(57)【要約】【課題】複数のアクチュエータを用いても配線数が増加せず、かつ人体へ適用された際の危険性を低減できる能動チューブを提供する。【解決手段】電源が供給されて能動的に駆動される能動チューブ１であって、長尺なチューブ本体２と、前記チューブ本体に設けられ、供給される電源に並列に接続される少なくとも２つのアクチュエータＡ１〜Ａ８と、前記各々のアクチュエータに設けられ、各々のアクチュエータを独立して駆動させる駆動回路部Ｂ１〜Ｂ８と、前記駆動回路部に制御信号を送信する制御部３と、を有する。【選択図】図１
2008220836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源が供給されて能動的に駆動される能動チューブであって、
長尺なチューブ本体と、
前記チューブ本体に設けられ、供給される電源に並列に接続される少なくとも２つのアクチュエータと、
前記各々のアクチュエータに設けられ、各々のアクチュエータを独立して駆動させる駆動回路部と、
前記駆動回路部に制御信号を送信する制御部と、を有することを特徴とする能動チューブ。
【請求項２】
前記制御部は、前記アクチュエータの数に対応する信号からなるシリアル信号およびクロック信号を出力し、
前記駆動回路部は、前記シリアル信号を受けつつクロック信号に対応させて順次シフトさせてパラレル信号に変換するシフトレジスタと、
前記パラレル信号を受けて保持する出力レジスタと、
前記出力レジスタからの信号に応じて前記アクチュエータを駆動させるスイッチ部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の能動チューブ。
【請求項３】
前記アクチュエータは、電源が供給されることにより、伸縮機能、屈曲機能、捻れ機能、および硬さ変化機能の少なくとも１つの機能を発揮することを特徴とする請求項１または２に記載の能動チューブ。
【請求項４】
前記アクチュエータは、前記チューブ本体の長手方向に複数並ぶことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の能動チューブ。
【請求項５】
前記制御部は、前記チューブ本体の長手方向に並ぶアクチュエータの駆動を当該長手方向へ順次変更することにより、前記アクチュエータが駆動されて屈曲されるチューブ本体の関節部を、チューブ本体の長手方向に移動させることを特徴とする請求項４に記載の能動チューブ。
【請求項６】
前記アクチュエータは、前記チューブ本体の周方向に複数並ぶことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の能動チューブ。
【請求項７】
前記チューブ本体の外面の摩擦係数が、異方性を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の能動チューブ。
【請求項８】
前記チューブ本体の外面に、当該外面の垂直方向に対して傾斜しつつ外方向へ延びる可撓性の突起部が複数設けられることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の能動チューブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、能動チューブに関し、特に、能動的に駆動されて人体の血管や器官等に入り診断や治療に利用される能動チューブに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、形状記憶合金をアクチュエータとして能動的に屈曲等するカテーテルが、人体の血管や器官等の診断や治療に用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなカテーテルでは、通常、カテーテルの長手方向に長いアクチュエータが配置され、このアクチュエータに電圧を印加することにより、カテーテルを屈曲させている。しかしこのようなカテーテルでは、アクチュエータが長いために印加される電圧が高く、人体に及ぼす危険性が危惧される。
【０００４】
