(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
体腔内に挿入される管状挿入具の本体の先端部に湾曲部が配設されるとともに、前記管状挿入具本体内に前記湾曲部の駆動部材が配設され、前記駆動部材によって前記湾曲部を湾曲操作する管状挿入具において、
前記管状挿入具本体の先端部外周面の周方向の異なる位置に配設された複数個の圧電素子と、
前記各圧電素子が接触している接触対象部位の押圧力を検出する押圧力検出回路と、
この押圧力検出回路による押圧力検出時に前記各圧電素子を振動させる発振回路と、
前記各圧電素子の振動状態を検出する振動検出回路と、
この振動検出回路からの出力情報から前記各圧電素子が接触している接触対象部位の厚さあるいは硬さ等の生体組織の性状を検出する組織性状検出回路と、
前記組織性状検出回路からの出力情報に基いて前記駆動部材を制御する条件を設定する条件設定回路と、
前記条件設定回路で設定された前記駆動部材の制御条件に基いて前記押圧力検出回路によって検出された押圧力に対応して前記駆動部材を駆動する駆動手段と
を備えたことを特徴とする管状挿入具。
【請求項２】
前記条件設定回路は、予め設定された体腔壁の厚さと前記体腔壁への押圧を回避する方向に前記湾曲部を湾曲させる湾曲開始押圧閾値との特性曲線に基いて前記湾曲開始押圧閾値を設定し、
前記駆動手段は、前記押圧力検出回路によって検出された押圧力の検出値が前記押圧閾値を超えた状態が検出された場合に前記駆動部材を駆動す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】
前記管状挿入具本体は、軸心部に配置されたメインルーメンと、このメインルーメンの周囲に周方向に沿って適宜の間隔で配置された複数のサブルーメンとが形成されている多孔チューブを有し、
複数の前記サブルーメンは、複数の前記圧電素子の配線と、前記湾曲部の湾曲操作用の複数のアングルワイヤとが挿通され、
前記各アングルワイヤは、先端部が前記管状挿入具本体の先端部に固定され、基端部が前記湾曲部の駆動部材である形状記憶合金ワイヤの先端部に接続され、
前記形状記憶合金ワイヤの基端部は通電用リード線の先端部に接続されているとともに、前記各アングルワイヤと、前記形状記憶合金ワイヤと、前記通電用リード線との連結体が前記サブルーメン内に挿通されていることを特徴とする請求項１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、例えば体腔内に挿入される挿入部の先端部に湾曲部を備えた内視鏡等の管状挿入具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、内視鏡等の管状挿入具には体腔内に挿入される管状挿入具の本体の先端部に湾曲変形可能な湾曲部が配設されている。さらに、管状挿入具本体内には湾曲部の駆動部材が配設され、この駆動部材によって湾曲部を湾曲操作するようになっている。
【０００３】
また、例えば特公昭６１−３７９２９号公報の内視鏡には管状挿入具本体における湾曲部の先端部外周面の周方向の異なる位置に複数個の感圧素子が配設されている。さらに、各感圧素子は湾曲部の駆動部材の動作を制御する湾曲制御回路に接続されている。
【０００４】
そして、管状挿入具本体を体腔内に挿入する挿入動作中、管状挿入具本体の先端部が体腔内の壁面に接触した状態が感圧素子によって検出されるようになっている。このとき、感圧素子からの出力信号に基いて湾曲制御回路によって駆動部材の動作が制御され、管状挿入具本体の先端部が体腔内の壁面との接触を避ける方向に湾曲部を湾曲動作させるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、人間の大腸や血管等の体腔は、位置によって壁の厚さが異なる。ここで、体腔壁が厚い場合には、体腔内に挿入された管状挿入具の先端が体腔壁に当たっても、体腔壁は変形しにくい。そのため、そのまま続いて体腔内に押し込んでいけば管状挿入具の先端の湾曲部は体腔壁面に沿って受動的に湾曲してゆき、問題無く管状挿入具を体腔内に挿通できる。
【０００６】
逆に、体腔壁が薄い場合には、管状挿入具の先端が体腔壁面に当たると、管状挿入具の挿入動作につれて体腔壁が伸展してしまう。そのため、管状挿入具の先端部が体腔壁に突っかかた状態で係止されてしまうので、それ以上管状挿入具を体腔内に挿通できなくなる。
【０００７】
また、特公昭６１−３７９２９号公報の内視鏡を体腔内に挿入する場合には内視鏡の先端が体腔壁に当たった状態が感圧素子で感知されることにより、管状挿入具本体の先端部が体腔内の壁面との接触を避ける方向に湾曲部が湾曲動作されるようになっている。しかしながら、従来の特公昭６１−３７９２９号公報の内視鏡ではこの内視鏡の先端部が接触した体腔壁の厚さを格別に把握していないうえ、湾曲部が体腔壁の押圧回避のための湾曲動作を開始する際に感圧素子が感知する押圧力の閾値の設定ができないので、体腔壁が薄い場合に、感圧素子が感知する押圧力が体腔壁が厚い場合に比べて小さくてもすばやく体腔壁の押圧回避のための湾曲動作を開始するという湾曲部の湾曲動作の制御を行うことができない問題がある。そのため、内視鏡の先端部が接触した体腔壁の厚さ等の組織性状情報に応じて押圧回避のための湾曲動作を適正に行わせることができないので、内視鏡の先端部を体腔内にスムーズに挿入できない問題がある。
【０００８】
本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的は、管状挿入具本体の挿入対象とする体腔壁の厚さ等の生体組織の性状の情報を把握し、その性状情報に応じて管状挿入具本体の先端の湾曲部によって押圧回避のための湾曲動作を適正に行わせることができ、体腔内にスムーズに挿入できる管状挿入具を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、体腔内に挿入される管状挿入具の本体の先端部に湾曲部が配設されるとともに、前記管状挿入具本体内に前記湾曲部の駆動部材が配設され、前記駆動部材によって前記湾曲部を湾曲操作する管状挿入具において、前記管状挿入具本体の先端部外周面の周方向の異なる位置に配設された複数個の圧電素子と、前記各圧電素子が接触している接触対象部位の押圧力を検出する押圧力検出回路と、この押圧力検出回路による押圧力検出時に前記各圧電素子を振動させる発振回路と、前記各圧電素子の振動状態を検出する振動検出回路と、この振動検出回路からの出力情報から前記各圧電素子が接触している接触対象部位の厚さあるいは硬さ等の生体組織の性状を検出する組織性状検出回路と、前記組織性状検出回路からの出力情報に基いて前記駆動部材を制御する条件を設定する条件設定回路と、前記条件設定回路で設定された前記駆動部材の制御条件に基いて前記押圧力検出回路によって検出された押圧力に対応して前記駆動部材を駆動する駆動手段とを備えたことを特徴とする管状挿入具である。
そして、管状挿入具本体の先端部外周面に配設された複数個の圧電素子のうちいずれかが接触している接触対象部位の押圧力を押圧力検出回路によって検出する。この押圧力検出回路による押圧力検出時には、圧電素子から超音波パルスを発生させ、管状挿入具本体の先端部と接触している体腔壁の厚さや、硬さ等の生体組織の性状情報を計測する。さらに、その生体組織の性状情報を元に、体腔壁の押圧回避のための湾曲動作を開始する押圧力の閾値を設定し、さらに同じ圧電素子で実際の押圧値を計測し、体腔壁の押圧回避のための湾曲動作を行いながら管状挿入具本体を体腔内に挿入するようにしたものである。
