(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
体腔内に挿入される挿入部に設けられた医療用固定バルーンにおいて、
内部に流体を供給することにより膨張し、第１の伸展率と第１の剛性とを有する膨張膜であって、該膨張膜の外周面を体腔内壁に当接させて前記挿入部を前記体腔内に固定する膨張膜を備え、
前記膨張膜は、前記挿入部の挿入軸に沿った基端から先端に至る線分上に形成された複数の低伸展高剛性領域であって、前記第１の伸展率より低い第２の伸展率と、前記第１の剛性より高い第２の剛性とを有する複数の低伸展高剛性領域を該膨張膜の表面に備え、
前記膨張膜は、
前記基端から先端側に向けて内側に折り返されて前記挿入部に固定される基端側固定部と、
前記先端から基端側に向けて内側に折り返されて前記挿入部に固定される先端側固定部と、
を更に備える医療用固定バルーン。
【請求項２】
前記複数の低伸展高剛性領域は、前記挿入軸に直交する断面において、点対称に離散的に形成される請求項１に記載の医療用固定バルーン。
【請求項３】
前記低伸展高剛性領域は、少なくとも前記膨張膜の前記挿入軸に沿った膨張を規制する請求項１又は２に記載の医療用固定バルーン。
【請求項４】
前記低伸展高剛性領域は、前記挿入軸の方向に所定の伸び剛性を有し、該所定の伸び剛性により前記膨張膜の前記挿入軸に沿った膨張を規制する請求項３に記載の医療用固定バルーン。
【請求項５】
前記流体の供給による膨張時の前記膨張膜において、前記膨張膜の前記低伸展高剛性領域がない領域が凸部となり、前記低伸展高剛性領域が凹部となり、
前記凸部が前記体腔内壁と当接し、
前記凹部が前記体腔内の体液を流動させる請求項１ないし４のいずれか１つに記載の医療用固定バルーン。
【請求項６】
前記低伸展高剛性領域は、前記膨張膜に配置された前記挿入軸に沿った樹脂部材あるいは糸状部材により形成される請求項１ないし５のいずれか１つに記載の医療用固定バルーン。
【請求項７】
体腔内に挿入される挿入部と、
前記挿入部に設けられ、第１の伸展率と第１の剛性とを有する膨張膜からなるバルーンと、
前記膨張膜の表面の円周方向に離散的に設けられ、前記挿入部の長手軸に沿って前記バルーンの基端から先端に至る線分上に形成された複数の低伸展高剛性領域であって、前記第１の伸展率よりも低い第２の伸展率と前記第１の剛性より高い第２の剛性とを有する複数の低伸展高剛性領域と、
前記バルーンに膨張流体を供給する流体供給管路とを備え、
前記膨張膜は、
前記基端から先端側に向けて内側に折り返されて前記挿入部に固定される基端側固定部と、
前記先端から基端側に向けて内側に折り返されて前記挿入部に固定される先端側固定部と、
を備える内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は医療用固定バルーン及び内視鏡に係り、特に体腔内に挿入される医療器具を体腔内壁に固定するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡の大腸挿入は、大腸が体内で曲がりくねった構造であること、体腔に固定されていない部分があることなどから、非常に難しい。そのため、挿入手技の習得には多くの経験を必要とし、挿入手技が未熟の場合には、患者に大きな苦痛を与える結果となる。
【０００３】
大腸部位の中で特に挿入が難しいと言われているのは、Ｓ状結腸と横行結腸である。Ｓ状結腸と横行結腸はその他の結腸とは異なり体腔内に固定されていない。そのため、自身の長さの範囲にて体腔内で任意な形状をとることができ、また、内視鏡挿入時の接触力により体腔内で変形する。
【０００４】
大腸挿入においては、挿入時の腸管への接触を少しでも減らすために、Ｓ状結腸や横行結腸を直線化することが重要である。直線化のために多くの手技がこれまで提案されているが、同時に、曲がった腸管を手繰り寄せて湾曲度合いを低減するための挿入補助具がいくつか提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１，２には、可撓管部の外周面に螺旋状に４本の膨張・収縮が可能な変動チューブ巻回されており、各変動チューブ内の圧力を変動させて４本の変動チューブを順次膨張・収縮させることにより、外皮の外周面を順次膨張・収縮させて先端側から手元側に膨張部を移動させて腸管を手繰り寄せる技術が開示されている。
【０００６】