また、特許文献１には、複数のアクチュエータが用いられるカテーテルが開示されているが、このカテーテルは、アクチュエータの各々が制御部へ別個に接続されているために配線が多く、したがって、カテーテルを細く保ちつつ多数のアクチュエータを使用することが困難である。
【特許文献１】特開２００５−２７９１１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、複数のアクチュエータを用いても配線数が増加せず、かつ人体へ適用された際の危険性を低減できる駆動チューブ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】
【０００６】
上記目的は、下記（１）〜（８）に記載の発明により達成される。
【０００７】
（１）電源が供給されて能動的に駆動される能動チューブであって、長尺なチューブ本体と、前記チューブ本体に設けられ、供給される電源に並列に接続される少なくとも２つのアクチュエータと、前記各々のアクチュエータに設けられ、各々のアクチュエータを独立して駆動させる駆動回路部と、前記駆動回路部に制御信号を送信する制御部と、を有することを特徴とする能動チューブである。
【０００８】
（２）前記制御部は、前記アクチュエータの数に対応する信号からなるシリアル信号およびクロック信号を出力し、前記駆動回路部は、前記シリアル信号を受けつつクロック信号に対応させて順次シフトさせてパラレル信号に変換するシフトレジスタと、前記パラレル信号を受けて保持する出力レジスタと、前記出力レジスタからの信号に応じて前記アクチュエータを駆動させるスイッチ部と、を有することを特徴とする上記（１）に記載の能動チューブである。
【０００９】
（３）前記アクチュエータは、電源が供給されることにより、伸縮機能、屈曲機能、捻れ機能、および硬さ変化機能の少なくとも１つの機能を発揮することを特徴とする上記（１）または（２）に記載の能動チューブである。
【００１０】
（４）前記アクチュエータは、前記チューブ本体の長手方向に複数並ぶことを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の能動チューブである。
【００１１】
（５）前記制御部は、前記チューブ本体の長手方向に並ぶアクチュエータの駆動を長手方向へ順次変更することにより、前記アクチュエータが駆動されて屈曲されるチューブ本体の関節部を、チューブ本体の長手方向に移動させることを特徴とする上記（４）に記載の能動チューブである。
【００１２】
（６）前記アクチュエータは、前記チューブ本体の周方向に複数並ぶことを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれか１つに記載の能動チューブである。
【００１３】
（７）前記チューブ本体の外面の摩擦係数が、異方性を有することを特徴とする上記（１）〜（６）のいずれか１つに記載の能動チューブである。
【００１４】
（８）前記チューブ本体の外面に、当該外面の垂直方向に対して傾斜しつつ外方向へ延びる可撓性の突起部が複数設けられることを特徴とする上記（１）〜（７）のいずれか１つに記載の能動チューブである。
【発明の効果】
【００１５】
上記（１）に記載の発明によれば、各々のアクチュエータが電源に並列に接続されており、また駆動回路部により各々のアクチュエータが独立して駆動されるため、複数のアクチュエータを備えつつ配線数の増加を抑制できる。また、アクチュエータを並列に接続しているため、低電圧でアクチュエータを駆動でき、例えば能動チューブが人体へ挿入される際に、人体への危険性がほとんどなくなる。
【００１６】
また、上記（２）に記載の発明によれば、各々の駆動回路部が、制御部からのシリアル信号をパラレル信号に変換するシフトレジスタ、パラレル信号を保持する出力レジスタ、およびアクチュエータを駆動するスイッチ部を有しているため、制御部からのシリアル信号およびクロック信号により、各々のアクチュエータを独立して駆動できる。また、シリアル信号によりデータを送信できるため、配線数を削減できる。
【００１７】
また、上記（３）に記載の発明によれば、アクチュエータが伸縮機能、屈曲機能、捻れ機能、および硬さ変化機能の少なくとも１つの機能を有するため、様々な種類の能動チューブに適用できる。
