(57)【要約】【課題】生体内で医療用具の先端部を迅速に所望の位置に位置させることができる。【解決手段】医療用具１は、可撓性を有する長尺な本体（線状体）２と、血管８内で本体２をその長手方向に自走（前進、後退）する自走手段４とを備える。自走手段４は、拡径して血管８の内面８１に密着する第１固定用変形部４１と、それより先端側に設けられ、拡径して血管８の内面８１に密着する第２固定用変形部４２と、それらの間に設けられ、本体２の長手方向に伸縮する第１伸縮変形部４３とを有する。第１固定用変形部４１、第２固定用変形部４２および第１伸縮変形部４３は、それぞれ、通電により変形する層状をなす電気活性ポリマー４４と、電気活性ポリマー４４に通電するための層状をなす電極４５、４６とを有し、電極４５、４６間に通電することにより作動（変形）するアクチュエータ４１０、４２０および４３０を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体内に挿入して使用される医療用具であって、
可撓性を有する長尺な線状体で構成された本体と、体腔内で前記本体がその長手方向に自走するための自走手段とを備え、
前記自走手段は、前記本体の途中に設けられ、拡径するように変形して前記本体が挿入された体腔の内面に密着する第１固定用変形部と、
前記本体の前記第１固定用変形部より先端側に設けられ、拡径するように変形して前記本体が挿入された体腔の内面に密着する第２固定用変形部と、
前記本体の前記第１固定用変形部と前記第２固定用変形部との間に設けられ、前記本体の長手方向に伸縮する第１伸縮変形部とを有し、
前記第１固定用変形部、前記第２固定用変形部および前記第１伸縮変形部は、それぞれ、通電により変形する電気活性ポリマーと、前記電気活性ポリマーに通電するための少なくとも２つの電極とを有し、前記電極間に通電することにより作動するアクチュエータを備えることを特徴とする医療用具。
【請求項２】
前記第１固定用変形部、前記第２固定用変形部および前記第１伸縮変形部に設置された各アクチュエータのうちの少なくとも１つは、層状をなす電気活性ポリマーと層状をなす電極とを交互に積層した多層構造体で構成されている請求項１に記載の医療用具。
【請求項３】
前記第１伸縮変形部に設置されたアクチュエータは、その電極間への印加電圧の大小により該アクチュエータの伸縮の程度を設定し得るよう構成されている請求項１または２に記載の医療用具。
【請求項４】
前記第１固定用変形部および／または第２固定用変形部に設置されたアクチュエータは、その電極間への印加電圧の大小により該アクチュエータの拡径の程度を設定し得るよう構成されている請求項１ないし３のいずれかに記載の医療用具。
【請求項５】
前記第１固定用変形部および前記第２固定用変形部にそれぞれＸ線造影性が付与されており、Ｘ線透視下で、前記第１固定用変形部および前記第２固定用変形部のそれぞれの位置および／または拡張・収縮の状態を把握し得るよう構成されている請求項１ないし４のいずれかに記載の医療用具。
【請求項６】
前記本体の前記第２固定用変形部より先端側に設けられ、前記本体の長手方向に伸縮する第２伸縮変形部を有し、
前記第２伸縮変形部は、通電により変形する電気活性ポリマーと、前記電気活性ポリマーに通電するための少なくとも２つの電極とを有し、前記電極間に通電することにより作動するアクチュエータを備える請求項１ないし５のいずれかに記載の医療用具。
【請求項７】
前記第２伸縮変形部に設置されたアクチュエータは、層状をなす電気活性ポリマーと層状をなす電極とを交互に積層した多層構造体で構成されている請求項６に記載の医療用具。
【請求項８】
前記第２伸縮変形部に設置されたアクチュエータは、その電極間への印加電圧の大小により該アクチュエータの伸縮の程度を設定し得るよう構成されている請求項６または７に記載の医療用具。
【請求項９】
前記自走手段は、前記第１固定用変形部の拡径、前記第１伸縮変形部の伸長、前記第２固定用変形部の拡径、前記第１固定用変形部の縮径および前記第１伸縮変形部の収縮の順に少なくとも１回作動することにより、前記本体が前記体腔内で前進するよう構成されている請求項１ないし８のいずれかに記載の医療用具。
【請求項１０】
前記第１固定用変形部および前記第２固定用変形部の少なくとも一方に、その固定を補助する固定補助手段が設けられている請求項１ないし９のいずれかに記載の医療用具。
【請求項１１】
前記固定補助手段は、体腔の内面と接触する面に設けられた微小な凹凸である請求項１０に記載の医療用具。
【請求項１２】
前記固定補助手段は、それが設置された固定用変形部の固定動作に伴って作動し、体腔の内面に係合する係合部材を備えるものである請求項１０に記載の医療用具。
【請求項１３】
前記本体は、芯材と、芯材の外周を被覆する伸縮性を有する被覆層とを備える請求項１ないし１２のいずれかに記載の医療用具。
【請求項１４】
前記第１固定用変形部、前記第２固定用変形部および前記第１伸縮変形部の各アクチュエータは、前記被覆層の内部に埋設されている請求項１３に記載の医療用具。
【請求項１５】
前記芯材の一部に、前記芯材の長手方向に伸縮可能な伸縮部が設けられている請求項１３または１４に記載の医療用具。
【請求項１６】
前記伸縮部は、前記第１伸縮変形部に対応する位置に設けられている請求項１５に記載の医療用具。
【請求項１７】
前記本体の外周面の少なくとも一部に親水性材料で構成された表面層が設けられ、該表面層は前記第１固定用変形部および前記第２固定用変形部の表面には設けられていないことを特徴とする請求項１ないし１６のいずれかに記載の医療用具。
【請求項１８】
前記本体は、ワイヤ本体またはカテーテル本体である請求項１ないし１７のいずれかに記載の医療用具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばワイヤ、カテーテルのような、生体に挿入して使用される医療用具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、血管、胆管、気管、食道、尿道などの生体内の管腔に狭窄または閉塞が生じた場合、その狭窄または閉塞を解消して、これらの機能を回復させるための治療が必要となる。このような治療の一例として、カテーテルを用いて脳血管の血栓閉塞症を治療する場合について説明する。
【０００３】
脳血管の血栓閉塞症に対しては、患者の脚または腕等の動脈にイントロデューサーシース（導入器）を留置し、該イントロデューサーシースより血管内にガイドワイヤおよびカテーテルを挿入し、該カテーテルの先端部を目的部位（血栓による閉塞部位）の近傍まで進め、カテーテルのルーメンにより血栓溶解剤を注入して血栓を溶解し、目的部位を再開通（血流再開）させるという治療が行われる（例えば、特許文献１参照）。また、場合によっては、カテーテル自体やガイドワイヤの先端で閉塞部位を直接貫通させることも行われる。
【０００４】
このような治療に際し、カテーテルを目的部位の近傍まで進める操作は、カテーテルの手元側（基端側）で行われ、この操作がカテーテルの先端部まで伝達されるが、脳血管は、細く、かつ複雑な形状に湾曲（蛇行）および分岐しているため、カテーテルの先端部を目的部位の近傍まで到達させる操作は容易ではない。しかも、細く、損傷し易い脳血管に対応すべく、カテーテル自体も細径でかつ柔軟性に富むものであるため、手元側の操作（特にカテーテルの進退操作）がカテーテルの先端部まで十分に伝達されない傾向があり、このような操作性の悪さから、カテーテルの先端部を最適な位置へ位置させることが困難であり、また、血流再開までに長時間を要するという問題がある。
【０００５】
また、このような問題は、脳血管の血栓閉塞症のみならず、例えば虚血性心疾患（狭心症、心筋梗塞等）の治療に対しても同様である。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−６２０８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、生体内において医療用具の先端部を迅速に所望の位置に位置させることができる医療用具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的は、下記（１）〜（１８）の本発明により達成される。