請求項２の発明は、前記条件設定回路は、予め設定された体腔壁の厚さと前記体腔壁への押圧を回避する方向に前記湾曲部を湾曲させる湾曲開始押圧閾値との特性曲線に基いて前記湾曲開始押圧閾値を設定し、前記駆動手段は、前記押圧力検出回路によって検出された押圧力の検出値が前記押圧閾値を超えた状態が検出された場合に前記駆動部材を駆動す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の発明は、前記管状挿入具本体は、軸心部に配置されたメインルーメンと、このメインルーメンの周囲に周方向に沿って適宜の間隔で配置された複数のサブルーメンとが形成されている多孔チューブを有し、複数の前記サブルーメンは、複数の前記圧電素子の配線と、前記湾曲部の湾曲操作用の複数のアングルワイヤとが挿通され、前記各アングルワイヤは、先端部が前記管状挿入具本体の先端部に固定され、基端部が前記湾曲部の駆動部材である形状記憶合金ワイヤの先端部に接続され、前記形状記憶合金ワイヤの基端部は通電用リード線の先端部に接続されているとともに、前記各アングルワイヤと、前記形状記憶合金ワイヤと、前記通電用リード線との連結体が前記サブルーメン内に挿通されてい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。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態を図１（Ａ），（Ｂ）〜図１１を参照して説明する。図１（Ａ）は本実施の形態の管状挿入具１とその制御装置２全体の概略構成を示すものである。
【００１１】
本実施の形態の管状挿入具１には体腔内に挿入される細長い挿入部３と、体腔内に挿入されない手元側の体外配置部４とが設けられている。さらに、体外配置部４には分岐部５が配設されている。この分岐部５には基端チューブ６の一端部と、配線ケーブル７の一端部とが連結されている。
【００１２】
また、基端チューブ６の他端部には処置具挿入口金８の一端部が連結されている。この処置具挿入口金８の他端部には処置具導入口９が形成されている。さらに、本実施の形態の管状挿入具１には細径内視鏡や、処置具等を挿通するチャンネル１０（図１（Ｂ）参照）が設けられている。このチャンネル１０は挿入部３の先端部１１に形成された先端開口部１１ａから挿入部３内、分岐部５内および基端チューブ６内を経て処置具挿入口金８の処置具導入口９まで連通されている。そして、処置具挿入口金８の処置具導入口９からこのチャンネル１０内に挿入された細径内視鏡や、処置具等を先端部１１の先端開口部１１ａから外部側に突出できるようになっている。
【００１３】
また、挿入部３の先端側には湾曲可能な湾曲部１２が配設されている。この湾曲部１２は制御装置２によって湾曲動作が制御されるようになっている。この制御装置２は配線ケーブル７を介して分岐部５に接続されている。
【００１４】
さらに、制御装置２には接続ケーブル１３を介してジョイスティック１４が接続されている。そして、このジョイスティック１４の操作レバー１５を所望の向きに傾動操作することにより、管状挿入具１の湾曲部１２を手動で操作することができるようになっている。
【００１５】
また、処置具挿入口金８の外周面には処置具導入口９とは別に液体を導入するためのポンプ口１６が設けられている。このポンプ口１６には送液チューブ１７を介してポンプ１８が連結されている。このポンプ１８は図示しない配線によって制御装置２に接続されている。そして、この制御装置２によってポンプ１８の動作が制御されるようになっている。
【００１６】
また、図１（Ｂ）は管状挿入具１の挿入部３を示すものである。この挿入部３は先端側から基端側に向けて先端硬質部２１、第１の多孔チューブ２２、第２の多孔チューブ２３、第３の多孔チューブ２４、第４の多孔チューブ２５および挿入部チューブ２６が順に接続されて構成されている。そして、挿入部３の先端部１１には先端硬質部２１、湾曲部１２には第１の多孔チューブ２２がそれぞれ配設されている。さらに、挿入部３の各チューブ内には先端硬質部２１から挿入部チューブ２６にかけて図２（Ａ）〜（Ｅ）に示す１本のチャンネルチューブ２７が挿入されている。このチャンネルチューブ２７は小径な内視鏡の挿入や、薬液を送液するために利用されるようになっている。
【００１７】
また、先端硬質部２１は図４（Ａ），（Ｂ）に示すように断面形状が略ドーナツ型に形成されている。ここで、先端硬質部２１には軸心部に配置されたメインルーメン２１ａと、このメインルーメン２１ａの周囲に６０゜間隔で配置された６つのサブルーメン２８とが形成されている。そして、メインルーメン２１ａ内にチャンネルチューブ２７の先端部が挿入された状態で固定されている。
【００１８】
さらに、この先端硬質部２１の外周面には図４（Ｂ）に示すように先端側に向かって先細状の傾斜面２９が形成されている。この傾斜面２９には図４（Ａ）に示すように３つの凹陥状のセンサ取付け部３０と、３つのワイヤ接着固定部３１とが周方向に６０゜間隔で交互に形成されている。ここで、３つのセンサ取付け部３０と、３つのワイヤ接着固定部３１とはサブルーメン２８にそれぞれ連結されている。
【００１９】
また、先端硬質部２１の傾斜面２９には複数、本実施の形態では３つの後述するセンサ３２が周方向の異なる位置に１２０゜間隔で配置されている。そして、各センサ３２は先端硬質部２１の各センサ取付け部３０に接着固定されている。
【００２０】
また、６つのサブルーメン２８には３つのセンサ３２の配線３３と、湾曲部１２の湾曲操作用の極細の３つのアングルワイヤ３４とが交互に挿通されている。そして、各アングルワイヤ３４の先端部は先端硬質部２１のワイヤ接着固定部３１に接着固定されている。
【００２１】
また、センサ３２には図５（Ａ），（Ｃ）に示すように正方形の圧電素子板３５が設けられている。この圧電素子板３５の表面および裏面には図５（Ｂ）に示すように電極３６，３７が設けられている。
【００２２】
ここで、圧電素子板３５の表面側の第１の電極３６は円形状に形成され、圧電素子板３５の中心位置に配置されている。さらに、この第１の電極３６の上にはその電極３６と同径で半球状のチタン等の軽量硬質な材料でできた受圧部３８が接着固定されている。なお、受圧部３８の接着にはドータイトや、銀ペースト等の金属接着剤が用いられている。
【００２３】
また、圧電素子板３５の裏面側の第２の電極３７は表面側の第１の電極３６と同形状（円形状）に形成されている。そして、この第２の電極３７は図５（Ｃ）に示すように圧電素子板３５の裏面中心部に配置されている。
【００２４】
また、圧電素子板３５の裏面側には対角線上の両端部に配線接続部３９，４０が形成されている。ここで、表面側の第１の電極３６は圧電素子板３５の表面側から角部側面を経て裏面側に折り返されている導電部材４１を介して一方の配線接続部３９に接続されている。さらに、裏面側の第２の電極３７は他方の配線接続部４０に接続されている。
【００２５】
また、各配線接続部３９，４０にはセンサ３２の配線３３の一端部がそれぞれはんだ付けされている。そして、各はんだ付け部４２によって配線３３が各配線接続部３９，４０に電気的に接続されている。
【００２６】
さらに、各センサ３２は図４（Ｂ）に示すようにセンサ取付け部３０の凹陥部内に挿入され、各センサ３２の圧電素子板３５の裏面側の第２の電極３７がセンサ取付け部３０の凹陥部の空洞内に露出された状態で、各センサ３２の辺縁部がセンサ取付け部３０の凹陥部の先端開口部の周縁部位に接着されている。
【００２７】
また、湾曲部１２を構成する第１の多孔チューブ２２は柔軟なポリウレタン樹脂や、シリコン樹脂で形成されている。この第１の多孔チューブ２２の内部には、図２（Ａ）に示すように軸心部に配置されたメインルーメン４３ａと、このメインルーメン４３ａの周囲に６０゜間隔で配置された６つのサブルーメン４４ａとが形成されている。そして、メインルーメン４３ａは先端硬質部２１のメインルーメン２１ａに連通され、このメインルーメン４３ａ内にチャンネルチューブ２７が挿入されている。さらに、６つのサブルーメン４４ａは先端硬質部２１の６つのサブルーメン２８に連通されている。
