(57)【要約】【課題】内視鏡挿入部の腸管壁に対する相対的推進時に発生する腸管壁のたわみによる影響を確実に防止して、効率的に係止バルーンによって内視鏡挿入部を推進させる。【解決手段】外周部４４１の挿入部１０の長手軸方向の長さをＬ、固着部４４０の挿入部１０の長手軸方向の長さをΔＬとしたとき、係止バルーン４４の長手軸方向の長さＬＲをＬＲ＝Ｌ−ΔＬとすると、第１駆動バルーン４２あるいは第２駆動バルーン４６の外周部４５０の長手軸方向の長さをＬＤに対して以下の関係を満たしている。  ＬＤ＜ＬＲ【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
前記駆動膨張収縮部材の前記管内移動方向に垂直な断面上での前記管内移動方向の外周部の長さをＬＤとし、
前記第１膨張収縮部材は、前記管内移動方向に垂直な断面において、内圧がかかっていない収縮状態にて、前記体腔管壁側に位置する体腔管壁側部及び前記駆動膨張収縮部材の前記外側部に覆い被さる内側部を有し、前記管内移動方向に垂直な断面上での前記管内移動方向の前記内側部の長さをＬＲとしたとき、
ＬＤ＜ＬＲ
が成り立つように構成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ＬＲはさらに
ＬＤ＜ＬＲ＜1.5ＬＤ
が成り立つように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の管内移動体用アクチュエータ。
【請求項３】
前記制御部による制御によって、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た際に生じる前記体腔管壁のたわみ位置を、前記進行方向に対して前記第２膨張収縮部材の後方位置とするように、前記第１膨張収縮部材と前記第２膨張収縮部材とを前記管内移動体に配置することを特徴とする請求項１または２に記載の管内移動体用アクチュエータ。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１膨張収縮部材又は前記第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し、前記駆動膨張収縮部材を膨張させて前記第１膨張収縮部材を押圧させるように制御することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の管内移動体用アクチュエータ。
【請求項５】
前記制御部は、前記第１膨張収縮部材又は前記第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し、前記駆動膨張収縮部材によって前記第１膨張収縮部材を押圧させることにより前記体腔管壁を手繰り寄せるように制御することを特徴とする請求項４に記載の管内移動体用アクチュエータ。
【請求項６】
前記制御部は、前記第１膨張収縮部材の表面が繰り出されることにより前記体腔管壁を手繰り寄せるように制御することを特徴とする請求項４または５に記載の管内移動体用アクチュエータ。
【請求項７】
前記第１膨張収縮部材は、膨張させて前記体腔管壁に係止させた状態で収縮状態の前記駆動膨張収縮部材の少なくとも一部に覆い被さることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の管内移動体用アクチュエータ。
【請求項８】
前記第１膨張収縮部材、前記第２膨張収縮部材、及び前記駆動膨張収縮部材の少なくとも１つはバルーンであることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の管内移動体用アクチュエータ。
【請求項９】
前記管内移動方向に前記第１膨張収縮部材、前記駆動膨張収縮部材、及び前記第２膨張収縮部材とともに並べて配置されるものであって、前記駆動膨張収縮部材に対して前記第１膨張収縮部材を挟んで反対側に配置される第３膨張収縮部材を有し、前記第３膨張収縮部材の前記管内移動方向に垂直な断面の外側部の長さは、略ＬＤに等しいことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の管内移動体用アクチュエータ。
【請求項１０】
前記制御部は、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し、前記第３膨張収縮部材を膨張させて前記第１膨張収縮部材を押圧させるように制御することを特徴とする請求項９に記載の管内移動体用アクチュエータ。
【請求項１１】
前記第１膨張収縮部材は、膨張させて前記体腔管壁に係止させた状態で収縮状態の前記第３膨張収縮部材の少なくとも一部に覆い被さることを特徴とする請求項９または１０に記載の管内移動体用アクチュエータ。
【請求項１２】
前記管内移動方向の前方から前記駆動膨張収縮部材、前記第１膨張収縮部材、前記第２膨張収縮部材の順に配置されていることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の管内移動体用アクチュエータ。
【請求項１３】
前記管内移動方向の前方から前記第２膨張収縮部材、前記駆動膨張収縮部材、前記第１膨張収縮部材の順に配置されていることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の管内移動体用アクチュエータ。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれか１つに記載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内視鏡。