（１）  生体内に挿入して使用される医療用具であって、
可撓性を有する長尺な線状体で構成された本体と、体腔内で前記本体がその長手方向に自走するための自走手段とを備え、
前記自走手段は、前記本体の途中に設けられ、拡径するように変形して前記本体が挿入された体腔の内面に密着する第１固定用変形部と、
前記本体の前記第１固定用変形部より先端側に設けられ、拡径するように変形して前記本体が挿入された体腔の内面に密着する第２固定用変形部と、
前記本体の前記第１固定用変形部と前記第２固定用変形部との間に設けられ、前記本体の長手方向に伸縮する第１伸縮変形部とを有し、
前記第１固定用変形部、前記第２固定用変形部および前記第１伸縮変形部は、それぞれ、通電により変形する電気活性ポリマーと、前記電気活性ポリマーに通電するための少なくとも２つの電極とを有し、前記電極間に通電することにより作動するアクチュエータを備えることを特徴とする医療用具。
【０００９】
（２）  前記第１固定用変形部、前記第２固定用変形部および前記第１伸縮変形部に設置された各アクチュエータのうちの少なくとも１つは、層状をなす電気活性ポリマーと層状をなす電極とを交互に積層した多層構造体で構成されている上記（１）に記載の医療用具。
【００１０】
（３）  前記第１伸縮変形部に設置されたアクチュエータは、その電極間への印加電圧の大小により該アクチュエータの伸縮の程度を設定し得るよう構成されている上記（１）または（２）に記載の医療用具。
【００１１】
（４）  前記第１固定用変形部および／または第２固定用変形部に設置されたアクチュエータは、その電極間への印加電圧の大小により該アクチュエータの拡径の程度を設定し得るよう構成されている上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の医療用具。
【００１２】
（５）  前記第１固定用変形部および前記第２固定用変形部にそれぞれＸ線造影性が付与されており、Ｘ線透視下で、前記第１固定用変形部および前記第２固定用変形部のそれぞれの位置および／または拡張・収縮の状態を把握し得るよう構成されている上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の医療用具。
【００１３】
（６）  前記本体の前記第２固定用変形部より先端側に設けられ、前記本体の長手方向に伸縮する第２伸縮変形部を有し、
前記第２伸縮変形部は、通電により変形する電気活性ポリマーと、前記電気活性ポリマーに通電するための少なくとも２つの電極とを有し、前記電極間に通電することにより作動するアクチュエータを備える上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の医療用具。
【００１４】
（７）  前記第２伸縮変形部に設置されたアクチュエータは、層状をなす電気活性ポリマーと層状をなす電極とを交互に積層した多層構造体で構成されている上記（６）に記載の医療用具。
【００１５】
（８）  前記第２伸縮変形部に設置されたアクチュエータは、その電極間への印加電圧の大小により該アクチュエータの伸縮の程度を設定し得るよう構成されている上記（６）または（７）に記載の医療用具。
【００１６】
（９）  前記自走手段は、前記第１固定用変形部の拡径、前記第１伸縮変形部の伸長、前記第２固定用変形部の拡径、前記第１固定用変形部の縮径および前記第１伸縮変形部の収縮の順に少なくとも１回作動することにより、前記本体が前記体腔内で前進するよう構成されている上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の医療用具。
【００１７】
（１０）  前記第１固定用変形部および前記第２固定用変形部の少なくとも一方に、その固定を補助する固定補助手段が設けられている上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の医療用具。
【００１８】
（１１）  前記固定補助手段は、体腔の内面と接触する面に設けられた微小な凹凸である上記（１０）に記載の医療用具。
【００１９】
（１２）  前記固定補助手段は、それが設置された固定用変形部の固定動作に伴って作動し、体腔の内面に係合する係合部材を備えるものである上記（１０）に記載の医療用具。
【００２０】
（１３）  前記本体は、芯材と、芯材の外周を被覆する伸縮性を有する被覆層とを備える上記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の医療用具。
【００２１】
（１４）  前記第１固定用変形部、前記第２固定用変形部および前記第１伸縮変形部の各アクチュエータは、前記被覆層の内部に埋設されている上記（１３）に記載の医療用具。
【００２２】
（１５）  前記芯材の一部に、前記芯材の長手方向に伸縮可能な伸縮部が設けられている上記（１３）または（１４）に記載の医療用具。
【００２３】
（１６）  前記伸縮部は、前記第１伸縮変形部に対応する位置に設けられている上記（１５）に記載の医療用具。
【００２４】
（１７）  前記本体の外周面の少なくとも一部に親水性材料で構成された表面層が設けられ、該表面層は前記第１固定用変形部および前記第２固定用変形部の表面には設けられていないことを特徴とする上記（１）ないし（１６）のいずれかに記載の医療用具。
【００２５】
（１８）  前記本体は、ワイヤ本体またはカテーテル本体である上記（１）ないし（１７）のいずれかに記載の医療用具。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、医療用具の先端部が生体の管状器官（官腔）内で自走するため、医療用具の先端部を迅速に所望の位置（適正な位置）に位置させることができる。そのため、治療効果を高め、治療時間を短縮することができる。
【００２７】
また、第２伸縮変形部を有する場合には、当該第２伸縮変形部が伸長することにより、生体内の管腔に生じた病変部の治療や処置、例えば狭窄部（または閉塞部）等の拡張や貫通を行うことができる。
【００２８】
また、本発明の医療用具は、構成が簡単であり、ワイヤやカテーテルの細径化も可能であり、操作性、取り扱い性にも優れている。特に、先端部に十分な柔軟性を確保し、かつ十分な細径化が図れるため、血管のような細い管状器官への適用に適している。
【００２９】
そして、本発明の医療用具は、適度な剛性および形状保持性を有しており、ガイドワイヤとしての機能、性能を備えているため、ガイドワイヤへの適用に適している。
【００３０】
また、本発明の医療用具では、各アクチュエータへの通電のタイミングや印加電圧の設定により、自走速度等を自由かつ容易に設定・調整することができる。そして、必要に応じ各アクチュエータの変形の速度を経時的に変化させることも可能であり、患者の症例等に応じた最適な対応が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の医療用具について添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
１．第１実施形態
図１は、本発明の医療用具をワイヤに適用した場合の実施形態（第１実施形態）を示す縦断面図、図２〜図５は、それぞれ、図１に示す医療用具（ワイヤ）の作動状態を示す縦断面図、図１３は、本発明の医療用具の第１固定用変形部および第２固定用変形部におけるアクチュエータの構成例を模式的に示す斜視図、図１４は、本発明の医療用具の第１伸縮変形部および第２伸縮変形部におけるアクチュエータの構成例を模式的に示す斜視図である。
【００３２】
なお、以下では、図１〜図５、図１５〜図１８中の右側を「基端」、左側を「先端」として説明するとともに、図１〜図５、図１５〜図１８中の左右方向（医療用具の長手方向）を「軸方向」または「長手方向」、前記軸方向を中心とした半径方向を「半径方向」として説明する。
【００３３】
図１〜図５に示すように、本実施形態の医療用具１は、例えばカテーテルの先端部を誘導するガイドワイヤのようなワイヤに適用されたものであり、本体（ワイヤ本体）２と、例えば血管８のような体腔内で本体２が長手方向に自走するための自走手段４とを備えている。
【００３４】
