(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
体腔内に挿入される挿入部を備えた本体と、
上記挿入部の先端側部分に設けられた湾曲変形可能な湾曲部と、
形状記憶合金製ワイヤを有し、上記形状記憶合金製ワイヤの収縮変形動作により上記湾曲部を湾曲するアクチュエータと、
上記挿入部の先端側に設けられ、センサを備えたセンサユニットと、
上記センサの電極に接続され、上記挿入部内にわたり配設されたセンサ配線と、
上記湾曲部の基端側の挿入部内に設けられ、上記アクチュエータの上記形状記憶合金製ワイヤと電気的に接続を保ちながら上記形状記憶合金製ワイヤをスライド可能に保持し、かつ、少なくとも二本の上記アクチュエータの形状記憶合金製ワイヤ同士を電気的に短絡させるショート電極と、
を具備したことを特徴とする管状挿入具。
【請求項２】
上記ショート電極は、上記アクチュエータの上記形状記憶合金製ワイヤをスライド可能に保持する溝を設けた円筒形状の導電体を備えることを特徴とする請求項１に記載の管状挿入具。
【請求項３】
上記ショート電極は、
円筒形状の電気的絶縁体と、
上記電気絶縁体に設けられ、上記アクチュエータの上記形状記憶合金製ワイヤをスライド可能に保持する導電体から構成される溝と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の管状挿入具。
【請求項４】
上記挿入部の先端部には係止部が設けられ、
上記係止部に上記センサユニットが着脱可能に連結されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の管状挿入具。
【請求項５】
上記センサユニットのセンサ裏面にセンサ電極を設け、このセンサ電極部分の裏側に位置してセンサ配線を配置する溝を設け、上記溝内に、上記センサ電極に上記センサ配線を接続する接続部を配置したことを特徴とする請求項４に記載の管状挿入具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、体腔内に挿入される挿入部を備えた管状挿入具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平１１−２６７０９５号公報で知られる従来の管状挿入具は形状記憶合金製ワイヤによって湾曲用アクチュエータを構成し、体腔内に挿入される挿入部の湾曲部を湾曲操作するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
（従来技術の問題点）
特開平１１−２６７０９５号公報で知られる従来の管状挿入具では、湾曲用アクチュエータを設ける部材とセンサを設ける部材が一体になっており、湾曲機構とセンサ部分を別々にすることができない。このため、管状挿入具の組立て性や修理性が悪かった。また、センサの配線がセンサ部の表側で接続されているため、その接続部によって管状挿入具の外面に不要な突起が形成されていた。
【０００４】
（目的）
本発明は、上記課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、組立て性および修理性が良い管状挿入具と、挿入部の挿入性が良い管状挿入具を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段および作用】
請求項１に係る発明は、体腔内に挿入される挿入部を備えた本体と、上記挿入部の先端側部分に設けられた湾曲変形可能な湾曲部と、形状記憶合金製ワイヤを有し、上記形状記憶合金製ワイヤの収縮変形動作により上記湾曲部を湾曲するアクチュエータと、上記挿入部の先端側に設けられ、センサを備えたセンサユニットと、上記センサの電極に接続され、上記挿入部内にわたり配設されたセンサ配線と、上記湾曲部の基端側の挿入部内に設けられ、上記アクチュエータの上記形状記憶合金製ワイヤと電気的に接続を保ちながら上記形状記憶合金製ワイヤをスライド可能に保持し、かつ、少なくとも二本の上記アクチュエータの形状記憶合金製ワイヤ同士を電気的に短絡させるショート電極と、を具備したことを特徴とする管状挿入具である。
請求項２に係る発明は、上記ショート電極は、上記アクチュエータの上記形状記憶合金製ワイヤをスライド可能に保持する溝を設けた円筒形状の導電体を備えることを特徴とする請求項１に記載の管状挿入具である。
請求項３に係る発明は、上記ショート電極は、円筒形状の電気的絶縁体と、上記電気絶縁体に設けられ、上記アクチュエータの上記形状記憶合金製ワイヤをスライド可能に保持する導電体から構成される溝と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の管状挿入具である。
請求項４に係る発明は、上記挿入部の先端部には係止部が設けられ、上記係止部に上記センサユニットが着脱可能に連結されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の管状挿入具である。