ところが、複数の変動チューブの上下運動だけではチューブの接触面を移動させる効果はほとんどない。腸管のひだが、膨張したチューブ間の溝に効率的に入った場合にのみ手繰り寄せる効果があるが、Ｓ状結腸ではひだはほとんど存在せず、また手繰り寄せる過程で腸管は直線化しひだの突起量は小さくなるため、手繰り寄せる効果は著しく低減する。
【０００７】
一方、例えば１つのバルーンを膨張させ該バルーンの外周面の第１の部分を腸管内壁に当接させて係止させた状態としたときに、該第１の部分と連続しているバルーンの外周面の第２の部分に腸管内壁に沿ってバルーンの外周面を移動させると、バルーンが腸管内壁に当接している状態ではこの第１の部分から第２の部分の移動に伴い、例えば腸管内壁を手繰り寄せることできるが、腸管等の生体組織は、その組織の弾性により応力を加えることで管径方向だけでなく管内壁に沿って伸縮すると共に、応力を解除すると該弾性による復元力によって伸縮前の状態に戻る性質があるため、バルーンを収縮させ腸管内壁から離すと、上述した復元力により手繰り寄せた腸管内壁が元に戻ることになる。
【０００８】
このように、１つのバルーンによって係止力を発生させて腸壁に係止させ、かつ推進力を発生させて腸壁に対し相対的に移動させることは困難である。
【０００９】
そこで、例えば管内移動方向に２つのバルーンを並べて配置し、一方のバルーンを係止（回転）バルーン、他方のバルーンを駆動バルーンとしたとき、係止（回転）バルーンを膨張させて腸管に係止させた後、駆動バルーンを膨張させて係止（回転）バルーンを押圧させるように制御することによって係止（回転）バルーンを回転させる方式（転がりバルーン方式）の推進機構が検討されている。この推進機構によれば、１つのバルーンのみを用いた場合に比べて大きな推進量と推進力を得ることができ、管内移動体を腸壁に対し相対的に確実に移動させることができる。
【００１０】
これらバルーンは、挿入医療器具、例えば内視鏡挿入部やカテーテルの先端部に取り付けられ、体腔内で膨張させることで、特に係止バルーンにおいては腸管内壁に内視鏡挿入部等を固定することが可能となっている。
【００１１】
挿入医療器具を腸管内壁に固定するためのバルーンとして、体腔壁との接触部に固定の補助となる凹凸部を設けた医療用固定バルーンが提案されている（特許文献３）。
【００１２】
また、挿入医療器具を腸管内壁に固定するための他のバルーンとして、周方向の一部に架橋処理によって形成された伸展性の小さな部分を持っていることを特徴とする医療チューブ用バルーンが提案されている（特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平１１−９５４５号公報
【特許文献２】特開２００６−２２３８９５号公報
【特許文献３】特開２００２−３０１０２０号公報
【特許文献４】特開平１１−４０５号公報
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】橋本巨,“基礎から学ぶトライボロジー”, pp. 94
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
図１３のストライベック曲線に示すように、摩擦面の潤滑状態は、一般的には４種類（Ｉ：清浄面、II：境界潤滑、III：混合潤滑、IV：流体潤滑）の領域がある（非特許文献１）。
【００１６】
しかしながら、体腔内では体液の存在とバルーン（膨張体）の柔らかさのため流体潤滑領域または混合潤滑領域で潤滑接触しており、特許文献３、４等の従来の医療用バルーンにおいてはバルーンの体腔壁固定力へ体液がもたらす影響を全く考慮しておらず、特に体液によりバルーンと腸管内壁との間に摩擦力が発生しづらく、バルーンによる腸管内壁との体腔固定力が減少するといった問題がある。
【００１７】
また、バルーンは膨らむ際に内視鏡の周方向だけではなく軸方向にも膨らんでしまうので、バルーンに加えられた圧力を効率的に体腔壁固定力に用いることができていないという問題が存在する。
【００１８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、体腔内の体液の影響を排除し、確実、かつ十分な腸管内壁との体腔固定力を得ることのできる医療用固定バルーン及び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】
【００１９】
前記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る医療用固定バルーンは、体腔内に挿入される挿入部に設けられ、内部に流体を供給することにより膨張し、所定伸展率の膨張膜の外周面を体腔内壁に当接させて前記挿入部を前記体腔内に固定する医療用固定バルーンにおいて、前記膨張膜は、前記挿入部の挿入軸に沿った基端から先端に至る線分上に形成された、前記所定伸展率より低い複数の低伸展領域を有する。