本体２は、可撓性を有する長尺な線状体で構成されている。この本体２は、芯材（芯線）２１と、芯材２１の外周を覆う被覆層２２と、被覆層２２の先端側に設置された先端チップ（ソフトチップ）２３とを備えている。
【００３５】
芯材（補強体）２１は、主に本体２の剛性を担うものであり、後述するリード線４５１、４６１等を収納し得る中空部２１１を有している。また、芯材２１の先端部には、きのこ状の頭部２１２が形成されている。この頭部２１２は、先端チップ２３内に埋設されている。なお、頭部２１２の形状は、図示のものに限定されないことは、言うまでもなく、また、このような頭部２１２が存在しないものであってもよい。
【００３６】
芯材２１の構成材料としては、特に限定されず、例えば、Ｎi−Ｔｉ系合金、Ｃｕ−Ｚｎ合金、Ｎｉ−Ａｌ合金のような擬弾性を示す合金（超弾性合金を含む）、ステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ３１６Ｊ１、ＳＵＳ３１６Ｊ１Ｌ、ＳＵＳ４０５、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４３４、ＳＵＳ４４４、ＳＵＳ４２９、ＳＵＳ４３０Ｆ、ＳＵＳ３０２等ＳＵＳの全品種）、ピアノ線、コバルト系合金などの各種金属材料や、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアクリル酸等の内の比較的硬質な性質の樹脂材料を挙げることができる、そのなかでも特に、擬弾性を示す合金（超弾性合金を含む）が好ましく、超弾性合金がさらに好ましい。
【００３７】
芯材２１の外周面と被覆層２２の内周面とは、固着（接着または融着）されているのが好ましいが、固着されていない部分（摺動可能な部分）、あってもよい。例えば、第１伸縮変形部４３に対応する部分では、芯材２１の外周面と被覆層２２の内周面が固着されていないような構成（摺動可能な構成）とすることができる。
【００３８】
なお、図示の構成では、芯材２１は、中空の部材で構成されているが、これに限らず、中実の芯材を用いてもよい。
【００３９】
本実施形態の医療用具１では、本体２が前記のような芯材２１を有することにより、細径であっても適度な剛性、トルク伝達性、押し込み性（プッシャビリティ）、耐キンク性等が得られ、医療用具１単独でガイドワイヤとしての機能、性能を発揮することができる。
【００４０】
被覆層２２内には、後述するアクチュエータ４１０、４２０および４３０の少なくとも外周面側（図示の構成では全体）が埋設されている。この被覆層２２は、アクチュエータ４１０、４２０の拡径やアクチュエータ４３０の伸縮を容易に可能とするため、弾性材料（伸縮性を有する材料）で構成された弾性膜（伸縮性膜）であるのが好ましい。また、かかる構成は、各アクチュエータ４１０、４２０および４３０を弾性材料で構成される被覆層２２で覆った構成であるとも言える。
【００４１】
被覆層２２を構成する弾性材料としては、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴムのような各種ゴム材料や、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリスチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等が挙げられる。また、被覆層２２のその他の構成材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリスチレン、ポリアクリル酸、ポリ酢酸ビニル等が挙げられる。
【００４２】
後述するように、アクチュエータ４１０の作動により第１固定用変形部４１が拡径し、アクチュエータ４２０の作動により第２固定用変形部４２が拡径したとき、血管８の内面８１に被覆層（弾性膜）２２のアクチュエータ４１０、４２０の外周面を覆っている部分が密着するので、アクチュエータ４１０、４２０の外周面が直接密着する場合に比べて摩擦力が大きくなり、第１固定用変形部４１、第２固定用変形部４２を血管８に対し強固に固定することができ、より確実な自走が可能となる。
【００４３】
また、被覆層２２は、摩擦の増大による固定力の強化のみならず、防湿（防水）機能をも備えている。これにより、各アクチュエータ４１０、４２０、４３０が湿気から保護され、短絡（リーク）による誤動作や、電極４５、４６およびそのリード線の腐食等が防止される。
【００４４】
被覆層２２の先端側には、被覆層２２よりも柔軟性に富む先端チップ（ソフトチップ）２３が設置されている。被覆層２２と先端チップ２３との接合部の外周面は、段差の無い連続面を構成している。これにより、より一層円滑な自走が可能となる。
【００４５】
また、先端チップ２３の先端部は、丸みを帯びた形状をなしている。これにより、先端チップ２３の先端部が血管８の内面８１に接触した場合でも、内面８１を傷つけることがなく、安全性が高い。
【００４６】
被覆層２２と先端チップ２３との界面は、例えば、溶融一体化、融着、接着剤による接着等の方法により、接合（結合）されている。
【００４７】
先端チップ２３を構成する弾性材料としては、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴムのような各種ゴム材料や、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリスチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
【００４８】
なお、図示の構成では、被覆層２２と先端チップ２３とが別部材を接合した構成となっているが、これに限らず、両者が一体的に形成されたものでもよい。
【００４９】
本体２の外径は、特に限定されないが、０．１〜１．０ｍｍ程度が好ましく、０．２〜０．５ｍｍ程度がより好ましい。これにより、医療用具１（本体２）の外径を細くすることができるとともに柔軟性を確保することができるので、血管のような細い体腔（管状器官）への適用が可能となる。また、ガイドワイヤ等のワイヤを挿通するカテーテルのルーメン内または針管内への挿入にも適する。
【００５０】
先端チップ２３の長さは、特に限定されないが、０．５〜１０ｍｍ程度が好ましく、１〜３ｍｍ程度がより好ましい。
【００５１】
次に、自走手段４の構成について、図１、図１３および図１４等を参照しつつ詳細に説明する。
【００５２】
図１に示すように、自走手段４は、本体２の先端側の所定箇所に設置されており、縮径状態（図１に示す本体２の通常時の外径の状態：初期状態）から拡径するように変形して血管８の内面８１に密着する第１固定用変形部４１と、第１固定用変形部４１より先端側の所定距離離間した位置に設けられ、縮径状態（図１に示す本体２の通常時の外径の状態：初期状態）から拡径するように変形して血管８の内面８１に密着する第２固定用変形部４２と、第１固定用変形部４１と第２固定用変形部４２との間に設けられ、軸方向（本体２の長手方向）に伸縮する第１伸縮変形部４３とを有している。
【００５３】
第１固定用変形部４１は、通電（電圧の印加）により変形する電気活性ポリマー４４と、電気活性ポリマー４４に接合された電極４５および４６とを備えたアクチュエータ４１０を内蔵している。電極４５は（＋）側の電極、電極４６は（−）側の電極であり、これらの電極４５、４６間に通電（電圧を印加）すると、電気活性ポリマー４４が変形し、第１固定用変形部４１が拡径する（図２参照）。
【００５４】
本実施形態では、アクチュエータ４１０は、層状をなす電気活性ポリマー４４と層状をなす電極４５または４６とを交互に積層した多層構造体で構成されている。具体的には、アクチュエータ４１０は、電極４５、電気活性ポリマー４４、電極４６、電気活性ポリマー４４、電極４５、電気活性ポリマー４４および電極４６をこの順に軸方向に積層した７層積層体で構成され、その中心部には円形の貫通孔が形成されており、全体で円環状をなしている（図１および図１３参照）。各電極４５には、（＋）側のリード線４５１が接続され、各電極４６には、（−）側のリード線４６１が接続されている。このリード線４５１、４５２は、図示しない給電制御部および電源に接続されている。
【００５５】
給電制御部としては、例えばマイクロコンピュータやパーソナルコンピュータで構成されたものが挙げられる。電源としては、例えばＡＣ電源や、バッテリー、電池等が挙げられる。