【０００６】
請求項５に係る発明は、上記センサユニットのセンサ裏面にセンサ電極を設け、このセンサ電極部分の裏側に位置してセンサ配線を配置する溝を設け、上記溝内に、上記センサ電極に上記センサ配線を接続する接続部を配置したことを特徴とする請求項４に記載の管状挿入具である。
【０００７】
本発明では、センサユニットを管状挿入具と別体にしているため、別々に組み立てることができ、また、修理時等もセンサユニットを外して行うことができるので、組立てや修理がし易い。さらに、請求項２の発明では、センサの配線がセンサ部裏側で溝内で接続されるため、管状挿入具の外面に不要な突起を形成しない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
[第一の実施形態]
図１〜図９を参照して本発明の第一の実施形態に係る管状挿入具のシステムについて説明する。
【０００９】
図１に管状挿入具を備えたシステム構成の全体が示されている。このシステムは挿入具本体としての管状挿入具１と、この管状挿入具１の湾曲動作を制御するための制御装置２と、この制御装置２に接続され、上記管状挿入具１の湾曲動作を調節する操作部３とを備える。
【００１０】
管状挿入具１は患者の体腔内に挿入するための長尺で可撓性のある挿入部４と、体腔内に挿入されることのない手元側の体外配置部５に分かれている。挿入部４の後側で体外配置部５との境界部分には分岐部を兼ねた手元部７が設けられ、この手元部７を介して電源線や信号線を束ねて収納したケーブル８が延出しており、ケーブル８は上記制御装置２に接続されている。
【００１１】
制御装置２は駆動出力や信号増幅率などを調整する制御回路を内蔵しており、その本体ケース９の前面には上記ケーブル８を接続するコネクタ１１、電源スイッチ１２、各種の調整用ツマミ１３および上記操作部３を接続するコネクタ１４が設けられている。
【００１２】
上記管状挿入具１の挿入部４は細長い基端側に位置する可撓管部１６の先端に湾曲部１７を連結し、さらに湾曲部１７の先端に先端部１８を連結して構成されている。可撓管部１６、湾曲部１７および先端部１８からなる挿入部４は全長にわたり略同径に形成されていて、外径が約１．５mm、長さが約１．５ｍである。
【００１３】
図２は上記管状挿入具１の挿入部４における先端付近を示しており、この図２で示すように、挿入部４には可撓管部１６と湾曲部１７と先端部１８にわたり中心部に大きな孔２１が形成され、いわゆるカテーテルとして構成されている。また、中心部の孔２１の周囲には１２個の細孔２２が同心的な環状に配置されいる。
【００１４】
挿入部４の可撓管部１６と湾曲部１７はいずれも各孔２１，２２を除き中実な形状の多孔チューブによって形成され、各孔２１，２２は可撓管部１６と湾曲部１７にわたり連続する状態で連通している。この可撓管部１６と湾曲部１７は一体の部材で形成しても別部材のものでもよいが、湾曲部１７の柔軟性は可撓管部１６に比べて高い。
【００１５】
また、挿入部４の先端部１８も多孔チューブ状の部材で構成され、中心部には可撓管部１６と湾曲部１７の孔２１に一致連通した大きな孔１９が設けられている。上記孔１９，２１には１本のチャンネルチューブ２３が挿入部４の基端から先端に突き抜けて貫通するように挿通されている。そして、チャンネルチューブ２３の内孔によって処置具や内視鏡を挿通する挿通チャンネル２４が形成されている。チャンネルチューブ２３は体外配置部５の基端チューブ２６の手元端まで導かれ、その手元端に設けられた挿入用口金２７にその挿通チャンネル２４を連通させるようになっている。
【００１６】
上記挿入部４の細孔２２内には湾曲部１７を湾曲駆動するためのアクチュエータである外径０．０７５mmの形状記憶合金製ワイヤ３１が３組、つまり計６本のワイヤ３１の部分が均等に配設されている。
【００１７】
各組のワイヤ３１は１本のワイヤが先端部分となる中途部で折り返されて両側の２本のワイヤ３１となっている。各組みの２本のワイヤ３１は隣接する２つの細孔２２に挿通され、図２（ａ）で示すように先端部１８を突き抜けた所で折り返されている。ワイヤ３１は３×２の計６つの細孔２２を占有している。
【００１８】
また、ワイヤ３１が挿通された各組の２つの細孔２２の間にそれぞれ残る２つの細孔２２が配置される。この残った細孔２２を利用して後述するセンサ用配線３２等が挿通される。
【００１９】
上記挿入部４の先端付近において、可撓管部１６から湾曲部１７を経て先端部１８にかけて挿入部４の外側には薄肉の外皮チューブ３５が被さっており、外皮チューブ３５によって各部位を一体に拘束している。外皮チューブ３５の両端部分は接着剤によって可撓管部１６と先端部１８の外周にそれぞれ固定させてある。
【００２０】