【００２８】
また、第１の多孔チューブ２２の外周面にはこの第１の多孔チューブ２２と同じ柔軟な材質の薄肉チューブ４５が設けられている。この薄肉チューブ４５の先端部は図４（Ｂ）に示すように先端硬質部２１の基端部外周面に糸縛りと接着により固定されている。そして、先端硬質部２１と第１の多孔チューブ２２とのつなぎ目はこの薄肉チューブ４５によって被覆されている。
【００２９】
また、図７に示すように、第１の多孔チューブ２２と、第２の多孔チューブ２３との間のつなぎ目にはステンレス製で薄肉パイプ状の折れ止め部材４６がそのつなぎ目を覆う状態で固定されている。さらに、薄肉チューブ４５の基端部は折れ止め部材４６の上を乗り越える状態で第２の多孔チューブ２３側に延出され、第２の多孔チューブ２３の先端部外周面に糸縛りと接着により固定されている。そして、この薄肉チューブ４５によって湾曲部１２の湾曲性が損なわれないように第１の多孔チューブ２２の外周面全体が被覆されている。
【００３０】
また、第２の多孔チューブ２３の内部は、第１の多孔チューブ２２と同じように構成されている。すなわち、この第２の多孔チューブ２３の内部には図２（Ｂ）に示すように軸心部に配置されたメインルーメン４３ｂと、このメインルーメン４３ｂの周囲に６０゜間隔で配置された６つのサブルーメン４４ｂとが形成されている。ここで、第２の多孔チューブ２３のメインルーメン４３ｂおよび６つのサブルーメン４４ｂは第１の多孔チューブ２２のメインルーメン４３ａおよび６つのサブルーメン４４ａとそれぞれ連通されている。
【００３１】
そして、図２（Ａ），（Ｂ）に示すように第１の多孔チューブ２２の６つのサブルーメン４４ａおよび第２の多孔チューブ２３の６つのサブルーメン４４ｂ内には先端硬質部２１の３つのセンサ３２の配線３３と、湾曲部１２の湾曲操作用の極細の３つのアングルワイヤ３４とが交互に挿通されている。
【００３２】
また、第３の多孔チューブ２４および第４の多孔チューブ２５は第１の多孔チューブ２２よりも硬度の固いテフロンなどの同じ材質の一つの多孔チューブによって一体成形されている。そして、先端側に第３の多孔チューブ２４、基端側に第４の多孔チューブ２５がそれぞれ配置されている。なお、第４の多孔チューブ２５は第３の多孔チューブ２４と一体ではなくてもよい。
【００３３】
また、第４の多孔チューブ２５の内部には図２（Ｄ）に示すように軸心部に配置されたメインルーメン４３ｄと、このメインルーメン４３ｄの周囲に６０゜間隔で配置された６つのサブルーメン４４ｄと、サブルーメン４４ｄの間に１２０゜間隔で配置された３つの第２のサブルーメン４７ｄとがそれぞれ形成されている。
【００３４】
また、第４の多孔チューブ２５の各サブルーメン４４ｄ内には湾曲部１２の駆動部材である形状記憶合金ワイヤ（以下ＳＭＡワイヤと称す）４８がそれぞれ挿通されている。このＳＭＡワイヤ４８は加熱されることによってその長さが収縮し、逆に冷却することによって伸長して元の長さに復元する２方向性の形状記憶効果を備えたものである。なお、ＳＭＡワイヤ４８は１方向性のものであってもよい。さらに、ＳＭＡワイヤ４８はＮｉ−Ｔｉ合金が好適であるが、Ｎｉ−Ｔｉ−Ｃｕ合金等であってもよい。
【００３５】
また、各ＳＭＡワイヤ４８の基端部は図１（Ｂ）に示すようにそれぞれリング状のカシメ部材４９を介して通電用リード線５０の先端部に接続されている。さらに、カシメ部材４９は第４の多孔チューブ２５の基端部近傍で第４の多孔チューブ２５の各サブルーメン４４ｄ内に接着固定されている。
【００３６】
また、各ＳＭＡワイヤ４８の先端部は第３の多孔チューブ２４内に延出されている。この第３の多孔チューブ２４は、先端側部および基端側部の部分の構造については第４の多孔チューブ２５と同じである。すなわち、第３の多孔チューブ２４の内部には図２（Ｃ）に示すように軸心部に配置されたメインルーメン４３ｃと、このメインルーメン４３ｃの周囲に６０゜間隔で配置された６つのサブルーメン４４ｃと、サブルーメン４４ｃの間に１２０゜間隔で配置された３つの第２のサブルーメン４７ｃとがそれぞれ形成されている。
【００３７】
さらに、図１（Ｂ）および図３に示すように第３の多孔チューブ２４の中央部分にはこの第３の多孔チューブ２４の外周面を切り欠いた切り欠き部５１が３か所に形成されている。そして、この第３の多孔チューブ２４の中央部分には図２（Ｃ）に示すように断面形状が略三角形のチューブ壁が形成されている。ここで、各切り欠き部５１はそれぞれ第２のサブルーメン４７ｃ以外の部分に形成されている。
【００３８】
また、第３の多孔チューブ２４の外周面にはテフロンからなる熱収縮チューブ５２が熱収縮によって密着されている。そして、この第３の多孔チューブ２４の３つの切り欠き部５１と熱収縮チューブ５２との間にはワイヤ接続部移動用の３つの密閉空間５３が形成されている。
【００３９】
また、３つの密閉空間５３には、先端硬質部２１から第１の多孔チューブ２２を経て第２の多孔チューブ２３まで挿通されている３本のアングルワイヤ３４の基端部がそれぞれ延出されているとともに、第４の多孔チューブ２５内を挿通している６本のＳＭＡワイヤ４８の先端部も延出されている。ここで、１つの密閉空間５３には１本のアングルワイヤ３４と２本のＳＭＡワイヤ４８とがそれぞれ挿入されている。さらに、６つのＳＭＡワイヤ４８のうち各密閉空間５３に挿入された隣り合う２本のＳＭＡワイヤ４８の先端部同士を接続することにより、略Ｕ字型のＳＭＡワイヤ接続体５４が形成されている。
【００４０】
そして、各アングルワイヤ３４の基端部はＵ字型のＳＭＡワイヤ接続体５４の先端接続端部に交差させた状態で折り返され、この折り返し部分がアングルワイヤ３４自身にロー付け固定されてループが形成されることによってＳＭＡワイヤ接続体５４に接続されている。
【００４１】
さらに、第１の多孔チューブ２２のサブルーメン４４ａおよび第２の多孔チューブ２３のサブルーメン４４ｂに挿通されているセンサ３２からの配線３３は、第２の多孔チューブ２３と第３の多孔チューブ２４との接続部から第３の多孔チューブ２４の第２のサブルーメン４７ｃに挿通されたのち、第４の多孔チューブ２５の第２のサブルーメン４７ｄに挿通されている。
【００４２】
また、挿入部チューブ２６の外径寸法および材質は第３および第４の多孔チューブ２４，２５と同じである。さらに、図２（Ｅ）に示すようにこの挿入部チューブ２６とこの挿入部チューブ２６の内部に挿通されているチャンネルチューブ２７との間には、６本の通電用リード線５０とセンサ３２の配線３３とが挿入されている。そして、リード線５０の先端部が第４の多孔チューブ２５のカシメ部材４９に接続され、各ＳＭＡワイヤ４８に通電することができるようになっている。さらに、通電用リード線５０と配線３３の基端部は、図１（Ａ）に示すように、分岐部５から配線ケーブル７を介して制御装置２に接続されている。
【００４３】
また、図６は本実施の形態の管状挿入具１のセンサ３２およびＳＭＡワイヤ４８を駆動・制御する制御装置２内の回路構成を示すものである。すなわち、制御装置２内には発振回路５５と、反射パルス検出回路（振動検出回路）５６と、電圧検出回路（押圧力検出回路）５７と、処理回路（組織性状検出回路）５８と、制御回路（条件設定回路）５９と、通電回路（駆動手段）６０とが設けられている。ここで、センサ３２は制御装置２内の発振回路５５と、反射パルス検出回路５６と、電圧検出回路５７とそれぞれ接続されている。
【００４４】