【００５６】
通電により電気活性ポリマー４４が変形（拡径）する原理は、次の通りである。電極（＋）４５、電極（−）４６間に通電（電圧を印加）すると、電気活性ポリマー４４の電極４６との界面付近にプラスの電荷が、電極４５との界面付近にマイナスの電荷が分布し、電気活性ポリマー４４の対抗する両面が静電力により引き合う。これにより、層状をなす電気活性ポリマー４４は、非通電状態（切電状態）に比してその厚さが減少するが、電気活性ポリマー４４の体積は一定であるので、電気活性ポリマー４４は、その厚さ方向と直交する方向、すなわち半径方向に伸長（拡張）する。ここで、アクチュエータ４１０の内側は、芯材２１により形状が規制されるので、電気活性ポリマー４４は外周方向に優先的に伸長（拡張）し、その結果、アクチュエータ４１０が拡径する。
【００５７】
電極４５、４６間への通電を停止（または印加電圧を低減）すると、前記電気活性ポリマー４４の対抗する両面の引き合いが解消され、電気活性ポリマー４４の形状は復元され、前記初期状態（縮径状態）に戻る。
【００５８】
第２固定用変形部４２は、通電（電圧の印加）により変形する電気活性ポリマー４４と、電気活性ポリマー４４に接合された電極４５および４６とを備えたアクチュエータ４２０を内蔵している。電極４５は（＋）側の電極、電極４６は（−）側の電極であり、これらの電極４５、４６間に通電（電圧を印加）すると、電気活性ポリマー４４が変形し、第２固定用変形部４２が拡径する（図４参照）。第２固定用変形部４２におけるアクチュエータ４２０の構成、作動および作動原理も前記アクチュエータ４１０と同様である。
【００５９】
アクチュエータ４１０、４２０を前述のような多層構造体で構成したことにより、第１固定用変形部４１および第２固定用変形部４２は、初期状態（縮径状態）と拡径状態との外径比（拡張率）を十分に大きく取ることができるとともに、拡径状態を安定的に維持し、血管８の内面８１への高い密着力が得られ、より強固に固定することができるので、内面８１に対する滑り等を抑制し、自走を確実かつ安定的に行うことができる。なお、前記外径比（拡張率）は、特に限定されないが、１．０５倍〜２．５倍程度であるのが好ましく、１．０５倍〜１．５倍程度であるのがより好ましい。
【００６０】
第１伸縮変形部４３は、通電（電圧の印加）により変形する電気活性ポリマー４４と、電気活性ポリマー４４に接合された電極４５および４６とを備えたアクチュエータ４３０を内蔵している。電極４５は（＋）側の電極、電極４６は（−）側の電極であり、これらの電極４５、４６間に通電（電圧を印加）すると、電気活性ポリマー４４が変形し、第１伸縮変形部４３が伸長し、第１固定用変形部４１と第２固定用変形部４２との離間距離（間隔）が増大する（図３参照）。
【００６１】
本実施形態では、アクチュエータ４３０は、層状をなす電気活性ポリマー４４と層状をなす電極４５または４６とを交互に積層した多層構造体で構成されている。具体的には、アクチュエータ４３０は、電極４５、電気活性ポリマー４４、電極４６、電気活性ポリマー４４および電極４５をこの順に血管８の半径方向に積層した５層積層体で構成され、その中心部には円形の貫通孔が形成されており、全体で円環状をなしている（図１および図１４参照）。各電極４５には、（＋）側のリード線４５１が接続され、電極４６には、（−）側のリード線４６１が接続されている。このリード線４５１、４５２は、前述した給電制御部および電源に接続されている。
【００６２】
通電により電気活性ポリマー４４が変形（伸長）する原理は、次の通りである。図１および図２に示す初期状態（収縮状態）で、電極（＋）４５、電極（−）４６間に通電（電圧を印加）すると、電気活性ポリマー４４の電極４６との界面付近にプラスの電荷が、電極４５との界面付近にマイナスの電荷が分布し、電気活性ポリマー４４の対抗する両面（内周面と外周面）が静電力により引き合う。これにより、層状をなす電気活性ポリマー４４は、その厚さが減少するが、電気活性ポリマー４４の体積は一定であるので、電気活性ポリマー４４は、その厚さ方向と直交する方向、すなわち軸方向に伸長し、その結果、アクチュエータ４３０が軸方向に伸長する。
【００６３】
電極４５、４６間への通電を停止（または印加電圧を低減）すると、前記電気活性ポリマー４４の対抗する両面の引き合いが解消され、電気活性ポリマー４４の形状は復元され、初期状態（収縮状態）に戻る。
【００６４】
アクチュエータ４３０を前述のような多層構造体で構成したことにより、第１伸縮変形部４３は、収縮状態と伸長状態との長さの比（伸び率）を十分に大きく取ることができるとともに、収縮状態および伸長状態をそれぞれ安定的に維持することができる。なお、前記収縮状態と伸長状態との長さの比（伸び率）は、特に限定されないが、１．１倍〜４倍程度であるのが好ましく、１．１倍〜２倍程度であるのがより好ましい。
【００６５】
アクチュエータ４３０の電極４５、４６間への通電パターンは、通電／切電（非通電）の２者択一に限らず、電極４５、４６間への印加電圧の大小を連続的または段階的に設定することもできる。この場合、電極４５、４６間への印加電圧の大きさに対応して第１伸縮変形部４３の伸長の度合い（伸び率）が変化する。例えば、自走する速度を比較的遅くする場合には、印加電圧を低めに設定し、自走する速度を比較的速くする場合には、印加電圧を高めに設定すればよい。また、印加電圧を一定にして印加サイクルを増減することでも、自走の速度を調節することができる。
【００６６】
また、このような通電パターンは、アクチュエータ４１０、４２０についても同様に適用可能である。例えば、アクチュエータ４１０、４２０の電極４５、４６間への印加電圧の大小を設定することにより、第１固定用変形部４１、第２固定用変形部４２の拡径時の最大外径（拡径の程度）を調節することができる。この場合、医療用具１を挿入する血管８の太さ（内径）等の条件に応じて第１固定用変形部４１と第２固定用変形部４２の拡径時の最大外径をそれぞれ最適な値に調節することができ、血管８の太さ等に係わらずより確実な固定ができるという点で好ましい。なお、第１固定用変形部４１と第２固定用変形部４２とで、拡径時の最大外径を同一に設定しても、異なるように設定してもよい。
【００６７】
血管８内で第１固定用変形部４１が拡径すると、被覆層２２のアクチュエータ４１０の外周面を覆っている部分が内面８１に密着し、本体２を血管８に対し固定する。同様に、血管８内で第２固定用変形部４２が拡径すると、被覆層２２のアクチュエータ４２０の外周面を覆っている部分が内面８１に密着し、本体２を血管８に対し固定する。本実施形態では、第１固定用変形部４１および第２固定用変形部４２における被覆層２２の外周面に、拡径時の第１固定用変形部４１および第２固定用変形部４２の血管８に対する固定を補助する固定補助手段として、図示しない微小な凹凸（粗面を含む）が設けられている。これにより、血管８の内面８１に対する摩擦力（密着力）を増大し、固定をより確実に行うことができる。これにより、第１固定用変形部４１および第２固定用変形部４２の拡径時に内面８１に対する滑り等を抑制し、自走を確実かつ安定的に行うことができる。
【００６８】
図１５および図１６は、それぞれ、固定補助手段の他の構成例を示す図である。これらの図に示すように、第１固定用変形部４１および第２固定用変形部４２の外周部には、拡径時の第１固定用変形部４１および第２固定用変形部４２の血管８に対する固定を補助する固定補助手段として、係合部材６および７がそれぞれ設けられている。
【００６９】
係合部材６、７は、前述したような弾性材料で構成されたものである。係合部材６、７は、それぞれ、外径が変化可能な筒状をなしており、それらの先端部６１、７１が本体２の外周面に例えば接着、融着等により固着されている。係合部材６、７の基端部６２、７２は、本体２の外周面から離間可能となっている。
【００７０】
図１５に示すように、第１固定用変形部４１および第２固定用変形部４２が初期状態（縮径状態）のとき、係合部材６、７は、それぞれ、閉じた状態となっている。すなわち、係合部材６、７の内周面が本体２の外周面に接触または密着している。
【００７１】