【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】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【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
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
転がりバルーン方式の推進機構では、図１３に示すように、腸管壁９００に係止状態にある係止（回転）バルーン９０１を例えば駆動バルーン９０２の膨張によって回転させ、内視鏡挿入部９０３を腸管壁９００に対して相対的に推進させる。
【００１２】
また、係止（回転）バルーン９０１が回転する際に、腸管壁９００は、内視鏡挿入部９０３の推進する方向とは反対方向に手繰られるため、発生する腸管の手繰り量（推進量）を係止するための保持バルーン９０４が駆動バルーン９０２及び係止（回転）バルーン９０１の後方が設けられている。
【００１３】
しかしながら、これまで係止（回転）バルーン９０１と保持バルーン９０４との間には所定の間隔の隙間があり、腸管壁９００に生じるたわみ９０５自体を係止することができなかったため、第２の駆動バルーン９０６により係止（回転）バルーン９０１を駆動バルーン９０２に覆い被さった初期位置に戻す際に、手繰った腸管壁９００のたわみ９０５が保持バルーン９０４では保持できず、推進前の元の駆動バルーン９０２側の位置に戻してしまうことがあった。
【００１４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、内視鏡挿入部の腸管壁に対する相対的推進時に発生する腸管壁のたわみによる影響を確実に防止して、効率的に係止（回転）バルーンによって内視鏡挿入部を推進させることのできる管内移動体用アクチュエータおよ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】
【００１５】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の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、前記駆動膨張収縮部材の前記管内移動方向に垂直な断面上での前記管内移動方向の外周部の長さをＬＤとし、前記第１膨張収縮部材は、前記管内移動方向に垂直な断面において、内圧がかかっていない収縮状態にて、前記体腔管壁側に位置する体腔管壁側部及び前記駆動膨張収縮部材の前記外側部に覆い被さる内側部を有し、前記管内移動方向に垂直な断面上での前記管内移動方向の前記内側部の長さをＬＲとしたとき、ＬＤ＜ＬＲが成り立つように構成されている。
【００１６】
請求項１に記載の管内移動体用アクチュエータでは、前記駆動膨張収縮部材の前記管内移動方向に垂直な断面上での前記管内移動方向の外周部の長さＬＤに対して前記第１膨張収縮部材の前記管内移動方向の前記内側部の長さＬＲがＬＤ＜ＬＲとなるように構成しているので、内視鏡挿入部の腸管壁に対する相対的推進時に発生する腸管壁のたわみによる影響を確実に防止して、効率的に係止（回転）バルーンによって内視鏡挿入部を推進させることができるという効果がある。
【００１７】
請求項２に記載の管内移動体用アクチュエータのように、請求項１に記載の管内移動体用アクチュエータであって、前記ＬＲはさらにＬＤ＜ＬＲ＜1.5ＬＤが成り立つことが好ましい。
【００１８】
請求項３に記載の管内移動体用アクチュエータのように、請求項１または２に記載の管内移動体用アクチュエータであって、前記制御部による制御によって、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た際に生じる前記体腔管壁のたわみ位置を、前記進行方向に対して前記第２膨張収縮部材の後方位置とするように、前記第１膨張収縮部材と前記第２膨張収縮部材とを前記管内移動体に配置することが好ましい。
【００１９】
請求項４に記載の管内移動体用アクチュエータのように、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の管内移動体用アクチュエータであって、前記制御部は、前記第１膨張収縮部材又は前記第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し、前記駆動膨張収縮部材を膨張させて前記第１膨張収縮部材を押圧させるように制御することが好ましい。
【００２０】
請求項５に記載の管内移動体用アクチュエータのように、請求項４に記載の管内移動体用アクチュエータであって、前記制御部は、前記第１膨張収縮部材又は前記第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し、前記駆動膨張収縮部材によって前記第１膨張収縮部材を押圧させることにより前記体腔管壁を手繰り寄せるように制御することが好ましい。
【００２１】
請求項６に記載の管内移動体用アクチュエータのように、請求項４または５に記載の管内移動体用アクチュエータであって、前記制御部は、前記第１膨張収縮部材の表面が繰り出されることにより前記体腔管壁を手繰り寄せるように制御することが好ましい。
【００２２】
請求項７に記載の管内移動体用アクチュエータのように、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の管内移動体用アクチュエータであって、前記第１膨張収縮部材は、膨張させて前記体腔管壁に係止させた状態で収縮状態の前記駆動膨張収縮部材の少なくとも一部に覆い被さることが好ましい。
【００２３】
請求項８に記載の管内移動体用アクチュエータのように、請求項１ないし７のいずれか１つに記載の管内移動体用アクチュエータであって、前記第１膨張収縮部材、前記第２膨張収縮部材、及び前記駆動膨張収縮部材の少なくとも１つはバルーンであることが好ましい。