【００２０】
第１の態様に係る医療用固定バルーンでは、前記膨張膜が前記挿入部の挿入軸に沿った基端から先端に至る線分上に形成された、前記所定伸展率より低い複数の低伸展領域を有することで、体腔内の体液の影響を排除し、確実、かつ十分な腸管内壁との体腔固定力を得ることを可能とする。
【００２１】
また、挿入軸に沿って低進展領域を有することで、周方向に膨らみやすくなり、バルーンに加えられた圧力を効率的に体腔壁固定力に用いることができる。
【００２２】
本発明の第２の態様に係る医療用固定バルーンのように、第１の態様において、前記複数の低伸展領域は、前記挿入軸に直交する断面において、点対称に離散的に形成されることが好ましい。
【００２３】
本発明の第３の態様に係る医療用固定バルーンのように、第１または第２の態様において、前記低伸展領域は、少なくとも前記膨張膜の前記挿入軸に沿った膨張を規制することが好ましい。
【００２４】
本発明の第４の態様に係る医療用固定バルーンのように、第３の態様において、前記低伸展領域は、前記挿入軸の方向に所定の伸び剛性を有し、該所定の伸び剛性により前記膨張膜の前記挿入軸に沿った膨張を規制することが好ましい。
【００２５】
本発明の第５の態様に係る医療用固定バルーンのように、第１ないし第４の態様において、前記流体の供給による膨張時の前記膨張膜において、前記所定伸展率の前記膨張膜の領域が凸部となり、前記低伸展領域が凹部となり、前記凸部が前記体腔内壁と当接し、前記凹部が前記体腔内の体液を流動させることが好ましい。
【００２６】
本発明の第６の態様に係る医療用固定バルーンのように、第１ないし第５の態様において、前記低伸展領域は、前記膨張膜に配置された前記挿入軸に沿った樹脂部材あるいは糸状部材により形成されることが好ましい。
【００２７】
本発明の第７の態様に係る管内移動体用アクチュエータは、膨張して体腔管壁に接触した時に管内移動体と前記体腔管壁との間を埋める第１の部分と、前記体腔管壁と接触して推進力を発生させる第２の部分とを備え、その一部が前記管内移動体に固定された第１膨張収縮部材と、前記管内移動体に固定され、膨張して前記体腔管壁に接触する第２膨張収縮部材と、前記第１膨張収縮部材及び前記第２膨張収縮部材とともに管内移動方向に並べて配置され、かつ前記管内移動体に固定された、前記第１膨張収縮部材を駆動させる駆動膨張収縮部材と、前記第１膨張収縮部材及び前記第２膨張収縮部材の少なくとも一方を膨張させて前記体腔管壁に係止させた状態を保持すると共に、前記駆動膨張収縮部材の膨張収縮駆動によって前記第１膨張収縮部材の前記第１の部分が前記第２の部分になるようにして前記管内移動体と前記体腔管壁との相対位置を変化させるように制御する制御部と、を備え、少なくとも前記第１膨張収縮部材は、所定伸展率の膨張膜の外周面を前記体腔管壁に当接させて前記挿入部を前記体腔管壁に固定するバルーンであって、前記膨張膜は、前記挿入部の挿入軸に沿った基端から先端に至る線分上に形成された、前記所定伸展率より低い複数の低伸展領域を有する。
【００２８】
本発明の第８の態様に係る管内移動体用アクチュエータのように、第７の態様において、前記第２膨張収縮部材は、前記複数の低伸展領域を有することが好ましい。
【００２９】
本発明の第９の態様に係る管内移動体用アクチュエータのように、第７または第８の態様において、前記複数の低伸展領域は、前記挿入軸に直交する断面において、点対称に離散的に形成されることが好ましい。
【００３０】
本発明の第１０の態様に係る内視鏡は、第１ないし第６の態様に係る医療用固定バルーンを備える。
【００３１】
本発明の第１１の態様に係る内視鏡は、第７ないし第９の態様に係る管内移動体用アクチュエータを備える。
【発明の効果】
【００３２】
以上説明したように、本発明によれば、体腔内の体液の影響を排除し、確実、かつ十分な腸管内壁との体腔固定力を得ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係る電子内視鏡の構成を示す構成図
【図２】図１の電子内視鏡の挿入部の先端部の拡大断面図
【図３】第１及び第２駆動バルーン、係止バルーン及び保持バルーンの圧力を制御する図１のバルーン制御装置のブロック構成図
【図４】図３のバルーン制御装置による推進動作である正進動作のタイムチャート
【図５】図４に示す正進動作のタイムチャートに対応させて各バルーンの膨張及び縮の様子を示した概略断面図