次に、上記挿入部４の先端付近の詳細な構成について説明する。図４および図５で示すように、先端部１８は上記湾曲部１７の先端に固定されたスライド受け先端部材４１とセンサユニット４２からなる。スライド受け先端部材４１は円筒部４４の基端とその中途部につば状の円盤４５，４６を一体に形成した形状をなしており、基端側に位置する第１円盤４５には上記形状記憶合金製ワイヤ３１を通す細孔２２が形成されている。この細孔２２に挿通された上記形状記憶合金製ワイヤ３１の先端折返し部３１ａは第１円盤４５と第２円盤４６の間において円筒部４４の外周と薄肉の外皮チューブ３５の間によって形成されたスライド空間４８内に位置する。
【００２１】
図４で示すように、第１円盤４５と第２円盤４６の外周縁には、センサ用配線３２を沿わせるための溝５１，５２が切り欠きによって設けられている。先端側に位置する第２の円盤４６にはセンサ用配線３２を沿わせるための溝５２のみ設けられ、細孔２２等の他の欠損部分は形成されていない。第１の円盤４５には細孔２２と溝５２が設けられている。
【００２２】
形状記憶合金製ワイヤ３１は基端側に位置する第１円盤４５の細孔２２を通り抜け、スライド空間４８内で折り返されている。第１円盤４５と第２円盤４７は間に距離があいており、その間に上記スライド空間４８が形成されている。スライド空間４８は形状記憶合金製ワイヤ３１の折返し部４６が前後にスライドできる大きさのスペースとして形成されている。そして、スライド空間４８内において形状記憶合金製ワイヤ３１の折返し部３１ａが前後にスライドする。これにより形状記憶合金製ワイヤ３１に作用する不要な力を吸収する不要力吸収手段が構成されている。
【００２３】
尚、上記スライド受け先端部材４１とセンサユニット４２とも硬質で電気的に絶縁性のある材料、例えばセラミックスによって形成されている。
【００２４】
スライド受け先端部材４１とセンサユニット４２の着脱自在な接続部分は図５からも分かるように、互いに嵌合し合う雌雄形状の組み合わせになっている。スライド受け先端部材４１の接続部が凸状の係止部５５となっており、センサユニット４２の接続部の方が凹状の係止受け部５６になっている。係止部５５と係止受け部５６は互いに嵌合して組み合わされると共に引き抜くこともできるようになっている。
【００２５】
センサユニット４２の基体５４は先端部分をテーパ状に形成した筒状のものであり、その外周にはポリイミドからなるセンサシート５７が巻き付けられて接着固定されている。図６で示すように、センサシート５７上には基体５４の先端斜面に配置される歪ゲージ抵抗体である圧覚センサ５８が３つ一体的に形成されている。また、反対側に位置して複数の電極５９が設けられ、センサシート５７の中間部には温度補償用の抵抗６０が設けられ、さらにセンサシート５７にはそれらをつなぐ内部配線６１が設けられている。電極５９と温度補償用の抵抗６０とセンサ内部配線６１はセンサシート５７内に一体化されている。
【００２６】
各圧覚センサ５８には各々３つ電極が必要であるが、図６で示すようにセンサシート５７内でまとめられて５つの電極５９に省線化されている。センサシート５７内の５つの電極５９はセンサユニット４２に巻き付けられるときの裏側に設けられており、各電極５９はセンサシート５７の裏側で、センサユニット４２の配線溝６２に差し込まれたセンサ用配線３２に導電性接着剤によって電気的に接続され、かつ配線溝６２に固定されている。
【００２７】
各圧覚センサ５８には外部からの押圧を検知し易いようにシリコン樹脂からなる突起状の受圧部６３が盛り上がって設けられている。
【００２８】
センサシート５７の裏側で配線溝６２において電極５９にセンサ用配線６１を接続する構成にしたことで、センサユニット４２の外面に余計な突起ができずに済み、かつセンサユニット４２の細径化が図れる。従って、挿入部４の挿入性が良い。
【００２９】
外径が１．５mm程度の管状挿入具１を製作する際において、センサユニット４２に圧覚センサ５８を実装するとき、高い位置決め精度が要求され、実装には特殊な治具が必要となる。また、センサシート５７の裏側でセンサ内部配線６１を接続するためにも専用の治具が必要となる。位置決め精度が悪いと圧覚センサ５８の感度にバラツキが出るなど、管状挿入具１の性能に大きく影響を与える。
【００３０】
センサユニット４２が他の部品から独立していない場合、圧覚センサ５８を高度な位置決め精度を保ちながらセンサユニット４２に実装することは極めて困難であるが、センサユニット４２が他の部品から独立して構成できるので、高度な位置決め精度で組み立てることができる。また、圧覚センサ５８がセンサシート５７に一体化されていることも３つのセンサ同士の位置精度を保つことに寄与する。
【００３１】
図５（ａ）はスライド受け先端部材４１にセンサユニット４２が取り付けられた状態を示す。また、図５（ｂ）は挿入部４のスライド受け先端部材４１にセンサユニット４２を取り付ける前の状態を示す。このように、スライド受け先端部材４１とセンサユニット４２とが別体に構成できるため、センサユニット４２の製作と、その他の部分の製作を別々に行うことが可能である。
【００３２】