また、ＳＭＡワイヤ４８は制御装置２内の通電回路６０に接続されている。この通電回路６０には制御装置２内の制御回路５９およびジョイスティック１４がそれぞれ接続されている。さらに、反射パルス検出回路５６および電圧検出回路５７は制御装置２内の処理回路５８と接続されている。
【００４５】
また、制御回路５９には発振回路５５および処理回路５８がそれぞれ接続されているとともに、ポンプ１８が接続されている。そして、この制御回路５９によって発振回路５５および処理回路５８の動作が制御され、さらに、ポンプ１８も制御回路５９によって制御されている。なお、制御回路５９は図示しないインターフェースによって、操作者の命令を受け取ると同時に、図示しない出力装置によって操作者にさまざまな情報を提示するようになっている。
【００４６】
次に、上記構成の本実施の形態の作用について説明する。まず、管状挿入具１の湾曲部１２の動作を説明する。この管状挿入具１の湾曲部１２を操作する場合にはジョイスティック１４の操作レバー１５が所望の向きに傾動操作される。このジョイスティック１４の操作レバー１５の操作にともない制御装置２内の制御回路５９あるいはジョイスティック１４から湾曲の指示が通電回路６０に入力されると、通電回路６０は指示されたＳＭＡワイヤ４８に指示された量だけ通電を行う。
【００４７】
このとき、通電は配線ケーブル７およびリード線５０を介して行われ、ＳＭＡワイヤ４８に到達する。ここで、１つのＵ字型ＳＭＡワイヤ接続体５４の各２本のＳＭＡワイヤ４８に通電されると、Ｕ字型ＳＭＡワイヤ接続体５４は自らの電気抵抗によって発熱し、温度が上昇する。そして、Ｕ字型ＳＭＡワイヤ接続体５４の温度の上昇につれ、ＳＭＡワイヤ４８は長さが収縮する。このとき、ＳＭＡワイヤ４８の基端部はカシメ部材４９によって第４の多孔チューブ２５に固定されているため、このＳＭＡワイヤ４８の収縮動作にともないＳＭＡワイヤ４８の基端部の固定部を支点としてアングルワイヤ３４が手元側に牽引される。
【００４８】
さらに、アングルワイヤ３４が牽引されると、アングルワイヤ３４の先端部分が固定されている先端硬質部２１が後方に引っ張られる。これにより、牽引されるアングルワイヤ３４の方向に湾曲部１２全体が湾曲操作される。ここで、湾曲部１２を構成している第１の多孔チューブ２２と薄肉チューブ４５がその基端側にある第２の多孔チューブ２３よりも柔軟な材質でできているため、第２の多孔チューブ２３は湾曲せず、湾曲部１２のみが湾曲する。
【００４９】
また、第１の多孔チューブ２２と第２の多孔チューブ２３とのつなぎ目に折れ止め部材４６が配設されているので、第１の多孔チューブ２２と第２の多孔チューブ２３とのつなぎ目で湾曲部１２が極端に大きく折れ曲がらないようになっている。
【００５０】
さらに、本実施の形態の管状挿入具１の３つのＵ字型ＳＭＡワイヤ接続体５４はそれぞれ独立して通電加熱できる。そして、３つのＵ字型ＳＭＡワイヤ接続体５４のうちの１本、あるいは２本を通電することによって、湾曲部１２はすべての方向に湾曲可能である。
【００５１】
また、本実施の形態の管状挿入具１の挿入部３を例えば人間の体腔内に挿入させる挿入作業中の管状挿入具１の湾曲動作を図１１のフローチャートを参照して説明する。まず、管状挿入具１の挿入部３を例えば人間の体腔内に挿入させる挿入作業中、センサ３２の受圧部３８が体腔壁から反力を受けると、このセンサ３２の圧電素子板３５の板面に押圧力が伝達され、その押圧力による圧電効果によって電圧を生じる。すなわち、センサ３２の圧電素子板３５の板面に押圧力が伝達されるとこの圧電素子板３５を挟んでいる表面側の第１の電極３６と裏面側の第２の電極３７との間に電位差が生じる。このとき、センサ３２に生じた起電力は配線３３を通り、制御装置２内の電圧検出回路５７によって認識される。そして、この電圧検出回路５７によってセンサ３２の押圧状態が検出される（ステップＳ１）。このときのセンサ３２の検出値は制御装置２内の制御回路５９に伝えられ、この制御回路５９によって発振回路５５が駆動される。
【００５２】
また、センサ３２の圧電素子板３５は上述のような圧電効果と同時に電歪効果がある。そのため、圧電素子板３５の表面側の第１の電極３６と裏面側の第２の電極３７との間に電圧をかけると圧電素子板３５の圧電素子自体が歪むという特性を持っている。これによって、発振回路５５が圧電素子板３５に高周波電流を流すと、圧電素子板３５は高速に歪む動作を繰り返す。その結果、センサ３２から超音波振動が発振される（ステップＳ２）。
【００５３】
また、センサ３２から発振された超音波は体腔壁内を伝わる。このとき、体腔壁内の組織性状が大きく変化する境界点では超音波が反射され、センサ３２まで戻ってくる。ここで、センサ３２から発振される超音波をパルス状にした場合には、センサ３２によって反射パルスが検知される（ステップＳ３）。
【００５４】
このとき、センサ３２によって検知された反射パルスの検出データは制御装置２内の反射パルス検出回路５６に入力される。ここで、反射パルスの戻り時間と強度とを観測することによって、体腔壁の組織の層構造が把握できる。すなわち、センサ３２から発振される超音波の反射パルスを計測することによって体腔壁の厚さ等がわかる。
【００５５】
この一連の作業では、体腔壁からの反射パルスをセンサ３２の圧電素子板３５が受け、このときのセンサ３２からの出力信号が制御装置２内の反射パルス検出回路５６によって検出されたのち、この反射パルス検出回路５６からの出力信号が処理回路５８に入力される。そして、この処理回路５８によって体腔壁の厚さ等が計算される（ステップＳ４）。
【００５６】
続いて、処理回路５８からは制御回路５９に体腔壁厚さ等の情報が送られる。このとき、制御回路５９では湾曲開始押圧閾値が設定される（ステップＳ５）。この湾曲開始押圧閾値は図９の特性曲線Ａに示すように、例えば体腔壁の厚さに応じて決定される値である。
【００５７】
その後、センサ３２が検出した体腔壁の厚さが例えばａのときは、センサ３２が同時に検出した押圧値が押圧閾値ｂを超えた状態かどうかが判断される（ステップＳ６）。ここで、センサ３２が検出した押圧値が押圧閾値ｂを超えた状態が検出されない場合にはステップＳ１に戻される。
【００５８】
また、センサ３２が検出した押圧値が押圧閾値ｂを超えた状態が検出された場合には制御回路５９が通電回路６０を駆動する。このとき、通電回路６０は押圧力を検出したセンサ３２と反対側の位置（反対方向）に配置されているＵ字型ＳＭＡワイヤ接続体５４に電圧をかけ、体腔壁への押圧を回避する方向に湾曲部１２を湾曲させる（ステップＳ７）。
【００５９】
これら一連の押圧値検出動作、超音波パルス発振動作、反射パルス検出動作は、一つのセンサ３２の圧電素子板３５が非常に短時間で繰り返し行うので、センサ３２は常時、押圧値検知動作と体腔壁の情報収集動作とを同時に行っていることになる。
【００６０】
さらに、ＳＭＡワイヤ４８の駆動も常時リアルタイムで行われるので、非常にスムーズな押圧回避湾曲動作を行いながら管状挿入具１を挿入させることが可能である。
【００６１】
また、図９の特性曲線Ａのデータは制御装置２内の図示しない記憶回路に記憶されている。そして、この制御装置２内の記憶データに基いて管状挿入具１の湾曲部１２が上述したように自動的に湾曲制御できるようになっている。ここで、湾曲部１２の押圧回避湾曲動作では挿入部３の先端硬質部２１を体腔の中心位置まで移動させることが望ましいが、少なくとも挿入部３の先端硬質部２１が体腔壁を押圧しない位置まで湾曲部１２を湾曲させるだけでもよい。
【００６２】
なお、図１０の特性曲線Ｂに示すように、センサ３２によって検出される体腔壁の硬さから湾曲開始押圧閾値を設定してもよい。すなわち、圧電振動子を共振させた状態で物体に接触させると、振動の周波数や、振幅など、共振状態が変化する。この変化を計測することで対象物体の硬さを計測する研究がある。本実施の形態の管状挿入具１でも体腔壁の硬さを計測するために、発振回路５５は圧電素子板３５を共振させる回路で、反射パルス検出回路５６は圧電素子板３５の振動状態を検出する回路にする。