【００１８】
また、上記（４）に記載の発明によれば、アクチュエータがチューブ本体の長手方向に複数並んでいるため、チューブ本体の長手方向の複数の箇所を独立して屈曲等させることができる。
【００１９】
また、上記（５）に記載の発明によれば、前記アクチュエータが駆動されて屈曲されるチューブ本体の関節部を、チューブ本体の長手方向に移動させることができるため、例えば能動チューブが挿入される管の屈曲部に対応して関節部を移動させることにより、能動チューブを能動的に進退動させることができる。
【００２０】
また、上記（６）に記載の発明によれば、アクチュエータがチューブ本体の周方向に複数並んで設けられるため、能動チューブを複数の周方向角度へ屈曲等させることができる。
【００２１】
また、上記（７）に記載の発明によれば、チューブ本体の外面の摩擦係数が異方性を有するため、アクチュエータを駆動させることにより、チューブ本体を能動的に移動させることができる。
【００２２】
また、上記（８）に記載の発明によれば、チューブ本体の外面に、当該外面の垂直方向に対して傾斜しつつ外方向へ延びる可撓性の突起部が複数設けられるため、アクチュエータを伸縮駆動することにより、チューブ本体を能動的に移動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
【００２４】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る能動チューブの平面図、図２は、同能動チューブの構成図、図３は、同能動チューブの先端部を示す斜視図、図４は、同能動チューブが屈曲する際を示す平面図である。
【００２５】
第１実施形態に係る能動チューブ１は、能動的に駆動されて人体の血管や器官等に入り込み、診断や治療に利用される医療用のカテーテルである。
【００２６】
能動チューブ１は、図１〜３に示すように、長尺なチューブ本体２と、チューブ本体２に設けられる複数のアクチュエータＡ１〜Ａ８と、各々のアクチュエータＡ１〜Ａ８に対応して設けられる駆動回路部Ｂ１〜Ｂ８と、駆動回路部Ｂ１〜Ｂ８に制御信号を送る制御部３とを有している。
【００２７】
チューブ本体２は、軟性の樹脂材から形成されるが、用途によっては、多関節の金属チューブ等を用いることも可能である。
【００２８】
チューブ本体２は、内部に配線部４が形成されており、人体等に挿入される側の先端部５と反対側の他端部６に設けられる開口部から配線部４に配線が導入されている。他端部６は、制御部３が収められるコントロールボックス９に連結される。なお、チューブ表面に螺旋状に配線を施すことも可能であり、この場合には、チューブ本体が中空である必要はない。
【００２９】
アクチュエータＡ１〜Ａ８は、例えば形状記憶合金であり、電圧を付与することによって伸張（または収縮）する機能を有している。または、電圧を付与することにより、屈曲機能、捻れ機能、または硬さが変化する機能を発揮するアクチュエータであってもよい。
【００３０】
形状記憶合金としては、例えばＮｉ−Ｔｉが適用できる。また、アクチュエータＡ１〜Ａ８として、高分子ゲルアクチュエータ、バイメタル等を用いることも可能である。高分子ゲルアクチュエータは、例えばポリアクリル酸、ポリビニルアルコール−ＤＭＳＯゲル、カーボンナノチューブ−イオン液体ゲル等が適用できる。アクチュエータＡ１〜Ａ８は、電源７から配線部４を通って延びる電源配線Ｖｄｄおよびグランド配線ＧＮＤに並列に接続されて、電源が供給される。
【００３１】
第１実施形態に係る能動チューブ１では、図３に示すように、例えば８つのアクチュエータＡ１〜Ａ８がチューブ本体２の中心軸から半径方向に偏って、かつ長手方向に１列に並んで設けられる。したがって、アクチュエータＡ１〜Ａ８が伸縮することにより、チューブ本体２のアクチュエータＡ１〜Ａ８が設置される部位が伸縮するが、この部位が中心軸から偏って位置するため、図４に示すように能動チューブ１が１方向に屈曲される。この屈曲される関節部８がアクチュエータＡ１〜Ａ８の数に対応して設けられることにより、多関節の能動チューブ１が形成される。なお、本実施形態における関節部８は、チューブ本体２と一体で形成されるが、この関節部８が屈曲しやすいように蛇腹状に形成したり、薄く形成したりすることも有効である。また、関節部を別部材で形成することも可能である。