以上により困難性を要するセンサ実装工程と湾曲部１７の組立て工程を分けることで、全体として製作を容易にすることが可能である。また、センサのみが故障した場合や、湾曲機構のみが故障した場合など、センサユニット４２とその他の部分を切り離すことによって、故障していない部分を再利用することが可能であり、また、修理もし易くなる。
【００３３】
一方、挿入部４の後端部分を構成する手元部７は図７および図８で示すように構成されている。すなわち挿入部４の後端にはその挿入部４とほぼ同径で同形な筒状の後端部品７１が同軸的に配置されており、これの中には挿入部４と同様にチャンネルチューブ２３が挿通されている。後端部品７１は快削性のセラミックスであるマセライトで形成されており、また、電気的に絶縁体のものでもある。
【００３４】
さらに、後端部品７１には３組×２本の計６本の形状記憶合金製ワイヤ３１の基端部分がそれぞれが通るように６つの係止孔７２が設けられている。図７および図８で示すように、挿入部４内を通ってきた各形状記憶合金製ワイヤ３１は後端部品７１の係止孔７２を個別的に通り、その突き抜け端部にはカシメ部品７３がカシメ止めされている。
【００３５】
カシメ部品７３は円筒状の金属体であり、形状憶合金製ワイヤ３１の基端部分を通した後、ペンチなどの工具によって外側から押し付け圧縮して形状憶合金製ワイヤ３１にカシメ固定されている。カシメ部品７３の外径は後端部品７１の係止孔７２の内径よりも大きいため、形状記憶合金製ワイヤ３１が駆動収縮した時でも、カシメ部品７３は後端部品７１で係止されることになり、それ以上、前側へ進むことはない。
【００３６】
従って、管状挿入具１の湾曲部２を湾曲させる時、形状記憶合金製ワイヤ３１が駆動され、収縮されるわけだが、前述のように、形状記憶合金製ワイヤ３１は後端部品７１に係止されるカシメ部品７３を基点として収縮することになる。
【００３７】
後端部品７１から後方へ突き出している各形状記憶合金製ワイヤ３１の部分とカシメ部品７３はそれぞれ樹脂製の細パイプからなるスライドチューブ７４に挿通されており、スライドチューブ７４によって６本の各形状記憶合金製ワイヤ３１を互いに電気的に絶縁している。形状記憶合金製ワイヤ３１およびカシメ部品７３はスライドチューブ７４内でスライド自在である。すなわち形状記憶合金製ワイヤ３１の後端が自由にスライドできるスライド空間７８を設けて、形状記憶合金製ワイヤ３１が前後方向へスライドできる不要力吸収手段を構成した。
【００３８】
各形状記憶合金製ワイヤ３１を駆動するための電流はスライド電極７５を介して供給される。スライド電極７５はエナメル被覆線であり、挿入部４と後端部品７１の間から細孔２２に挿入されている。スライド電極７５は細孔２２に挿入されている部分ではエナメル被覆が剥がされており、細孔２２の内部でその露出部分を通じて形状記憶合金製ワイヤ３１とスライド電極７５は常に電気的に接続されている。
【００３９】
形状記憶合金製ワイヤ３１が細孔２２の内部で前後に移動したとしても、スライド電極７５と接触しながら摺動するので、電気的な接続は保たれる。スライド電極７５と後端部品７１は第1熱収縮チューブ（小）７６によって挿入部４の外周に固定されている。また、スライドチューブ７４は第２熱収縮チューブ（大）７７によって挿入部４の後端部分に固定されている。
【００４０】
図７および図８ではセンサ用配線３２およびセンサ配線用細孔２２は省略して図示していないが、スライド電極７５と同様に挿入部４の後端面と後端部品７１の間から折り返されて側面に取り出されていて、制御装置２に接続されるケーブル８につながっている。
【００４１】
管状挿入具１は使用していくうちに、形状記憶合金製ワイヤ３１が少しずつ伸びてきたり、挿入部４が縮んできたりする。これが進行すると、形状記憶合金製ワイヤ３１と挿入部４の長さが組み立て当初と大きく違ってきてしまうことになる。このとき、管状挿入具１内で形状記憶合金製ワイヤ３１の先端および基端ともに固定されていると、管状挿入具１の内部に不要な応力が残ることになってしまう。この余計な力が大きくなると、挿入部４の湾曲部１７が十分に湾曲しない、または管状挿入具１の各部品の接続部が破壊されるなどの不具合の発生が予想される。これを回避するために本実施形態では先端部１８のものとは別に挿入部４の後端部分を構成する手元部７にも形状記憶合金製ワイヤ３１が前後方向へスライドできる不要力吸収手段を設けた。
【００４２】
また、形状記憶合金製ワイヤ３１と挿入部４の長さの差が大きくなると、前述の先端部１８にスライドできる空間４８を設けただけでは吸収しきれない場合が考えられるが、本実施形態では後端部にも形状記憶合金製ワイヤ３１が自由にスライドできるスライド空間７８を設けたので、その場合でも長さの差を十分に吸収できる。
【００４３】
本実施形態ではセンサユニット４２とその他の部分を別体としたため、センサユニット４２とその他の部分の組立て性、修理性が向上する。また、挿入部４の後端部分で形状記憶合金製ワイヤ３１の後端部がスライド可能な構成にしたことによって管状挿入具１の破壊を防げる。