また、図１６に示すように、第１固定用変形部４１および第２固定用変形部４２が拡張すると、それに伴い、係合部材６、７は、それらの内周面が第１固定用変形部４１および第２固定用変形部４２に押圧されて拡開し（基端部６２、７２が拡径し）、テーパ管状となり、基端部６２、７２が血管８の内面８１に係合する。拡径した基端部６２、７２は、拡張した第１固定用変形部４１、第２固定用変形部４２から外周方向へ向かう押圧力を受けて血管８の内面に押し付けられる。これにより、血管８に対し後退する方向への移動が阻止され、より確実な固定がなされる。
【００７２】
図１５、図１６に示す構成では、係合部材６と係合部材７とは、同じ方向（本体２の基端方向）に向かって拡開するが、これに限らず、係合部材６と係合部材７との拡開方向が異なる方向であってもよい。これにより、第１固定用変形部４１および第２固定用変形部４２の双方を拡張させて固定した場合、係合部材６および係合部材７の一方が医療用具１の血管８に対する先端方向への移動（前進）を阻止し、他方が基端方向への移動（後退）を阻止するので、両方向への移動を確実に阻止することができる。
【００７３】
なお、図示されていないが、係合部材６、７の少なくとも基端部６２、７２に、複数のスリットが形成され、基端部６２、７２が複数に分割されていてもよい。これにより、係合部材６、７の基端部６２、７２の拡開を容易に行うことができる。
【００７４】
また、このような係合部材は、第１固定用変形部４１および第２固定用変形部４２のいずれか一方のみに設置されていてもよい。そして、係合部材６、７の形状や材質も前述したものに限定されない。
【００７５】
なお、以上のような微小な凹凸や係合部材に代表される固定補助手段は、第１固定用変形部４１および第２固定用変形部４２の双方に形成されているのが好ましいが、これらのうちのいずれか一方のみに形成されていてもよい。また、このような固定補助手段は、後述する第２実施形態や第３実施形態にも適用することができる。
【００７６】
各アクチュエータ４１０、４２０、４３０の各部に接続されたリード線４５１、４５２は、各アクチュエータ４１０、４２０、４３０の内周側の被覆層２２および芯材２１の管壁を貫通し、芯材２１の中空部２１１を通り、該中空部２１１の基端開口より引き出され、前述した給電制御部および電源に接続されている。
【００７７】
給電制御部は、各アクチュエータ４１０、４２０、４３０における電極４５、４６間への通電／切電のタイミング制御（シーケンス制御）、印加電圧の制御、医療用具１の自走方向（前進／後退）の切り替え制御、異常発生時（例えば第１固定用変形部４１の過剰な拡張による圧力増大）の通電停止の制御（エラー処理を含む）等の種々の制御を行う機能を有している。
【００７８】
各アクチュエータ４１０、４２０、４３０の電極４５、４６間への印加電圧は、アクチュエータのサイズや発動圧力等の条件により異なり、特に限定されないが、通常、２０Ｖ（ボルト）〜５ｋＶ程度とされる。電極４５、４６間への印加電圧は、連続的または段階的に変化してもよく、各アクチュエータ４１０、４２０、４３０は、それに応じた挙動を示す。
【００７９】
各アクチュエータ４１０、４２０、４３０における電気活性ポリマー４４としては、静電力に応じて変形する、またはその変形によって電場が変化するような、実質的に絶縁性を有する任意のポリマーまたはゴムが含まれていればよい。具体的には、電気活性ポリマー４４としては、例えば、ＮｕＳｉｌ  ＣＦ１９−２１８６（ＮｕＳｉｌテクノロジー社製）を含むものが挙げられる他、任意の誘電エラストマーポリマー、シリコーンラバー、フルオロエラストマー、ダウコーリニング７３０（ダウコーリニング社製）のようなシリコーン系ポリマー、４９００  ＶＨＢアクリルシリーズ（３Ｍ社製）のようなアクリル系ポリマー等が挙げられる。
【００８０】
各アクチュエータ４１０、４２０、４３０における電極４５および４６としては、導電性を有する材料で構成されていればよく、特に、金、銀、白銀等の金属や、カーボンブラック、カーボンナノチューブ等の炭素材料等が主材料として含まれていればよく、また、これらの材料と電気活性ポリマーの構成材料との混合物を用いることもできる。
【００８１】
また、電極４５、４６には、例えば、当該電極４５、４６を構成する金属材料と異なる材料で構成された層が少なくとも１層積層されていてもよい。
【００８２】
積層される層の構成材料としては、例えば、導電率が、電気活性ポリマー４４の導電率より大きく、電極４５、４６の導電率より小さいものが挙げられる。このような構成材料としては、特に限定されないが、例えば、カーボンブラックやコロイド銀を含むフルオロエラストマー、比較的少量のヨウ化ナトリウムを含む水性ラテックスラバー乳濁液、テトラチイアフルバレン／テトラシアノキノジメタン（ＴＴＦ／ＴＣＮＱ）電荷移動媒体を含むポリウレタン等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を主材料とするものを用いることができる。
【００８３】
このような材料で構成された層が、例えば電極４５、４６に設けられている場合、前記電極４５、４６間に通電したとき、電気活性ポリマー４４の電極４５、４６との界面付近の電荷の分布（集中）を促進することができる。このようかことから、この積層される層は、電荷分布層と言うことができる。
【００８４】
このようなアクチュエータ４１０、４２０、４３０は、電気的な操作により作動（変形）するため、その応答性および再現性に優れているという利点がある。
【００８５】
以上のような自走手段４は、血管８に対し本体２を先端方向へ移動（本明細書では、単に「前進」とも言う）させることができればよいが、さらに、血管８に対し本体２を基端方向へ移動（本明細書では、単に「後退」とも言う）させることができるもの、すなわち、前進と後退を切り替え可能なものが好ましい。
【００８６】
医療用具１は、その先端部がＸ線造影性を有するのが好ましい。これにより、Ｘ線透視下で、血管８内における医療用具１の先端部等の位置を把握することができる。各アクチュエータ４１０、４２０、４３０の電極４５、４６が例えば金、銀、白金のようなＸ線不透過性を有する材料で構成されている場合には、各アクチュエータ４１０、４２０、４３０自体がＸ線造影性を有するので好ましい。
【００８７】
また、各アクチュエータ４１０、４２０、４３０の近傍に、Ｘ線不透過性を有する部材（例えば、リング状の部材）または材料（例えば、フィラー）を埋設することにより、当該部分にＸ線造影性を付与し、または当該部分のＸ線造影性を増強することができる。
【００８８】
Ｘ線透視下で、自走手段４全体の位置を把握できるだけでもよいが、第１固定用変形部４１と第２固定用変形部４２のそれぞれにＸ線不透過性を有する部材または材料が設置されること等により、両者の位置を個別に把握できるように構成することが好ましい。これにより、第１固定用変形部４１、第２固定用変形部４２間の距離の増減、すなわち、第１伸縮変形部４３の伸縮の状態（度合い）を把握することができるからである。
【００８９】
また、Ｘ線透視下で、第１固定用変形部４１および第２固定用変形部４２の拡張、収縮の状態を把握できるように構成することが好ましい。これは、例えば、被覆層２２のアクチュエータ４１０および４２０の外周に位置する部分にＸ線不透過性を有する金属フィラー等を配合し、当該部分の外径の変化を把握し得るように構成することで可能となる。
【００９０】
図１７は、本実施形態の医療用具（ワイヤ）１における本体２を構成する芯材２１の他の構成例を示す側面図である。
【００９１】
図１７に示すように、芯材２１は、第１伸縮変形部４３に対応する（相当する）部位が、長手方向に伸縮可能な伸縮部２１５で構成されている。図１７（ａ）は、伸縮部２１５が伸長前の状態、図１７（ｂ）は、伸縮部２１５が伸長した状態を示す。この伸縮部２１５は、芯材２１の管壁に螺旋状のスリット２１６を形成することにより、コイル状に形成したものである。この伸縮部２１５は、第１伸縮変形部４３の伸縮に追従して伸縮する。
【００９２】
図１８は、本実施形態の医療用具（ワイヤ）１における本体２を構成する芯材２１のさらに他の構成例を示す側面図である。
【００９３】