【図６】図３のバルーン制御装置による推進動作である逆進動作のタイムチャート
【図７】図６に示す逆進動作のタイムチャートに対応させて各バルーンの膨張及び縮の様子を示した概略断面図
【図８】挿入部の先端部に固着された収縮状態の図２の係止バルーンの外観を示す図
【図９】図８の係止バルーンの収縮から膨張への遷移を示す図
【図１０】図９の膨張遷移における挿入軸に直交した係止バルーンの断面を示す図
【図１１】図９の膨張遷移における挿入軸方向の係止バルーンの断面を示す図
【図１２】図８の係止バルーンの変形例を示す図
【図１３】摩擦面の潤滑状態を示すストライベック曲線の図
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る医療用固定バルーン及び内視鏡について詳細に説明する。
【００３５】
図１は、本発明の実施形態に係る電子内視鏡の構成を示す構成図である。
【００３６】
図１に示すように、本実施形態の電子内視鏡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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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、かつ固定された膨張収縮部材として、後述する駆動膨張収縮部材としての第１駆動バルーン４２、第３膨張収縮部材としての第２駆動バルーン４６と第１膨張収縮部材としての係止バルーン４４が取り付けられている。第１駆動バルーン４２、第２駆動バルーン４６と係止バルーン４４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。
【００４１】
なお、先端部１０ａにおいて第１駆動バルーン４２と係止バルーン４４、及び係止バルーン４４と第２駆動バルーン４６は、それぞれ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駆動バルーン４２、第２駆動バルーン４６と係止バルーン４４は挿入部１０の周方向に一様な形状として軸対称となっていてもよく、また、挿入部１０の周方向に一様な形状ではなく軸対称となっていなくてもよい。
【００４２】
また、第１駆動バルーン４２、第２駆動バルーン４６と係止バルーン４４は、湾曲部１０ｂや軟性部１０ｃに配置してもよい。
【００４３】
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駆動バルーン４２、第２駆動バルーン４６と係止バルーン４４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。
【００４４】
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駆動バルーン４２、第２駆動バルーン４６と係止バルーン４４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。
【００４５】
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。
【００４６】
次に、第１駆動バルーン４２と係止バルーン４４、及び係止バルーン４４と第２駆動バルーン４６からなる本実施形態の管内移動体用アクチュエータについて図２及び図３を用いて説明する。
【００４７】
図２は、本実施形態における挿入部１０の先端部１０ａの拡大断面図である。図２に示すように、本実施形態においては、挿入部１０の先端部１０ａに進行方向（挿入部１０の長手軸に沿った先端方向）の前方から順に、第１駆動バルーン４２と係止バルーン４４と第２駆動バルーン４６の３つのバルーンが糸巻き等によりそれぞれ先端部１０ａの外周面に固着して設けられている。
【００４８】
また、係止バルーン４４が管壁に接触していない時に、挿入部１０の先端部１０ａの位置を保持するための第２膨張収縮部材としての保持バルーン２３も糸巻き等により先端部１０ａの外周面に固着して設けられている。なお、推進動作時においては、係止バルーン４４及び保持バルーン２３の少なくとも一方が膨張して管壁に当接して係止されるようになっている。本実施形態では、医療用固定バルーンは、係止バルーン４４により構成される。
【００４９】
これら第１駆動バルーン４２、第２駆動バルーン４６、係止バルーン４４及び保持バルーン２３は、ともに全体が膨張収縮自在なラテックスゴムからなり、挿入部１０の長手軸（挿入軸）に直交する断面は、長手軸（挿入軸）を中心とするドーナツ形状（不図示）をなす。
