通口４２ａ、および送気管４２の連通口４２ａと送気管４４の連通口４４ａ（図２、図３参照）を所定の間隔で配置させることが望ましい。
【００８１】
例えば、腸壁５０に沿う方向（先端部１０ａの進行方向）について、第１バルーン２０の中心位置に送気管４０の連通口４０ａを配置し、第２バルーン２２の中心位置に送気管４２の連通口４２ａを配置し、第３バルーン２４の中心位置に送気管４４の連通口４４ａを配置することにより、送気管４０の連通口４０ａと送気管４２の連通口４２ａの間隔を前記のＬ１とし、送気管４２の連通口４２ａと送気管４４の連通口４４ａの間隔を前記のＬ２とする。そして、前記の数１〜数３と同様にＲ１、Ｒ２、Ｒ３との関係を定めることが考えられる。
【００８２】
なお、図４に示した第１バルーン２０と第３バルーン２４の膨張収縮のタイムチャートを入れ替えることにより、逆進動作を行わせることができる。
【００８３】
また、ここまで推進動作について説明したが、第１バルーン２０と第２バルーン２２と第３バルーン２４を個別に、または組み合わせて膨張状態にすることにより、任意のポイントで腸壁５０に係止力を与えながら、患部の観察や治療を行なうことができる。
【００８４】
なお、バルーンの数は３つに限らず、４つ以上であってもよい。バルーンの数が増えることにより、総推進量が多くなる。また、腸壁５０に係止させるバルーンの数を多くすることができるので、係止力を大きくすることができ、また、より確実に観察・治療の補助として、任意の点で係止させることができる。
【００８５】
以上のように、本実施形態によれば、第１バルーン２０と第２バルーン２２はともに膨張させた状態で互いに接触し、第２バルーン２２と第２バルーン２２はともに膨張させた状態で互いに接触するように配置され、第１バルーン２０と第３バルーン２４はともに膨張させた状態で互いに接触しないように配置されているので、小型化を図りつつ推進力を確実に腸壁５０に伝えることができる。
【００８６】
また、第１バルーン２０と第２バルーン２２のいずれか一方の部材を膨張させて腸壁５０に係止させた状態で他方の部材を膨張または収縮させることにより腸壁５０に対し推進力を与えさせ、第２バルーン２２と第３バルーン２４のいずれか一方の部材を膨張させて腸壁５０に係止させた状態で他方の部材を膨張または収縮させることにより腸壁５０に対し推進力を与えさせるので、推進力をより確実に腸壁５０に伝えることができる。
【００８７】
＜変形例＞
また、前記の実施形態では、電子内視鏡１の挿入部１０に直接バルーンを取り付けた例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、図７に示す内視鏡用移動装置６０に適用することも可能である。
【００８８】
内視鏡用移動装置６０は、挿入部１０が挿入固定される筒体６２と、筒体６２の先端に取り付けられた前記の第１バルーン２０と第２バルーン２２と第３バルーン２４と、筒体６２から延びたコード６４が接続される、筒体６２の先端に取り付けられたバルーンの仕様に対応した前記のバルーン制御装置１８と同様の構成を有するバルーン制御装置６６とから構成される。
【００８９】
そして、挿入部１０を被検体内に挿入する際には、筒体６２に挿入部１０を挿入して固定し、バルーン制御装置６６で上記実施形態と同様の制御を行って挿入部１０を移動させる。
【００９０】
以上、本発明の管内移動体用アクチュエータおよびその制御方法、内視鏡について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００９１】
１…電子内視鏡、１０…挿入部、１０ａ…先端部、１２…操作部、１４…コード、１６…鉗子口、１８，６６…バルーン制御装置、２０…第１バルーン、２２…第２バルーン、２４…第３バルーン、３０…ＣＰＵ、３２…ポンプ、３４…三方弁、３６ａ，３６ｂ，３６ｃ…電磁弁、４０，４２，４４…送気管、５０…腸壁、６０…内視鏡用移動装置
【図１】
2010200819.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５（ａ）】
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【図５（ｂ）】
2010200819.tif 000008
【図５（ｃ）】
2010200819.tif 000009
【図５（ｄ）】
2010200819.tif 000010
【図５（ｅ）】
2010200819.tif 000011
【図５（ｆ）】
2010200819.tif 000012
【図５（ｇ）】
2010200819.tif 000013
【図５（ｈ）】
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【図５（ｉ）】
2010200819.tif 000015
【図５（ｊ）】
2010200819.tif 000016
【図５（ｋ）】
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【図５（ｌ）】
2010200819.tif 000018
【図６】
2010200819.tif 000019
【図７】
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