【００３２】
制御部３は、駆動回路部Ｂ１〜Ｂ８と配線で接続される。駆動回路部Ｂ１〜Ｂ８は、制御部３からの信号を受けて、各々のアクチュエータＡ１〜Ａ８を駆動させる。
【００３３】
本実施形態に係る能動チューブ１の回路構成を、市販の汎用ロジック部品を用いて説明する。
【００３４】
図５は、第１実施形態に係る能動チューブの回路構成を示すブロック図である。
【００３５】
本実施形態では、シフトレジスタＸ１０〜Ｘ１８および出力レジスタＸ２０〜Ｘ２７に７４ＬＳ７４の集積回路を用いているが、これに限定されない。
【００３６】
制御部３は、シリアル信号ＳＤＩと、クロック信号ＳＣＫと、リセット信号ＲＥＳＥＴ／とを出力する。また、制御部３は、２つの排他的論理和回路Ｘ１，Ｘ２と１つのフリップフロップＸ３を有しており、シリアル信号ＳＤＩにより送信されるデータ列の開始と終了を検出するためのホールド信号ＨＯＬＤを、更に出力する。ホールド信号ＨＯＬＤは、データ列の開始を検出するとローレベルとなり、終了を検出するとハイレベルとなる。
【００３７】
各々のアクチュエータＡ１〜Ａ８に対応して設けられる駆動回路部Ｂ１〜Ｂ８は、アクチュエータＡ１〜Ａ８に電源を供給している電源配線Ｖｄｄおよびグランド配線ＧＮＤに並列接続されて、電源が供給される。また、駆動回路部Ｂ１〜Ｂ８の電源を、アクチュエータＡ１〜Ａ８の電源と異なって設けてもよい。
【００３８】
ぞれぞれの駆動回路部Ｂ１〜Ｂ８は、シリアル信号ＳＤＩを受けてパラレル信号Ｑ１〜Ｑ８に変換するシフトレジスタＸ１１〜Ｘ１８と、シフトレジスタＸ１１〜Ｘ１８からのパラレル信号Ｑ１〜Ｑ８を受けて保持する出力レジスタＸ２０〜Ｘ２７と、出力レジスタＸ２０〜Ｘ２７からの信号に応じてアクチュエータＡ１〜Ａ８の電源をオンオフするスイッチ部Ｓ１〜Ｓ８とを有している。
【００３９】
シフトレジスタＸ１０〜Ｘ１８のクロック入力端子ＣＬＫにはクロック信号ＳＣＫが入力され、クリア入力端子ＣＬＲにはリセット信号ＲＥＳＥＴ／が入力され、プリセット入力端子ＰＲＥには論理ハイレベル＄Ｄ＿ＨＩが入力される。リセット信号ＲＥＳＥＴ／は、ローアクティブであり、システム起動時に１回だけ所定時間アクティブとなる。
【００４０】
また、１つ目のシフトレジスタＸ１０のデータ入力端子Ｄには、制御部３からのシリアル信号ＳＤＩが入力される。
【００４１】
シフトレジスタＸ１０〜Ｘ１７の出力端子Ｑは、各々シフトレジスタＸ１１〜Ｘ１８のデータ入力端子Ｄに順次接続されている。
【００４２】
出力レジスタＸ２０〜Ｘ２７のデータ入力端子Ｄは、シフトレジスタＸ１１〜Ｘ１８の出力端子Ｑに接続される。
【００４３】
また、出力レジスタＸ２０〜Ｘ２７のクロック入力端子ＣＬＫにはホールド信号ＨＯＬＤが入力され、クリア入力端子ＣＬＲにはリセット信号ＲＥＳＥＴ／が入力され、プリセット入力端子ＰＲＥには論理ハイレベル＄Ｄ＿ＨＩが入力される。
【００４４】
出力レジスタＸ２０〜Ｘ２７の出力端子Ｑは、アクチュエータＡ１〜Ａ８のオンオフを切り替えるスイッチ部Ｓ１〜Ｓ８に接続される。
【００４５】
図６は、制御部および駆動回路部の１つのデータ列を説明するためのデータ転送タイミングを示すグラフ、図７は、本実施形態に係る駆動チューブの制御部および駆動回路部のデータ転送タイミングを示すグラフである。
【００４６】
図６に示すように、１つデータ列は、アクチュエータの個数ｎに対応するｎ個のデータが一列に並んでいる。したがって、本実施形態のようにアクチュエータが８個あれば、シリアル信号ＳＤＩは８個のデータＤ１〜Ｄ８を含んでいる。
【００４７】
シフトレジスタＸ１０〜Ｘ１７は、シリアル信号ＳＤＩを受けつつ、入力されたデータをクロック信号ＳＣＫに対応させて順次シフトさせ、パラレル信号Ｑ１〜Ｑ８に変換する。
【００４８】
シフトレジスタＸ１０〜Ｘ１８は、クロック信号ＳＣＫがハイの状態で、シリアル信号ＳＤＩがローからハイへ遷移すると、データの始めと認識し、クロック信号ＳＣＫがハイの状態で、シリアル信号ＳＤＩがハイからローへ遷移すると、データの終了と認識する。