【００５０】
係止バルーン４４は膨張時に管壁の内壁面に接して係止することができる膨張特性を有するバルーンであり、第１駆動バルーン４２及び第２駆動バルーン４６は膨張時であっても先端部１０ａが管路の断面の略中心位置に位置する限り管壁の内壁面に接しない膨張特性を有するバルーンである。
【００５１】
また、第１駆動バルーン４２、第２駆動バルーン４６及び係止バルーン４４は、互いに形状が異なることが好ましい。
【００５２】
保持バルーン２３、第１駆動バルーン４２、第２駆動バルーン４６及び係止バルーン４４は、挿入部１０の先端部１０ａの外周面に糸巻き等により固着され、その外周部が挿入部１０の先端部１０ａの径方向に膨張収縮可能に構成されている。
【００５３】
なお、本実施形態では、管内移動体用アクチュエータは、管内移動方向の前方から第１駆動バルーン４２、係止バルーン４４、第２駆動バルーン４６、保持バルーン２３の順に配置して構成しているが、管内移動方向の前方から保持バルーン２３、第１駆動バルーン４２、係止バルーン４４、第２駆動バルーン４６の順に配置して構成してもよい。
【００５４】
図３に示すように、バルーン制御装置１８は、第１駆動バルーン４２、第２駆動バルーン４６、係止バルーン４４及び保持バルーン２３を個々に独立して内圧が調整できるバルブ開閉制御部３０と圧力制御部３２とを備えた構成となっている。
【００５５】
そして、バルーン制御装置１８において、第１駆動バルーン４２、第２駆動バルーン４６、係止バルーン４４及び保持バルーン２３は、バルブ開閉制御部３０と圧力制御部３２を介して、吸引ポンプ３４と吐出ポンプ３６が接続されている。
【００５６】
先端部１０ａの内部には、第１駆動バルーン４２に連通し気体が送られる送気管４８と、係止バルーン４４に連通し気体が送られる送気管５０と、第２駆動バルーン４６に連通し気体が送られる送気管５２と、保持バルーン２３に連通し気体が送られる送気管２７が設けられている（図２参照）。これら送気管４８，５０，５２，２７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に接続されている。
【００５７】
なお、後述する推進動作のフローは、バルブ開閉制御部３０によって各バルーンに接続されたバルブ（不図示）の開閉を制御し、圧力制御部３２によって吸引ポンプ３４と吐出ポンプ３６を制御することによって実行される。
【００５８】
＜推進動作のフロー＞
「正進動作」
次に、本実施形態における推進動作のうちの正進動作について図４及び図５を用いて説明する。
【００５９】
図４は、推進動作における正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。
【００６０】
まず、第１駆動バルーン４２と係止バルーン４４と第２駆動バルーン４６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。なお、このとき、保持バルーン２３を膨張させて体腔管壁としての腸壁４０に係止させておく。
【００６１】
そして、保持バルーン２３を膨張させ腸壁４０に係止させた状態を保持し、第１駆動バルーン４２と係止バルーン４４と第２駆動バルーン４６をともに収縮させた状態から、第２駆動バルーン４６に気体を充填して膨張させる（図４の工程Ａ）。この時のバルーンの膨張の様子は、図５（Ａ）のように表わすことができる。図５（Ａ）に示すように、第２駆動バルーン４６が膨張することにより、係止バルーン４４は第１駆動バルーン４２側に押し出され、第１駆動バルーン４２に覆い被さる状態になる。
【００６２】
次に、係止バルーン４４に気体を充填して膨張させて、係止バルーン４４を腸壁４０に係止させる（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（Ｂ）のように表わすことができる。
【００６３】
また、ここで、係止バルーン４４において、膨張して腸壁４０に接触した時に挿入部１０と腸壁４０の間を埋める部分を第１の部分とし、腸壁４０に接触している部分を第２の部分として考える。
【００６４】
次に、保持バルーン２３と第２駆動バルーン４６から気体を吸引して収縮させる（図４の工程Ｃ）。この時のバルーンの収縮の様子は、図５（Ｃ）のように表わすことができる。
【００６５】
そして、第１駆動バルーン４２に気体を充填して膨張させる（図４の工程Ｄ）。この時のバルーンの膨張の様子は、図５（Ｄ）のように表わすことができる。