【００２４】
請求項９に記載の管内移動体用アクチュエータのように、請求項１ないし８のいずれか１つに記載の管内移動体用アクチュエータであって、前記管内移動方向に前記第１膨張収縮部材、前記駆動膨張収縮部材、及び前記第２膨張収縮部材とともに並べて配置されるものであって、前記駆動膨張収縮部材に対して前記第１膨張収縮部材を挟んで反対側に配置される第３膨張収縮部材を有し、前記第３膨張収縮部材の前記管内移動方向に垂直な断面の外側部の長さは、略ＬＤに等しいことが好ましい。
【００２５】
請求項１０に記載の管内移動体用アクチュエータのように、請求項９に記載の管内移動体用アクチュエータであって、前記制御部は、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し、前記第３膨張収縮部材を膨張させて前記第１膨張収縮部材を押圧させるように制御することが好ましい。
【００２６】
請求項１１に記載の管内移動体用アクチュエータのように、請求項９または１０に記載の管内移動体用アクチュエータであって、前記第１膨張収縮部材は、膨張させて前記体腔管壁に係止させた状態で収縮状態の前記第３膨張収縮部材の少なくとも一部に覆い被さることが好ましい。
【００２７】
請求項１２に記載の管内移動体用アクチュエータのように、請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の管内移動体用アクチュエータであって、前記管内移動方向の前方から前記駆動膨張収縮部材、前記第１膨張収縮部材、前記第２膨張収縮部材の順に配置されていることが好ましい。
【００２８】
請求項１３に記載の管内移動体用アクチュエータのように、請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の管内移動体用アクチュエータであって、前記管内移動方向の前方から前記第２膨張収縮部材、前記駆動膨張収縮部材、前記第１膨張収縮部材の順に配置されていることが好ましい。
【００２９】
請求項１４に記載の内視鏡は、請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の管内移動体用アクチュエータを備えて構成される。
【発明の効果】
【００３０】
以上説明したように、本発明によれば、内視鏡挿入部の腸管壁に対する相対的推進時に発生する腸管壁のたわみによる影響を確実に防止して、効率的に係止（回転）バルーンによって内視鏡挿入部を推進させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【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第１の拡大断面図
【図３】図１の電子内視鏡の挿入部の先端部の第２の拡大断面図
【図４】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５】図４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６】図５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７】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８】図７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９】図３の管内移動体用アクチュエータの作用の詳細を説明する第１の図
【図１０】図３の管内移動体用アクチュエータの作用の詳細を説明する第２の図
【図１１】図３の管内移動体用アクチュエータの作用の詳細を説明する第３の図
【図１２】図３の管内移動体用アクチュエータの作用の詳細を説明する第４の図
【図１３】従来の管内移動体用アクチュエータの作用を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る管内移動体用アクチュエータおよび内視鏡について詳細に説明する。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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の長手軸に直交する断面は、長手軸を中心とするドーナツ形状（不図示）をなす。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
また、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た固着部４４０と、管壁の内壁面に当接する外周部４４１と、第１駆動バルーン４２あるいは第２駆動バルーン４６の外周部４５０に覆い被さり第１駆動バルーン４２あるいは第２駆動バルーン４６の膨張時に押圧される内側部４４３と、とからなる。
【００５３】
ここで、外周部４４１の挿入部１０の長手軸方向の長さをＬ、固着部４４０の挿入部１０の長手軸方向の長さをΔＬとしたとき、係止バルーン４４の長手軸方向の長さＬＲを
ＬＲ＝Ｌ−ΔＬ
とすると、第１駆動バルーン４２あるいは第２駆動バルーン４６の外周部４５０の長手軸方向の長さをＬＤに対して以下の関係を満たしている。
【００５４】
ＬＤ＜ＬＲ
なお、ＬＲは
ＬＤ＜ＬＲ＜1.5ＬＤ
を満たすことが好ましい。
【００５５】
図３は、第１駆動バルーン４２を収縮させ、第２駆動バルーン４６を膨張させた際に、係止バルーン４４の内側部４４２が第１駆動バルーン４２の外周部４５０に覆い被さった状態を示しており、係止バルーン４４は第１駆動バルーン４２の外周部４５０からはみ出した状態で第１駆動バルーン４２の外周部４５０に覆い被さる。