図１８に示すように、芯材２１は、第１伸縮変形部４３に相当する部位が、長手方向に伸縮可能な伸縮部２１７で構成されている。図１８（ａ）は、伸縮部２１７が伸長前の状態、図１８（ｂ）は、伸縮部２１７が伸長した状態を示す。この伸縮部２１７は、芯材２１の一部を弾性体で構成したものである。その具体例としては、芯材２１を途中で切断し、両切断端の間にゴムや熱可塑性エラストマー等の弾性材料で構成される管体（または中実チップ）あるいはコイルバネのようなバネを介在させてこれらを接続したものが挙げられる。この伸縮部２１７は、第１伸縮変形部４３の伸縮に追従して伸縮する。
【００９４】
伸縮部２１７を構成する弾性材料としては、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴムのような各種ゴム材料や、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリスチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
【００９５】
伸縮部２１７の構成材料は、被覆層２２の構成材料と同一でも異なるものでもよい。また、伸縮部２１７と被覆層２２とが同一または異なる材料により一体的に形成されていてもよい。
【００９６】
芯材２１に以上のような伸縮部２１５、２１７を設けることにより、第１伸縮変形部４３の伸縮変形を促進することができ、また、第１伸縮変形部４３の前述した伸び率（収縮状態と伸長状態との長さの比）を十分に大きく取ることができ、収縮状態および伸長状態をそれぞれ安定的に維持することができる。
【００９７】
なお、芯材２１に図１７、図１８に示すような伸縮部２１５、２１７を設けた構成は、後述する第２実施形態にも適用することができる。
【００９８】
次に、医療用具１の作動（自走の原理）について、図１〜図５を参照しつつ説明する。
＜１Ａ＞  図１に示すように、各アクチュエータ４１０、４２０、４３０をいずれも初期状態（非通電状態）とする。この初期状態では、第１固定用変形部４１および第２固定用変形部４２は縮径状態、第１伸縮変形部４３は収縮状態である。
【００９９】
この状態で、患者の血管８に経皮的に医療用具１を挿入し、医療用具１の先端部（先端チップ２３）を例えば血管（心臓や脳の血管等）８の狭窄部や血栓による閉塞部のような目的部位（以下単に「目的部位」と言う）の基端側の所定位置まで進める。
【０１００】
＜２Ａ＞  前記初期状態から、図２に示すように、アクチュエータ４１０の電極４５、４６間に通電してアクチュエータ４１０を作動し、第１固定用変形部４１を拡径する。この拡径により、第１固定用変形部４１の外周面（被覆層２２の外周面）が血管８の内面８１に密着し、固定される。第１固定用変形部４１に前記固定補助手段を有する場合には、その固定補助機能が発揮され、固定がより確実（強固）になされる。
【０１０１】
＜３Ａ＞  次に、図３に示すように、アクチュエータ４３０の電極４５、４６間に通電してアクチュエータ４３０を作動し、第１伸縮変形部４３を伸長する。医療用具１は、第１固定用変形部４１が血管８に対し固定されているため、第１伸縮変形部４３が伸長すると、収縮状態の第２固定用変形部４２およびこれより先端側の先端チップ２３が先端方向に徐々に押し出され、移動する。
【０１０２】
＜４Ａ＞  第１伸縮変形部４３が十分に伸長したところで、図４に示すように、アクチュエータ４２０の電極４５、４６間に通電してアクチュエータ４２０を作動し、第２固定用変形部４２を拡径する。この拡径により、第２固定用変形部４２の外周面（被覆層２２の外周面）が血管８の内面８１に密着し、固定される。第２固定用変形部４２に前記固定補助手段を有する場合には、その固定補助機能が発揮され、固定がより確実（強固）になされる。
【０１０３】
次いで、アクチュエータ４１０の電極４５、４６間への通電を停止し、第１固定用変形部４１を縮径させる（初期状態に戻す）。これにより、第１固定用変形部４１での固定が解除される。
【０１０４】
＜５Ａ＞  次に、図５に示すように、アクチュエータ４３０の電極４５、４６間への通電を停止し、第１伸縮変形部４３を収縮させる。医療用具１は、第２固定用変形部４２で固定され、第１固定用変形部４１での固定が解除されているため、第１伸縮変形部４３が収縮すると、第１固定用変形部４１およびこれより基端側の本体２が先端方向に引っ張られて移動する。
【０１０５】
＜６Ａ＞  第１伸縮変形部４３が十分に収縮したら、アクチュエータ４１０を作動し、第１固定用変形部４１を拡径して前記と同様に固定するとともに、アクチュエータ４２０への通電を停止して第２固定用変形部４２を縮径させ、固定を解除する。
【０１０６】
以後、前記工程＜３Ａ＞に戻り、それ以後の工程を先端チップ２３が目的部位に到達するまで順次繰り返すことにより、医療用具１を血管８に対し連続的に前進させることができる。
【０１０７】
＜７Ａ＞  医療用具１を血管８に対し後退させる場合には、前記と逆の動作を行う。すなわち、図１に示す初期状態から、第２固定用変形部４２の拡径、第１伸縮変形部４３の伸長（基端方向へ伸長）、第１固定用変形部４１の拡径、第２固定用変形部４２の縮径、第１伸縮変形部４３の収縮、第２固定用変形部４２の拡径および第１固定用変形部４１の縮径の順に行う。これにより、医療用具１は、血管８に対し後退する。前記一連の動作を所望の回数繰り返すことにより、医療用具１を血管８に対し連続的に後退させることができる。
【０１０８】
２．第２実施形態
図６は、本発明の医療用具をワイヤに適用した場合の実施形態（第２実施形態）を示す縦断面図、図７〜図１２は、それぞれ、図６に示す医療用具（ワイヤ）の作動状態を示す縦断面図である。ここで、図７〜図１２中の右側を「基端」、左側を「先端」として説明するとともに、図６〜図１２中の左右方向（医療用具の長手方向）を「軸方向」または「長手方向」、前記軸方向を中心とした半径方向を「半径方向」として説明する。
【０１０９】
以下、図６〜図１２に基づいて、本実施形態の医療用具について説明するが、前述した第１実施形態と同様の事項についてはその説明を省略し、相違する点を中心に説明する。
【０１１０】
図６〜図１２に示すように、本実施形態の医療用具１は、例えばカテーテルの先端部を誘導するガイドワイヤのようなワイヤに適用されたものであり、本体（ワイヤ本体）２の第２固定用変形部４２より先端側に、長手方向に伸縮する第２伸縮変形部５を有し、それ以外は前記第１実施形態と同様である。すなわち、医療用具１は、先端チップ２３内にアクチュエータ５１が埋設（内蔵）され、長手方向に伸縮する第２伸縮変形部５を形成している。
【０１１１】
本実施形態では、第２伸縮変形部５は、前記第１伸縮変形部４３と同様の構成である。すなわち、第２伸縮変形部５は、通電（電圧の印加）により変形する電気活性ポリマー４４と、電気活性ポリマー４４に接合された電極４５および４６とを備えたアクチュエータ５１を内蔵している。電極４５は（＋）側の電極、電極４６は（−）側の電極であり、これらの電極４５、４６間に通電（電圧を印加）すると、電気活性ポリマー４４が変形し、第１伸縮変形部４３が伸長し、第１固定用変形部４１と第２固定用変形部４２との離間距離（間隔）が増大する（図８参照）。
【０１１２】
本実施形態では、アクチュエータ５１は、層状をなす電気活性ポリマー４４と層状をなす電極４５または４６とを交互に積層した多層構造体で構成されている。具体的には、アクチュエータ５１は、電極４５、電気活性ポリマー４４、電極４６、電気活性ポリマー４４および電極４５をこの順に血管８の半径方向に積層した５層積層体で構成され、その中心部には円形の貫通孔が形成されており、全体で円環状をなしている（図６および図１４参照）。各電極４５には、（＋）側のリード線４５１が接続され、電極４６には、（−）側のリード線４６１が接続されている。通電により電気活性ポリマー４４が変形（伸長）する原理は、前記アクチュエータ４３０と同様である。
【０１１３】
アクチュエータ５１を前述のような多層構造体で構成したことにより、第２伸縮変形部５は、収縮状態と伸長状態との長さの比（伸び率）を十分に大きく取ることができるとともに、収縮状態および伸長状態をそれぞれ安定的に維持することができる。なお、前記収縮状態と伸長状態との長さの比（伸び率）は、特に限定されないが、１．１倍〜４倍程度であるのが好ましく、１．１倍〜２倍程度であるのがより好ましい。
【０１１４】