【００６６】
図５（Ｄ）に示されるように、第１駆動バルーン４２を膨張させていくことにより、第１駆動バルーン４２は係止バルーン４４を徐々に押圧していく。さらに、第２駆動バルーン４６を収縮させていくので、係止バルーン４４は、先端部１０ａの進行方向の後方に向かってその表面が腸壁４０に接した状態で順々に繰り出されるように押されていく、または、その表面を移動させるように押されていく。また、前記のように、係止バルーン４４において第１の部分と第２の部分を備えていると考えたときには、先端部１０ａの進行方向の前方側の第１の部分の腸壁４０側の一部が腸壁４０に接触して第２の部分になるように押されていく、と考えることができる。これにより、係止バルーン４４は、腸壁４０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る。
【００６７】
すなわち、係止バルーン４４がいわゆるキャタピラ（登録商標）のように（無限軌道のように）、腸壁４０を当接しながら先端部１０ａの進行方向の後方に向かって繰り出される。
【００６８】
そのため、腸壁４０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（Ｄ）の白矢印のように、電子内視鏡１の先端部１０ａは腸壁４０に対し相対的に進行方向の前方に推進（正進）する。
【００６９】
次に、保持バルーン２３に気体を充填して膨張させて腸壁４０に係止させる（図４の工程Ｅ）。この時のバルーンの膨張の様子は、図５（Ｅ）のように表わすことができる。
【００７０】
次に、保持バルーン２３を膨張させ腸壁４０に係止させた状態を保持し、第１駆動バルーン４２と係止バルーン４４から気体を吸引して収縮させる（図４の工程Ｆ）。この時のバルーンの収縮の様子は、図５（Ｆ）のように表わすことができる。
【００７１】
次に、第２駆動バルーン４６に気体を充填して膨張させる（図４の工程Ａ）ことにより、上記の図５（Ａ）で示した状態に戻る。
【００７２】
以降、正進動作を継続する場合には、図４の工程Ａ〜工程Ｆを繰り返す。
【００７３】
「逆進動作」
次に、本実施形態における推進動作のうちの逆進動作について図６及び図７を用いて説明する。
【００７４】
図６は、推進動作における逆進動作のタイムチャート図である。また、図７は、図６に示す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。
【００７５】
まず、第１駆動バルーン４２と係止バルーン４４と第２駆動バルーン４６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。なお、このとき、保持バルーン２３を膨張させて腸壁４０に係止させておく。
【００７６】
そして、係止バルーン４４と第２駆動バルーン４６を収縮させた状態を保持し、第１駆動バルーン４２に気体を充填して膨張させる（図６の工程Ａ）。この時のバルーンの膨張の様子は、図７（Ａ）のように表わすことができる。図７（Ａ）に示すように、第１駆動バルーン４２が膨張することにより、係止バルーン４４は第２駆動バルーン４６側に押し出され、第２駆動バルーン４６に覆い被さる状態になる。
【００７７】
次に、係止バルーン４４に気体を充填して膨張させて、係止バルーン４４を腸壁４０に係止させる（図６の工程Ｂ）。この時のバルーンの膨張の様子は、図７（Ｂ）のように表わすことができる。また、ここで、係止バルーン４４において、腸壁４０に接触した時に挿入部１０と腸壁４０の間を埋める部分を第１の部分とし、腸壁４０に接触している部分を第２の部分として考える。
【００７８】
次に、保持バルーン２３と第１駆動バルーン４２から気体を吸引して収縮させる（図６の工程Ｃ）。この時のバルーンの収縮の様子は、図７（Ｃ）のように表わすことができる。
【００７９】
続いて、第２駆動バルーン４６に気体を充填して膨張させる（図６の工程Ｄ）。この時のバルーンの膨張の様子は、図７（Ｄ）のように表わすことができる。
【００８０】
図７（Ｄ）に示すように、第２駆動バルーン４６を膨張させていくことにより、第２駆動バルーン４６は係止バルーン４４を徐々に押圧していく。そして、係止バルーン４４は、先端部１０ａの進行方向の前方に向かってその表面が順々に繰り出されるように押されていく、または、その表面を移動させるように押されていく。また、前記のように、係止バルーン４４において第１の部分と第２の部分を備えていると考えたときには、先端部１０ａの進行方向の後方側の第１の部分の腸壁４０側の一部が腸壁４０に接触して第２の部分になるように押されていく、と考えることができる。これにより、係止バルーン４４は、腸壁４０に対し先端部１０ａの進行方向の前方（図７（Ｄ）の黒矢印）に向かって押圧力を与える。