【００４９】
シフトレジスタＸ１０〜Ｘ１８へのデータシフト入力は、クロック信号ＳＣＫの立ち上りエッジで行われる。シリアル信号ＳＤＩは、クロック信号ＳＣＫがローの状態で変更される。
【００５０】
図７に示す３つのデータ列は、８つのアクチュエータＡ１〜Ａ８を有する能動チューブ１を制御するためのシリアルデータである。ここで、第１データ列は、”１０１０１０１０”を表し、第２データ列は、”０１０１０１０１”を表し、第３データ列は、”１１００１１００”を表している。
【００５１】
データ列の終了が認識されると、シフトレジスタＸ１１〜Ｘ１８のパラレル信号Ｑ１〜Ｑ８が、出力レジスタＸ２０〜Ｘ２７に転送される。この出力レジスタＸ２０〜Ｘ２７に入力されたパラレル信号Ｑ１〜Ｑ８は、次のデータシフト入力に影響されることなく保持され、出力レジスタＸ２０〜Ｘ２７の出力端子Ｑから、”１０１０１０１０”、”０１０１０１０１”および”１１００１１００”からなるスイッチ切り替え信号Ｋ１〜Ｋ８が出力される。このスイッチ切り替え信号Ｋ１〜Ｋ８によってスイッチＳ１〜Ｓ８のオンオフが切り替わり、アクチュエータＡ１〜Ａ８の駆動が制御される。
【００５２】
なお、本実施形態ではアクチュエータＡ１〜Ａ８は８つであるが、駆動回路部の数をアクチュエータの数に対応して変更することにより、任意の数のアクチュエータを設けることができる。
【００５３】
このように、第１の実施形態の能動チューブ１によれば、一列に接続されるシフトレジスタＸ１０〜Ｘ１８を用いてデータを送り、また各々のアクチュエータＡ１〜Ａ８および駆動回路部Ｂ１〜Ｂ８が電源に対して並列に接続されるため、アクチュエータＡ１〜Ａ８の数に関わらず配線が増加しない。すなわち、本実施形態に係る能動チューブ１は、シリアル信号ＳＤＩ用配線、クロック信号ＳＣＫ用配線、リセット信号ＲＥＳＥＴ／用配線、ホールド信号ＨＯＬＤ用配線、電源配線Ｖｄｄ、およびグランド配線ＧＮＤの６本の配線のみで制御できる。
【００５４】
このように、少ない配線で能動チューブ１を制御することができるため、アクチュエータＡ１〜Ａ８の数を増やして多関節を有する能動チューブ１としても、能動チューブ１を細く保つことができる。また、多くのアクチュエータＡ１〜Ａ８を設けることができるため、例えばチューブ本体２の先端部５から他端部６に至るまで多数の関節部８が設けられた能動チューブ１を作製することも可能である。
【００５５】
また、能動チューブ１００として、図１６に示すようにチューブの長手方向に長い形状記憶合金１０１を配置させるものがあるが、このような能動チューブ１００では、形状記憶合金１０１が長い抵抗線であるため、柔軟な制御ができず、また抵抗が大きいために高電圧でなければ電流が流れず、人体に挿入する際に人体に対して危険性を伴う。このような能動チューブ１００と比較すると、本実施形態では複数の短いアクチュエータＡ１〜Ａ８が並列に接続されているため、アクチュエータＡ１〜Ａ８を低電圧で駆動でき、したがって、能動チューブ１がカテーテルとして人体内に挿入される際の危険性がなくなる。
【００５６】
また、各アクチュエータＡ１〜Ａ８を独立して駆動させることができ、柔軟な制御が可能である。
【００５７】
また、アクチュエータの容積（熱容量）を小さく形成できるため、高速応答性を得ることができる。
【００５８】
図８は、パワーオンリセット回路を示す回路図、図９は、パワーオンリセット回路の動作を表すグラフ、図１０は、整流回路を示す回路図、図１１は、ホールド信号を削除するためのデータを示すグラフである。
【００５９】
各駆動回路部Ｂ１〜Ｂ８に、図８，９に示すようなパワーオンリセット回路を搭載することにより、リセット信号ＲＥＳＥＴ／用の配線を削減することが可能である。
【００６０】
また、各駆動回路部Ｂ１〜Ｂ８に、図１０に示すような整流回路を搭載することにより、クロック信号ＳＣＫおよびシリアル信号ＳＤＩの両方または一方から電源を生成し、電源配線Ｖｄｄを削減することも可能である。更に、各駆動回路部Ｂ１〜Ｂ８に、図１１に示すような制御信号を検出する回路を搭載することにより、ホールド信号ＨＯＬＤを削減することも可能である。