【００６３】
また、図８は動作例として、人間の血管の中に管状挿入具１の挿入部３を挿入している状態を示すものである。ここで、管状挿入具１の挿入部３は図示しない人間の太腿部の動脈から挿入され、図示しない心臓へと向かう動脈６１中を進んでいる。なお、動脈６１は心臓に達する前に、大動脈弓６２で大きく湾曲している。さらに、動脈６１はこの大動脈弓６２の部分でいくつかに分岐し、頭部へと向かう血管６３につながっている。
【００６４】
この大動脈弓６２中に管状挿入具１の挿入部３を挿入し、進めていくとき、血管が大きく湾曲しているため管状挿入具１の先端硬質部２１は図８中に実線で示すように血管壁に当たってしまう。このとき、先端硬質部２１のセンサ３２が押圧値を検出し、上述の一連の押圧回避湾曲動作を行う。この動作によって管状挿入具１の挿入部３は図８中に点線で示すように血管壁への押圧を回避する方向に湾曲され、これ以後はスムーズに挿入されていく。
【００６５】
また、管状挿入具１の挿入部３が頭部へと向かう血管６３との分岐部に差し掛かったときは、ジョイスティック１４の操作レバー１５を操作する。これにより、手動で管状挿入具１の湾曲部１２を所望の方向に湾曲させ、管状挿入具１の挿入部３の挿入方向を選択できる。
【００６６】
なお、心臓近辺の大動脈は血管壁が比較的厚く丈夫であるが、頭部へ向かう血管６３を経て脳のあたりまで行くと、血管壁は非常に薄くなる。もし、これらの条件の異なる血管内に管状挿入具１の挿入部３を挿入した際に、同じ押圧回避湾曲条件で挿入動作を進めていった場合には、明らかにスムーズな挿入ができなくなってしまうことになる。
【００６７】
そこで、上記構成のものにあっては次の効果を奏する。すなわち、本実施の形態の管状挿入具１では体腔内への挿入作業中、挿入部３の先端部外周面に配置された３つのセンサ３２の各圧電素子板３５から超音波パルスを発生させ、管状挿入具１の先端硬質部２１と接触している体腔壁の厚さや、硬さ等の生体組織の性状情報をリアルタイムで計測することができる。さらに、その生体組織の性状情報に基いて体腔壁の押圧回避のための湾曲動作を開始する押圧力の閾値を設定するとともに、同じセンサ３２の圧電素子板３５で実際の押圧値を計測し、それに応じた体腔壁の押圧回避のための湾曲動作を適正に行いながら管状挿入具１の挿入部３を体腔内にスムーズに挿入することができる。そのため、管状挿入具１の挿入部３を体腔内へ挿入する作業を安全、確実に行うことができる。
【００６８】
また、挿入部チューブ２６とチャンネルチューブ２７との間には、格別にルーメンは存在しないが、挿入部チューブ２６とチャンネルチューブ２７との間に挿入されている６本の通電用リード線５０や、センサ３２の配線３３は絶縁被覆されているので、問題はない。
【００６９】
さらに、本実施の形態の管状挿入具１ではセンサ３２として圧電素子板３５を用いているので、管状挿入具１の挿入部３が体腔壁に接触した状態の検知と、体腔壁の厚さの検知とを行うことができる。
【００７０】
なお、上記第１の実施の形態の管状挿入具１では１つの圧電素子板３５で体腔壁情報と、押圧力とを検出する構成のセンサ３２を示したが、２つの圧電素子を設け、体腔壁情報と、押圧力とをそれぞれ別個の圧電素子で検出させる構成にしてもよい。
【００７１】
また、図１２（Ａ），（Ｂ）は第１の実施の形態の管状挿入具１の第１の変形例を示すものである。第１の実施の形態では図７に示すように、第１の多孔チューブ２２と、第２の多孔チューブ２３との間のつなぎ目を覆う状態で折れ止め部材４６をその外側に固定した構成を示したが、本変形例は図１２（Ａ），（Ｂ）に示すように各多孔チューブ、例えば第１の多孔チューブ２２と、第２の多孔チューブ２３との間のつなぎ目部分の内周面とチャンネルチューブ２７との間に薄肉パイプ状の折れ止め部材７１を設けたものである。
【００７２】
これによって、本変形例では第１の実施の形態の管状挿入具１に比べて管状挿入具１全体の細径化が可能である。さらに、管状挿入具１の外表面に不要な凹凸を無くすことが出来、よりスムーズな挿入が可能になる。
【００７３】
また、図１３（Ａ），（Ｂ）は第１の実施の形態の管状挿入具１の第２の変形例を示すものである。第１の実施の形態では図７に示すようにパイプ状の折れ止め部材４６を使用した構成を示したが、本変形例では図１３（Ａ），（Ｂ）に示すようなワイヤ状の折れ止め部材７２を第１の多孔チューブ２２と、第２の多孔チューブ２３との間のつなぎ目部分の各サブルーメン７３に通す構成にしたものである。
【００７４】
ここで、本変形例の第１の多孔チューブ２２と、第２の多孔チューブ２３との間のつなぎ目部分には第４の多孔チューブ２５と同じ位置に３つの第２のサブルーメン７３を１２０゜間隔で設け、その３つのサブルーメン７３にステンレス等の硬質の棒材である折れ止め部材７２を挿入し、第１の多孔チューブ２２と、第２の多孔チューブ２３との間をつなげるようになっている。
【００７５】
これによって、本変形例でも第１の変形例（図１２（Ａ），（Ｂ）参照）と同様に第１の実施の形態の管状挿入具１に比べて管状挿入具１全体の細径化が可能である。さらに、管状挿入具１の外表面に不要な凹凸を無くすことが出来、よりスムーズな挿入が可能になる。
【００７６】
また、図１４は第１の実施の形態の管状挿入具１における第３の変形例を示すものである。本変形例は第１の実施の形態の管状挿入具１の第４の多孔チューブ２５を軸方向に沿って複数に分割した複数の分割チューブ要素８１を設け、これらの分割チューブ要素８１を連結して構成したものである。
【００７７】
この場合、第４の多孔チューブ２５の組立て作業時には複数に分割された複数の分割チューブ要素８１を軸方向に連結させた状態に組み合わせた連結体８２を形成した後、この連結体８２と第３の多孔チューブ２４とを連結させる。さらに、その後、連結体８２と第３の多孔チューブ２４との連結体の上に熱収縮チューブ８３等を装着し、この熱収縮チューブ８３によって第３の多孔チューブ２４と第４の多孔チューブ２４の複数の分割チューブ要素８１の連結体８２との連結体の外周面全体を覆うようにしている。
【００７８】
一般に、第４の多孔チューブ２５のような多孔チューブのサブルーメン４４ｄの内径寸法は細いために、多孔チューブの長さが長い場合には、センサ３２の配線３３や、ＳＭＡワイヤ４８などのワイヤ類の挿通が難しい。そこで、上記構成の本変形例のように第４の多孔チューブ２５を複数の分割チューブ要素８１に分割し、これらの分割チューブ要素８１を軸方向に連結させた状態に組み合わせた連結体８２を形成した場合にはセンサ３２の配線３３や、ＳＭＡワイヤ４８などのワイヤ類の挿通性が向上し、管状挿入具１の組み立て性がよくなる効果がある。
【００７９】
また、第１の実施の形態の管状挿入具１の第１の多孔チューブ２２も上記第３の変形例の第４の多孔チューブ２４と同様、図１４に示すように複数の分割チューブ要素９１に分割し、これらの分割チューブ要素９１を軸方向に連結させた状態に組み合わせた連結体９２を形成したのち、この連結体９２の上に熱収縮チューブ９３等を装着し、この熱収縮チューブ９３によって第１の多孔チューブ２２の複数の分割チューブ要素９１の連結体９２の外周面全体を覆う構成にしてもよい。
【００８０】
この構成にすることによって、第１の多孔チューブ２２のサブルーメン４４ａ内へのアングルワイヤ３４や、センサ３２の配線３３の挿通性が良くなり、湾曲部１２の組み立て性が向上する。また、湾曲部１２の湾曲性も向上する効果もある。
【００８１】