【００８１】
すなわち、係止バルーン４４がいわゆるキャタピラ（登録商標）のように（無限軌道のように）、腸壁４０を当接しながら先端部１０ａの進行方向の前方に向かって繰り出される。
【００８２】
そのため、腸壁４０は先端部１０ａの進行方向の前方に手繰り寄せられる。したがって、図７（Ｄ）の白矢印のように、電子内視鏡１の先端部１０ａは腸壁４０に対し相対的に進行方向の後方に推進（逆進）する。
【００８３】
次に、保持バルーン２３に気体を充填して膨張させて腸壁４０に係止させる（図６の工程Ｅ）。この時のバルーンの膨張の様子は、図７（Ｅ）のように表わすことができる。
【００８４】
次に、係止バルーン４４と第２駆動バルーン４６から気体を吸引して収縮させる（図６の工程Ｆ）。この時のバルーンの収縮の様子は、図７（Ｆ）のように表わすことができる。
【００８５】
以降、逆進動作を継続する場合には、図６の工程Ａ〜工程Ｆを繰り返す。
【００８６】
次に、本実施形態の医療用固定バルーンとしての係止バルーン４４（図２参照）について詳細に説明する。
【００８７】
なお、係止バルーン４４を膨張収縮自在なラテックスゴムから構成するとしたが、これに限らず、ゴムまたは可塑性エラストマー、さらに好ましい材料として天然ゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムより係止バルーン４４を構成してもよい。
【００８８】
図８は挿入部の先端部に固着された収縮状態の係止バルーンの外観を示す図である。また、図９は図８の係止バルーンの収縮から膨張への遷移を示す図である。さらに、図１０は図９の膨張遷移における挿入軸に直交した係止バルーンの断面を示す図であり、図１１は図９の膨張遷移における挿入軸方向の係止バルーンの断面を示す図である。
【００８９】
医療用固定バルーンとしての係止バルーン４４は、図８に示すように、例えば膨張収縮自在なラテックスゴムからなる円筒形状をなし、その円筒前後端が挿入部１０の先端部１０ａの所定位置に糸巻き等の固着部７０２により先端部１０ａ外周面に折り返された状態にて固着固定されている。
【００９０】
また、係止バルーン４４は、該係止バルーン４４を構成する膨張膜４４ａにおいて挿入部１０の挿入軸７００に沿った線分上において固着部７０２にて折り返された外周面の前後端に至り、低い伸展性であって高い剛性を有する高剛性部７０４が帯状に複数配置されている。なお、高剛性部７０４のない膨張膜４４ａの領域は帯状の所定の伸展性（高剛性部７０４よりも高い伸展性）を有する局所膨張部７０６となっている。
【００９１】
なお、本実施形態では、高剛性部７０４は、例えば係止バルーン４４を構成する膨張膜４４ａ内に埋め込んだ樹脂あるいは糸状部材により構成されるが、高剛性部７０４（樹脂あるいは糸状部材）の設置においては膨張膜４４ａの表面に設置して構成しても良い。
【００９２】
このように構成された係止バルーン４４は、図９に示すように、バルーン制御装置１８により送気管５０を介して膨張する。
【００９３】
この膨張により、図１０に示すように、係止バルーン４４は、低い伸展性の高剛性部７０４において伸展（膨張）を抑制し、また所定の伸展性（高剛性部７０４よりも高い伸展性）を有する局所膨張部７０６において局所的に膨張する。結果として、係止バルーン４４の外表面は、高剛性部７０４により凹部を形成し、局所膨張部７０６により凸部を形成する。
【００９４】
なお、本実施形態の係止バルーン４４は、図１０に示すように、挿入部１０の挿入軸に対して、点対称に複数の高剛性部７０４を配置しているため、高剛性部７０４及び局所膨張部７０６による凹凸も挿入部１０の挿入軸に対して点対称に形成される。すなわち、各高剛性部７０４は３箇所以上設ける必要があり、略点対称性を持って配置されることが望ましい。
【００９５】
このように構成された本実施形態の係止バルーン４４では、凸部を形成する局所膨張部７０６にある体液は、凹部を形成する高剛性部７０４に移動（流動）ことになる。
【００９６】
この結果、図１１に示すように、本実施形態の係止バルーン４４は、膨張により外表面に高剛性部７０４による溝（凹部）を形成することになり、局所膨張部７０６の表面に付着する体液を高剛性部７０４による溝（凹部）に流動させ体液の付着量を減らすことで、ストライベック曲線の境界潤滑領域（図１３参照）において係止バルーン４４と腸壁４０が接するようになる。
【００９７】