【００５６】
図４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の圧力を制御する制御部としてのバルーン制御装置１８のブロック構成図である。
【００５７】
図４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。
【００５８】
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。
【００５９】
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及び図３参照）。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。
【００６０】
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。
【００６１】
＜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５及び図６を用いて説明する。
【００６２】
図５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６は、図５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。
【００６３】
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。
【００６４】
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５の工程Ａ）。この時のバルーンの膨張の様子は、図６（Ａ）のように表わすことができる。図６（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。
【００６５】
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５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６（Ｂ）のように表わすことができる。
【００６６】
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。
【００６７】
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５の工程Ｃ）。この時のバルーンの収縮の様子は、図６（Ｃ）のように表わすことができる。
【００６８】
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５の工程Ｄ）。この時のバルーンの膨張の様子は、図６（Ｄ）のように表わすことができる。
【００６９】
図６（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６(Ｄ)の黒矢印）に向かって押圧力を与える。
【００７０】
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。
【００７１】
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６（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。
【００７２】
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５の工程Ｅ）。この時のバルーンの膨張の様子は、図６（Ｅ）のように表わすことができる。
【００７３】
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５の工程Ｆ）。この時のバルーンの収縮の様子は、図６（Ｆ）のように表わすことができる。
【００７４】
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５の工程Ａ）ことにより、上記の図６（Ａ）で示した状態に戻る。
【００７５】
以降、正進動作を継続する場合には、図５の工程Ａ〜工程Ｆを繰り返す。
「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７及び図８を用いて説明する。
【００７６】
図７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８は、図７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。
【００７７】
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。
【００７８】
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７の工程Ａ）。この時のバルーンの膨張の様子は、図８（Ａ）のように表わすことができる。図８（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。
【００７９】
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７の工程Ｂ）。この時のバルーンの膨張の様子は、図８（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。
【００８０】
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７の工程Ｃ）。この時のバルーンの収縮の様子は、図８（Ｃ）のように表わすことができる。
【００８１】