アクチュエータ５１の電極４５、４６間への通電パターンは、通電／切電（非通電）の２者択一に限らず、電極４５、４６間への印加電圧の大小を連続的または段階的に設定することもできる。この場合、電極４５、４６間への印加電圧の大きさに対応して第２伸縮変形部５の伸長の度合い（伸び率）が変化する。例えば、本体２の先端部（先端チップ２３）の伸縮の程度や伸縮速度を比較的小さくする場合には、印加電圧を低めに設定し、伸縮の程度や伸縮速度を比較的速くする場合には、印加電圧を高めに設定すればよい。また、印加電圧を一定にして印加サイクルを増減することでも、本体２の先端部（先端チップ２３）の伸縮の程度や伸縮速度を調節することができる。
【０１１５】
芯材２１の先端部には、平坦な先端面を有する頭部２１３が設けられており、アクチュエータ５１の基端は、頭部２１３の先端面に当接している。これにより、アクチュエータ５１が伸縮した際、アクチュエータ５１の基端は基端方向への移動が阻止されるので、先端チップ２３の伸縮が効率良く行われる。
【０１１６】
アクチュエータ５１の各部に接続されたリード線４５１、４５２は、アクチュエータ５１の内側中空部および頭部２１３に形成された貫通孔２１４を通り、さらに芯材２１の中空部２１１を経て該中空部２１１の基端開口より引き出され、前述した給電制御部および電源に接続されている。
【０１１７】
また、本実施形態の医療用具１においても、例えば、アクチュエータ５１の近傍に、Ｘ線不透過性を有する部材（例えば、リング状やチップ状の部材）または材料（例えば、フィラー）を埋設することにより、当該部分（先端チップ２３）にＸ線造影性を付与し、または当該部分のＸ線造影性を増強することが好ましい。これにより、Ｘ線透視下で、先端チップ２３の位置（第２伸縮変形部５の位置）を把握することができる。さらに、先端チップ２３の位置のみならず、先端チップ２３（第２伸縮変形部５）の伸縮の状態（特に伸縮の度合い）を把握し得るように構成するのが好ましい。これは、例えば、先端チップ２３の先端と基端の少なくとも２箇所または先端チップ２３全体に前記Ｘ線不透過性を有する部材または材料を埋設し、それらの部位の位置や先端チップ２３の全体形状を把握し得るように構成することで可能となる。これにより、後述する狭窄部８２の拡張等の処置を、より適正かつ確実に行うことができ、安全性が向上する。
【０１１８】
次に、医療用具１の作動について、図６〜図１２を参照しつつ説明する。
＜１Ｂ＞〜＜６Ｂ＞  前記工程＜１Ａ＞〜＜６Ａ＞と同様にして、医療用具１を自走し（前進させ）、先端チップ２３を目的部位である血管８の狭窄部（または閉塞部）８２の基端側近傍に到達させる（図６〜図１１参照）。
【０１１９】
＜７Ｂ＞  図１１に示すように、アクチュエータ４２０を作動し、第２固定用変形部４２を拡径して本体２を血管８に対し固定した状態とする。このとき、第２伸縮変形部５は、収縮状態（初期状態）である。なお、第１固定用変形部４１および第２固定用変形部４２の双方を拡径し、２箇所で固定してもよい。
【０１２０】
この固定状態で、図１２に示すように、アクチュエータ５１の電極４５、４６間に通電してアクチュエータ５１を作動し、第２伸縮変形部５を伸長する。第２固定用変形部４２が拡径により血管８に対し固定されているため、第２伸縮変形部５が伸長すると、それに伴って先端チップ２３も先端方向へ伸長し、先端の丸みを帯びた部分が先端方向に徐々に押し出される。これにより、血管８の狭窄部（または閉塞部）８２が先端チップ２３により押し広げられ、拡張する。必要に応じ、先端チップ２３の先端を狭窄部８２の先端側の位置（狭窄部８２を越えた位置）まで突出させることもでき、これにより、狭窄部８２を貫通させることができる。
【０１２１】
アクチュエータ５１の電極４５、４６間への印加電圧の大きさを所望に設定することにより、先端チップ２３の最大伸長長さ（突出長さ）を調整することができる。さらに、アクチュエータ５１の電極４５、４６間への印加電圧の大きさを経時的に変化させることにより、先端チップ２３の伸縮速度を調節することもできる。
【０１２２】
このような設定（制御）を行うことにより、先端チップ２３による狭窄部８２の拡張（貫通）を過不足なく行うこと、すなわち、症例等に応じて最適な状態の治療を行うことがができる。
【０１２３】
＜８Ｂ＞  先端チップ２３の伸長による狭窄部８２の拡張または貫通の治療がなされたら、アクチュエータ５１の電極４５、４６間への通電を停止し、第２伸縮変形部５を収縮させる。これに伴い、先端チップ２３も収縮し、初期状態に戻る。
【０１２４】
先端チップ２３の１回の伸長で狭窄部８２の拡張（または貫通）を十分に行うことができない場合には、前記工程＜７Ｂ＞および＜８Ｂ＞を所定回数繰り返し行ってもよい。この場合、医療用具１を前進させる操作（工程＜１Ｂ＞〜＜６Ｂ＞）を伴いながら行うこともできる。
【０１２５】
＜９Ｂ＞  前記工程＜７Ａ＞と同様にして、医療用具１を血管８に対し後退させることもできる。これにより、先端チップ２３は、基端側に退避する。
【０１２６】
なお、本実施形態では、第２伸縮変形部５の伸長により、血管８の狭窄部（閉塞部）８２を拡張または貫通するものであるが、第２伸縮変形部５の伸縮の目的は、これに限定されず、その他例えば、［１］血栓溶解剤の血栓内への浸透促進などの薬液投与の補助、［２］血管内腔解離部の押さえ込みによる解離部組織接着、［３］動脈瘤内への塞栓物質の押し込み、に用いてもよい。
【０１２７】
３．第３実施形態
図１９は、本発明の医療用具をカテーテルに適用した場合の実施形態（第３実施形態）を示す縦断面図である。図１９中の方向を示す用語については、前記と同様である。
【０１２８】
以下、図１９に基づいて、本実施形態の医療用具について説明するが、前述した第１および第２実施形態と同様の事項についてはその説明を省略し、相違する点を中心に説明する。
【０１２９】
図１９に示すように、本実施形態の医療用具１０は、例えば血管８のような比較的細い体腔（管状器官）内に挿入されるカテーテル（カテーテルチューブ）に適用されたものであり、可撓性を有する長尺な本体（カテーテル本体）２と、本体２の基端部に設けられたハブ３とを有している。
【０１３０】
本体２の構成材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、架橋型エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリアミド等の高分子材料が挙げられる。また、弾性材料として、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴムのような各種ゴム材料や、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリスチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等を用いることもできる。
【０１３１】
本体２の先端部には、前述したような先端チップ２３を有している。また、本体２の内部には、少なくとも１つ（図示の構成では１本）のルーメン２４が形成されている。ルーメン２４は、本体２の全長にわたって形成されており、ルーメン２４の基端は、ハブ３の内腔に連通し、ルーメン２４の先端は、先端チップ２３の先端に形成された開口２５に連通している。
【０１３２】
このルーメン２４には、例えばガイドワイヤを挿通することができる。また、ハブ３にシリンジを接続し、ルーメン２４を介して薬液（例えば、血栓溶解剤、鎮痛剤、抗癌剤）等の液体を注入したり、血液等の体液を吸引したりすることができる。
【０１３３】
本体２の先端部には、前記第２実施形態と同様に、先端側から順に第２伸縮変形部５、第２固定用変形部４２、第１伸縮変形部４３および第１固定用変形部４１が設けられている。これらを構成するアクチュエータ５１、４２０、４３０および４１０は、本体２の管壁内に埋設されている。
【０１３４】
各アクチュエータ５１、４２０、４３０、４１０の各部に接続されたリード線４５１、４５２は、本体２の管壁の内部に埋設されるかまたはルーメン２４の内面に沿って本体２の基端部まで配設され、ハブ３の側面に形成された小孔３１より外部に引き出され、前述した給電制御部および電源（図示せず）に接続されている。なお、リード線４５１、４５２は、それぞれ、外周が絶縁被覆層で覆われているものであるのが好ましい。
【０１３５】