【００４４】
図９は上記操作部３を示すものである。操作部３はその把持部８０を避けて各種の操作手段が設けられている。すなわち操作部３には操作量指示用のジョイスティック８１、操作者が手元での電源のＯＮ／ＯＦＦができるようにした電源補助スイッチ８２が設けられている。操作量指示用のジョイスティック８１の周囲には形状記憶合金製ワイヤ３１への通電量を示す発光ダイオード製の湾曲ＬＥＤ８３と、上記圧覚センサ５８の出力を示す発光ダイオードであるセンサＬＥＤ８４が等間隔で設けられている。湾曲ＬＥＤ８３とセンサＬＥＤ８４は実際の管状挿入具１内の形状記憶合金製ワイヤ３１と圧覚センサ５８の位置関係と対応するように３個づつ交互に配置してある。湾曲ＬＥＤ８３は形状記憶合金製ワイヤ３１への通電時のデューティー比に比例して明るさが変るようになっている。つまりデューティー比が大きいほど湾曲ＬＥＤ８３の発光量が大きくなる。また、センサＬＥＤ８４は閾値制御のときは圧覚センサ５８の出力が閾値を超えた時に一定の明るさで点灯する。また、比例制御の時は圧覚センサ５８の出力の大きさに比例して明るさが変化する。つまり圧覚センサ５８に加わる力が大きいほどセンサＬＥＤ８４が明るく発光するようになっている。
【００４５】
次に、本管状挿入具１を使用するときの動作について説明する。管状挿入具１は先端部分の周囲に等間隔に触覚センサとしての３つの圧覚センサ５８が配置されており、それぞれに対向する位置にある細孔２２に形状記憶合金製ワイヤ３１が３組配設されている。例えば本管状挿入具１の挿入部４を患者の管腔内に挿入していったとき、図３中のＡ部で示すように、管腔の管壁８５に管状挿入具１の先端部１８が当ったとする。すると、その位置の圧覚センサ５８が管壁８５との突き当たりを検知し、その信号はセンサ用配線３２によって制御装置２に伝えられる。
【００４６】
この衝突信号を受け取った制御装置２はその信号の強度を判断し、信号を送ってきた圧覚センサ５８と対向する位置にある形状記憶合金製ワイヤ３１を駆動させる。形状記憶合金製ワイヤ３１は管状挿入具１の先端で折り返されて、一本のワイヤ３１の両端が後側まで延出しているが、この両端に電流を流すことで形状記憶合金製ワイヤ３１が駆動される。電流が流れると、その形状記憶合金製ワイヤ３１は自らの電気抵抗によって発熱し、温度上昇によって形状記憶効果が発現する。
【００４７】
本形状記憶合金製ワイヤ３１は温度上昇によって長さが短くなるように形状記憶されており、形状記憶合金製ワイヤ３１が短くなると、管状挿入具１の先端部１８を後方に引っ張ることになり、その結果、湾曲部１７は形状記憶合金製ワイヤ３１が配設されている側に湾曲する。このような湾曲動作によって先端部１８と管壁８５との衝突が回避される。
【００４８】
これとは別に、操作者が手動で湾曲動作を行いたい場合は、操作部３を操作することで、任意の方向へ挿入部４の湾曲部１７を湾曲させることが可能である。
【００４９】
形状記憶合金製ワイヤ３１の駆動方法としてはパルス幅変調方式によって駆動している。パルス幅変調方式とは一定電圧での通電のＯＮ／ＯＦＦを高速に繰り返す方法で、デューティー比（ＯＮ時間とＯＮ時間＋ＯＦＦ時間の比）を調整することで、形状記憶合金製ワイヤ３１への通電量を調節するものである。繰り返しの周波数は１ｋＨｚである。湾曲部１７を大きく湾曲したい場合はデューティー比を大きく（ＯＦＦ時間に比してＯＮ時間を長く）し、形状記憶合金製ワイヤ３１への通電量を大きくする。
【００５０】
また、操作部３を用いた手動操作による制御の場合、ジョイスティック８１の倒し角に応じてデューティー比を変化させることで、ジョイスティック８１の倒し角に応じた湾曲角を得ることが可能である。
【００５１】
圧覚センサ５８に連動した制御の場合、圧覚センサ５８の出力がある一定値を超えた時にのみ形状記憶合金製ワイヤ３１に一定の電圧、一定のデューティー比で通電を行う閾値制御と、圧覚センサ５８の出力に比例したデューティー比で通電を行う比例制御とがあり、場面に応じて使い分けることが可能である。
【００５２】
（変形例）
本第一の実施形態において以下のような変形例が考えられる。まず、上記スライド受け先端部材４１およびセンサユニット４２は硬質で電気的絶縁性のものであればセラミック材料で作る場合に限らない。後端部品７１はマセライトではなく、硬質で電気的絶縁体の他の材料でも良い。スライドチューブ７４は樹脂製ではなくとも電気的絶縁体であれば他の材質のものでも良い。スライドチューブ７４は６つバラバラではなく、一体化した多孔チューブ状のものでも良い。
【００５３】
[第二の実施形態]
図１０〜図１３を参照して本発明の第二の実施形態に係る管状挿入具のシステムについて説明する。
【００５４】
本実施形態においては管状挿入具１における挿入部４の可撓管部１６と湾曲部１７の接続部分の構成と、挿入部４の後端部分での構成が上述した第一の実施形態の構成と異なり、これ以外は上述した第一の実施形態の構成と同じである。
【００５５】