このように本実施形態では、ストライベック曲線の境界潤滑領域において局所膨張部７０６を腸壁４０に当接させ押圧することで、係止バルーン４４は体液下においても充分な固定力（保持力）を得ることができる。
【００９８】
また、本実施形態では、高剛性部７０４を挿入軸７００に沿って形成しており、係止バルーン４４には挿入軸７００方向にわたり高剛性部分ができるため、挿入軸７００方向には膨らみづらく周方向には膨らみやすく、バルーン（係止バルーン４４）を低内圧で体腔壁（腸壁４０）を固定することができる。
【００９９】
すなわち、本実施形態によれば、電子内視鏡１の挿入部１０の先端部１０ａを体腔に固定する際に、
（Ａ１）局所膨張部７０６と高剛性部７０４との伸展性の差によってできた凹凸の溝を通して体液が排水され、係止バルーン４４は体腔壁（腸壁４０）への固定力を維持することができる
（Ａ２）周方向の一部に高剛性の部分を持たせることで、加圧時に挿入軸方向に膨らみづらく周方向に膨らみやすくなり、係止バルーン４４を効率良く周方向に存在する体腔壁（腸壁４０）に固定することができる
といった特有な作用・効果を得ることが可能となる。
【０１００】
さらに、係止バルーン４４は体腔壁を推進する際に軸方向への回転を行うが、通常は軸方向の回転の際に体腔壁面でバルーンが滑ってしまい、体腔壁を効率良く推進させることが困難であった。これに対して、本発明の実施形態によれば
（Ｂ１）局所膨張部７０６と高剛性部７０４との伸展性の差によってできた凹凸の溝を通して体液が排水され、係止バルーン４４は体腔壁（腸壁４０）への固定力を維持することができる
（Ｂ２）周方向の一部に高剛性の部分（高剛性部７０４）を持たせることで、加圧時に挿入軸方向に膨らみづらく周方向に膨らみやすくなり、係止バルーン４４を効率良く周方向に存在する体腔壁（腸壁４０）に固定することができる。
【０１０１】
この（Ｂ１）及び（Ｂ２）の効果により、係止バルーン４４の回転運動中にも体腔壁（腸壁４０）を係止バルーン４４に固定することができ、安定した推進力を生むことができる。
【０１０２】
なお、本実施形態では、係止バルーン４４を例に説明したが、保持バルーン２３に高剛性部７０４を上述したように設けても良い。
【０１０３】
なお、上述したように本実施形態の係止バルーン４４は、挿入軸を中心とするドーナツ形状の１つの円筒バルーンにより構成するとしたが、これに限らず、図８の係止バルーン４４の変形例である図１２に示すように、挿入部１０の先端部１０ａの外周に、挿入軸７００を中心とした点対称に配置された複数、例えば４つの係止バルーン４４（１）〜（４）により構成してもよく、係止バルーン４４（１）〜（４）のそれぞれに高剛性部７０４を設けることにより各局所膨張部７０６を腸壁４０に当接させ押圧するように構成してよい。この場合、高剛性部７０４は、挿入軸７００からの径方向線分に対して線対称に配置すればよい。
【０１０４】
また、バルーン制御装置１８により各係止バルーン４４（１）〜（４）は同じタイミングで膨張あるいは収縮制御され、第１駆動バルーン４２あるいは第２駆動バルーン４６に覆い被さり、それぞれがいわゆるキャタピラ（登録商標）のように（無限軌道のように）、腸壁４０を当接しながら先端部１０ａの進行方向の後方あるいは前方に向かって繰り出される。
【０１０５】
上記説明においては、係止バルーン４４を例とした医療用固定バルーン、第１駆動バルーン４２と保持バルーン２３、及び第２駆動バルーン４６からなる管内移動体用アクチュエータ及び管内移動体用アクチュエータを挿入部１０の先端部１０ａに備えた電子内視鏡１を例とした内視鏡について説明したが、本実施形態の医療用固定バルーンを備えた医療用器具にも適用できる。例えば、適用可能な医療用器具として、公知の拡張バルーンカテーテル、ダブルバルーン内視鏡等がある。
【０１０６】
以上、本発明の医療用固定バルーン、管内移動体用アクチュエータ及び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】
【０１０７】
１…電子内視鏡、１０…挿入部、１０ａ…先端部、１８…バルーン制御装置、２３…保持バルーン、３２…圧力制御部、４２…第１駆動バルーン、４４…係止バルーン、４４ａ…膨張膜、４６…第２駆動バルーン、７００…挿入軸、７０２…固着部、７０４…高剛性部、７０６…局所膨張部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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