医療用具１０においても、第１固定用変形部４１および／または第２固定用変形部４２に対し固定補助手段（微小な凹凸や係合部材等）を設けることについては、前記と同様である。
【０１３６】
また、医療用具１０は、トルク伝達性、押し込み性、耐キンク性等を向上するために、本体２の全長または長手方向の一部に対し、その管壁内に補強体を埋設した構成とすることができる。この補強体としては、例えば線状体をコイル状に形成したもの、編組体、網状体等が挙げられ、また、前述した芯材２１（特に、伸縮部２１５、２１７を有する芯材２１）と同様の構成のものを用いることもできる。
【０１３７】
本実施形態の医療用具１０の作動（自走および狭窄部８２の拡張または貫通）については、以下の点を除き、前記第２実施形態で述べたのとほぼ同様であるため、その説明を省略する。
【０１３８】
すなわち、医療用具１０では、ルーメン２４内にガイドワイヤ（図示せず）を挿通し、このガイドワイヤを先行させて、医療用具１０の先端部を目的部位（狭窄部８２等）の基端側の所定位置まで誘導することができる。
【０１３９】
また、医療用具１０では、先端チップ２３の伸長により狭窄部８２の拡張または貫通を行う操作の前または後に、ルーメン２４を介して例えば、血栓溶解剤のような薬液を目的部位（狭窄部８２等）またはその近傍に注入することができる。
【０１４０】
また、前記第１〜第３実施形態の医療用具１、１０において、本体２の外周面の第１固定用変形部４１および第２固定用変形部４２以外の箇所（先端チップ２３の表面も含む）には、親水性材料で構成された表面層（または潤滑層：図示せず）が設けられていてもよい。これにより、親水性材料が湿潤して潤滑性を生じ、本体２の外周面の摩擦抵抗（摺動抵抗）が低減し、血管８等の体腔内や、シース、ガイディングカテーテル等の器具内において医療用具１、１０の摺動性が向上する。従って、医療用具１、１０の進退（自走も含む）や回転等の操作の際の操作性が向上する。
【０１４１】
なお、親水性材料を第１固定用変形部４１および第２固定用変形部４２の外周面に付与しない理由は、第１固定用変形部４１および第２固定用変形部４２の拡張による固定の妨げとならないようにするためである。
【０１４２】
前記表面層（潤滑層）を構成する親水性材料としては、例えば、セルロース系高分子物質、ポリエチレンオキサイド系高分子物質、無水マレイン酸系高分子物質（例えば、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体のような無水マレイン酸共重合体）、アクリルアミド系高分子物質（例えば、ポリアクリルアミド、ポリグリシジルメタクリレート−ジメチルアクリルアミド（ＰＧＭＡ−ＤＭＡＡ）のブロック共重合体）、水溶性ナイロン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。
【０１４３】
このような親水性材料は、多くの場合、湿潤（吸水）により潤滑性を発揮し、医療用具１、１０を挿入する血管８等の体腔や前記器具の内壁面との摩擦抵抗（摺動抵抗）を低減する。これにより、医療用具１、１０の摺動性が向上し、医療用具１、１０の操作性がより良好なものとなる。
【０１４４】
本発明の医療用具は、前記第１〜第３実施形態に限定されるものではなく、例えば、第１または第２実施形態に第３実施形態を組み合わせたものでもよい。また、第１実施形態の先端部の構造（第２伸縮変形部５を有さない構造）を、第３実施形態の医療用具１０に適用してもよい。
【０１４５】
また、本発明の医療用具は、前述したワイヤやカテーテルに適用する場合に限らず、その他、例えば、血管内超音波プローブ、血管内視鏡等に適用することもできる。
【０１４６】
以上、本発明の医療用具を図示の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定されず、医療用具を構成する各部の構成は、同様の機能を発揮し得る任意のものに置換することができ、また、任意の構成が付加されていてもよい。
【０１４７】
例えば、各アクチュエータにおける層構成（層数を含む）や積層方向は、図示のものと異なっていてもよく、また、自走手段４が医療用具の複数の箇所に（例えば長手方向に沿って複数の箇所に）設けられていてもよい。また、医療用具に、例えば各種センサ、作動流体の注入により拡張するバルーン、ステント格納部等の付加物が設置されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】本発明の医療用具（ワイヤ）の第１実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１に示す第１実施形態の医療用具（ワイヤ）の作動状態を示す縦断面図である。
【図３】図１に示す第１実施形態の医療用具（ワイヤ）の作動状態を示す縦断面図である。
【図４】図１に示す第１実施形態の医療用具（ワイヤ）の作動状態を示す縦断面図である。
【図５】図１に示す第１実施形態の医療用具（ワイヤ）の作動状態を示す縦断面図である。
【図６】本発明の医療用具（ワイヤ）の第２実施形態を示す縦断面図である。
【図７】図６に示す第２実施形態の医療用具（ワイヤ）の作動状態を示す縦断面図である。
【図８】図６に示す第２実施形態の医療用具（ワイヤ）の作動状態を示す縦断面図である。
【図９】図６に示す第２実施形態の医療用具（ワイヤ）の作動状態を示す縦断面図である。
【図１０】図６に示す第２実施形態の医療用具（ワイヤ）の作動状態を示す縦断面図である。
【図１１】図６に示す第２実施形態の医療用具（ワイヤ）の作動状態を示す縦断面図である。
【図１２】図６に示す第２実施形態の医療用具（ワイヤ）の作動状態を示す縦断面図である。
【図１３】本発明の医療用具の第１固定用変形部および第２固定用変形部におけるアクチュエータの構成例を模式的に示す斜視図である。
【図１４】本発明の医療用具の第１伸縮変形部および第２伸縮変形部におけるアクチュエータの構成例を模式的に示す斜視図である。
【図１５】本発明の医療用具における固定補助手段の構成例（係合部材が閉じた状態）を示す図である。
【図１６】本発明の医療用具における固定補助手段の構成例（係合部材が開いた状態）を示す図である。
【図１７】本発明の医療用具（ワイヤ）における本体を構成する芯材の構成例を示す側面図である。
【図１８】本発明の医療用具（ワイヤ）における本体を構成する芯材の構成例を示す側面図である。
【図１９】本発明の医療用具（カテーテル）の第３実施形態を示す部分断面側面図である。
【符号の説明】
【０１４９】
１            医療用具（ワイヤ）
１０          医療用具（カテーテル）
２            本体
２１          芯材
２１１        中空部
２１２        頭部
２１３        頭部
２１４        貫通孔
２１５        伸縮部
２１６        スリット
２１７        伸縮部
２２          被覆層
２３          先端チップ
２４          ルーメン
２５          開口
３            ハブ
３１          小孔
４            自走手段
４１          第１固定用変形部
４１０        アクチュエータ
４２          第２固定用変形部
４２０        アクチュエータ
４３          第１伸縮変形部
４３０        アクチュエータ
４４          電気活性ポリマー
４５          電極（＋）
４５１        リード線
４６          電極（−）
４６１        リード線
５            第２伸縮変形部
５１          アクチュエータ
６            係合部材
６１          先端部
６２          基端部
７            係合部材
７１          先端部
７２          基端部
８            血管（体腔）
８１          内面
８２          狭窄部（または閉塞部）
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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