まず、可撓管部１６と湾曲部１７の接続部分での構成は図１０で示すように構成されている。すなわち挿入部４の可撓管部１６における湾曲部１７側端部には導電体からなる円筒形状の導電体（ショート電極）９１が設けられている。この円筒状の導電体９１は可撓管部１６を形成する多孔チューブ９２のものと略同径の中心部の孔９３とこの周囲に６個の細孔９４が同心的な環状に配置して設けられている。導電体９１の外周には形状記憶合金製ワイヤ３１が嵌め込まれて摺動可能なスライド溝９５が等間隔で３ヶ所に設けられている。導電体９１の外径は可撓管部１６を形成する多孔チューブの外径よりも小さく、導電体９１はその可撓管部１６を形成する多孔チューブ９２の端部に埋め込まれた状態で取り付けられている。
【００５６】
円筒導電体９１の内部に設けられた６個の細孔９４はいずれも可撓管部１６においてセンサ用配線３２を通す細孔２２に一致するように同位置に配置されていて、挿入部４の細孔２２を通じて導かれてきたセンサ用配線３２を細孔９４に挿通できるように形成されている。
【００５７】
また、導電体９１の外周には可撓管部１６の細孔２２を通じて導かれた形状記憶合金製ワイヤ３１を通すスライド溝９５が設けられている。形状記憶合金製ワイヤ３１は可撓管部１６の細孔２２を通り、導電体９１のスライド溝９５に沿い、湾曲部１７の細孔２２を通るように案内される。
【００５８】
本来ならば形状記憶合金製ワイヤ３１は後端から電流を流すことでそのワイヤ全体に電流が還流するが、本構成では導電体９１で短絡されるため、電流は導電体９１から先の部分には流れなくなる。従って先の部分での発熱がない。
【００５９】
ところで、形状記憶合金製ワイヤ３１に通電されると、その形状記憶合金製ワイヤ３１は収縮するが、導電体９１のスライド溝９５での電気的接続は保たれる。
【００６０】
また、湾曲部１７に使用されている多孔チューブ９６は軟質のポリウレタンが使用されている。一方、可撓管部１６に使用されている多孔チューブ９２はテフロンで作られており、このテフロンはポリウレタンに比べて硬質である。これによって、管状挿入具１内全体で形状記憶合金製ワイヤ３１が収縮するにも拘わらず、硬質の挿入部４は湾曲せず、軟質の湾曲部１７のみが湾曲する。
【００６１】
ただし、この場合の問題として軟質のポリウレタンはテフロンに比べると融点が低く、形状記憶合金製ワイヤ３１が過度に発熱した場合などに溶融してしまう可能性があった。
【００６２】
しかし、本実施形態の構成では、湾曲部１７の根元に設けた導電体９１で形状記憶合金製ワイヤ３１に通電される電流がブロックされるため、湾曲部１７内の形状記憶合金製ワイヤ３１の部分では発熱しない。よって、比較的熱に弱い湾曲部１７を溶融から守ることが可能である。
【００６３】
本実施形態の構成では導電体９１で３組の形状記憶合金製ワイヤ３１が短絡することになるが、一組の形状記憶合金製ワイヤ３１のみを駆動したい場合は通常通りその一組の形状記憶合金製ワイヤ３１の２つの端部から通電すれば良い。二組の形状記憶合金製ワイヤ３１の中間方向に湾曲させたい場合は両方の形状記憶合金製ワイヤ３１に通電する必要があるので、各組を一つの電極として、両方の形状記憶合金製ワイヤ３１に通電してやればよい。
【００６４】
図１２は挿入部４の後端部分の構成を示す。図１３はその部分の縦断面図である。基本的な構成は第一の実施形態と同様だが、後端部品７１の代わりに、テーパ形状を持つテーパー後端部品１０１となっており、細孔２２に挿通される部分が円筒形状のスライド電極１０２となっている。
【００６５】
また、カシメ部品７３の後ろ側へは形状記憶合金製ワイヤ３１が延出してなおかつ結び目１０３を作っている。
【００６６】
尚、図１２および図１３ではセンサ用配線３２およびセンサ配線用細孔２２の図示を省略しているが、センサ用配線３２は挿入部４の後端面とテーパ後端部品１０１の間から取り出されていて、制御装置２に接続されるケーブル８につながっている。
【００６７】
上記テーパ後端部品１０１は管状挿入具１の後ろ側に向かって径が大きくなっているテーパ形状を持ち、内部に空いている形状記憶合金製ワイヤ３１の挿通用細孔２２の部分も同様に傾いて形成されている。この形状を取ることによって、カシメ部品７３を取り付けたり、スライドチューブ７４を配置しなくてはならない後ろ側の空間を大きく取ることができる。これによって取り得る構成の自由度が向上し、なおかつ組み立て性も向上することが期待できる。
【００６８】
形状記憶合金製ワイヤ３１に電流を供給するスライド電極１０２を円筒形状のスライド自在な部材としたことで形状記憶合金製ワイヤ３１との接触面積が増え、より確実な電流供給が可能となる。
【００６９】
また、カシメ部品７３の後ろ側で形状記憶合金製ワイヤ３１を結ぶことによって、カシメが不十分だった場合や、形状記憶合金製ワイヤ３１をカシメた部分に過度な力が加わった場合でもカシメ部品７３が外れてしまわないようにした。
【００７０】