【００６１】
＜第２実施形態＞
図１２は、第２実施形態に係る能動チューブの先端部を示す斜視図、図１３は、第２実施形態に係る能動チューブの回路構成を示すブロック図である。なお、第１の実施形態と同様の機能を有する部位については同一の符号を使用し、重複を避けるため、その説明を省略する。
【００６２】
第２実施形態に係る能動チューブ１０は、９つのアクチュエータＡ１〜Ａ９が、チューブ本体２の周方向に等間隔に３つ配置され、かつ長手方向に３列に並んで設けられる。したがって、アクチュエータＡ１〜Ａ９は周方向に並ぶ３つのアクチュエータで１つの関節部１１を屈曲させる構成であり、３つの関節部１１Ａ，１１Ｂおよび１１Ｃが設けられることとなる。このように１つの関節部１１に周方向に３つのアクチュエータが設けられることにより、周方向の全ての角度へ屈曲させることができ、また、周方向の３つのアクチュエータを同時に伸縮させることにより、チューブ本体２を長手方向へ伸縮させることもできる。
【００６３】
第２実施形態に係る能動チューブ１０の回路構成は、図１３に示すように、駆動回路部の数が異なる以外は図５に示す第１実施形態に係る能動チューブ１の回路構成と同様である。すなわち、周方向に複数のアクチュエータを配置しても、全てのアクチュエータＡ１〜Ａ９を並列に接続することにより、第１実施形態に係る能動チューブ１と同様に全てのアクチュエータＡ１〜Ａ９を独立して駆動できる。
【００６４】
なお、周方向に設けられるアクチュエータが３つではなく、２つであったり、または４つ以上とすることも可能である。また、関節部１１も、アクチュエータの数を増減させることにより、３つに限定されない。
【００６５】
図１４は、第２実施形態の変形例である能動チューブの使用例を説明するための血管内の平面図であり、（Ａ）は能動チューブの第１状態、（Ｂ）は第１状態から前進した能動チューブの第２状態、（Ｃ）は第２状態から更に前進した能動チューブの第３状態を示す。
【００６６】
第２実施形態の変形例である能動チューブ２０は、図１４（Ａ）に示すように、前述の第２実施形態に係る能動チューブ１０のアクチュエータを増やしてより多くの関節部２１を有する構成となっている。
【００６７】
能動チューブ２０は、少なくとも１つの（図１４（Ａ）の例では２つの）関節部２１Ａ，２１Ｂが、能動チューブ１０が挿入される血管２３の屈曲部２４に合わせて屈曲される。この後、図１４（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、関節部２１Ａ，２１Ｂから他端部６側の関節部２１Ｃ，２１Ｄ、関節部２１Ｅ，２１Ｆへ順次屈曲を移動させるように制御部３によってアクチュエータを制御する。これにより、能動チューブ２０を能動的に挿入方向へ前進させることができる。また、この屈曲される関節部２１を逆に先端部５側に移動させるように制御部３によってアクチュエータを制御することにより、能動チューブ２０を能動的に後退させることも可能である。
【００６８】
この進退動の際には、屈曲される関節部（図１４（Ａ）における関節部２１Ａ，２１Ｂ、図１４（Ｂ）における関節部２１Ｃ，２１Ｄ、図１４（Ｃ）における関節部２１Ｅ，２１Ｆ）以外の関節部２１を、自由に屈曲される柔らかい状態とすることで、進退動をより円滑にすることが可能となる。このためには、例えば電圧が入力されない状態では柔らかく、電圧が入力されることにより伸張されつつ硬化する高分子ゲルをアクチュエータとして用いることが有効である。
【００６９】
なお、この使用例は、第１実施形態に適用することもできる。このように、能動チューブ２０の進退動を能動的に可能とすることにより、ガイドワイヤを用いることなしに、挿入される管内の目標位置へ能動チューブ１０を導くことも可能となる。
【００７０】
＜第３実施形態＞
図１５は、第３実施形態に係る能動チューブを示す正面図である。なお、第１、第２の実施形態と同様の機能を有する部位については同一の符号を使用し、重複を避けるため、その説明を省略する。
【００７１】