さらに、分割した第１の多孔チューブ２２は先端側の分割チューブ要素９１ほど柔らかい材質にするか、或いは先端側に向かうにしたがって分割チューブ要素９１の長さを短くすることにより、湾曲部１２の先端側を後端側に比べて曲がりやすい構成にしてもよい。この場合には湾曲部１２の湾曲操作時に先端側から湾曲しはじめ、先曲がり湾曲の効果が得られる。
【００８２】
また、図１５および図１６は第１の実施の形態の管状挿入具１における第４の変形例を示すものである。第１の実施の形態では管状挿入具１の挿入部３に硬さの異なる複数の多孔チューブ、すなわち第１の多孔チューブ２２、第２の多孔チューブ２３、第３の多孔チューブ２４、第４の多孔チューブ２５を順に接続して構成したものを示したが、本変形例では第１の実施の形態の第１の多孔チューブ２２、第２の多孔チューブ２３、第３の多孔チューブ２４、第４の多孔チューブ２５を一体化した一種類、一本の多孔チューブ１０１を設ける構成にしたものである。
【００８３】
また、多孔チューブ１０１の内部には図１６に示すように軸心部に配置されたメインルーメン１０１ａと、このメインルーメン２１ａの周囲に６０゜間隔で配置された６つのサブルーメン１０１ｂとが形成されている。そして、メインルーメン１０１ａ内に第１のチャンネルチューブ１０２と第２のチャンネルチューブ１０３とが挿通されている。ここで、第１のチャンネルチューブ１０２は最も内側に配置され、管状挿入具１の挿入部３の先端部で先端硬質部２１のメインルーメン２１ａの内周面に接着固定されている。
【００８４】
さらに、第２のチャンネルチューブ１０３は第１のチャンネルチューブ１０２と多孔チューブ１０１との間に介設されている。この第２のチャンネルチューブ１０３の先端部は湾曲部１２の手元側端部位置までしか挿通されていない。そして、湾曲部１２よりも手元側の部分には第１のチャンネルチューブ１０２と第２のチャンネルチューブ１０３とが重ね合わされた二重チャンネルチューブ構成体１０４が形成されている。
【００８５】
また、多孔チューブ１０１の６つのサブルーメン１０１ｂには３つのセンサ３２の配線３３と、湾曲部１２の湾曲操作用の極細の３つのアングルワイヤ３４とが交互に挿通されている。
【００８６】
そこで、本変形例ではチャンネルチューブが二重になっている二重チャンネルチューブ構成体１０４の部分と、そうでない部分とで管状挿入具１の挿入部３の硬さを変化させることができ、アングルワイヤ３４が牽引された場合に二重チャンネルチューブ構成体１０４の部分よりも硬さの柔らかい湾曲部１２のみを湾曲させることができる。
【００８７】
さらに、本変形例では第１の実施の形態の第１の多孔チューブ２２、第２の多孔チューブ２３、第３の多孔チューブ２４、第４の多孔チューブ２５の各多孔チューブ間のつなぎ目がなくなるので、第１の実施の形態の管状挿入具１の折れ止め部材４６、薄肉チューブ４５を設ける必要がなくなり、全体として部品点数を少なくすることができる。
【００８８】
また、図１７（Ａ），（Ｂ）は第１の実施の形態の管状挿入具１における第５の変形例を示すものである。本変形例は第１の実施の形態の管状挿入具１のセンサ３２の取付け構造を次の通り変更したものである。
【００８９】
すなわち、本変形例では図１７（Ａ）に示すように一枚のポリイミド製の薄膜１１１を設け、この薄膜１１１に第１の実施の形態の３つのセンサ３２を取付ける構成にしたものである。ここで、ポリイミド薄膜１１１はマイクロマシン技術であるシリコンプロセスで作られている。
【００９０】
さらに、このポリイミド薄膜１１１には略直線状の基台部１１１ａと、この基台部１１１ａの長手方向に対して直角方向に突設された３つの突設部１１１ｂとが設けられている。そして、このポリイミド薄膜１１１の３つの突設部１１１ｂの先端部にセンサ３２がそれぞれ取付けられている。
【００９１】
また、このポリイミド薄膜１１１の基台部１１１ａの内面にはセンサ３２の駆動に必要な制御装置２内の発振回路５５、反射パルス検出回路５６、電圧検出回路５７がＩＣ化されて埋め込まれている。さらに、このポリイミド薄膜１１１の内部には３つのセンサ３２と各回路との間の配線１１２が埋め込まれている。これにより、一枚のポリイミド薄膜１１１に３つのセンサ３２や、センサ３２の駆動に必要な発振回路５５、反射パルス検出回路５６、電圧検出回路５７およびその配線１１２が埋め込まれて一体化されたセンサユニット１１３が形成されている。
【００９２】
そして、本変形例では図１７（Ｂ）に示すようにポリイミド薄膜１１１の基台部１１１ａおよび３つの突設部１１１ｂが管状挿入具１の先端硬質部２１の周囲に巻き付けられ、図示していない樹脂接着剤で固定することによって３つのセンサ３２が先端硬質部２１に取付けられている。
【００９３】
そこで、本変形例では上記構成によって、複数のセンサ３２の扱いが楽になり、管状挿入具１の先端硬質部２１の組み立て性が向上する。さらに、センサ３２を駆動するのに必要な発振回路５５、反射パルス検出回路５６、電圧検出回路５７をＩＣ化して先端硬質部２１に一体化できるため、制御装置２の小型が可能である。
【００９４】
また、センサ３２の近傍に発振回路５５、反射パルス検出回路５６、電圧検出回路５７を設けて省線化しているため、配線数が少なくなり、管状挿入具１の細径化が可能である。さらに、センサ３２から発振回路５５、反射パルス検出回路５６、電圧検出回路５７までの配線長が短いため、電磁ノイズ等にも強くなる効果がある。
【００９５】
また、図１８（Ａ），（Ｂ）は本発明の第２の実施の形態を示すものである。図１８（Ａ）は本実施の形態の管状挿入具１２１の挿入部１２２の先端部分を示すものである。本実施の形態の挿入部１２２の先端部には先端硬質部１２３が配設されている。この先端硬質部１２３には４つの体腔壁情報検出センサ１２４と、４つの押圧センサ１２５とが設けられている。
【００９６】
ここで、４つの体腔壁情報検出センサ１２４は先端硬質部１２３の先端面１２３ａの周縁部位に９０゜間隔で配置されている。さらに、４つの押圧センサ１２５は先端硬質部１２３の外周面１２３ｂの先端部位に９０゜間隔で配置されている。なお、４つの体腔壁情報検出センサ１２４は４つの押圧センサ１２５とそれぞれ対応する位置に近接状態で配置されている。
【００９７】
また、各体腔壁情報検出センサ１２４には第１の実施の形態のセンサ３２と同様に圧電素子板３５（図５（Ａ）〜（Ｃ）参照）が設けられている。さらに、各押圧センサ１２５は面発光レーザを用いたものである。
【００９８】
また、本実施の形態の挿入部１２２には図１８（Ａ）に示すように大径な細長い単孔チューブ１２６と、この単孔チューブ１２６の軸心部に配設された小径なチャンネルチューブ１２７とからなる二重チューブ１２８が設けられている。さらに、この二重チューブ１２８の単孔チューブ１２６とチャンネルチューブ１２７との間には複数のリング状の規制板１２９が設けられている。各規制板１２９には４つのワイヤ挿通穴１３０が形成されている。これらの４つのワイヤ挿通穴１３０は規制板１２９の周方向に沿って９０゜間隔で配置されている。
【００９９】
また、二重チューブ１２８の単孔チューブ１２６とチャンネルチューブ１２７との間には湾曲操作用の４本のＳＭＡワイヤ１３１が配設されている。ここで、４本のＳＭＡワイヤ１３１は９０゜間隔で配置され、各規制板１２９のワイヤ挿通穴１３０内に挿通されている。なお、規制板１２９は単孔チューブ１２６内のＳＭＡワイヤ１３１が存在する部分にのみ配置されている。さらに、４本のＳＭＡワイヤ１３１は体腔壁情報検出センサ１２４および押圧センサ１２５とそれぞれ対応する位置に配置されている。
【０１００】
また、各ＳＭＡワイヤ１３１の手元側端部はカシメ部材１３２によってリード線１３３と接続されている。このカシメ部材１３２は単孔チューブ１２６の内壁面に接着固定されている。
【０１０１】