本実施形態でも挿入部４の湾曲部１７内に配置される形状記憶合金製ワイヤ３１の部分に電流を流さない構成にしたことにより形状記憶合金製ワイヤ３１の発熱によって湾曲部１７の多孔チューブが溶融し破壊されることを妨げるという効果を持つ。
【００７１】
（変形例）
本第二の実施形態において以下のような変形例が考えられる。まず、スライド電極１０２は円筒形状ではなく、断面がＵ字状にした電極など、形状記憶合金製ワイヤ３１との接触面積が増す構成であれば他の形状でも良い。
【００７２】
挿入部４の後端部での形状記憶合金製ワイヤ３１の端部はカシメ部品７３を設けず、単に結び目１０３を設けるだけのものでも良い。スライドチューブ７４は樹脂製ではなく、電気的絶縁体であればその材質は問わない。
【００７３】
また、スライドチューブ７４は６つバラバラではなく、一体化した多孔チューブ状のものでも良い。導電体９１は全体が導電体である必要はなく、形状記憶合金製ワイヤ３１が摺動するスライド溝や孔の部分だけが導電体で構成していても良い。この場合、各形状記憶合金製ワイヤ３１が電気的に独立し、各方向別に形状記憶合金製ワイヤ３１の収縮をコントロールできるようになるため、湾曲制御性が向上する。
【００７４】
さらに、導電体９１はその基体の材質が電気的絶縁体であり、スライド溝や孔の内面部にのみ導電性メッキを施したものでも良い。挿入部４および湾曲部１７はそれぞれテフロン、ポリウレタンに限らず、湾曲部１７の材質が挿入部４の材質より軟質であれば他の材質でも良い。
【００７５】
本発明は上記の各実施形態のものに限定されるものではない。上記説明によれば以下の付記に挙げる各項およびそれらの項を任意に組み合わせたものが得られる。
【００７６】
〔付記〕
１．体腔内に挿入される挿入部を備えた本体と、
上記挿入部の先端側部分に設けられた湾曲変形可能な湾曲部と、
形状記憶合金製ワイヤを有し、上記形状記憶合金製ワイヤの収縮変形動作により上記湾曲部を湾曲するアクチュエータと、
上記挿入部の先端部に設けられた係止部と、
上記係止部に着脱可能に連結され、センサを備えたセンサユニットと、
上記センサの電極に接続され、上記挿入部内にわたり配設されたセンサ配線と、
を具備したことを特徴とする管状挿入具。
【００７７】
２．上記係止先端部と上記センサユニットとの連結は互いに嵌合し合う雌雄形状の連結部によって構成したことを特徴とする管状挿入具。
【００７８】
３．上記センサユニットのセンサ裏面にセンサ電極を設け、このセンサ電極部分の裏側に位置してセンサ配線を配置する溝を設け、上記溝内に、上記センサ電極に上記センサ配線を接続する接続部を配置したことを特徴とする第1項に記載の管状挿入具。
【００７９】
４．上記湾曲部の基端側の挿入部内に設けられ、上記アクチュエータと電気的に接続を保ちながらスライド可能で、なおかつ少なくとも二本の上記アクチュエータの形状記憶合金製ワイヤ同士を電気的に短絡させるショート電極を具備したことを特徴とする第１項に記載の管状挿入具。
【００８０】
５．上記アクチュエータの形状記憶合金製ワイヤの非変形時に上記挿入部の変形に伴い上記湾曲部に作用する牽引力と上記アクチュエータの不要な伸びおよび上記挿入部の不要な収縮によってこの管状挿入具の各部位に作用する張力を吸収する不要力吸収手段を上記挿入部の基端側に具備したことを特徴とする第１項に記載の管状挿入具。
【００８１】
６．上記挿入部の先端から上記センサユニットに延出させる上記センサ配線を沿わせることが可能なセンサ配線用溝を上記係止先端部に設けたことを特徴とする第１項に記載の管状挿入具。
【００８２】
７．上記ショート電極は円筒形状であり、上記アクチュエータをスライド可能な溝を設けた導電体であることを特徴とする第４項に記載の管状挿入具。
【００８３】
８．上記ショート電極は円筒形状の電気的絶縁体に上記アクチュエータがスライド可能な導電体からなる溝を設けたことを特徴とする第４項に記載の管状挿入具。
【００８４】
９．上記センサが圧覚センサである第１項に記載の管状挿入具。
【００８５】
１０．上記センサが歪ゲージからなる圧覚センサである第１項に記載の管状挿入具。
【００８６】
１１．上記センサが触覚センサである第１項に記載の管状挿入具。
【００８７】
１２．上記アクチュエータおよび上記センサが共に３つである第１項に記載の管状挿入具。
【００８８】
１３．上記不要力吸収手段は、
上記アクチュエータに電気を通電するための通電用配線と、
アクチュエータ後端部にカシメられたカシメ部品と、
上記挿入部後端に設けられ、上記アクチュエータを挿通しなおかつ上記カシメ部品を係止する少なくとも上記アクチュエータと同数の孔が設けられている係止後端部と、
上記挿入部から突出している上記アクチュエータおよび上記カシメ部品をスライド可能に内設する絶縁体からなるガイドとからなり、
上記通電用配線は上記挿入部内で上記アクチュエータとスライドしながら電気的に接続可能なように配置されていることを特徴とする第５項に記載の管状挿入具。
【００８９】