第３実施形態に係る能動チューブ３０は、図１５に示すように、第１または第２実施形態の能動チューブ１，１０または２０のチューブ本体２の外面に、複数の突起部３１が設けられる。なお、第３実施形態は、当然に第１または第２実施形態の有する効果をも発揮できるが、ここでは説明を省略する。
【００７２】
突起部３１は、チューブ本体２の外面に、外面の垂直方向に対して他端部６側へ傾斜しつつ外方向へ伸延しており、可撓性を有している。この突起部３１により能動チューブ３０の外面の摩擦係数が異方性を有し、チューブ本体２が進行する際には摩擦が減少し、後退する際に増加する。このような突起部３１が設けられる能動チューブ３０は、関節部８，１１または２１の伸縮を繰り返すことにより、先端部５側に能動的に移動することが可能となる。また、この突起部３１の傾斜の向きを自在とし、例えば外面の垂直方向に対して先端部５側へ傾斜させると、能動チューブ３０を能動的に後退させることが可能となる。
【００７３】
このように、能動チューブ３０に突起部３１を設けて進退動を能動的に可能とすることにより、ガイドワイヤを用いることなしに、挿入される管内の目標位置へ能動チューブ３０を導くことも可能となる。
【００７４】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内で種々改変することができる。例えば、上述の説明では省略したが、能動チューブには、通常、ガイドワイヤを通すためのチャネルやバルーンを設置する部位等の、用途によって必要となる他の構成を設けることが可能である。また、上述の実施形態に係る能動チューブは医療用のカテーテルであるが、必ずしも医療用に限られず、例えば機械構造物内を観察し、修理する能動チューブ等にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】第１実施形態に係る能動チューブの平面図である。
【図２】第１実施形態に係る能動チューブの構成図である。
【図３】第１実施形態に係る能動チューブの先端部を示す斜視図である。
【図４】第１実施形態に係る能動チューブが屈曲する際を示す平面図である。
【図５】第１実施形態に係る能動チューブの回路構成を示すブロック図である。
【図６】制御部および駆動回路部の１つのデータ列を説明するためのデータ転送タイミングを示すグラフである。
【図７】第１実施形態に係る駆動チューブの制御部および駆動回路部のデータ転送タイミングを示すグラフである。
【図８】パワーオンリセット回路を示す回路図である。
【図９】パワーオンリセット回路の動作を表すグラフである。
【図１０】整流回路を示す回路図である。
【図１１】ホールド信号を削除するためのデータを示すグラフである。
【図１２】第２実施形態に係る能動チューブの先端部を示す斜視図である。
【図１３】第２実施形態に係る能動チューブの回路構成を示すブロック図である。
【図１４】第２実施形態の他の例である能動チューブの使用例を説明するための血管内の平面図であり、（Ａ）は能動チューブの第１状態、（Ｂ）は第１状態から前進した能動チューブの第２状態、（Ｃ）は第２状態から更に前進した能動チューブの第３状態を示す。
【図１５】第３実施形態に係る能動チューブを示す正面図である。
【図１６】チューブの長手方向に長い形状記憶合金を配置した能動チューブを示す平面図である。
【符号の説明】
【００７６】
１，１０，２０，３０    能動チューブ、
２    チューブ本体、
３    制御部、
４    配線部、
５    先端部、
６    他端部、
８，１１，２１    関節部、
３１    突起部、
Ａ１〜Ａ９    アクチュエータ、
Ｂ１〜Ｂ８    駆動回路部、
Ｄ１〜Ｄ８    データ、
ＧＮＤ    グランド配線、
ＳＤＩ    シリアル信号、
ＳＣＫ    クロック信号、
Ｓ１〜Ｓ８    スイッチ部、
Ｋ１〜Ｋ８    スイッチ切り替え信号、
Ｖｄｄ    電源配線、
Ｘ１０〜Ｘ１９    シフトレジスタ、
Ｘ２０〜Ｘ２８    出力レジスタ。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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