さらに、各ＳＭＡワイヤ１３１の先端部はそれぞれ先端硬質部１２３に固定されている。ここで、すべてのＳＭＡワイヤ１３１は先端部で電気的に接続されている。そして、１本の電線１３４によって体腔壁情報検出センサ１２４および押圧センサ１２５の各配線と一緒に１本にまとめられた状態で手元側まで延出されている。なお、各ＳＭＡワイヤ１３１と配線は先端部以外では各々絶縁されている。
【０１０２】
また、単孔チューブ１２６は挿入部１２２の先端部と先端部以外の部分とでは硬度が変えてある。ここで、単孔チューブ１２６の先端部は硬度が柔らかくなっている。そして、単孔チューブ１２６の硬度が柔らかい先端部の部分によって湾曲部１３５が形成されている。
【０１０３】
また、押圧センサ１２５は図１８（Ｂ）に示すように受光素子１３６と、面発光レーザ１３７と、薄膜からなる反射面１３８とで構成されている。ここで、面発光レーザ１３７は表裏に発光面を持っており、表裏の発光面同士は光の透過が可能である。さらに、受光素子１３６はフォトダイオードでできており、シリコンプロセスによって基板１３９に一体に形成されている。
【０１０４】
また、受光素子１３６の受光面は面発光レーザ１３７の裏側の発光面と接して接合されている。さらに、反射面１３８は面発光レーザ１３７の表側に位置し、第２の基板１４０によって面発光レーザ１３７の表側の発光面と水平に、発光面と距離をおいて張られている。
【０１０５】
また、反射面１３８の表面にはこの反射面１３８の表面よりも外側に突出された樹脂製の受圧部１４１が貼り付けられている。この受圧部１４１は管状挿入具１２１の先端硬質部１２３に取付けられた状態で、管状挿入具１２１の先端面よりも前方に突出する形状に形成されている。
【０１０６】
次に、上記構成の作用について説明する。まず、湾曲部１３５の湾曲はＳＭＡワイヤ１３１が通電加熱によって長さが収縮することによって行われる。このＳＭＡワイヤ１３１は手元側からきているリード線１３３と先端側につながれている電線１３４とによって通電される。
【０１０７】
また、ＳＭＡワイヤ１３１への通電は、第１の実施の形態と同様に図６に示す制御装置２の通電回路６０から行われる。この通電回路６０は制御回路５９によって制御されている。
【０１０８】
また、先端硬質部１２３の外周面１２３ｂの先端部位に設けられた押圧センサ１２５は、受圧部１４１が接触している体腔壁との接触圧力を検出する。さらに、先端硬質部１２３の先端面１２３ａの周縁部位に設けられた体腔壁情報検出センサ１２４は、接触している体腔壁の組織性状を検出している。
【０１０９】
ここで、押圧センサ１２５の原理を説明する。押圧センサ１２５内の面発光レーザ１３７が表裏両面からレーザ光を発振する。表面から発振されたレーザ光は反射面１３８によって反射され、面発光レーザ１３７の表面の発光面と裏面の発光面を経て受光素子１３６に到達する。このとき同時に、裏側の発光面から発振されたレーザ光も直接受光素子１３６に到達する。そのため、直射光と反射光が干渉し、受光素子１３６に伝わる。
【０１１０】
ここで、受圧部１４１が体腔壁から押圧力を受けると反射面１３８はその押圧力に応じて面発光レーザ１３７側に変位する。このように反射面１３８が変位すると、面発光レーザ１３７から反射面１３８側に出射されたレーザ光が受光素子１３６まで到達する光路長が変化する。さらに、光路長が変化すると、受光素子１３６に到達する直射光と反射光との位相差が変化し、受光素子１３６が受光する光の強度が変化する。この変化を捉えることによって、受圧部１４１の受けた押圧値がわかるようになっている。
【０１１１】
また、受圧部１４１は、管状挿入具１２１の先端硬質部１２３の外周面１２３ｂおよび先端面１２３ａより外側に突出する構造になっているため、押圧センサ１２５は管状挿入具１２１の先端硬質部１２３の側面および正面、あるいは斜め前からの押圧力を検知することが可能である。
【０１１２】
さらに、本実施の形態の管状挿入具１２１では体腔壁情報検出センサ１２４と押圧センサ１２５とは常時センシングを行っている。制御装置２は体腔壁情報検出センサ１２４の検出した体腔壁の厚さや、硬さなどの体腔壁情報を元に回避湾曲を開始する押圧の閾値を随時計算し、同時に押圧センサ１２５によって検出している押圧値と計算した閾値と比較している。ここで、押圧値が閾値を超えた場合は、その押圧力を検知したセンサの反対側にあるＳＭＡワイヤ１３１に通電を開始し、押圧回避の湾曲動作を行う。
【０１１３】
そこで、上記構成のものにあっては次の効果を奏する。すなわち、本実施の形態の管状挿入具１２１の挿入部１２２の挿入動作中は体腔壁情報検出用のセンサ１２４と押圧値検出用のセンサ１２５の二つのセンサが同時に作動するため、より迅速でスムーズな挿入が可能となる。
【０１１４】
さらに、本実施の形態の挿入部１２２には単孔チューブ１２６とチャンネルチューブ１２７とからなる二重チューブ１２８を用いているため、形状が複雑で成形が困難な多孔チューブを格別に使用する必要がない。
【０１１５】
また、図１９は第２の実施の形態の第１の変形例を示すものである。本変形例は第２の実施の形態の管状挿入具１２１の押圧センサ１２５の構成を次の通り変更したものである。
【０１１６】
なお、上記第２の実施の形態の管状挿入具１２１では押圧センサ１２５の反射面１３８の表面にこの反射面１３８よりも外側に突出された樹脂製の受圧部１４１を貼り付ける構成にしたものを示したが、押圧センサ１２５の受圧部１４１は樹脂製の突起に限定されるものではなく、管状挿入具１２１の先端硬質部１２３の先端面１２３ａおよび外周面１２３ｂから突出するような形状であればどの様なものでもよい。
【０１１７】
例えば、図１９に示す第２の実施の形態の第１の変形例のように受圧部１５１を金属製の湾曲した板で形成し、この受圧部１５１の一端部を第２の基板１４０の端縁部近傍に柔軟な接着剤で接着し、他端部を反射面１３８の略中央部位に柔軟な接着剤で接着する構成にしてもよい。
【０１１８】
また、図２０に示す第２の実施の形態の第２の変形例のように受圧部１５２を金属製の湾曲した板で形成し、この受圧部１５２の一端部を第２の基板１４０と基板１３９との接合部近傍に柔軟な接着剤で接着し、他端部を反射面１３８の略中央部位に柔軟な接着剤で接着する構成にしてもよい。
【０１１９】
上記第１，第２の変形例では押圧センサ１２５の側面、正面、あるいは斜め前から押圧があった場合、受圧部１４１は先端面１２３ａ側の接着部を支点にして回転し、反射面１３８を面発光レーザ側に押し、反射面１３８に変位を与えるようになっている。
【０１２０】
さらに、上記第２の実施の形態の管状挿入具１２１では挿入部１２２における先端硬質部１２３以外の部分全体を単孔チューブ１２６とチャンネルチューブ１２７とからなる二重チューブ１２８によって形成した構成を示したが、湾曲部１３５のみを多孔チューブによって形成する構成にしてもよい。
【０１２１】
また、湾曲部１３５の硬さをそれより手元側の部分の硬さより柔らかくする手段として、単孔チューブ１２６の硬さを変化させる手段ではなく、例えば第１の実施の形態の第４の変形例（図１５および図１６参照）のようにチャンネルチューブ１２７を二重にする構成にしてもよい。あるいは、単孔チューブ１２６とチャンネルチューブ１２７との間に硬さの異なる樹脂などを充填してもよい。このとき、湾曲部１３５に充填する樹脂を先端側ほど柔らかくすれば、湾曲部１３５の先端側から湾曲しはじめ、先曲がり湾曲の効果が得られる。
【０１２２】
また、湾曲部１３５の硬さと挿入部１２２の硬さに差をつけるために、規制板１２９の配置ピッチを変える方法を採用してもよい。この場合には湾曲部１３５では規制板１２９の配置ピッチを大きくし、その他の部分では配置ピッチを小さくする構成になっている。
【０１２３】