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７の工程Ｄ）。この時のバルーンの膨張の様子は、図８（Ｄ）のように表わすことができる。
【００８２】
図８（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８（Ｄ）の黒矢印）に向かって押圧力を与える。
【００８３】
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。
【００８４】
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８（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。
【００８５】
次に、保持バルーン２３から気体を吸引して収縮させて、保持バルーン２３を腸壁４０から離間させる（図７の工程Ｅ）。この時のバルーンの収縮の様子は、図８（Ｅ）のように表わすことができる。
【００８６】
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７の工程Ｆ）。この時のバルーンの収縮の様子は、図８（Ｆ）のように表わすことができる。
【００８７】
以降、逆進動作を継続する場合には、図７の工程Ａ〜工程Ｆを繰り返す。
【００８８】
次に図３に示した本実施形態の特徴的な構成による作用について、図９ないし図１２を用いて説明する。図９ないし図１２は、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からなる図３の管内移動体用アクチュエータの作用の詳細を説明する図である。
【００８９】
図９に示すように、図５の工程Ｄで説明したように、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。このとき腸壁４０には、進行方向の後方に向かって繰り出された結果、たわみ５００が発生する。
【００９０】
このたわみ５００は、図１０に示すように、第１駆動バルーン４２の膨張に応じて拡大するが、係止バルーン４４の回転長さＬＲが第１駆動バルーン４２の外周部４５０の長手軸方向の長さをＬＤに対してＬＤ＜ＬＲ（望ましくはＬＤ＜ＬＲ＜1.5ＬＤ）なる関係を満たしているので、たわみ５００は保持バルーン２３の長手軸後方に移動することになる。
【００９１】
そして、図１１に示すように、図５の工程Ｅ及び工程Ｆで説明したように、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、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。
【００９２】
そして、図１２に示すように、図５の工程Ａ及び工程Ｂで説明したように、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。
【００９３】
このとき、たわみ５００は保持バルーン２３により保持バルーン２３の長手軸後方に保持されており、図５の工程Ａ及び工程Ｆを繰り返すことで、たわみ５００が挿入部１０の長手軸の推進方向に戻ることなく、確実かつ効率的に挿入部１０は長手軸の推進方向に推進することができる。
【００９４】
なお、本実施形態においては、図９に示すように、特に係止バルーン４４を第１駆動バルーン４２及び第２駆動バルーン４６に近接して固着させるため、係止バルーン４４の外周面と第１駆動バルーン４２及び第２駆動バルーン４６の外周面とを巻き込んだ糸巻き部６００より固着させている。
【００９５】
このように本実施形態では、第１駆動バルーン４２及び第２駆動バルーン４６と係止バルーン４４とを隣接して配置・固着し、また、係止バルーン４４の第１駆動バルーン４２あるいは第２駆動バルーン４６に覆いかぶさる初期形状の長さＬＲを、第１駆動バルーン４２あるいは第２駆動バルーン４６の長さＬＤより長くする。係止バルーン４４の初期形状を長くすることで、腸管のたわみ５００が第１駆動バルーン４２あるいは第２駆動バルーン４６を越えて、その後方まで移動させることができるため、係止バルーン４４で挿入部１０を係止し易くなり、かつ保持バルーン２３により腸管のたわみ５００を保持バルーン２３後方に保持することが可能となる。
【００９６】
また、第１駆動バルーン４２あるいは第２駆動バルーン４６と係止バルーンを隣接することで、第１駆動バルーン４２あるいは第２駆動バルーン４６を越えた腸管のたわみ５００を保持バルーン２３により確実に係止することができる。
【００９７】
以上、本発明の管内移動体用アクチュエータおよ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】
【００９８】
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、４４…係止バルーン、３２…圧力制御部、４２…第１駆動バルーン、４６…第２駆動バルーン
【図１】
2011147502.tif 000003
【図２】
2011147502.tif 000004
【図３】
2011147502.tif 000005
【図４】
2011147502.tif 000006
【図５】
2011147502.tif 000007
【図６】
2011147502.tif 000008
【図７】
2011147502.tif 000009
【図８】
2011147502.tif 000010
【図９】
2011147502.tif 000011
【図１０】
2011147502.tif 000012
【図１１】
2011147502.tif 000013
【図１２】
2011147502.tif 000014
【図１３】
2011147502.tif 000015