１４．上記係止後端部の全ての孔の中心軸が上記挿入軸の中心軸に対し外側に傾斜していることを特徴とする第１３項に記載の管状挿入具。
【００９０】
１５．上記通電用配線はエナメル被覆線である第１３項に記載の管状挿入具。
【００９１】
１６．上記通電用配線は円筒状の電極である第１３項に記載の管状挿入具。
【００９２】
（第２項の作用）
管状挿入具先端とセンサユニットが雌雄形状になっているので、センサユニットを管状挿入具に組み込むとき、嵌め込みやすく、組立てし易いという作用も持つ。
【００９３】
（第４項に対する従来技術とその問題点）
特開平１１−２６７０９５号公報のものでは、湾曲用アクチュエータである形状記憶合金製ワイヤが湾曲部内まで配設されているため、形状記憶合金の発熱が原因で湾曲部が破壊される可能性があった。
【００９４】
（第４項の目的）
第４項の目的は耐性および寿命の高い管状挿入具を提供することである。
【００９５】
（第４項の作用）
第４項の構成では湾曲部の根元部分で形状記憶合金製ワイヤを電気的にショートさせているため、湾曲部内の形状記憶合金にまで通電されず発熱もしない。湾曲部の温度が高温にならないため、比較的熱に弱い材料を使用している軟質の湾曲部の溶融、破壊を防げるという作用・効果を持つ。
【００９６】
（第５項に対する従来技術とその問題点）
特開平１１−２６７０９５号公報のものでは挿入部基端部に設けた不要力吸収手段が、バネ状の配線を使用するなど、細径化が困難な構成であった。また、構造が複雑で組立て性が悪かった。
【００９７】
（第５項の目的）
第５項の目的は形状記憶合金製ワイヤの必要以上の伸びや挿入部の収縮によって破壊されない管状挿入具を提供することにある。
【００９８】
（第５項の作用・効果）
第５項の構成では経時使用によって、組立て時よりも形状記憶合金製ワイヤが伸びたり、湾曲部や挿入部が縮んだりして形状記憶合金製ワイヤの長さが管状挿入具の長さより長くなった場合、その長くなった分を吸収してくれる不要力吸収手段を設けたことによって、管状挿入具が破壊されることを防げるという作用・効果を持つ。
【００９９】
（第６項の作用・効果）
第６項の構成ではセンサ配線を沿わせる溝を設けたため管状挿入具の細径化が可能になるという作用・効果を持つ。
【０１００】
（第１３項の作用・効果）
第１３項の構成では、形状記憶合金製ワイヤヘの通電をスライド接触する電極によって行うため、配線を固定する必要が無く、形状記憶合金製ワイヤの端部は自由端となり、不要力（形状記憶合金による突っ張り力）吸収の際に抵抗が少なくなるという作用・効果を持つ。
【０１０１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、センサ搭載部とその他の部分を別体にすることができるため、組立て性、修理性が向上する。また、挿入部の挿入性が良い管状挿入具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の実施形態の管状挿入具のシステム全体の斜視図。
【図２】上記管状挿入具の先端付近の概略的な構成を示し、（ａ）は先端付近の一部を断面して示す斜視図、（ｂ）は同（ａ）中Ｂ−Ｂ線に沿う湾曲部の部分の横断面図、（ｃ）は同（ａ）中Ｃ−Ｃ線に沿う挿入部の横断面図。
【図３】（ａ）は管状挿入具が湾曲する原理の説明図、（ｂ）は挿入部の先端部の正面図、（ｃ）は湾曲部の横断面図。
【図４】上記管状挿入具の先端部とセンサユニットの構成を示す斜視図。
【図５】（ａ）は上記管状挿入具の外皮チューブを除いた先端部の断面図、（ｂ）はセンサユニットを取り付ける前の上記管状挿入具の先端部の状態を示す斜視図。
【図６】上記センサユニットのセンサシート部の構成を示す展開図。
【図７】上記管状挿入具の挿入部の後端部分にある後端スライド部の構成を示す縦断斜視透視図。
【図８】（ａ）は図７で示した後端スライド部の縦断面図、は（ｂ）中のＢ−Ｂ線に沿う横断面図。
【図９】上記管状挿入具の操作部を示す平面図。
【図１０】第二の実施形態に係る管状挿入具の湾曲部と可撓管部との接続部分の構成を示す斜視図。
【図１１】（ａ）は上記管状挿入具の湾曲部と可撓管部の接続部分の断面図、（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線に沿う横断面図。
【図１２】第二の実施形態に係る管状挿入具の変形例における後端スライド部分の構成を示す斜視透視図。
【図１３】（ａ）は図１２中の後端スライド部分の断面図、（ｂ）は同図（ａ）中のＢ−Ｂ線に沿う横断面図。
【符号の説明】
１…管状挿入具、４…挿入部、１６…可撓管部、１７…湾曲部、１８…先端部、４１…スライド受け先端部材、４２…センサユニット、５５…係止部、５６…係止受け部、５８…圧覚センサ、６１…センサ内部配線。
【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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