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施できることは勿論である。
次に、本出願の他の特徴的な技術事項を下記の通り付記する。
【０１２４】
記
（付記項１）  管状挿入具の先端に湾曲部と、管状挿入具内に駆動部材とを設け、この駆動部材によって前記湾曲部が湾曲操作する管状挿入具において、前記管状挿入具の前記湾曲部の先端外周面の周方向の異なる位置に設けられた複数個の圧電素子と、前記圧電素子を振動させる発振回路と、前記圧電素子の振動状態を検出する振動検出回路と、前記振動検出回路の情報から前記圧電素子が接触している対象との押圧力を検出する押圧力検出回路と、前記振動検出回路の情報から前記圧電素子の接触している対象の厚さあるいは硬さを検出する組織性状検出回路と、前記押圧力検出回路の検出した押圧力に対応して前記駆動部材を駆動する駆動手段と、前記性状検出回路の情報から、前記駆動手段を制御する条件を設定する条件設定回路とを備えたことを特徴とする管状挿入具。
【０１２５】
（付記項１の従来技術）  付記項１に対する従来技術には特公昭６１−３７９２９号公報がある。
（付記項１の解決しようとする課題）  特公昭６１−３７９２９号公報の問題点は、先端部の接触した体腔壁の状態を把握せずに、湾曲部の湾曲動作を開始していることである。大腸や血管等の体腔は、位置によって壁の厚さが異なる。体腔壁が厚い場合は、管状挿入具の先端が壁にあたっても、体腔壁は変形しにくい。そのまま押していけば先端の湾曲部は壁面に沿って受動的に湾曲してゆき、問題無く挿通できる。逆に体腔壁が薄い場合は、管状挿入具の先端が壁面にあたると、体腔壁がそれにつれて伸展してしまい、先端部が突っかかってそれ以上挿通できなくなる。すなわち、体腔壁が薄い場合には、感圧素子が感知する押圧力が体腔壁が厚い場合に比べて小さくてもすばやく押圧回避湾曲を開始しなくてはならない。このようなことから、特公昭６１−３７９２９号公報では、接触した体腔壁の厚さを把握しておらず、かつ押圧回避湾曲を開始する押圧の閾値の設定ができないので、十分にスムーズな挿通ができない。
【０１２６】
（付記項１の目的）  対象とする体腔壁の厚さ等の情報を把握、その情報に応じて先端湾曲部が最適な押圧回避湾曲動作を行い、体腔内をスムーズに挿入できる管状挿入具を提供することである。
【０１２７】
（付記項１の作用）  先端外周面に配置された圧電素子が超音波パルスを発生し、接触している体腔壁の厚さや硬さ等の情報を計測し、その情報を元に、押圧回避湾曲を開始する押圧の閾値を設定し、同じ圧電素子で実際の押圧値を計測し、押圧回避湾曲を行いながら挿入されるため、非常にスムーズな挿入が可能である。
【０１２８】
（付記項１の効果）  管状挿入具の先端部が接触している体腔壁の組織性状をリアルタイムで入手し、それに応じた押圧回避動作を行いながら挿入されるため確実で安全な挿入が可能である。
【０１２９】
（付記項２）  上記発振回賂は圧電素子を共振させる回路である付記項１の管状挿入具。
（付記項３）  上記発振回路は圧電素子を超音波振動させる回路である付記項１の管状挿入具。
【０１３０】
（付記項４）  上記振動検出回路は圧電素子の電位差の変化を検出する回路である付記項１の管状挿入具。
（付記項５）  上記振動検出回路は圧電素子の共振状態を検出する回路である付記項１の管状挿入具。
【０１３１】
（付記項６）  上記条件設定回路の設定する条件は圧電素子が接触している対象の厚みに対する押圧力の閾値である付記項１の管状挿入具。
（付記項７）  上記条件設定回路の設定する条件は圧電素子が接触している対象の硬さに対する押圧力の閾値である付記項１の管状挿入具。
【０１３２】
（付記項８）  上記駆動手段は直流電流を流す手段である付記項１の管状挿入具。
（付記項９）  上記駆動手段はパルス幅変調電流を流す手段である付記項１の管状挿入具。
【０１３３】
【発明の効果】
本発明によれば管状挿入具の先端部が接触している体腔壁の組織性状をリアルタイムで入手し、それに応じた押圧回避動作を行いながら挿入されるため確実で安全な挿入が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】    本発明の第１の実施の形態を示すもので、（Ａ）は管状挿入具とその制御装置を示す全体の概略構成図、（Ｂ）は管状挿入具の挿入部を示す概略構成図。
【図２】    （Ａ）は図１（Ｂ）の２Ａ−２Ａ線断面図、（Ｂ）は図１（Ｂ）の２Ｂ−２Ｂ線断面図、（Ｃ）は図１（Ｂ）の２Ｃ−２Ｃ線断面図、（Ｄ）は図１（Ｂ）の２Ｄ−２Ｄ線断面図、（Ｅ）は図１（Ｂ）の２Ｅ−２Ｅ線断面図。
【図３】    第１の実施の形態の管状挿入具における第３の多孔チューブの要部構成を示す斜視図。
【図４】    （Ａ）は第１の実施の形態の管状挿入具における湾曲部の先端部分の正面図、（Ｂ）は同湾曲部の先端部分の要部の縦断面図。
【図５】    （Ａ）は第１の実施の形態の管状挿入具におけるセンサの表面を示す平面図、（Ｂ）は同センサの側面図、（Ｃ）は同センサの裏面を示す平面図。
【図６】    第１の実施の形態の管状挿入具におけるセンサとＳＭＡワイヤと制御装置内の各回路との配線状態を示す概略構成図。
【図７】    第１の実施の形態の管状挿入具における第１の多孔チューブと第２の多孔チューブとの連結部の要部構成を示す斜視図。
【図８】    第１の実施の形態の管状挿入具を人間の血管の中に挿入している状態を説明するための説明図。
【図９】    第１の実施の形態の管状挿入具における体腔壁厚さと湾曲開始押圧閾値との関係を示す特性図。
【図１０】  第１の実施の形態の管状挿入具における体腔壁硬さと押圧開始閾値との関係を示す特性図。
【図１１】  第１の実施の形態の管状挿入具を挿入する際の一連の動作を説明するためのフローチャート。
【図１２】  第１の実施の形態の管状挿入具の第１の変形例を示すもので、（Ａ）は管状挿入具における第１の多孔チューブと第２の多孔チューブとの連結部の要部構成を示す斜視図、（Ｂ）は同横断面図。
【図１３】  第１の実施の形態の管状挿入具の第２の変形例を示すもので、（Ａ）は管状挿入具における第１の多孔チューブと第２の多孔チューブとの連結部の要部構成を示す斜視図、（Ｂ）は同横断面図。
【図１４】  第１の実施の形態の管状挿入具における第３の変形例の挿入部を示す概略構成図。
【図１５】  第１の実施の形態の管状挿入具における第４の変形例の挿入部を示す概略構成図。
【図１６】  第４の変形例の挿入部の湾曲部近辺の縦断面図。
【図１７】  第１の実施の形態の管状挿入具における第５の変形例を示すもので、（Ａ）はセンサの平面図、（Ｂ）はセンサの取付け状態を示す斜視図。
【図１８】  本発明の第２の実施の形態を示すもので、（Ａ）は管状挿入具の挿入部の一部を破断して示す斜視図、（Ｂ）は押圧センサの縦断面図。
【図１９】  第２の実施の形態の管状挿入具における第１の変形例を示す要部の縦断面図。
【図２０】  第２の実施の形態の管状挿入具における第２の変形例を示す要部の縦断面図。
【符号の説明】
３  挿入部
１２  湾曲部
３２  センサ
３５  圧電素子板
４８  ＳＭＡワイヤ（駆動部材）
５５  発振回路
５６  反射パルス検出回路（振動検出回路）
５７  電圧検出回路（押圧力検出回路）
５８  処理回路（組織性状検出回路）
５９  制御回路（条件設定回路）
６０  通電回路（駆動手段）
【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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【図２０】
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